FR2608671A1 - Ensemble a mandrin de blocage et outil de descente pour puits - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN ENSEMBLE A MANDRIN DE BLOCAGE ET OUTIL DE DESCENTE ET DE REMONTEE D'UN OUTIL DE PUITS POUR LA MISE EN PLACE ET LA RECUPERATION DU MANDRIN DE BLOCAGE. LE MANDRIN DE BLOCAGE EST UTILISE POUR SUPPORTER UN OUTIL DE PUITS TEL QU'UNE SOUPAPE DE SURETE SOUTERRAINE DANS UN RACCORD 400 A PORTEE INTERIEURE. IL COMPORTE UN MANCHON D'EXPANSION 25 QUI COMMANDE DES MOUVEMENTS RADIAUX D'EXPANSION ET DE RETRAIT DE CLIQUETS 20 DE BLOCAGE, ET UN VERROU 27 DESTINE A BLOQUER DE FACON LIBERABLE LE MANCHON 25 D'EXPANSION LORSQUE LES CLIQUETS SONT EUX-MEMES BLOQUES VERS L'EXTERIEUR. L'OUTIL DE DESCENTE ET DE REMONTEE COMPREND DES MOYENS PERMETTANT DE MANOEUVRER LE MANCHON D'EXPANSION ET LE VERROU POUR ASSURER LE BLOCAGE DU MANDRIN DANS LE RACCORD A PORTEE INTERIEURE. DOMAINE D'APPLICATION : FORAGE DE PUITS DE PETROLE ET DE GAZ, ETC.

Description

L'invention concerne des outils pour puits, et plus particulièrement un

mandrin de blocage et des

outils de descente et de remontée pour ce mandrin, des-

tinés à bloquer unesoupape de sûreté dans la conduite d'écoulement d'un puits. Dans le domaine des puits, en particulier des puits de pétrole et de gaz, il est de pratique classique d'effectuer la complétion des puits en utilisant du matériel et des procédés de travail au câble quiapportent d'importantes réductions de coût lors des opérations ultérieures d'entretien des puits. Les procédés et le matériel de complétion au câble sont illustrés et décrits

sensiblement en détail dans "Petroleum Engineer Inter-

national", août 1981, pages 83-89. Des mandrins de blocage habituellement disponibles pour soupapesde sûreté souterraines sont du type à dispositif de suspension à extension, qui peut poser plusieurs problèmes de mise en

oeuvre lorsqu'il est utilisé avec des soupapes de sûreté.

Les verrous ou éléments de blocage à dispositif de sus-

pension à extension sont posés par l'application d'une force dans la mêmedirection, orientée vers le bas, que celle demandée pour introduire la soupape de sûreté dans le raccord à portée intérieure dans lequel la soupape

doit être bloquée. Le frottement provoqué par la garni-

ture entre la soupape de sûreté et le raccord à portée intérieurepeut nécessiter une force d'entraînement vers le bas si excessive que le mandrin de blocage se déforme prématurément. Il est en outre possible de n'engager que partiellement le mandrin de blocage dans l'évidement, d'établir une pression de ligne de commande et de retirer l'outil de descente utilisé pour la mise en place du mandrin de blocage sans aucune indication quelconque d'un grave problème. Un remède qui a été utilisé réside dans un dispositif isolateur à ressorts qui élimine les gros problèmes, mais risque encore de mal fonctionner. Le manchon de blocage du verrou du type à dispositif de suspension à extension doit se déplacer dans le sens

opposé à l'écoulement pour bloquer une soupape de sûreté.

Il est possible que l'écoulement puisse soulever le manchon de blocage, dégageant le verrou. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 545 434 résout un nombre important des problèmes rencontrés dans les dispositifs de l'art antérieur. Ce brevet présente un mandrin de blocage et un outil de descente similaires aux dispositifs de la présente demande. Un mandrin de blocage ou de verrouillage, mis en place par une force exercée vers le bas et libéré par une traction exercée vers le haut, est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 595 024. Le présent mandrin de blocage et les présents outils de manutention offrent plusieurs particularités améliorées par rapport

auxdispositifs des brevets antérieurs.

L'objet principal de l'invention est de

proposer des outils de puits nouveaux et perfectionnés.

Un objet particulièrement important de l'invention est de proposer un mandrin de blocage et des

outils de descente et de remontée, nouveaux et perfec-

tionnés, à utiliser dans des puits pour bloquer ou ver-

rouiller de façon libérable des dispositifs tels que des soupapes de sûreté dans un raccord à portée intérieure

le long d'une conduite d'écoulement d'un puits. L'inven-

tion a également pour objet un mandrin de verrouillage et des outils de descente pour puits, pouvant être manoeuvrés au moyen d'un appareillage à câble. Un autre objet de l'invention est de proposer un outil de descente et un mandrin de verrouillage qui est mis en place par une force appliquée dans un sens opposé à celui de la force demandée pour introduire le dispositif, tel qu'une soupape de sûreté, relié au mandrin de verrouillage, dans le raccord à portée intérieure dans lequel le mandrin de verrouillage est mis en place. Un autre objet de l'invention est de proposer un outil de descente comportant un mandrin de verrouillage qui peut être entraîné vers le bas sous une

force illimitée, sans possibilité de mise en place préma-

turée du verrou. Un autre objet de l'invention est de proposer un outil de descente équipé d'un mandrin de verrouillage comportant un manchon de verrouillage qui se déplace de façon à bloquer le mandrin dans le sens de l'écoulement dans le puits afin d'empêcher l'écoulement dans le puits de libérer le verrou. Un autre objet de l'invention est de proposer un outil de descente et un mandrin de verrouillage nécessitant que le mandrin de verrouillage soit convenablement mis en place et que l'outil de puits soit mis en action avant que l'outil de descente puisse être libéré. Un autre objet de l'invention

réside dans le fait que l'intégrité de la ligne de comaan-

de de la soupape de sûreté est établie avant que l'outil

de descente puisse être libéré du mandrin de verrouillage.

L'invention a également pour objet un outil de descente nouveau et perfectionné destiné à un appareil de puits tel qu'une soupape de sûreté. Un autre objet de l'invention est de proposer un mandrin de verrouillage par lequel le manchon de verrouillage du mandrin est maintenu de façon libérable dans une position extrême supérieure dans laquelle les clavettes ou cliquets de verrouillage sont expansés par une bague élastique disposée au-dessus des clavettes. Un autre objet de l'invention est de proposer un mandrin de verrouillage pour un puits, dans lequel le manchon de verrouillage présente une gorge annulaire intérieure d'enclenchementpermettant de faire descendre et monter le manchon de verrouillage. Un autre objet de l'invention réside dans un mandrin de verrouillage qui peut être reverrouillé sans la nécessité d'un outil séparé

autre qu'un outil de descente.

Un autre objet de l'invention est de proposer un outil de descente qui peut être installé dans le mandrin de verrouillage, tandis que ce dernier est dans la position déverrouillée. L'invention a également pour objet un outil de descente comportant une rallonge d'âme réglable afin de permettre une utilisation avec de nom-

breuses soupapes de sûreté sans matériel séparé.

L'invention a également pour objet de proposer un mandrin de verrouillage qui comprend des bagues en élastomère situées aux extrémités supérieure et inférieure du manchon de verrouillage afin d'amortir toute vibration entre le manchon de verrouillage et la structure restante

du mandrin de verrouillage.

Conformément à l'invention, il est proposé un mandrin de verrouillage pour verrouiller de façon libérable un dispositif de puits dans un raccord à portée intérieure dans une conduite d'écoulement, et des outils de descente et de remontée pour la mise en place et l'enlèvement du mandrin de verrouillage. Le mandrin de verrouillage comprend un corps tubulaire, des cliquets ou clavettes de verrouillage espacés circonférentiellement de façon à se déplacer radialement entre des positions de verrouillage et de libération, un manchon d'expansion de clavettespouvant s'élever en arrière des clavettes pour expanser les clavettes de verrouillage vers l'extérieur, le manchon présentant un évidement annulaire intérieur

destiné à s'enclencher avec des outils de descente per-

mettant de déplacer le manchon à la fois vers le haut et vers le bas, un bossage annulaire de verrouillage entourant la partie extrême supérieure du manchon, et une bague élastique située à l'intérieur du corps, audessus des clavettes, pour verrouiller de façon libérable le manchon dans une position haute d'expansion des clavettes. L'outil de descente comprend un ensemble de tête destiné à supporter l'outil dans un puits, à partir d'un chapelet d'outils à câble, un ensemble de verrouillage supérieur comprenant des cliquets de retenue destinés à s'enclencher de façon libérable avec le corps du mandrin de blocage,

un ensemble de verrouillage inférieur destiné à s'enclen-

cher avec le manchon d'expansion du mandrin de blocage, comprenant un manchon d'insertion rappelé par ressort et des pattes extensibles de blocage montées sur une âme centrale supportée à partir de l'ensemble de tête, et une griffe de manoeuvre fixée dans l'extrémité inférieure de l'âme comprenant une rallonge d'âme réalable pour

ajuster l'outil de descente à diverses soupapes de sûreté.

L'outil de remontée comporte un ensemble de tête destiné à être fixé à un chapelet d'outils à câble, une âme centrale pouvant être avancée dans le mandrin de blocage, des doigts de douille situés sur l'ensemble de tête afin de s'enclencher avec le collet de remontée du corps du mandrin de blocage, et des pattes de déblocage extensibles radialement, pouvant être avancées à partir de l'âme pour s'enclencher avec l'extrémité supérieure du manchon d'expansion du mandrin de blocage afin de ramener le manchon vers le bas pour libérer les clavettes du mandrin de blocage. En fonctionnement, l'outil de descente a été introduit dans le mandrin de blocage alors que les cliauets de blocage sont dans la position débloquée et la tête de l'outil de descente est reliée à un chapelet d'outils à câble. La soupape de sûreté est ouverte par pompaae pendant l'installation de l'outil de descente dans le mandrin de blocage puis elle est libérée, ce qui applique

une poussée vers le haut sur l'âme de l'outil de descente.

La soupape de sûreté et le mandrin de blocage sont abaissés sur l'outil de descente par le chapelet d'outils à câble dans une colonne d'écoulement jusque dans le raccord à portée intérieureauquel la soupape de sûreté

doit être bloquée. Après l'entrée en contact de l'épaule-

ment d'arrêt du corps du mandrin de blocage avec un épau-

lement d'arrêt situé dans le raccord à portée intérieure, la soupape de sûreté est ouverte par pompage, relâchant la force exercée vers le haut sur l'âme de l'outil de descente, puis l'outil de descente est tiré vers le haut, expansant les clavettes du mandrin de blocage. Les pattes de blocage sont alors relâchées du manchon de blocaae, libérant l'outil de descente pour qu'il puisse être retiré du puits. Lors de la remontée du mandrin de blocage, l'outil de remontée est abaissé sur un chapelet d'outils à câble jusque dans le mandrin de blocage, s'enclenchant avec l'extrémité supérieure du manchon de blocage du mandrin et entraînant le manchon vers le bas pour relâcher les clavettes de blocage du mandrin. Les doic.tsde la douille situés dans la tête de l'outil de remontée s'enclenchent avec le collet de remontée du mandrin, remontant le mandrin de blocage et la soupape de sûreté

dans la colonne d'écoulement.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: - la fiqure 1 est une élévation avec coupe longitudinale partielle d'un mandrin de blocage selon l'invention; - les figures 2A et 2B sont des élévations avec coupe longitudinale partielle d'un outil de descente pour la mise en place du mandrin de blocage de la figure 1

dans un raccord à portée intérieure d'une colonne d'écou-

lement de puits; - les figures 3A et 3B sont des élévations

avec coupe longitudinale partielle et schématique illus-

trant une première étape de la mise en place de l'outil de descente dans le mandrin de blocage; - les figures 4A et 4B sont des élévations avec coupe longitudinale schématique partielle montrant une deuxième étape de la mise en place de l'outil de descente dans le mandrin de blocage; - les figures 5A et 5B forment ensemble une élévation schématique avec coupe partielle montrant une troisième étape de la mise en place de l'outil de descente dans le mandrin de blocage; - les figures 6A et 6B forment ensemble une élévation schématique avec coupe longitudinale partielle montrant l'outil de descente complètement mis en place dans le mandrin de blocage; - les figures 7A et 7B forment ensemble une élévation schématique avec coupe longitudinale partielle illustrant l'outil de descente totalement accouplé au mandrin de blocage et à la soupape de sûreté, la pression étant relâchée sur la soupape de sûreté après la mise en place; les figures 8A et 8B forment ensemble une élévation avec coupe longitudinale partielle de l'outil

de descente et du mandrin de blocage en position de sus-

pension à un chapelet d'outils à câble dans le raccord à portée intérieure d'une colonne d'écoulement de puits dans laquelle le mandrin de blocage est en cours de mise en place; - les figures 9A et 9B forment une élévation avec coupe longitudinale partielle montrant le mandrin de blocage sur l'épaulement d'arrêt du raccord à portée intérieure et l'outil de descente emboîtés télescopiquement en préparation à l'expansion des cliquets de blocaqe du mandrin de blocage;

- les figures 1OA et O10B forment une éléva-

tion avec coupe longitudinale partielle de l'outil de descente et du mandrin de blocage dans le raccord à portée intérieure, la soupape de sûreté étant ouverte par pompage, relâchant la force exercée vers le haut par le piston de la soupape de sûreté sur l'âme de l'outil de descente; les figures 11A et 11B forment une élévation avec coupe longitudinale schématique partielle de l'outil de descente et du mandrin de blocage alors que les pattes de blocage de l'outil de descente sont libérées du mandrin de blocage; - les figures 12A et 12B forment ensemble une élévation avec coupe longitudinale partielle de l'outil de descente et du mandrin de blocaqe alors que les cliquets de blocage du mandrin de blocage sont totalement expansés et que les pattes de blocage de l'outil de descente sont totalement libérées du mandrin de blocage; - les figures 13A et 13B forment ensemble une élévation avec coupe longitudinale schématique partielle de l'outil de descente libéré et extrait du mandrin de blocage; - la figure 14 est une élévation avec coupe longitudinale partielle montrant le mandrin de blocaqe

totalement mis en place dans le raccord à portée inté-

rieure et l'outil de descente enlevé;

- les figures 15A et 15B forment une éléva-

tion avec coupe lonaitudinale partielle de l'outil de remontée de l'invention inséré dans le mandrin de blocage dans le raccord à portée intérieure, les clavettes de blocage du mandrin étant rétractées; et - les figures 16A et 16B représentent, en élévation avec coupe longitudinale schématique partielle, une forme modifiée de l'outil de descente pour la mise en place d'un mandrin de blocage et d'une soupape de

sûreté dans un sondage décalé ou gradué.

En référence à la figure 1, le mandrin 10 de blocage de l'invention comporte un corps tubulaire formé d'une tête 11 et d'un manchon 12 d'un mandrin à garniture et de retenue de cliquets de verrouillage. Le manchon 12 est vissé par son extrémité supérieure sur la tete 11 et il comporte une partie extrême inférieure en gradins 13 qui est filetée extérieurement et qui supporte un ensemble de garnissage annulaire 14 destiné à assurer l'étanchéité autour du mandrin de blocage dans un raccord à portée

intérieure. Le manchon 12 présente des fenêtreslongitu-

dinales 15 espacées circonférentiellement dans lesquelles sont logés des cliquets 20 de blocage, extensibles

radialement. Conformément à des outils de puits de con-

ception classique, les cliquets 20 de blocage comportent des languettes latérales s'ajustant en arrière de rebords longitudinaux le long des fenêtres 15 (non représentés), de façon que les cliquets de blocage soient retenus dans les fenêtres. Cette structure est représentée en détail dans le brevet N 4 545 434 précité, en particulier sur les figures 3 et 7. Un manchon 25 d'expansion des cliquets

de blocage est monté de façon à se déplacer lonaitudina-

lement dans l'alésage du manchon 12, intérieurement aux

cliquets 20 de blocage pour expanser ces derniers radia-

lement à travers les fenêtres 15. Le manchon d'expansion présente une surface extérieure épaulée qui correspond à la forme des surfaces intérieures des cliquets 20 de blocage afin d'expanser les cliquets et de les maintenir vers l'extérieur dans les fenêtres 15 pour bloquer le mandrin dans un raccord à portée intérieure. Le manchon d'expansion présente un évidement annulaire intérieur 26 de manoeuvre destiné à s'enclencher avec des pattes de manoeuvre situées sur l'outil de descente pour faire monter et descendre le manchon d'expansion. Une bague élastique fendue 27 est logée à l'intérieur du manchon 12, au-dessus des cliquets 20, afin de s'enclencher avec un bossage annulaire extérieure 28 de verrouillage situé sur le manchon d'expansion 25 lorsque ce dernier est dans une position extrême supérieure dans laquelle les cliquets 20 sont expansés. La coopération entre la bague 27 et le bossage 28 de verrouillage maintient de façon libérable

le manchon 25 d'expansion dans la position haute de blo-

cage dans laquelle les cliquets 20 sont totalement expansés, bloquant le mandrin de blocage dans un raccord à portée intérieure. Le manchon 12 présente un épaulement annulaire

extérieur 29 d'arrêt qui vient prendre appui sur un épau-

lement de butée situé dans le raccord à portée intérieure lorsque le mandrin de blocage est mis en place dans ce raccord. Des joints annulaires 30 et 35 d'étanchéité sont logés à l'intérieur de la tête 11 et du manchon 12, respectivement, pour assurer l'étanchéité avec la surface extérieure du manchon 25 d'expansion. La tête 11 présente un évidement annulaire intérieur 36 avec lequel l'outil de descente et l'outil de remontée s'enclenchent durant la

mise-en place et l'enlèvement du mandrin de blocage.

En référence aux figures 2A et 2B, l'outil de descente utilisé pour la mise en place du mandrin 10 de blocage comporte un collet 51 de repêchage présentant des caractéristiques classiques pour le raccordement d'un chapelet d'outils à câble (non représenté). Le collet 51 comprend un tronçon extrême supérieur fileté et réduit 52 et une bride annulaire extérieure 53. Le collet de repêchage comporte une jupe 54 et il présente un alésage étané comportant une partie supérieure 55 filetée intérieurement et une partie élargie 60 s'ouvrant vers le bas. Un manchon 61 à cliquets de retenue s'emboîte télescopiquement dans la jupe 54 du collet de repêchage et comporte un épaulement annulaire intérieur 62 tourné vers le bas et des fenêtres 63, espacées circonférentiellement, pour cliquets 64 de retenue expansibles radialement. Les fenêtres 63 comportent

toutes des rebords ou des languettes de retenue qui main-

tiennent les cliquets dans les fenêtres tout en leur per-

mettant de s'expanser et de se contracter radialement, comme illustré en détail sur les figures 11A à 16B ou dans le brevet N 4 545 434 précité. Les cliquets de retenue ont pour fonction d'accoupler de façon libérable l'outil de descente avec la tête du mandrin de blocage pendant la mise en place de ce dernier. Un manchon supérieur 65 de positionnement est monté concentriquement et à distance dans le manchon 61 de retenue. Le manchon 65 comporte une partie extrême supérieure filetée réduite 70 qui entre en prise avec les filets 55 du collet de repêchage. Le manchon supérieur 65 de positionnement présente des fentes longitud:nales 71 le long de chaque côté du manchon et une partie extrême inférieure élargie 72 comportant un épaulement annulaire extérieur 73 tourné vers le haut. La partie élargie 72 du manchon présente un tronçon d'alésage élargi, s'ouvrant vers le bas, muni d'un évidement annulaire intérieur 74 de verrouillage. Le tronçon inférieur élargi de l'alésage du manchon 72 comporte également un épaulement annulaire

intérieur 75 de butée tourné vers lebas. Un manchon infé-

rieur 80 de positionnement est ajusté à glissement dans le manchon 61 de retenue de clavettes et comporte un

tronçon extrême supérieur réduit 81 qui s'emboîte téles-

copiquement dans l'extrémité inférieure de l'alésage du manchon supérieur 65 de positionnement. Le tronçon extrême supérieur du manchon inférieur de positionnement présente des fenêtres 82 espacées circonférentiellement, dans lesquelles les pattes 83 de transfert sont montées de façon

à se déplacer radialement pour s'enclencher de façon libé-

rable avec l'évidement 74 de verrouillage du manchon supé-

rieur de positionnement. Comme montré sur la figure 2A, les pattes 83 de transfert sont expansibles vers des positions dans lesquelles les bossages extérieurs des

pattes s'enclenchent avec l'évidement 74 du manchon supé-

rieur de positionnement. Le tronçon central du manchon inférieur de positionnement présente une surface extérieure

étagée comprenant une surface annulaire extérieure supé-

rieure 84 de blocage et une surface annulaire extérieure centrale 85 de libération. Les surfaces 84 et 85 coopèrent avec les surfaces intérieures des cliquets 64 de retenue pour maintenir les cliquets vers l'extérieur dans des

positions de blocage et permettre aux cliquets de se rétrac-

ter vers l'intérieur vers des positions de libération, comme montré sur la figure 2A. Le tronçon extrême inférieur du manchon inférieur 80 de positionnement présente des fenêtres 90 espacées circonférentiellement dans lesquelles sont disposées des pattes 91 de blocage qui coopèrent avec le manchon d'expansion 25 du mandrin de blocage lors du positionnement du mandrin de blocage dans un raccord à portée intérieure. Une âme tubulaire 100 est mise en place à travers le manchon inférieur 80 de positionnement, s'étendant vers le haut jusque dans une partie du manchon supérieur 65 de positionnement o l'âme est fixée par une goupille 101 au manchon 61 de retenue. La goupille 101 passe dans les fentes longitudinales 71 du manchon supérieur de positionnement, come montré sur la fiqure 2A. Un ressort 102 est comprimé dans l'alésage du collet de repêchage, entre l'extrémité supérieure de l'alésage et l'extrémité

supérieure de l'âme, rappelant cette dernière vers le bas.

L'âme présente un évidement annulaire extérieur 102 de libération des pattes de transfert. Un épaulement 103 de butée situé sur l'âme, audessous de l'évidement 102 de libération, peut s'enclencher avec la partie de tête réduite 81 du manchon inférieur 80 de positionnement durant une étape de la manoeuvre de l'outil de descente. L'âme 100 est réduite le long d'un tronçon extrême inférieur 104 qui présente des rainures longitudinales opposées 105. Un épaulement annulaire extérieur 110 de butée est prévu sur l'âme, à l'extrémité supérieure du tronçon extrême inférieur réduit 104. Un manchon 111 d'insertion est monté de façon coulissante sur le tronçon extrême inférieur réduit 104 de l'âme. Le manchon d'insertion présente un évidement annulaire extérieur 112 de libération qui coopère avec les pattes 91 de blocage pour permettre à ces dernières de se déplacer vers l'intérieur jusqu'à des positions de libération, comme montré sur la figure 2B. Le manchon d'insertion est maintenu sur l'âme par une qoupille 113 passant dans les rainures 105 de l'âme. Un ressort 114 situé dans l'alésage de l'âme est comprimé entre une rondelle 115 située à l'extrémité supérieure du ressort et portant contre la aoupille 113, et le bord extrême supérieur d'un écrou 120 de l'âme vissé dans l'extrémité

inférieure de l'âme. Le ressort 114 agissant par l'inter-

médiaire de la goupille 113 rappelle le manchon d'insertion 104 vers la position extrême supérieure sur l'âme, comme illustré sur la figure 2B. Un ensemble à rallonge d'âme réglable 121 est fixé dans l'extrémité inférieure de l'écrou de l'âme. L'ensemble à rallonge comprend une tige filetée

122 et une plaque annulaire 123 de butée, filetée intérieu-

rement, bloquée sur la tige 122 par des écrous identiques 124. La plaque 123 de butée peut entrer en contact avec l'extrémité supérieure du piston de manoeuvre d'une soupape de sûreté et est réglable sur la longueur de la tige 122 pour adapter l'outil de descente à des soupapes de sûreté

de diverses conceptions. Comme expliqué plus en détail ci-

après, le manchon 111 d'insertion rappelé par ressort coopère avec les pattes 91 de blocage durant la mise en place du mandrin de blocage avec l'outil de descente et permet à l'outil de descente d'être mis en place dans le mandrin de blocage lorsque ce dernier est dans l'état débloqué. En référence aux figures 15A et 15B, un outil de remontée, destiné à enlever le mandrin de blocage et la soupape de sûreté, comprend une tête 201 comportant un collet 202 de repêchage destiné à être relié à un chapelet d'outils à câble. Une douille 203 de remontée est supportée par la tête pour s'enclencher avec l'évidement 36 de la tête 11 du mandrin de blocage. La douille 203 est mobile sur un mandrin d'expansion 204 supporté par la tête pour maintenir la douille 203 expansée et pour relâcher

la douille afin qu'elle puisse être comprimée vers l'inté-

rieur. Une griffe ou âme 205 de manoeuvre s'étend vers le bas de la tête et supporte des pattes 210 de déblocage, expansibles radialement, qui peuvent s'enclencher avec le bord extrême supérieur du manchon d'expansion 25 du mandrin de blocage pour faire descendre le manchon d'expansion afin de libérer les cliquets 20. La première étape de la mise en place du mandrin 10 de blocage est le raccordement du mandrin de blocage à une soupape de sûreté souterraine 300 par vissage du tronçon extrême fileté inférieur et réduit 13 du corps du mandrin de blocage dans le tronçon extrême supérieur 301 de la soupape de sûreté 300. Le mandrin de blocage et la soupape de sûreté sont ensuite mis en place sur l'outil de descente pour faire descendre la soupape de sûreté dans une colonne d'écoulement de puits jusque dans un raccord 400 à portée intérieure, ainsi qu'on peut mieux le voir sur les figures 8A et 8B. Le raccord 400 à portée intérieure est d'un type classique, monté dans la colonne d'écoulement (non représentée) d'un puits, conformément à un procédé classique. Le raccord à portée intérieure présente un profil intérieur 401 d'évidement de blocage qui est conçu pour recevoir les cliquets 20 de blocage du mandrin 10 de blocage. Au-dessous de l'évidement 401 pour cliquets de blocage, le raccord à portée intérieure comporte un épaulement annulaire intérieur 402 d'arrêt contre lequel peut porter l'épaulement 29 de butée situé sur lecorps du mandrin de blocage. Le raccord à portée intérieure présente, au-dessous de l'épaulement d'arrêt, une surface 403 d'étanchéité destinée à entrer en contact avec l'ensemble 14 d'étanchéité situé sur le mandrin de blocage. Le raccord à portée intérieure comporte également un raccord latéral à fuite 404 relié à une conduite 405 de fluide de commande menant à un orifice latéral 410 ménagé dans le raccord à portée intérieure pour conduire un fluide de commande de l'extrémité en surface d'un puits, par l'intermédiaire de la conduite 405, jusque dans le raccord à portée intérieure afin de commander la manoeuvre d'un piston annulaire 411 de la soupape 300 de sûreté, conformément aux procédés classiques utilisés avec les

soupapes de sûreté.

La mise en place de l'outil 50 de descente dans le mandrin 10 de blocage est illustrée séquentiellement sur les figures 3A et 3B jusqu'aux figures 8A et 8B. L'outil de descente est inséré dans le mandrin de blocage 10 etla soupape de sûreté 300, à l'état assemblé, dans l'état de cet outil de descente représenté sur les figures 2A et 2B. Le ressort 114 situé à l'intérieur de l'âme rappelle

le manchon 104 d'insertion vers la position extrême supé-

rieure illustrée sur la fiaure 2B, dans laquelle les pattes 91 peuvent se rétracter vers l'intérieur dans l'évidement 112 du manchon d'insertion, vers les positions de libération afin que les pattes puissent être introduites librement dans l'alésage du mandrin de blocage. Comme montré. sur la figure 2A, le ressort 102 rappelle l'âme 100 vers une position extrême inférieure dans laquelle les pattes 83 de transfert sont maintenues vers l'extérieur

dans l'évidement 74 du manchon supérieur 65de positionnement.

La surface 85 de libération située sur le manchon inférieur de positionnement se trouve à l'intérieur des cliquets 64

de retenue, de sorte que 'ces derniers sont dans des posi-

tions intérieures de libération pour l'insertion dans

l'évidement 36 de la tête 11 du mandrin 10 de blocage.

Les figures 3A et 3B montrent l'outil de descente inséré dans le tronçon d'alésage central réduit du mandrin de blocage pour se placer dans une position dans laquelle les pattes 91 de blocage entrent dans le tronçon d'alésage central et réduit du corps du mandrin de blocaae, au-dessus du joint 30. Pendant que l'outil de descente continue d'être inséré vers le bas dans le mandrin de blocage comme montré sur les figures 4A et 4B, les pattes 91 de blocage entrent dans l'alésage du manchon 25 d'expansion du mandrin de blocage et les cliquets 64 de retenue entrent dans la tête 11 du mandrin 10 de blocage, en alignement dans l'évidement annulaire intérieur 36 de la tête du mandrin de blocage. Dans la position montrée sur les figures 4A et 4B, le bord extrême inférieur 61a du manchon 61 de l'outil de descente est en contact avec l'épaulement annulaire

intérieur 11a de butée de la tête du mandrin 10 de blocage.

Le manchon 61 ne pouvant pas pénétrer davantage dans le corps du mandrin de blocage, le montage de la goupille 101 entre le manchon 61 et l'âme 100 empêche toute poursuite

du mouvement de descente de l'âme dans le mandrin de blo-

cage. Une force supplémentaire exercée vers le bas sur la tête de l'outil de descente fait descendre cette tête télescopiquement sur le manchon 61 et l'âme 100, déplaçant simultanément le manchon supérieur 65 de positionnement, qui est vissé dans la tête de l'outil de descente, vers le bas jusqu'à ce que le bord extrême inférieur 65a du manchon supérieur porte contre l'épaulement 80a de butée,

tourné vers le haut, du manchon inférieur 80 de position-

nement, comme également représenté sur les figures 4A et 4B.

Une force supplémentaire exercée vers le bas sur la tête de l'outil de descente comprime davantage le ressort 102 et

les manchons supérieur et inférieur 65 et 80 de position-

nement, qui sont à présent assemblés télescopiquement, descendent sur l'âme, ce qui fait descendre le manchon 111 d'insertion car les pattes 91 de blocage pénètrent dans l'évidement 112 du manchon d'insertion et sont maintenues vers l'intérieur par la surface de l'alésage du manchon 25 d'expansion du mandrin de blocage. Les pattes 91 portent contre la surface extrême inférieure 112a de l'évidement

112 du manchon d'insertion, obligeant ce dernier à descen-

dre avec les manchons supérieur et inférieur de position-

nement, sur l'âme, en comprimant le ressort 114. Ce mouve-

ment supplémentaire vers le bas des manchons de positionne-

ment et du manchon 111 d'insertion est représenté sur les figures 5A et 5B qui montrent le manchon d'insertion vers le bas et les pattes 91 totalement logées dans l'alésage du manchon 25 du mandrin de blocage, juste avant que les pattes arrivent en alignement avec l'évidement 26 du manchon 25. Le mouvement de descente des manchons supérieur et inférieur de positionnement de l'outil de descente, en plus de faire descendre le manchon 111 d'insertion, a amené la surface 84 de maintien des cliquets de retenue, située sur le manchon inférieur 80 de positionnement, en arrière des cliquets 64 de retenue. Lorsque la surface 85 de libération du manchon inférieur de retenue est arrivéeau-dessous des

cliquets de retenue pour positionner la surface 84 de blo-

cage à l'intérieur des cliquets, ces derniers ont été déplacés vers l'extérieur par action de came pour pénétrer dans l'évidement 36 du mandrin de blocage comme montré sur la figure 5A. Ainsi, dans l'état de l'outil représenté sur les figures 5A et 5B, l'outil de descente est dans la disposition télescopique telle qu'illustrée, les cliquets 64 de retenue étant expansés et les pattes 91 de blocace sur le point d'arriver en alignement avec l'évidement 26 du manchon 25 d'expansion du mandrin 10 de blocage. A l'instant o le manchon 111 d'insertion est entraîné vers

le bas avec les manchons supérieur et inférieur de position-

nement alignant les pattes 91 avec l'évidement 26, la

poussée vers le haut du ressort 114 sur le manchon d'inser-

tion, par l'intermédiaire de la goupille 113, produit une action de came vers l'extérieur sur les pattes 91 de blocage, les faisant pénétrer dans l'évidement 26 du manchon 25 du mandrin de blocage en les faisant sortir de l'évidement 112 du manchon d'insertion. Les pattes 91 ne maintenant plus le manchon d'insertion vers le bas contre

le ressort 114, ce dernier fait remonter le manchon d'in-

sertion vers la position représentée sur la figure 6B dans

laquelle la surface extérieure du manchon d'insertion, au-

dessous de l'évidement 112, maintient les pattes 91 dans les positions extérieures de blocage, en enclenchement

avec l'évidement 26 du manchon du mandrin de blocage.

Pendant la mise en place de l'outil de descente dans le mandrin de blocage, à ce stade, la soupape de sûreté a été maintenue ouverte par la pression appliquée dans le cylindre de manoeuvre de cette soupape de sûreté. Dans l'état représenté sur lesfigures6A et 6B, l'âme de l'outil de descente est dans une position extrême basse avec l'ensemble 121 à rallonge d'âme réglable. Le relâchement de la pression de manoeuvre dans la soupape de sûreté permet au ressort de cette dernière (non représentée) de faire remonter le piston 411 de manoeuvre de cette soupape de sûreté pour le faire porter contre la plaque 123 d'arrêt de la rallonge d'âme réglable. La force exercée vers le haut par le piston à partir de la soupape de sûreté fait remonter l'âme, soulevant la goupille 101 qui tire le manchon 61 à cliquets de retenue vers le haut, ce qui fait porter les cliquets 64 contre l'extrémité supérieure de l'évidement 36 de la tête 11 du mandrin 10 de blocage, comme représenté sur les figures 7A et 7B. Le mouvement de montée de l'âme, qui expanse les cliquets64 de retenue, aligne aussi l'évidement 102 de libération de l'âme avec les pattes 83 de transfert afin que ces dernières puissent se déplacer vers l'intérieur et se dégager de l'évidement 74 du manchon supérieur de positionnement de l'outil de descente. La tête de l'outil de descente, comprenant la jupe 54 et le manchon supérieur de positionnement, est élevée par suite de la libération des pattes 83 de transfert vers la position montrée sur les figures 8A et 8B, qui est l'état de l'outil de descente, du mandrin de blocage et de la soupape de sûreté tels qu'ils sont suspendus au chapelet d'outils à câble pour la descente dans une colonne d'écoulement de puits. Les figures 8A et 8B montrent cet état des outils suspendus au câble pendant leur descente vers l'intérieur du raccord 400 à portée intérieure. Etant donné que le manchon supérieur 65 de positionnement est dégagé du manchon inférieur 80 de positionnement, ce dernier reste dans la position extrême inférieure illustrée sur la figure 8B, dans laquelle le manchon 25 du mandrin de blocage est dans la position extrême inférieure, ce qui maintient le mandrin de blo- cage dans l'état débloqué pendant qu'il est descendu, en passant par la colonne d'écoulement de puits, dans le raccord à portée intérieure jusqu'à la position de la figure 8B dans laquelle l'épaulement 29 de butée situé sur le corps du mandrin de blocage vient porter et reposer

sur l'épaulement 402 de butée du raccord à portée inté-

rieure. Apres que la soupape de sûreté, le mandrin de blocage et l'outil de descenbasont arrivés dans le raccord à portée intérieure comme illustré sur les figures 8A et 8B, le chapelet d'outils à câble est battu vers le bas, amenant télescopiquement l'outil de descente dans l'état montré sur les figures 9A et 9B dans lequel la tête de l'outil de descente descend jusqu'à ce que le bord extrême inférieur de la jupe 54 porte contre le bord extrême supérieur de la tête 11 du mandrin 10 de blocace et que le tronçon extrême inférieur élargi 72 du manchon supérieur de positionnement passe sur les pattes 83 de transfert, alignant l'évidement 74 du manchon supérieur de positionnement avec ces pattes de transfert. La soupape de sûreté est à présent dans la position appropriée dans la colonne d'écoulement, au-dessous du raccord à portée intérieure, et le mandrin 10 de blocage est convenablement positionné dans le raccord à portée intérieure pour expanser les cliquets 20 de blocage de ce mandrin. La pression du fluide de commande est appliquée à partir de

la surface par l'intermédiaire de la conduite 405 de com-

mande à la soupape de sûreté pour amener cette dernière par pompage en position d'ouverture, déplaçant le piston de la soupape de sûreté vers le bas à partir de la plaque

123, sur la rallonge d'âme réglable de l'outil de descente.

Le piston de la soupape de sûreté étant déplacé au-dessous de la plaque 123 de rallonge d'âme, l'âme de l'outil de descente est rabaissée par le ressort 102 jusqu'à ce que le bord extrême inférieur 61a du manchon 61 de retenue des cliquets de retenue porte de nouveau contre l'épaulement intérieur 11a de la tête 11 du mandrin de blocage, comme illustré sur les figure 10A et 10B. Ce mouvement de

descente ramène également la surface de l'âme, située au-

dessus de l'évidement 102, en arrière des pattes 91 de

transfert pendant que le manchon supérieur 65 de position-

nement se déplace au-dessus des pattes de transfert, c'est-

à-dire que l'évidement 74 du manchon 65 de positionnement est aligné avec les pattesde transfert. Simultanément,

les cliquets 64 de retenue sont déplacés légèrement au-

dessous de l'extrémité supérieure de l'évidement 36 de

la tête du mandrin 10 de blocage. Ce mouvement de des-

cente de l'âme repousse par action de came les pattes de transfert vers l'extérieur, dans l'évidement 74 du manchon supérieur de positionnement, et est provoqué par la force

du ressort102 qui a pu s'expanser par suite de la sup-

pression de la pression exercée vers le haut sur l'ensemble à rallonge d'âme par le piston de la soupape de sûreté qui est à présent ouvert par pompage et qui n'est plus repoussé vers le haut contre l'âme. Une force de battage vers le haut est ensuite appliquée à la tête de l'outil de descente par le chapelet d'outils à câble, amenant

télescopiquement l'outil de descente dans l'état d'exten-

sion représenté sur les figures 11A et 11B. Etant donné que les pattes 83 de transfert sont dans des positions extérieures, le manchon supérieur 65 de positionnement accroche les pattes de transfert, les tirant vers le haut, ce qui applique une force orientée vers le haut au manchon inférieur 80 de positionnement qui est alors remonté. Le mouvement de montée du manchon inférieur de positionnement entraîne les pattes 91 de blocage vers le

haut en raison de l'enclenchement des pattes dans l'évide-

ment 26 du manchon 25 d'expansion du mandrin de blocage.

Le manchon d'expansion est déplacé vers le haut, inté-

rieurement aux clavettes 20 de blocage du mandrin de blocage, ce qui provoque l'expansion des clavettes 20 dans l'évidement 401 de blocage du raccord 400 à portée intérieure. La figure 11B montre les cliquets 20 de blocage du mandrin 10 de blocage totalement expansé dans

l'évidement de blocage du raccord à portée intérieure.

Les cliquets 91 de blocage sont à présent alignés avec i'évidement 112 du manchon 111 d'insertion. La force s'exerçant de façon continue vers le haut sur la tête de l'outil de descente et tirant vers le haut les manchons supérieur et inférieur de positionnement a pour effet de déplacer par action de came les pattes 91 de blocage vers l'intérieur pour les dégager de l'évidement 26 du manchon d'expansion du mandrin de blocage et les engager dans l'évidement 112 du manchon d'insertion afin que les pattes 91 soient libérées du manchon 25 et laissent ce manchon

d'expansion dans la position supérieure de blocage.

Simultanément, le mouvement de montée du manchon inférieur de positionnement de l'outil de descente a déplacé la

surface 85 de libération située sur le manchon de posi-

tionnement en arrière des cliquets 64 de retenue, de manière que les cliquets puissent se déplacer librement par action de came vers l'intérieur pour se libérer de l'évidement 36 de la tête du mandrin 10 de blocage, comme montré sur la figure 11A. Les pattes 91 de blocage étant déplacées par action de came vers l'intérieur, hors de

l'évidement 26 du manchon d'expansion du mandrin de blo-

cage, et les cliquets 64 de retenue étant déplacés par action de came versl'intérieur, hors de l'évidement 36 de la tête du mandrin de blocage, l'outil de descente est totalement libéré du mandrin 10 de blocage, laissant ce dernier dans l'état bloqué dans le raccord à portée intérieurecomme montré sur les figures 12A et 12B. La poursuite du mouvement de montée du chapelet d'outils, élevant l'outil de descente, amène par extension les parties de l'outil de descente dans l'état montré sur les figures 13A et 13B dans lequel l'outil de descente est essentiellement extrait du mandrin de blocage et peut être remonté jusqu'à la surface et retiré de ia colonne

d'écoulement du puits.

La figure 14 montre le mandrin 10 de blocage dans le raccord 400 à portée intérieure, supportant la soupape 300 de sûreté dans le train de tige audessus du raccord à portée intérieure. Le mandrin de blocaqe est resté dans l'état bloqué tel que décrit et illustré, pendant que l'outil de descente a été tiré du mandrin, comme montré sur les figures 13A et 13B. Lorsque les clavettes 20 de blocage du mandrin de blocage ont été totalement expansées vers les positions de blocage par le mouvement de montée du manchon 25 d'expansion, ce dernier s'est élevé jusqu'à la position extrême supérieure montrée sur la figure 14 dans laquelle le bossacge 28 de blocage situé sur le manchon d'expansion se trouve audessus de la bague 27 de verrouillage, maintenant ainsi de façon libérable le manchon d'expansion dans la position supérieure

de blocage.

Le mandrin 10 de blocage et la soupape 300 de sûreté peuvent être retirés du raccord à portée intérieure par l'outil 200 de remontée illustré sur les figures 15A

et 15B. L'outil de remontée est relié à un chapelet d'ou-

tils à câble et est descendu dans le raccord à portée intérieure, introduisant télescopiquement l'outil dans le mandrin de blocage comme illustré. Les pattes,210 de déblocage situées sur l'outil de remontée portent contre le bord extrême supérieur du manchon 25 d'expansion, faisant descendre ce dernier vers la position extrême inférieure illustrée sur la figure 15B dans laquelle le bossage 28 de blocage situé sur le manchon 25 est déplacé au-dessous de la bague 27 de verrouillage et les cliquets de blocage sont libres de se déplacer vers l'intérieur en direction de la position débloquée, à partir de

l'évidement de blocage du raccord à portée intérieure.

La douille 203 de remontée située sur l'outil de remontée s'enclenche avec l'évidement 36 ménagé dans la tête du mandrin 10 de blocage pour faire remonter ce dernier après

la libération des cliquets de blocage.

Lorsque l'on tente de mettre en place la soupape de sûreté et le mandrin de blocage, dans le cas

o la soupape de sûreté ne s'ouvre pas lors de l'appiica-

tion de la pression de la conduite de commande à cette soupape dans le raccord à portée intérieure, le chapelet d'outils à câble peut être soumis à un battage vers le haut et l'ensemble du chapelet d'outils, avec le mandrin de blocage et la soupape de sûreté, peut être remonté jusqu'à la surface. Similairement, lorsque l'on tente de positionner le mandrin de blocage dans le raccord à portée intérieure, dans le cas o les cliquets de blocage situés sur le mandrin de blocage ne sont pas adjacents au profil de blocage du raccord à portée intérieure, l'application d'un battage vers le haut au chapelet d'outils permet de récupérer le mandrin de blocage et la soupape de sûreté à la surface. La raison pour laquelle le mandrin de blocage et la soupape de sûreté sont remontés à la surface avec l'outil de descente si la soupape de sûreté ne s'ouvre pas est que, pour que l'outil de descente bloque le mandrin

de blocage, il faut que le manchon supérieur de position-

nement s'enclenche avec les pattes de transfert. Ceci ne peut se produire que lorsque la force exercée vers le haut

par la soupape de sûreté sur l'âme a été supprimée, per-

mettant à l'âme de descendre légèrement pour repousser vers l'extérieur les pattes de transfert et les faire pénétrer ainsi dans l'évidement 74 du manchon supérieur de positionnement. Autrement, une traction exercée vers le haut sur l'outil de descente fait remonter le mandrin de blocage et la soupape de sûreté sans expanser les pattes 20 de blocage du mandrin. Similairement, si les pattes de blocage ne peuvent s'expanser vers l'extérieur, l'outil de descente reste enclenché avec le mandrin de blocage, car les pièces ne peuvent pas être déplacées vers les positions relatives permettant de dégager l'outil de descente du mandrin de blocage. Dans ce cas, les outils se présentent dans l'état tel qu'illustré sur les figures 8A et 8B, c'est-à-dire qu'une traction exercée vers le haut sur la tête de l'outil de descente fait monter le manchon supérieur 65 de positionnement, faisant porter l'épaulement 62 contre l'épaulement intérieur du manchon 61 à cliquets de retenue, ce qui a pour effet de tirer vers

le haut les cliquets 64 qui s'engagent alors dans l'évi-

dement 36 du corps du mandrin de blocage, tirant ainsi ce

dernier vers le haut.

Les figures 16A et 16B représentent une autre forme de réalisation des outils de descente qui n'est utile que lorsque le sondage du puits est décalé ou en gradins, entre le raccord à portée intérieure et l'alésage dans lequel la soupape de sûreté est positionnée. Dans une telle situation, la pression nécessaire pour ouvrir par pompage la soupape de sûreté agit sur une zone annulaire tournée vers le bas de la soupape de sûreté et du mandrin de blocage, tendant à refouler l'ensemble vers le haut avant que les cliquets de blocage du mandrin de blocage puissent être positionnés. L'autre forme de réalisation de l'outil de descente, telle que représentée, permet aux cliquets 20 de blocage d'être expansés temporairement, avec une force de maintien suffisante pour que la soupape de sûreté puisse être ouverte par pompage sans que ce pompage fasse remonter l'ensemble dans le sondage. Après

l'expansion momentanée des cliquets de blocage et l'ouver-

ture par pompage de la soupape de sûreté pour relâcher la force exercée vers le haut sur l'âme de l'outil de descente, ce dernier peut réaliser le positionnement complet du mandrin de blocage. Les figures 16A et 16B illustrent une forme de réalisation modifiée 50S de l'outil de descente en cours de pose et de blocage du mandrin 10 de blocaae et d'une soupape de sûreté modifiée 300S dans un raccord à portée intérieure modifié 400S à alésage étagé. Le raccord à portée intérieure à alésage étagé est un raccord à portée intérieure présentant un alésage en gradins ou épaulé, ayant un tronçon d'alésage supérieur 450 dimensionné pour le mandrin de blocage 10 et un tronçon d'alésage inférieur et plus petit 451 dimensionné pour une soupape de sûreté 300S qui présente un diamètre extérieur plus petit que le diamètre du mandrin 10 de blocage. Dans ce cas, o le mandrin de blocage est plus grand que la soupape de sûreté, ce mandrin de blocage et cette soupape de sûreté sont soumis à une force exercée vers le haut, faisant sortir, en le soulevant, l'ensemble du raccord à portée intérieure lorsque la soupape de sûreté est initialement mise sous pression pour l'étape finale de positionnement du mandrin de blocage. L'aire utile, tournée vers le bas, au-dessus de la soupape de sûreté et du mandrin de blocage, entre la ligne de contact étanche de la soupape de sûreté et la ligne de contact étanche du mandrin de blocage, applique la force vers le haut faisant remonter les outils lorsque la soupape de sûreté est initialement mise sous pression pour relâcher la force exercée vers le haut par la soupape de sûreté sur l'âme de l'outil de descente, qui est nécessaire pour positionner efficacement le mandrin de blocage et libérer et retirer l'outil de descente. Les modifications apportées à l'outil 50S de descente permettent à ce dernier de bloquer initialement et momentanément le mandrin 10 de blocage dans le raccord 400S à portée intérieure, tandis que la soupape de sûreté est mise sous pression, préalablement à l'achèvement du processus de blocage et à l'enlèvement de l'outil de descente. Le verrouillage momentané du mandrin 10 de blocage s'effectue grâce à une structure modifiée de l'outil de descente qui permet à une force suffisante exercée vers le haut sur l'outil de descente de positionner momentanément les cliquets 20 de blocage sans faire remonter l'outil de descente et le mandrin de blocage hors du raccord 400S à portée intérieure. Les modifications résident dans l'agencement d'accouplement entre les manchons supérieur

et inférieur de positionnement de l'outil de descente.

Les pattes 83 de transfert sont montés dans le tronçon

extrême supérieur du manchon inférieur 80S de positionne-

ment relié à des ressorts 500 en porte-à-faux qui rappellent les pattes vers l'extérieur en direction des positions de blocage montrées sur la figure 16A. Le manchon supérieur

modifié 65S de positionnement comporte un tronçon d'alé-

sage élargi 501 destiné à un ressort hélicoidal 502 qui porte vers le bas contre la surface 503 du bord extrême

supérieur du manchon inférieur modifié 80S de position-

nement de l'outil de descente. Le ressort 502 rappelle le manchon inférieur 80S de positionnement vers le bas par rapport au manchon supérieur 65S de positionnement. Le ressort 102 est dimensionné de manière que, lorsque le poids du chapelet d'outilsest supprimé, ce ressort déplace vers le haut l'ensemble à tête supérieur, comprenant la

réduction supérieure avec la jupe 54 et le manchon supé-

rieur 65S de positionnement, par rapport à l'âme 100, faisant monter le manchon inférieur 80S de positionnement dans le manchon 25 de blocage pour bloquer initialement les cliquets 20 de blocage vers l'extérieur. Ainsi, le dimensionnement du ressort 102 permet d'appliquer une force suffisante vers le haut, lorsque ce ressort est comprimé, pour surmonter le poids de la tête de l'outil S de descente, ainsi que les poids combinés du manchon supérieur 65S de positionnement, du manchon inférieur 80S de positionnement, du manchon 25 d'expansion et de la structure associée comprenant les pattes 83 de transfert

et les cliquets 91 de blocage.

Dans le fonctionnement de l'outil modifié 50S de descente, pour poser et bloquer un mandrin 10 de blocage avec une soupape de sûreté plus petite 300S dans le raccord à portée intérieure 400S à alésage étagé, l'outil de descente, le mandrin de blocage et la soupape de sûreté sont abaissés dans le train de tige jusque dans le raccord à portée intérieure, dans les positions montrées sur les figures 16A et 16B. Lorsque le mandrin de blocage vient s'arrêter dans le raccord à portée intérieure, une force suffisante est appliquée vers le haut au chapelet d'outils à câble pour retirer de l'outil de descente le poids du chapelet d'outils. Lorsque le poids du chapelet d'outils est éliminé de l'extrémité supérieure de l'outil 50S de descente, le ressort 102 élève l'ensemble

à tête comprenant le manchon supérieur 65S de positionne-

ment, par rapport à l'âme 100, tirant le manchon inférieur 80S de positionnement vers le haut du fait de 'accouplement des manchons supérieur et inférieur de positionnement par les pattes 83 de transfert. Le manchon d'expansion est déplacé vers le haut en raison de l'accouplement du manchon inférieur de positionnement par les pattes 91 de blocage. Le manchon d'expansion est élevé jusqu'à ce que le bossage de ce manchon porte contre la bague 27, position dans laquelle le manchon d'expansion repousse les cliquets 20 de blocage vers l'extérieur, ce qui bloque le mandrin 10 dans le raccord 400S à portée intérieure. La soupape 300S de sûreté est ensuite mise sous pression par l'intermédiaire de la conduite 405, ce qui a pour effet d'ouvrir complètement par pompage la soupape de sûreté pour éliminer la force exercée vers le haut par le piston 411 de la soupape de sûreté sur l'âme de l'outil de descente. Etant donné que le mandrin de blocage est bloqué par les cliquets 20 dans le raccord à portée intérieure, il n'est pas dégagé vers le haut, par pompage, du raccord à portée intérieure durant l'ouverture par pompage de la soupape de sûreté. L'âme est ensuite légèrement déplacée vers le bas, en arrière des pattes 83 de transfert afin qu'une force exercée vers le haut sur le chapelet d'outils déplace le manchon inférieur 80S de positionnement, tirant le manchon

d'expansion 25 vers le haut jusqu'à ce qu'il soit verrouil-

lé dans la position extrême supérieure par la bague 27 et que les clavettes 20 de blocage soient totalement bloquées vers l'extérieur. La poursuite de l'application de la force vers le haut libère ensuite l'outil 505 de descente

du mandrin 10 de blocage, conformément à la description

précédente, pour que le chapelet d'outils à câble et l'outil de descente puissent être retirés du puits, laissant le mandrin 10 de blocage et la soupape 300S de sûreté bloqués en position dans le train de tige. Si l'opération de positionnement a avorté, une traction exercée vers le haut sur le train de tige, supérieure à la force demandée pour faire fléchir les ressorts 500 par l'intermédiaire des surfaces de came des pattes 83 de transfert, mais inférieure à la force de séparation appliquée par le ressort 502, sépare les manchons supérieur et inférieur 65S et 80S de positionnement, le ressort 502 ramenant le manchon inférieur de positionnement vers une position débloquée afin que l'outil de descente puisse être remonté et sorti du raccord à portée intérieure, avec le mandrin de blocage et la soupape de sûreté. Ainsi, la forme modifiée de réalisation de l'outil de descente, montrée sur les figures 16A et 16B, permet la manoeuvre normale de l'outil 50S de descente lorsqu'il est utilisé avec une soupape de sûreté dont le diamètre est inférieur à celuidu mandrin de blocage, du fait de l'effet de verrouillage momentané pendant l'ouverture par pompage

de la soupape de sûreté.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'ensemble décrit et représenté

sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (25)

REVENDICATIONS

1. Ensemble à mandrin de blocage et outil de descente pour mettre en place et bloquer un outil de puits (300) dans un raccord (400) à portée intérieure dans un forage de puits, caractérisé en ce qu'il comporte un mandrin (10) de blocage comportant un corps (12) qui présente au moins une fenêtre latérale (15); un épaulement (29) de support situé sur le corps et destiné à supporter le mandrin dans un raccord à portée intérieure d'arrêt; un cliquet (20) de blocage mobile radialement dans la fenêtre latérale; un manchon (25) d'expansion mobile longitudinalement dans le corps, intérieurement au cliquet pour expanser et bloquer ce dernier vers l'extérieur et libérer le cliquet pour un mouvement vers l'intérieur,

ledit manchon d'expansion présentant un évidement annu-

laire intérieur (26) avec lequel peut s'enclencher un outil (50) de manoeuvre pour déplacer le manchon vers le haut et vers le bas, et un bossage annulaire extérieur (28) de verrouillage disposé le long d'une partie extrême

supérieure de ce manchon; et une bague (27) de verrouil-

lage située dans le corps, autour du manchon d'expansion, au-dessus du cliquet de blocage, afin de s'enclencher avec le bossage de verrouillage porté par le manchon lorsque ce dernier est dans une position haute de blocage pour maintenir de façon libérable le manchon dans ladite position haute; l'outil de descentecomprenant un ensemble de tête (51) destiné à être relié à un chapelet d'outils de manoeuvre; un ensemble supérieur (61) de cliquets de retenue supporté par l'ensemble de tête pour accoupler de façon libérable l'outil de descente au corps du manchon de blocage; un ensemble inférieur de pattes (91) de blocage supporté par l'ensemble de tête pour accoupler

de façon libérable l'outil de descente au manchon d'expan-

sion du mandrin de blocage afin de déplacer ledit manchon

d'expansion entre des positions de blocage et de libéra-

tion; ledit ensemble supérieur de cliquets de retenue comprenant des manchons supérieur et inférieur (65, 80) de positionnement accouplés télescopiquement l'un à l'autre, le manchon inférieur de positionnement comportant également un élément dudit ensemble inférieur de pattes de blocage et comprenant une patte extensible (91) de blocage destinée à s'enclencher de façon libérable avec le manchon d'expansion du mandrin de blocage; une âme longitudinale (100) s'étendant à travers les ensembles supérieur et inférieur, à partir de l'ensemble de tête, et accouplée audit ensemble supérieur de cliquets de retenue, cette âme comportant, à son extrémité inférieure, des moyens (123) destinés à s'enclencher avec le piston de manoeuvre d'une soupape de sûreté reliée au mandrin de blocage de façon à maintenir ladite soupape de sûreté

ouverte pendant la mise en place, une patte (83) de trans-

fert étant portée par le manchon inférieur de positicnnement et pouvant être manoeuvrée entre ledit manchon supérieur de positionnement et l'âme pour accoupler l'un à l'autre de façon libérable les manchons supérieur et inférieur de positionnement; un manchon d'insertion (111), placé sur l'âme, pouvant coulisser concentriquement entre cette dernière et le manchon inférieur de positionnement, le manchon d'insertion présentant un évidement annulaire extérieur (112) de libération destiné à recevoir une partie intérieure de ladite patte de blocage et étant mobile entre des positions de blocage et de libération de la patte sur ladite âme, à l'intérieur du manchon inférieur de positionnement, et un ressort (114), situé entre l'âme et le manchon d'insertion, rappelant ledit manchon d'insertion vers une position de blocage sur

l'âme, intérieurement à la patte de blocage.

2. Ensemble à mandrin de blocage et outil de descente pour la mise en place et le blocage d'un outil (300) de puits dans un raccord (400) à portée intérieure dans un sondage de puits, caractérisé en ce qu'il comporte un mandrin de blocage (10) comprenant un corps (12) qui

comprend au moins une fenêtre latérale (15); un épaule-

ment (29) de support situé sur le corps pour supporter le mandrin dans un raccord (400) à portée intérieure et à arrêt; un cliquet (20) de blocage mobile radialement dans la fenêtre latérale; un manchon d'expansion (25) mobile longitudinalement dans le corps, intérieurement au cliquet pour expanser et bloquer le cliquet vers l'extérieur et pour libérer le cliquet afin qu'il puisse effectuer un mouvement vers l'intérieur, le manchon d'expansion présentant un évidement annulaire intérieur (26) avec lequel peut s'enclencher un outil (50) de manoeuvre pour déplacer le manchon vers le haut et vers

le bas, et un bossage annulaire extérieur (28) de ver-

rouiliage situé le long d'une partie extrême supérieure de ce manchon; et une bague (27) de verrouillage située dans le corps, autour du manchon d'expansion au-dessus du cliquet de blocage afin de s'enclencher avec le bossaae de verrouillage porté par le manchon lorsque ce dernier est dans une position haute de blocage pour maintenir de façon libérable ledit manchon dans ladite position haute; et ledit outil de descente comprenant un ensemble de tête (51) destiné à être relié à un chapelet d'outils de manoeuvre; un ensemble supérieur (61) de cliquets de retenue supporté par l'ensemble de tête pour accoupler de façon libérable l'outil de descente au corps du mandrin de blocage; un ensemble inférieur de pattes (91) de blocage supporté par l'ensemble de tête pour accoupler de façon libérable l'outil de descente au manchon d'expansion du mandrin de blocage de façon à déplacer ledit manchon

d'expansion entre des positions de blocage et de libéra-

tion; des moyens reliantentre eux l'ensemble supérieur des cliquets de retenue et l'ensemble inférieur de pattes pour accoupler initialement ledit ensemble supérieur au corps du mandrin de blocage et pour manoeuvre ensuite l'ensemble inférieur de pattes afin d'expanser ledit cliquet de blocage portés par le mandrin de blocage pour bloquer ce dernier dans le raccord à portée intérieure et des moyens mobiles lonqitudinalement, associés à l'ensemble inférieur de pattes pour le manoeuvrer afin d'accoupler l'outil de descente au mandrin de blocage lorsque le cliquet de blocage de ce mandrin est dans une

position rétractée de libération.

3. Ensemble selon la revendication 2, caracté-

risé en ce que lesdits moyens associés à l'ensemble infé-

rieur de pattes pour accoupler l'outil de descente au mandrin de blocage lorsque la patte de blocage de ce mandrin est dans une position de libération comprennent un manchon (111) d'insertion situé à l'intérieur de l'ensemble inférieur de pattes etdes moyens à ressort (114) rappelant le manchon d'insertion vers une position pour bloquer de façon libérable l'ensemble inférieur de

pattes avec le manchon d'expansion du mandrin de blocage.

4. Ensemble selon la revendication 3, caracté-

risé en ce qu'il comprend un noyau central (100) mobile longitudinalement dans l'ensemble à outils de descente, entre l'ensemble supérieur de cliquets de retenue et l'ensemble inférieur de pattes, le manchon d'insertion étant monté de façon coulissante sur l'âme à l'intérieur de l'ensemble inférieur de pattes pour supporter et déplacer le manchon d'insertion entre des positions de libération et de blocage dans l'ensemble inférieur de pattes.

5. Ensemble selon la revendication 4, caracté-

risé en ce qu'il comprend un ensemble à rallonge d'âme réglable (121) relié à l'extrémité inférieure de l'âme pour accoupler ladite âme à un élément de manoeuvre d'un outil de puits supporté par le mandrin de blocage de façon que l'outil de descente puisse être réglé pour

s'adapter à plusieurs conceptions d'outils de puits.

6. Ensemble selon la revendication 4, caracté-

risé en ce que le manchon d'insertion présente un évide-

ment (112) de libération pouvant être aligné avec une patte (91) de blocage de l'ensemble inférieur de pattes, et une surface extérieure de blocage pouvant être alignée avec la patte de blocage dudit ensemble inférieur de pattes, de manière qu'un mouvement longitudinal dudit manchon d'insertion manoeuvre la patte de blocage dudit ensemble inférieur entre des positions de manoeuvre du manchon d'expansion du mandrin de blocage et une position de libération par rapport audit manchon d'expansion des

mandrins de blocage.

7. Ensemble selon la revendication 6, caracté-

risé en ce que l'ensemble supérieur de pattes de retenue comprend un manchon supérieur (65) de positionnement et un manchon inférieur (80)de positionnement pouvant être relié de façon libérable l'un à l'autre pour manoeuvrer les deux ensembles supérieur et inférieur de cliquet de

retenue et de pattes, le manchon inférieur de positionne-

ment comprenant un élément de l'ensemble inférieur de pattes, une partie extrême inférieure du manchon inférieur de positionnement portant une patte (91) de blocage qui peut être manoeuvrée par un mouvement relatif dudit manchon inférieur de positionnement et dudit manchon d'insertion pour déplacer la patte de blocage entre des positions de blocage et de libération par rapport au

manchon d'expansion du mandrin de blocage.

8. Ensemble selon la revendication 7, caracté-

risé en ce qu'il comporte des moyens (101) à goupille accouplant l'ensemble supérieur de cliquets de retenue à l'âme et permettant un mouvement longitudinal relatif entre l'âme et le manchon supérieur et inférieur de positionnement.

9. Ensemble selon la revendication 8, caracté-

risé en ce qu'il comporte des moyensà ressort (114) entre l'âme et l'ensemble de tête de l'outil de manoeuvre pour rappeler l'âme vers l'ensemble inférieur de pattes et

l'écarter dudit ensemble de tête.

10. Ensemble selon la revendication 9, carac- térisé en ce qu'il comporte une patte (83) de transfert pouvant être manoeuvrée entre les manchons supérieur et inférieur de positionnement pour accoupler de façon

libérable lesdits manchons de positionnement l'un à l'autre.

11. Ensemble selon la revendication 1, carac-

térisé en ce qu'il comporte un ensemble à rallonge d'âme réglable (121) fixé à l'extrémité inférieure de l'âme pour.adapter l'outil de descente à plusieurs outils de

conceptions différentes.

12. Ensemble selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que l'outil de descente comprend des moyens

destinés à expanser de façon libérable le cliquet de blo-

cage dudit mandrin de blocage pour maintenir ce dernier dans le raccord à portée intérieure pendant qu'un outil de

puits relié au mandrin de blocage est manoeuvré préalable-

ment au positionnement final du mandrin de blocacge dans le raccord à portée intérieure afin de bloquer ledit mandrin dans un raccord à portée intérieure plus grand que la colonne d'écoulement du sondage de puits audessous du raccord à portée intérieure dans lequel l'outil de

puits est supporté.

13. Ensemble à outil de descente pour mettre en place et bloquer un mandrin (10) de blocage dans un raccord (400) à portée intérieure dans un sondage de puits, caractérisé en ce que l'outil de descente comprend un ensemble de tête (51) destiné à être relié à un chapelet d'outils de manoeuvre; un ensemble supérieur de cliquets de retenue supporté par l'ensemble de tête pour accoupler de façon libérable l'outil de descente au corps du mandrin de blocage; un ensemble inférieur de pattes de blocage supporté par l'ensemble de tête pour accoupler de façon libérable l'outil de descente à un manchon d'expansion (25) du mandrin de blocage de façon à déplacer ledit manchon d'expansion entre des positions de blocage et de libération; l'ensemble supérieur de cliquets de retenue comprenant des manchon supérieur et inférieur (65, 80) de positionnement accouplés télescopiquement l'un à l'autre, le manchon

inférieur de positionnement comprenant également un élé-

ment de l'ensemble inférieur de pattes de blocage et comportant une patte expansible (91) de blocage destinée

à s'enclencher de façon libérable avec le manchon d'expan-

sion du mandrin de blocage; une âme longitudinale (100) s'étendant à travers les ensembles supérieur et inférieur, à partir de l'ensemble de tête, accouplée à l'ensemble supérieur de cliquets de retenue et comportant des moyens (123) qui, le long de son extrémité inférieure, sont destines à s'enclencher avec le piston de manoeuvre d'une soupape (300) de sûreté reliée au mandrin de blocaqe pour

maintenir ladite soupape de sûreté ouverte pendant l'ins-

tallation, une patte (83) de transfert portée par le manchon inférieur de positionnement et pouvant être manoeuvre entre ledit manchon supérieur de positionnement et l'âme pour accoupler l'un à l'autre de façon libérable les manchons supérieur et inférieur de positionnement; un manchon d'insertion (111) situé sur l'âme, disposé concentriquement et de façon coulissante entre l'âme et le manchon inférieur de positionnement, ce manchon d'insertion présentant un évidement annulaire extérieur (112) de libération destiné à recevoir une partie intérieure de la patte de blocage, et étant mobile entre des positions de blocage et de libération de la patte sur l'âme, à l'intérieur du manchon inférieur de positionnement, et un ressort (114), disposé entre l'âme et le manchon d'insertion, rappelant le manchon d'insertion vers une position de

blocage sur l'âme, intérieurement à la patte de blocage.

14. Ensemble à outil de descente selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte un

ensemble de rallonge d'âme réglable (121) fixé à l'extré-

mité inférieure de l'âme pour adapter l'outil de descente à plusieurs outils de puits de conceptions différentes.

15. Ensemble à outil de descente pour la mise en place et le blocage d'un mandrin (10) de blocage dans un raccord (400) à portée intérieure dans un sondage de puits, caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble de tête (51) destiné à être relié à un chapelet d'outils de manoeuvre; un ensemble supérieur de cliquets de retenue supporté par l'ensemble de tête pour accoupler de façon libérable l'outil de descente au corps du mandrin de blocage; un ensemble inférieur de pattes de blocage supporté par l'ensemble de tête pour accoupler de façon libérable l'outil de descente au manchon d'expansion (25) du mandrin de blocage afin de déplacer ce manchon

d'expansion entre des positions de blocage et de libéra-

tion; des moyens (100) reliant entre eux l'ensemble supérieur de cliquets de retenue et l'ensemble inférieur de pattes pour accoupler initialement l'ensemble supérieur de cliquets de retenue au corps du mandrin de blocage et pour manoeuvrer ensuite l'ensemble inférieur de pattes afin d'expanser le cliquet de blocage sur le mandrin de blocage pour bloquer ce dernier dans le raccord à portée intérieure; et des moyens mobiles longitudinalement, associés à l'ensemble inférieur de pattes pour le manoeuvrer afin d'accoupler l'outil de descente au mandrin de blocage, lesdits moyens étant conçus pour accoupler l'outil de descente au mandrin lorsque le cliquet de blocage de ce

dernier est dans une position rétractée de libération.

16. Ensemble à outil de descente selon la revendication 15, caractérisé en ce que les moyens associés à l'ensemble inférieur de pattes pour accoupler l'outil de descente dans le mandrin de blocage lorsque la patte de blocage de ce dernier est dans une position de libération comprennent un manchon d'insertion (111) situé à l'intérieur de l'ensemble inférieur de pattes et des moyens à ressort (114) rappelant le manchon d'insertion vers une position pour bloquer de façon libérable l'ensemble inférieur de

pattes avec le manchon d'expansion du mandrin de blocage.

17. Ensemble à outil de descente selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comporte une âme centrale (100) mobile longitudinalement dans l'ensemble à outil de descente entre l'ensemble supérieur de cliquet de retenue et l'ensemble inférieur de pattes, le manchon d'insertion étant monté de façon coulissante sur l'âme, à l'intérieur dudit ensemble inférieur de pattes pour supporter et déplacer le manchon d'insertion entre des positions de libération et de blocage dans l'ensemble

inférieur de pattes.

18. Ensemble à outil de descente selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comporte un

ensemble à rallonge d'âme réglable (121) relié à l'extré-

mité inférieure de l'âme pour accoupler cette dernière à un élément de manoeuvre d'un outil de puits supporté par le mandrin de blocage de façon que l'outil de descente puisse être réglé pour s'adapter à des outils de puits

de plusieurs conceptions.

19. Ensemble à outil de descente selon la revendication 18, caractérisé en ce que le manchon d'insertion présente un évidement (112) de libération pouvant être aligné avec une patte (91) de blocage de l'ensemble inférieur de pattes et une surface extérieure de blocage pouvant être alignée avec la patte de blocage de l'ensemble inférieur de pattes de façon qu'un mouvement longitudinal dudit manchon d'insertion manoeuvre la patte de blocage de l'ensemble inférieur de pattes entre des positions de manoeuvre du manchon d'expansion du mandrin de blocage et une position de libération dudit manchon

d'expansion du mandrin.

20. Ensemble à outil de descente selon la

revendication 19, caractérisé en ce que l'ensemble supé-

rieur de cliquets de retenue comprend un manchon supérieur (65) de positionnement et un manchon inférieur (80) de positionnement pouvant être reliés de façon libérable l'un à l'autre pour manoeuvrer les deux ensembles supérieur et inférieur de cliquets de retenue et de pattes, le manchon inférieur de positionnement comprenant un élément de l'ensemble inférieur de pattes, et une patte (91) de blocage, portée par une partie extrême inférieuredu manchon inférieur de positionnement, pouvant être manoeuvrée par un mouvement relatif du manchon inférieur de positionnement et du manchon d'insertion pour déplacer ladite patte de blocage entre des positions de blocage et de libération

par rapport au manchon d'expansion du mandrin de blocage.

21. Ensemble à outil de descente selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens à goupille (101) accouplant l'ensemble supérieur des pattes de retenue à l'âme et permettant un mouvement longitudinal relatif entre l'âme et les manchons supérieur

et inférieur de positionnement.

22. Ensemble à outil de descente selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens à ressort (114) entre l'âme et l'ensemble de tête de l'outil de manoeuvre pour rappeler l'âme vers l'ensemble

inférieur de pattes et l'écarter dudit ensemble de tête.

23. Ensemble à outil de descente selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'il comporte une patte (83) de transfert pouvant être manoeuvrée entre des manchons supérieur et inférieur de positionnement pour accoupler de façon libérable les manchons de positionnement

l'un à l'autre.

24. Ensemble selon la revendication 12, carac-

térisé en ce que lesdits moyens situés dans l'outil de descente, pour expanser de façon préalable le cliquet de blocage, comprennent un ressort (502) disposé entre les

manchons supérieur et inférieur (65S, 80S) de positionne-

ment et rappelant ces manchons à l'écart l'un de l'autre, et des ressorts (500) portant contre les pattes (83) de transfert et les rappelant vers l'extérieur, vers des positions de verrouillage entre les manchons supérieur

et inférieur de positionnement.

25. Ensemble selon la revendication 13, carac-

térisé en ce qu'il comporte des moyens (20, 25, 27) pour verrouiller initialement les cliquets de blocage sur le mandrin de blocage dans le raccord à portée intérieure, préalablement au blocage final desdits cliquets de blocage, lesdits moyens comprenant des moyens à ressort (502) entre

les manchons supérieur et inférieur (65S, 80S) de posi-

tionnement, rappelant lesdits manchons dans des sens opposés, et des moyens à ressorts (500) associés à la patte (83) de transfert et la rappelant vers l'extérieur, vers une position de verrouillage entre les manchons

supérieur et inférieur de positionnement.