FR2679311A1 - Soupape de surete souterraine commandee a partir de la surface. - Google Patents

Abstract

Elle comprend un corps tubulaire (21), un élément de fermeture (23) de l'alésage (22), des moyens d'actionnement (T) de l'élément (23) pour ouvrir et fermer l'alésage, des premiers moyens formant un joint coulissant (47), des moyens d'étanchéité espacés (32) séparant une chambre de pression située au-dessus du piston du fluide de puits, des moyens (CF) reliant une première source de pression située en surface à la chambre de pression, des seconds moyens formant un joint coulissant, et des moyens (RF) pour relier une seconde source de pression située en surface à l'espace entre les premiers moyens d'étanchéité (30, 32) et à celui entre les seconds moyens d'étanchéité.

Description

Sapijjde lsa apuemwoa op ap Ln L 4 np uo Llequew Lle L puenb aaw Jaj uo L

Jtsod e L s Ja A Jaoeldap as op ajn Jewaw J ap S uawe S,ll L e su Le eqaw Jad he qne 4 al g E s Ja^ Jinuuo L 3 oe*L Je 3 L 4 DLLOS inod Ln L Jns ass L 6 e sq Lnd np epkn L 4 a L enb e Ja Luew ap sdjoo ea L suep 9 q 4 ues G uoÈe ap pues;,s uo 4 s Ld np adne LLJ Ju L -La 4 dx SA 'afl^no uo Ll Lsod e L Sl ah aan:a Jaej op P ueaw L 9 a L Jae E Ldap nod a &o Aue 9 sg 4 ned apuewwoa op ep Ln L a L 9 L Lenbe L O g suep Ln L ap snssap-ne uo Lsseid op ajque 4 o aun Jau Jo 4 jnod sdjo D a L aa Ae Le DL Sa'A 4 Ue LA-4 e-e^A p uawe A^now un an 34 oaja que Anod uo 4 s Ld un;ue Jodwoo inauuo Lt 4 e un queueidwo D suaeow sap ded es Je Ae J 4 e L Lnb a 6 e Sea Le L ap ainqawu Ja ep qe a Jnqie Ano,p suo L 4 Lsod sap aiua Sz Je OE Ldap as e uoôej ep S 96 L; Sp u Lej I ne a L La J a J_ 4 ue Anod a J Le Lnqnq sduoo un ins equow 4 sa a Jnqas Jat ap queme Lg un 'Le Jaua 6 ed A 4 ea ep edednos aun S Ueo Sa Sejfns ue qsa Lnb eo Dnos apuooas no eajne aunp uo Lssajd snos ap Ln Lj Oz ap e L La s a A LOA Ue,L e anp 9 Sjoo aun jed a Ltied ua ae Jjeoai 4 uoo;sa S Ano IO qea L esdednos e L J Lua U Le Mw ap 4 ue;aw Ied e D Jooe L Se L Lenbse Lsuep ad A; ao ap sadednos sap g seajodde SUO Lqe J Ot Lawe sap au Jaiuoo UO Lq Ue AU La L 'sq Dedse ses ap unfl UOL$S -Saw Jae as Sl ap adednos e L g; ueeauw Jad a D Ue L Lke Jap P ap uo LU Lpuo D eun g esuodai ue ap Ln L e Do ep eouesoid uou e L 'a 6 oejns e L g 4 sa Lnb aodnos aun s Lndap uo Lssedd snos ap Lnlj ap sa L Le s Ja^ LOAU Ga L enp eoio O aun ded se 4 Je Ano edq 9 seg depe quos Lnb la seaw Ja S 4 uawe Lew Jou 3 uos Lnb OT sadednos seo e S 4 uaweuuo L 3 Dsa Jad sap 4 u Sw S Ja L Lnt 3 L Jed sn Ld la 4 sq Lnd un suep nuaquoo se 6 t 4 Sp u Led 3 un suep aawlaj 4 uama Lemiou apuewwoa eun Janq L 3 suoo inod O Deo Jns e L ap JL 4 Jed es saapuewwoo sau Lejjsanos sedednos sap e Le Jaua 6 uo Se J ap au Ja Douo 3 uo L 4 ua Au Ll aie 5 jns e L Sp i Lqed g aepuewmoo au Lejajnos a''ns ap adéd'o' T Tú 6 z 9 Z I L'actionneur comprend également un tube

d'écoulement qui peut effectuer un mouvement de va-et-

vient dans l'alésage du corps tubulaire en réponse au soulèvement et à l'abaissement du piston, et pressé par un ressort vers sa position supérieure Quand il y a un défaut de fonctionnent de la soupape et quand du fluide du puits pénètre dans la chambre de pression en raison par exemple d'une perte du joint à travers lequel s'étend le piston, la soupape se ferme automatiquement, même si du fluide du puits agit sur les deux extrémités du piston, du fait de la force du ressort qui est

dirigée vers le haut.

L'élément de fermeture peut être un volet qui est pressé par un ressort dans sa position fermée et avec lequel l'extrémité inférieure du tube d'écoulement est amenée en contact pour le déplacer vers sa position ouverte En variante, l'élément de fermeture peut être une bille reliée à l'extrémité inférieure du tube d'écoulement de façon à la faire tourner entre les positions ouverte et fermée quand le tube d'écoulement

est soulevé et abaissé.

Comme montré dans le brevet US-3 799 258 par exemple, le piston peut entourer le tube d'écoulement de façon à coulisser de manière étanche dans une portion de diamètre interne agrandi de l'alésage du corps tubulaire pour former une chambre de pression annulaire entre l'alésage et le tube, dans laquelle peut être envoyée la pression de commande Une telle soupape peut être montée dans la colonne de production, l'élément de fermeture étant monté sur un élément

tubulaire externe pouvant être relié au train de tiges.

Ou bien elle peut être du type récupérable au moyen d'un câble de forage, un élément tubulaire interne dans lequel est formé l'alésage et sur lequel est monté l'élément de fermeture étant monté de façon amovible dans l'élément externe, l'élément de fermeture et l'élément interne pouvant être abaissés vers ou soulevés d'une position supportée dans l'élément

externe par un câble de forage.

Comme montré dans le brevet US-4 161 219, le piston peut par contre coulisser de façon étanche à l'intérieur d'un cylindre formé dans le corps sur un côté de l'alésage et s'étendant à travers le corps pour venir en contact par son extrémité inférieure avec le tube d'écoulement pour l'abaisser Comme montré dans le brevet US No 4 325 331, le piston peut coulisser de façon étanche à l'intérieur du cylindre d'un outil monté de façon amovible dans une poche latérale de l'élément externe qui s'ouvre à une extrémité de son alésage, l'extrémité inférieure du piston s'étendant à travers l'extrémité inférieure de l'outil et la poche pour venir en contact avec le tube d'écoulement Comme expliqué dans ce brevet, ceci permet au piston et à ses parties d'étanchéité d'être récupérés avec l'outil en vue d'un remplacement ou d'une réparation, séparément

de l'élément de fermeture.

Comme l'actionneur est sollicité vers le haut pour fermer la soupape par une force due au fluide du puits qui agit sur le côté inférieur du piston, il NE peut être abaissé pour ouvrir la soupape que par du fluide de commande à une pression qui dépasse celle du puits Ainsi quand elles son installées à des profondeurs importantes, ces soupapes ont besoin de systèmes de commande en surface très coûteux et sont grandement susceptibles de dégâts dus à la pression de commande élevée qui agit sur les joints et les

connexions sous pression.

On a proposé pour résoudre ce problème de remplacer au moins une partie de la force dirigée vers le haut qui est due au fluide du puits par une force dirigée vers le haut due à du fluide sous pression provenant d'une seconde source en surface, réduisant ainsi la force agissant sur le piston vers le bas, nécessaire pour ouvrir la soupape Ainsi, comme indiqué UO 6 El ap oquow L Lano unfp ina L Jau LL el oauow;sa Jinauuo L;Oe L l Lanbe L suep 'uo Lua Au L a-uasa Jd e L ap UOL 4 es L Leaj ap apoui un UO La S an 4 L 1 SU Oo adednos aunp S a Le OL 4 J 5 a adnoz ua an A aun 4 sa T a Jn 6 Lt e L : sa Li Jed sawaw sa L Jau 6 Lsap Jnod sa GSL Lqn 4 uos sa Dua J 94 e J saw Iw sal fo su Lssap sa L Jns a Due LL Le 4 p aunp seo a L suep aamwaj uo L;Lsod es s Ja A adednos e L Ja 4 L Lo LL Os inod a SLLlLn 4 sa S 4 Lnd np ap Ln Lj a L 'a S Ue L Je A US 'a L Lanbe L suep adednos aun J Lu Jnoj ap isa asozua enq a Jlne un #a Lqisuas su Low sei fnol ua no 'Jnapuojo Jd e L e a Lq Lsuas sed j Los au adednos e L anb uoôej ap 'a Jq LL Lnba a L Jed ua su Low ne no 4 uawa Leeo 4 aa nad S 4 Lnd np apjn L 4 np 1 a 54 a La L Lanbe L suep adednos aun J Lu Jnoj ap 4 sa 4 nq a 4 lne un uoqs Ld np snssap-ne aanq Ls apuewwoa ap a Jqwe 4 o el suep sqknd np a Pin Lj np uo Lqe J 4 eued e L Jao^,A inod snaid 54 u LOI sap anbuoo Lanb o un L ap a 941 N 4 eunp UOS Le J ua 4 Ja Ano e a 49 L e sed anbo Lq as au Lnb ad Aq Ja Luap ao ap adednos aun J Lu Jnoj ap Duop 4 sa UOL 4 a UAULL ap La L 3 uassa;nq al ed ; a 3 ap 4 Ua UUOL 4 Duo J s$e Anew un,p 4 Le 4 np a Du ELL Le 4 ap aunp a 4 Lns e L e quaeanb L 4 eo 4 ne SI sed e Jeaeaj es au adednos e L 'a SL;Jap Ja 4,p 4 Ua LA knb a Jq L p enbois Jp anb L Jzae Je 3 4 aa sed 4 ueuassa Jd au Le Jau P 6 ad z ao ap sadednos sa Jqnep e UOS Le Jedwo 3 ua 'LSULY qa Ano qeqa,l e anbo Lq as adednos e L 'uoslLd np snssap-ne uo Lssa Jd ap a Jqwe L 4 e L suep asa Lue W ai 4 ne OT aqnoq ap saooe e sq Lnd np ap Ln Lj a L LS no '4 ue LL Le 4 ap qsa uo O s Ldnp a 6 v Lel ap inoqne nf LS 4 S SaLnb ina L Jaj UL 4 u Lo I a L LS 'luepuada 3 sadednos e L ap sd Joz a L Jed quessed a 6 e Sa Le L ap Lpue J 6 e au Ja 3 u L a 4 auwe Lp ap uo L Jod aun 3 a quaaw Lnooa,p aqnq np dno 4 ne 4 a uoqs Ld np Jna L Jiau L g L al a 54 ua aapwo 4 ai Jnas LJ 9 u L as Le Lnuue uo Lssaid ap ajqweueo aun suep aioua qsa apkn Lr La 4 un 'Iluamdinbg auu Iad Td pu e PT 5 a FTTO j O o O o 3 e ai Tsodmo D ap 6 L-8 L 6 T Op UOL 4 LPIL ap EZLE-9 TL sas 6 ed xne a Ldwaxo jed T T 6/z 9 Z b amovible dans une poche latérale d'un élément tubulaire du corps de la soupape pouvant être relié à la ligne de tubes du puits, et dans laquelle les connexions des sources de commande et de pression de référence avec la poche située entre les joints entourant l'outil qui peut venir en contact étanche avec la poche sont montrées par des lignes en tiretés; Les figures 2 A et 2 B sont des demi-vues à grande échelle en coupe verticale de la poche et de l'outil et montrent le piston de l'actionneur soulevé vers la position montrée à la figure 1 pour permettre à la soupape de se fermer; les figures 3 A et 3 B sont des vues similaires aux figures 2 A et 2 B mais montrent le piston de l'actionneur abaissé de façon à ouvrir la soupape; les figures 4 A et 4 B sont des vues en coupe verticale de parties d'un autre mode de réalisation d'une soupape du type récupérable par un câble de forage, dans laquelle le piston de l'actionneur entoure le tube d'écoulement de façon à effectuer un mouvement de va-et-vient dans un diamètre interne agrandi de l'alésage du corps de la soupape; les figures 5 A et 5 B sont des vues similaires aux figures 4 A et 4 B mais o le piston de l'actionneur est abaissé pour déplacer la soupape vers sa position ouverte; et la figure 6 est une vue en coupe verticale, interrompue dans sa longueur, de parties d'un autre mode de réalisation d'une soupape du type illustré aux figures 1, 2 A, 2 B, 3 A et 3 B, o l'actionneur est de construction telle qu'il est relativement insensible au

fluide du puits.

En se référant maintenant en détail aux dessins ci-dessus, la soupape montrée aux figures 1, 2 A, 2 B, 3 A et 3 B qui est désignée dans son ensemble à la figure 1 par la référence 20, comprend un corps de soupape tubulaire 21 adapté à être relié par ses extrémités opposées de façon à faire partie d'une ligne de tubes d'un puits et un élément de fermeture 23 monté sur le corps pour ouvrir et fermer l'alésage 22 qui le traverse. Le corps 21 de la soupape comprend un élément tubulaire externe 24 pouvant être relié à la ligne de tubes du puits et sur lequel est monté l'élément de fermeture 23 à l'extrémité inférieure de son alésage, et une poche 25 formée à l'intérieur et s'ouvrant vers l'alésage à son extrémité supérieure Un outil T comprenant un cylindre formant une chambre de pression dans laquelle un piston peut effectuer un mouvement de va-et-vient vertical est placé de façon amovible dans la poche latérale, ce qui fait que comme précédemment

mentionné et décrit en détail dans le brevet US-

4.325 431 susmentionné, les joints et le piston de l'actionneur peuvent être retirés en vue d'un

remplacement ou d'une réparation.

L'actionneur comprend également un tube

d'écoulement 27 qui peut effectuer un mouvement de va-

et-vient vertical dans l'alésage 22 du corps et qui est pressé par un ressort vers sa position supérieure montrée à la figure 1 au moyen d'un ressort hélicoïdal 28 agissant entre le tube d'écoulement et le corps de la soupape L'élément de fermeture 23 comprend un volet qui est monté de façon pivotante en 29 sur le corps de la soupape de façon à se déplacer entre une position en contact avec un siège prévu autour de l'alésage du corps de la soupape pour la fermer, comme montré aux figures 1 et 2 B, et une position située sur un côté de l'alésage, comme montré à la figure 3 B, pour ouvrir la soupape Un ressort de torsion (non montré) ou autre moyen approprié sollicite Plastiquement le volet vers

sa position fermée.

Comme montré aux figures 1, 2 A et 2 B, la tige du piston de l'actionneur est soulevée pour permettre au tube d'écoulement 27 d'être amené à sa position supérieure dans laquelle son extrémité inférieure est située au-dessus du volet pour lui permettre de se fermer Cependant, lors de l'abaissement du piston de l'actionneur de la manière qui va être décrite, la tige de son extrémité inférieure vient en engagement avec le tube d'écoulement et le déplace vers le bas à l'encontre de la force du ressort 28 et déplace ainsi

le volet vers la position ouverte de la figure 38.

Comme mentionné précédemment et ainsi que cela va être décrit, ce mouvement vers le bas de la tige inférieure du piston de l'actionneur est dû è l'envoi de fluide de commande dans une chambre de pression prévue à l'extrémité supérieure du piston Inversement, lorsque ce fluide n'est plus présent, par exemple dans le cas d'une condition de défaillance, le piston est soulevé par la force du fluide du puits qui agit sur lui et par la force du ressort qui agit sur le tube d'écoulement

pour permettre au volet de se fermer.

Le fluide de commande est envoyé dans la chambre de pression située au-dessus du piston de l'actionneur par une ligne de commande CF qui est reliée à la poche de l'élément de corps externe situé entre les joints intermédiaires 30 et 31 disposés autour de l'outil T Par ailleurs, du fluide de référence est envoyé dans une chambre de pression du cylindre située au-dessous du piston, en passant par une branche d'une conduite RF reliée à la poche entre le joint intermédiaire inférieur 31 et le joint 33 qui est le plus bas autour de l'outil De plus, une autre branche de la conduite RF est reliée à la poche entre le joint 30 et le joint 32 qui est situé le plus en haut, et qui sépare normalement la chambre de pression

supérieure du fluide du puits dans la poche située au-

dessus de l'outil T. Comme montré aux figures 2 A, 2 B et 3 A, 3 B, l'outil amovible comprend un logement 40 adapté à se disposer étroitement à l'intérieur de la poche latérale et comprenant des joints 30 à 33 disposés autour, une ouverture supérieure 41 étant formée dans l'élément tubulaire externe du corps pour relier la branche supérieure de la conduite de fluide de référence RF à la poche entre les joints 30 et 32 Une autre ouverture 42 y est formée pour relier la branche inférieure de la conduite de fluide de référence à la poche entre les joints 31 et 33, et une autre ouverture 42 y est constituée pour relier la conduite du fluide de

commande CF à la poche entre les joints 30 et 31.

Plus particulièrement, le logement tubulaire de l'outil comprend un alésage cylindrique 45 constitué à l'intérieur, qui est fermé à son extrémité supérieure et ouvert à son extrémité inférieure au-dessous du joint 33, et l'actionneur comprend un piston 46 muni d'un joint annulaire 47 qui l'entoure et qui peut coulisser de façon étanche dans l'alésage cylindrique

pour former une chambre de commande supérieure UC au-

dessus, et une tige R à son extrémité inférieure qui passe de façon étanche à travers un joint annulaire 48 situé autour de l'extrémité inférieure de l'alésage pour former une chambre de référence annulaire

inférieure LC au-dessous du piston.

Une ouverture 50 formée dans le logement de l'outil relie son diamètre externe situé entre les joints 30 et 31 à la chambre supérieure UC, par cette ouverture le fluide de commande peut alors solliciter le piston vers le bas dans une direction qui ouvre la soupape Une autre ouverture 51 est formée dans le logement de l'outil pour relier la chambre inférieure LC au fluide de référence qui sollicite le piston vers le haut dans une direction qui permet à l'élément de soupape de se fermer Les joints 32 et 30 sont de diamètre externe égal de manière que le fluide de référence admis par l'ouverture 51 n'agisse pas sur l'actionneur en le sollicitant vers le haut ou vers le bas. Donc, pendant le fonctionnent normal, le fluide de commande est admis dans la chambre supérieure UC sous une pression qui détermine une force dirigée vers le bas qui est suffisante pour surmonter la force dirigée vers le haut du fluide du puits qui agit sur la tige et du fluide de référence qui agit sur le côté inférieur du piston dans la chambre inférieure LC, et abaisse alors la tige pour ouvrir la soupape Dans le cas o il n'y a plus de fluide de commande, comme cela peut arriver dans une condition de défaillance, la force dirigée vers le haut du fluide de référence de même que du fluide du puits soulève le piston pour

permettre à la soupape de se fermer.

Cependant, comme précédemment décrit, dans le cas d'admission de fluide du puits vers l'une ou l'autre des chambres de pression supérieure et inférieure, par exemple après défaillance de l'un des joints décrits ci-dessus, la soupape se déplace automatiquement vers sa position fermée, si elle dans sa position ouverte, et reste dans cette position jusqu'à ce que le piston de l'actionneur soit déplacé vers le bas par une pression de commande qui est supérieure ê la pression du fluide du puits Ainsi, par exemple, dans le cas de la perte du joint annulaire 48, le fluide du puits pénètre dans la chambre inférieure LC et déplace le piston vers le haut dans la direction qui permet à la soupape de se fermer Cependant, dans le cas de la perte du joint intermédiaire supérieur 30, la pression régnant dans les chambres supérieure et inférieure s'égalise avec celle du fluide de référence et le fluide du puits déplace alors le piston de l'actionneur vers le haut Par ailleurs, dans le cas de la perte du joint 32 qui est situé le plus en haut, le fluide du puits pénètre dans la conduite du fluide de référence et de ce fait dans les chambres supérieure et inférieure, ce qui fait que le piston est soulevé par le ressort qui sollicite le tube d'écoulement vers le haut. Comme mentionné précédemment, comme l'extrémité supérieure de la chambre de commande UC est fermée, le fluide du puits permet pendant le fonctionnent normal de créer une force à laquelle aucune autre ne s'oppose, qui sollicite la tige du piston vers le haut pour permettre à la soupape de se fermer Ceci est utile par exemple quand on désire se servir de la pression du

puits pour aider à fermer la soupape.

Le mode de réalisation de la soupape montré à la figure 6 est du type décrit ci-dessus en référence aux figures 1, 2 A, 2 B et 3 A, 3 B, et comprend en fait de nombreuses parties identiques Ces parties identiques qui comprennent la poche latérale 25 de l'élément tubulaire externe sont désignées par les mêmes

références, et la description qui suit sera donc

consacrée aux différences plutôt qu'aux similarités

entre les deux modes de réalisation de la soupape.

Comme montré à la figure 6, la variante de la soupape comprend un outil T disposé de façon amovible dans la poche, qui diffère de l'outil T du mode de réalisation précédent du fait qu'une tige 60 s'étend vers le haut à partir du piston dans un prolongement supérieur 61 de l'alésage cylindrique du logement tubulaire de l'outil Plus précisément, la tige 60 passe à travers des moyens d'étanchéité supérieur et inférieur 62 et 63 supportés autour du prolongement de l'alésage de façon à venir en contact étanche avec la tige 60 respectivement au-dessus et au-dessous d'une ouverture 65 formée dans le logement de l'outil Plus particulièrement, l'ouverture est reliée au diamètre externe du logement entre le joint le plus haut 32 et le joint intermédiaire supérieur 30 de la poche De ce fait, l'ouverture 65 est reliée à l'ouverture 41 formée dans l'élément tubulaire externe du corps de l'outil tn L inod eu Jaxa eaj Le Lnqn; qu 8 w,@L 9,L op a 6 esg Le L suep e Lqk^owe uo 6 e 4 @p 9 quow Ise Lnb 8 au Jeuu eaje Lnqn 4 quewm Lg un e se 6 L 4ap u Leq ne l La eajq qnad SE *nb Z 8 au Ja 4 X a JLE Lqnnl que Swa Lp un 4 Lue Jodmo T 8 sdioo un pue Jdwo D adednos e L 'lu 9 w G Ja L Ln D Lqied sn Ld adednos e L ea auow 4 sa e L Lenbe L suep seqnl ap au 6 LL e L Jed quessed 4 uew Lfnooap s Jnoo Jed np uo Lenu L;uo D aun ew Jo O a 6 esa Le L luop 4 uwa I Lnooap eqn; np Jno;ne aquou;sea Jnauuo Lq EL Op uo O s Ld a L Lenbe L suep ed ç ajlne unp qse g S qe VS enb LSU Le gq qa V se Jn 6 L 4 xne a Jg 4 uou adednos e L 4 uamwap Sp 3 d auuo L 4 u OW u W Wo 3 -adednos e L @p an 4 awtu e L 4 uenbo Ao Jd e E 9;uo L e L s Lid Woo s 'squto s@p s Jne Lsn Ld @p no un L @p @D Ue L Lletp el fadednos ae;nei L a 8 oujag 4 ua iuawweppga Jd eq Lkoiap anb e Ja Lu Eu amwu e L ap quawale 6 a auuo L 43 uoj adednos ae 333 'so 3 adse sa J 4 neses sno S -sa 6 L 4 sep Le 6 a a J Swe LP p p suo L 4 jod sep Jno;ne a 4 Lkgqoue 34, l OZ 4 u 8 ssLlqe 3 Z 9 zg $ S 3 u L o s Ol anb;ue E 'a L Ln U qje; ua a a 8 lqkej 4 se awttj S as ap adednos e L q a Sjeauad jnod;neq al si^A uo 3 s Ld al ae 4 Lo Ll OS Lnb 4 a S 34nd np apkn 14 ne anp 4 sa Lnb 4 neq al sja A ae 6 LJ Lp a D Jo O el 'stuje 4 S 4 14 ne,p ul *sl Lnd np apknlt np uo Lssa Jd 51 Pl q 9 lqsuasu L 34 Uaaw Alel J su Low ne qsa adednos el 'Jnfuuo O Ll De,L Sp S 4 kluaj 4 xa xnap xne sen Aaid sa 6 L 4 sa L ins 4 L 6 e sq Lnd np apkn L 4 9 l anb 3 Le 4 np anb jnes g E 'YV e g Z 'VZ 'I sain 6 L 4 sep sedednos sep aoua Sjgpj ua,3,op anb Ja Lue U 9 awaw e L Sp l Ew Jou u Suuo L 3 uo J O el 4 uepuad Ouuo L; 3 uo J adednos a 33 q O 'Lsu LV e Lpqod e L ap snssep-ne sq Lnd np apknlt np E 9 'Z 9 ssedsa s;u Lol sa L aque ean:Ls uo L 6 aj El 510 le:ueledas Z 14 O ú gl Lu E 4 q,p su Aow sal 'lflnol ap aina L Jadns 94 Lw UGJ 4 X 9,l op snssap-ne sq Lnd np opkn LJ a Ll oe Ae 5 Lsu Le qe a L 3 od el z S Ae a 6 uo Lo Jd a 6 e Sg Lel ap a Jna L Jadns 94 k Ltua J 4 xa,l -ueuale BL 6 a la 99 Jain 14 J Ano eun ala J ls G âû a Soutao J J op @pkn 14 op a-P Lnpuoi EL ap ainae Lidns eq Due;q El lanbne TTúG 6 z 9 Z l permettre d'être enfoncé ou d'être soulevé de l'élément

tubulaire externe au moyen d'un câble de forage.

Plus particulièrement, un élément de fermeture 84 du type volet est monté de façon pivotante sur l'élément tubulaire interne de façon à pivoter entre une position appliquée sur un siège entourant l'alésage pour le fermer, comme montré à la figure 4 B, et une position sur un côté de l'alésage pour l'ouvrir, comme montré à la figure 5 B Le volet est pressé par un ressort vers sa position fermée et est adapté à être déplacé vers le bas vers la position ouverte par un abaissement d'un tube d'écoulement 85 qui peut se déplacer en va-et-vient verticalement à l'intérieur de l'alésage de l'élément tubulaire interne, et qui peut s'ouvrir lors du soulèvement du tube d'écoulement sous la sollicitation du ressort hélicoïdal 86 A. Comme précédemment décrit, le piston 86 est monté autour du tube d'écoulement 85 de façon à coulisser de façon étanche à l'intérieur d'une portion de diamètre interne agrandi 87 de l'élément interne du corps Plus particulièrement, une tige creuse supérieure 88 du tube d'écoulement peut coulisser de façon étanche à l'intérieur d'un joint annulaire 89 monté autour d'une portion supérieure de diamètre réduit de l'élément interne du corps, et une tige creuse inférieure 90 pouvant coulisser de façon étanche à l'intérieur d'un joint annulaire 91 supporté par une portion inférieure de diamètre réduit de l'élément interne du corps au-dessous du piston 86 Ainsi, le tube d'écoulement et le corps forment une chambre annulaire supérieure UC au-dessus du piston 86 et une chambre annulaire inférieure LC au-dessous du piston 86. Les joints intermédiaires supérieur et inférieur 92 et 93 sont montés respectivement autour de l'élément tubulaire interne pour établir l'étanchéité par rapport à l'alésage de l'élément tubulaire externe au-dessus et au-dessous de la connexion du fluide de commande CF avec lui Plus particulièrement, une ouverture 93 A est formée dans l'élément tubulaire interne pour le relier à son diamètre externe entre les joints 92 et 93 et relier ainsi la conduite à fluide de

commande CF avec la chambre supérieure Uc.

Des joints additionnels 96 et 94 sont montés autour du diamètre externe de l'élément tubulaire interne, et une ouverture 95 relie le prolongement inférieur de la conduite de fluide de référence RF à l'alésage de l'élément tubulaire externe entre les joints 93 et 94 et ainsi avec la chambre de pression inférieure LC Ainsi, le fluide de référence, pendant le fonctionnent normal de la soupape, agit sur l'extrémité inférieure du piston 86 dans la chambre LC et de ce fait en opposition au fluide de commande qui agit sur le côté supérieur du piston dans la chambre UC, et comme dans le cas des soupapes décrites précédemment le fluide de commande comme fluide de référence peuvent être à une pression qui est

sensiblement inférieure à celle du fluide du puits.

Le moyen d'étanchéité le plus en haut 96 est monté autour de l'élément tubulaire interne pour venir en engagement d'étanchéité avec l'alésage de l'élément tubulaire externe au-dessus et au-dessous de la connexion de la branche supérieure de la conduite à fluide de référence RF avec l'alésage De plus, une ouverture 97 est formée dans l'élément tubulaire interne pour relier son diamètre externe entre les joints 92 et 96 à son diamètre interne entre le joint annulaire 89 et un joint annulaire 98 monté autour du diamètre interne de l'élément tubulaire interne pour venir en engagement étanche autour de l'extrémité supérieure du prolongement supérieur 88 du tube d'écoulement Ainsi, les paires espacées de joints 89 et 98 et 92 et 96 séparent la chambre supérieure du

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fluide du puits, et le fluide de référence est relié à

la région située entre ces paires.

Pendant le fonctionnent normal, cette soupape fonctionne ainsi sensiblement de la même manière que les soupapes précédemment décrites, et elle se ferme automatiquement quand il y a perte de l'un des joints entourant la chambre de commande En outre, comme dans le cas de la soupape de la figure 6, la pression du fluide du puits constitue une aide pour solliciter la

soupape vers sa position fermée.

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SNOIIV 3 IQN 3 A 3 J

T T ú 6 z 9 Z premiers ( 47,86) et seconds moyens ( 48, 91) d'étanchéité. 2 Soupape de sûreté souterraine commandée à partir de la surface, comprenant un corps tubulaire ( 21, 81) pouvant être relié à une ligne de tubes pouvant être montée dans un puits de forage, un élément de fermeture ( 23, 84) monté dans le corps ( 21, 81) pour ouvrir et fermer l'alésage ( 22) qui le traverse, des moyens comprenant un actionneur pouvant êtreanimé d'un mouvement de va-et- vient vertical dans le corps pour déplacer l'élément de fermeture ( 23, 84) vers la position ouverte quand il est abaissé et déplacer l'élément de fermeture ( 23, 84) vers sa position fermée quand il est soulevé, et des moyens pour soulever et abaisser 1 'actionneur, comprenant un piston ( 46, 86) autour de l'actionneur et comportant des premiers ( 47, 86) moyens d'étanchéité pouvant coulisser dans le corps, des moyens comprenant des moyens d'étanchéité espacés ( 30, 32, 89, 98, 92, 96) séparant du fluide du puits une chambre de pression supérieure (UC) située au-dessus du piston ( 46, 86), des moyens (CF, 50, 93 A) reliant la chambre supérieure (UC) à une première source de fluide située en surface pour solliciter le piston ( 46, 86) vers le bas, des seconds moyens ( 48, 91) d'étanchéité entre l'extrémité inférieure du piston ( 46, 86) et le corps pour séparer du fluide de puits une chambre inférieure (LC) au- dessous du piston ( 46, 86), et des moyens (RF) reliant la seconde source de fluide située en surface à la chambre inférieure pour solliciter le piston ( 46, 86) vers le haut à la région entre les moyens d'étanchéité espacés ( 30, 32, 89, 98,

92, 96).

3 Soupape de sûreté souterraine commandée à partir de la surface, comprenant un corps tubulaire ( 21) pouvant être relié à une ligne de tubes pouvant être montée dans un puits de forage, un élément de fermeture ( 23) monté dans le corps ( 21) pour ouvrir et fermer l'alésage ( 22) qui le traverse, des moyens (T) comprenant un actionneur pouvant être animé d'un mouvement de va-et-vient vertical dans le corps pour déplacer l'élément de fermeture ( 23) vers sa position ouverte quand il est abaissé et déplacer l'élément de fermeture vers sa position fermée quand il est soulevé, et des moyens pour soulever et abaisser l'actionneur, comprenant un piston ( 46) autour de l'actionneur pouvant coulisser de façon coulissante dans le corps, des moyens comprenant des moyens d'étanchéité espacés séparant du fluide du puits une chambre de pression supérieure (UC) au- dessus du piston ( 46); une tige (R) sur l'extrémité inférieure du piston ( 46) s'étendant de façon étanche dans le corps

pour former une chambre de pression inférieure (LC) au-

dessous du piston ( 46), des moyens (CF, 50, 93 A) pour relier une première source de fluide située en surface à la chambre supérieure (UC) pour solliciter le piston ( 46, 86) vers le bas, et des moyens (RF) pour relier une seconde source de fluide située en surface à la chambre inférieure (LC) pour solliciter le piston ( 46, 86) vers le haut et à la région comprise entre les moyens d'étanchéité

espacés ( 30, 32, 89, 98, 92,96).

4 Soupape de sûreté selon la revendication 3, dans laquelle lesdits moyens pour déplacer l'élément de fermeture ( 23, 84) comprennent un tube d'écoulement ( 27, 85) pouvant effectuer un mouvement de va-et-vient vertical dans l'alésage ( 22) du corps et déplacé par l'actionneur pour ouvrir l'élément de fermeture ( 23, 84), et des moyens de ressort ( 28, 86 A) agissant entre le tube d'écoulement ( 27, 85) et le corps ( 21, 81) pour

solliciter le tube d'écoulement ( 27, 85) vers le haut.

Soupape de sûreté selon la revendication 4, dans laquelle l'élément de fermeture ( 23, 84) est un volet monté de façon pivotante sur le corps ( 21, 81) dans une position lui permettant d'être amené en engagement et déplacé vers la position ouverte par l'extrémité

inférieure du tube d'écoulement ( 27, 85).

6 Soupape de sûreté selon la revendication 3, comprenant une tige ( 60, 88) sur l'extrémité supérieure du piston s'étendant de façon étanche dans lesdits moyens d'étanchéité espacés ( 30, 32, 89, 98, 92, 96) et le corps au-dessus de la chambre supérieure (UC), le fluide du puits sollicitant ainsi également le piston

( 46, 86) vers le bas.

7 Soupape de sûreté selon la revendication 3, dans laquelle l'extrémité supérieure du corps ( 24, 83) ferme la chambre supérieure (UC au-dessus du piston ( 46, 86) de manière que le fluide du puits ne sollicite pas le

piston vers le bas.

8 Soupape de sûreté selon la revendication 4, dans laquelle ledit corps ( 81) comprend un élément externe ( 82) pouvant être relié dans le puits, et des éléments internes ( 83) dans lesquels l'élément de fermeture ( 84) est monté et le tube ( 85) peut effectuer un mouvement de va-et-vient, des moyens permettant de monter de façon amovible l'élément interne dans l'élément externe, lesdits moyens (RF) pour relier la seconde source de fluide comprenant une première ouverture traversant l'élément externe ( 82) et une seconde ouverture ( 97) traversant l'élêment interne ( 83), et lesdits moyens de séparation comprenant des premiers moyens d'étanchéité espacés ( 92, 96) entre les éléments externe et interne au-dessus et audessous de la première ouverture, et des seconds éléments d'étanchéité espacés ( 89,

98) entre l'élément interne et le tube au-dessus et au-

dessous de la seconde ouverture ( 97).

9 Soupape de sûreté selon la revendication 3, dans laquelle ledit piston ( 86) entoure le tube d'écoulement et peut coulisser de façon étanche dans une portion

( 87) de diamètre interne agrandie du corps.

Soupape de sûreté selon la revendication 3, dans laquelle ledit piston ( 46) peut coulisser de façon étanche dans un cylindre formé dans le corps ( 21) sur

un côté de l'alésage.

11 Soupape de sûreté selon la revendication , dans laquelle le corps comprend un élément tubulaire ( 24) pouvant être relié à la ligne de tubes et comportant une poche ( 25) s'ouvrant à une extrémité dans l'alésage ( 22) et un outil (T) monté de façon amovible dans la poche ( 25) et dans lequel est formé le cylindre, et les moyens (RF) pour relier une seconde source de fluide comprennent une ouverture ( 41) dans l'élément externe conduisant à la chambre supérieure, et

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les joints espacés ( 30, 32) sont situés entre l'élément tubulaire ( 24) et l'outil (T) et au-dessus et au-dessous de ladite ouverture ( 41) de l'élément tubulaire