FR2699222A1 - Dispositif et méthode d'actionnement à distance d'un équipement comportant des moyens de temporisation - Application à une garniture de forage. - Google Patents

Abstract

- La présente invention concerne un dispositif d'actionnement à distance d'un équipement par une variation d'écoulement d'un fluide dans une conduite. Le dispositif comporte des moyens de réglage (2, 3; 52, 51) adaptés à faire varier l'ouverture du canal de passage dudit fluide par une action hydrodynamique. - Le dispositif comporte des moyens de temporisation (14; 56) des moyens de réglage. - La présente invention concerne également une méthode d'activation d'au moins un équipement. - Application du dispositif et de la méthode à l'actionnement d'équipement adapté au contrôle de la trajectoire d'un forage.

Description

La présente invention concerne un dispositif et une méthode d'actionnement

à

distance d'équipement utilisé en relation avec des conduites dans lesquelles circule un fluide.

1 O L'actionnement est réalisé par une variation d'écoulement d'un débit de fluide Le dispositif selon la présente invention comporte des moyens de temporisation, de préférence

hydraulique, de moyens de réglage du passage du fluide dans la conduite.

Dans le domaine du forage pétrolier, il est souvent nécessaire d'actionner à distance

des outils se trouvant dans le puits foré.

1 5 Selon l'art antérieur, on utilise un piston annulaire ayant deux faces et un organe d'étranglement comportant une duse- aiguille à section de passage variable Une face de ce piston est soumise aux forces de pression existant d'un coté de l'organe d'étranglement,

l'autre face est soumise aux forces de pression de l'autre coté de l'organe d'étranglement.

Généralement, la duse est portée par le piston et l'aiguille est fixée relativement à un conduit contenant l'ensemble et dans lequel le piston peut se déplacer pour effectuer l'actionnement souhaité Le piston comporte des moyens de rappel qui le maintiennent dans une position de repos correspondant à une section de passage de l'organe d'étranglement

relativement importante provoquant une faible perte de charge pour les débits de services.

Lorsque l'on désire actionner l'équipement, on augmente le débit, ce qui augmente la perte de charge de part et d'autre de lorgane d'étranglement et donc le piston a tendance à se déplacer en contrariant les organes de rappel Dans ce mouvement, la duse pénètre de plus en plus dans l'organe d'étranglement d'o une augmentation de la perte de charge plus

importante fournissant la puissance pour l'actionnement de l'équipement.

L'art antérieur peut être illustré par le brevet FR-2575793.

Or un tel dispositif présente un manque de précision en ce qui concerne le débit seuil entraînant le déclenchement de l'actionnement En effet, l'ensemble constitué par le piston et le ressort de rappel, qui doivent réagir à ou transmettre des puissances importantes, ne peuvent pas être sensibles de manière précise à un seuil de débit donné, ceci par exemple du fait des efforts de frottements. De plus ce dispositif fonctionne par une augmentation du débit par rapport aux débits

de services Or, les conditions de forage peuvent interdire une telle augmentation de débit.

En effet l'augmentation consécutive des pertes de charges en aval du dispositif peut entraîner des fracturations dans le terrain ou déstabiliser les parois du puits, ce qui peut remettre en 1 O cause la sécurité de l'opération D'autre part une augmentation de puissance par rapport à la puissance utilisée en forage est bien souvent impossible car l'équipement de pompage est

fréquemment déjà sollicité à sa pleine puissance pour l'opération de forage elle-même.

Le Brevet FR-2641320 résout le problème de la précision du débit seuil en utilisant

une duse ou une aiguille portée par le piston, mais mobile par rapport à ce piston.

1 5 Cette duse ou cette aiguille, de faible dimension relativement au piston et équipée de moyens de rappel appropriés, est sensible de manière précise à un seuil de débit, mais l'actionnement a toujours l'inconvénient majeur d'être déclenché par une augmentation de

débit par rapport aux débits de services.

On connaît également par la demande FR-2670824, un dispositif qui permet de résoudre ces deux problèmes en utilisant un système duse-aiguille, ou équivalent Ce dispositif autorise notamment le déclenchement de l'actionnement à partir d'un seuil de débit inférieur ou égal aux débits de services, tout en fournissant une force d'activation importante

telle que nécessaire à l'actionnement.

Le document FR-2670824 de la demanderesse, divulgue un dispositif d'actionnement dans lequel un système d'obturation partielle du passage de fluide est réglé suivant deux positions une position d'actionnement et une position dite de forage o il n'y a pas d'actionnement possible Le réglage est soit télécommandé à partir de la surface, soit occupe successivement les deux positions par l'utilisation d'une séquence opérationnelle appropriée Ce dispositif présente l'inconvénient de nécessiter une télécommande complexe 3 O ou dans l'autre cas présente un mode opératoire qui ne renseigne pas d'une manière fiable

sur la position réelle du système d'obturation.

La présente invention résout en grande partie les inconvénients précités en utilisant un système d'obturation du passage de fluide dont le réglage se fait par l'action hydrodynamique du fluide Pour un débit de circulation donné, des moyens de temporisation maintiennent un premier réglage, par exemple d'activation, pendant une durée déterminée Puis pour les mêmes conditions, un deuxième réglage est obtenu, par exemple celui o il n'y a pas activation quelque soit l'augmentation de débit Les moyens de temporisation peuvent également contrôler la durée de ce réglage pour d'autres conditions de circulation déterminées L'application à partir de la surface de conditions de circulation

déterminées, pendant une durée déterminée, permet de sélectionner le réglage désiré.

Ainsi, la présente invention concerne un dispositif d'actionnement à distance d'un équipement par une variation des conditions d'écoulement d'un fluide dans une conduite, 1 O comportant des moyens de couplage entre ledit dispositif et ledit équipement à actionner, des moyens de réglage adaptés à faire varier les caractéristiques géométriques du canal de passage dudit fluide par action hydrodynamique de l'écoulement dudit fluide dans ladite

conduite Les moyens de réglage comportent des moyens de temporisation.

Les moyens de réglage peuvent comporter des moyens de rappel réglant le passage dudit canal à une valeur minimale lorsque le débit est sensiblement inférieur à un débit

déterminé Qr.

Les moyens de temporisation peuvent comporter un circuit hydraulique et un

régulateur de débit.

La valeur du débit régulé par ledit régulateur de débit peut être réglable.

Les moyens de réglage peuvent comporter un élément monté coulissant dans la conduite. Ledit élément monté coulissant peut coopérer avec un système hydraulique comportant deux chambres étanches et le coulissement dudit élément peut être adapté à transférer l'huile contenue dans ledit système, d'une chambre à l'autre à travers ledit

régulateur de débit.

Lesdits moyens de réglage peuvent comporter un autre élément du type duse coopérant avec les moyens de couplage et ledit élément monté coulissant peut être du type aiguille. La présente invention concerne également une méthode d'actionnement à distance 3 O d'au moins un équipement par une variation des conditions d'écoulement d'un fluide dans une conduite, ladite conduite comportant au moins des moyens de réglage des conditions géométriques du canal de passage dudit fluide, entre un premier réglage et un second réglage, lesdits moyens passant du premier réglage au second par l'action hydrodynamique de l'écoulement crée par un débit au moins égal à une valeur de débit Qr et ledit moyen passant du second réglage au premier pour un débit inférieur à Qr La méthode comporte les étapes suivantes: on règle par des moyens de temporisation une durée de temps Tf pendant laquelle lesdits moyens de réglage conservent ledit premier réglage d'activation sous l'action hydrodynamique d'un débit au moins égal à Qr, on règle par des moyens de temporisation une durée de temps Tr pendant laquelle lesdits moyens de réglage conservent ledit second réglage sous l'action hydrodynamique

d'un débit inférieur à Qr ou à débit nul.

La méthode peut comporter l'étape suivante: on effectue un écoulement à un débit inférieur au débit Qr pendant une durée de temps au moins égale à Tr pour que le moyen de réglage occupe le premier réglage, et on actionne l'équipement en effectuant une variation d'écoulement dans la conduite jusqu'à un 1 5 débit au moins supérieur à un débit d'activation Qa supérieur à Qr, ladite variation étant

effectuée pendant une durée de temps inférieure ou égale à Tf.

Elle peut comporter également l'étape suivante: on effectue un écoulement à un débit au moins égal à Qr pendant une durée de temps au moins égale à Tf pour que le moyen de réglage occupe le second réglage, puis on

augmente le débit de circulation.

La méthode selon l'invention, dans laquelle ladite conduite comporte deux équipements 1 et 2 à actionner associés chacun à des moyens de réglage, lesdits moyens de réglage ayant respectivement Tfl et TM 2 pour durée de maintien du premier réglage et Trl et Tr 2 pour durée de maintien du second réglage, Tfl étant inférieur à Tf 2, Tri étant inférieur à Tr 2, peut comporter les étapes suivantes: a) on circule à un débit au moins supérieur à Qr, pendant une durée de temps supérieure à Tf 2 pour obtenir le second réglage, b) on circule à un débit sensiblement nul ou inférieur à Qr pendant une durée de

temps supérieure à Tr 2 pour obtenir le premier réglage.

La méthode peut alors comporter au moins l'une des étapes suivantes: on établit un débit Qf de forage supérieur à Qa sans activer lesdits équipement en

effectuant l'étape a) avant d'augmenter le débit jusqu'à Qf.

on active l'équipement 1 sans activer l'équipement 2 en effectuant successivement l'étape a), puis en diminuant le débit à une valeur inférieure à Qr pendant une durée de temps supérieure à Trl mais inférieure à Tr 2, puis en augmentant le débit jusqu'à un débit au moins supérieur à Qa, on active l'équipement 2 sans activer l'équipement 1 en effectuant successivement l'étape b), puis on augmente le débit jusqu'à une valeur au moins égale à Qr pendant une durée de temps supérieure à Tfl mais inférieure à Tf 2, puis on augmente le débit à une

1 O valeur au moins supérieure à Qa.

Le dispositif et la méthode selon l'invention pourront être appliqués à l'actionnement au moins d'un équipement incorporé dans une garniture de forage, tel un stabilisateur à géométrie variable télécommandé, un raccord coudé à angle variable télécommandé

permettant le contrôle de la trajectoire d'un forage.

La présente invention sera mieux comprise et ses avantages apparaîtront plus

nettement à la description qui suit d'exemples particuliers, nullement limitatifs, illustrés par

les figures ci-annexées, parmi lesquelles: les figures 1 et 1 A illustrent l'art antérieur, les figures 2 et 2 A donnent une représentation schématique du dispositif de réglage comportant une temporisation hydraulique, les figures 3, 3 A et 3 B montrent, respectivement et en correspondance temporelle, l'évolution du débit, de la position de l'aiguille et de la pression, les figures 4, 4 A, 4 B et 4 C concernent l'invention dans le cas o il y a deux équipements à actionner Elles décrivent l'évolution du débit, de la position de l'aiguille des deux équipements lorsque l'un est actionné, et de la pression en amont, les figures 5, 5 A, 5 B et 5 C décrivent les conditions de fonctionnement lorsque l'autre équipement est actionné,

les figures 6 A et 6 B illustrent un autre mode de réalisation.

Les figures 1 et 1 A illustrent l'art antérieur décrit par le document FR-2670824: Le corps du dispositif est constitué par l'assemblage de deux raccord 15 et 16 suivant des méthodes conventionnelles Le raccord supérieur 15 contient l'arbre d'actionnement 17 qui est creux Le sens de circulation du fluide correspond au sens de la flèche 18 L'extrémité de l'arbre 17 porte l'ensemble composé par un porte duse 19, une duse 20 et un ressort de rappel 21 Des joints d'étanchéité 22 complètent l'assemblage Un clapet bi-directionnel 50 permet d'équilibrer la pression entre la chambre du ressort 21 et l'extérieur La duse 20 a ainsi la forme d'un piston annulaire à section différentielle dont la

plus grande section est en amont de l'écoulement.

1 O Le raccord inférieur 16 contient un piston 23 auquel est solidaire l'aiguille 24 par l'intermédiaire d'une entretoise 25 Cette entretoise 25 est adaptée à laisser passer la circulation du fluide suivant les flèches 26 Le piston 23 annulaire comporte des étanchéités

27 sensiblement à chaque extrémités, un ressort de rappel 28 et une restriction de section 29.

Au moins un doigt 30 coopère avec une gorge 31 usinée dans le corps du piston 23.

1 5 Cet ensemble constitue un exemple nullement limitatif de système de réglage de la course du

piston 23 solidaire de l'aiguille 24.

La figure l A représente en développé ladite gorge portée par le piston 23 La gorge est continue sur la circonférence de la surface extérieure du piston 23 Elle est constituée d'un nombre entier de pas La trace en forme de M dessinée par la gorge reliant les points a, b, c, d et e représente un pas Les flèches 32, 33, 34 et 35 montrent le sens de déplacement du doigt 30 dans ladite gorge pour passer respectivement de a à b, de b à c, de c à d et de d à e Un cycle complet est effectué de a à e Dans le déplacement de coulissement du piston 23, celui-ci subit une rotation consécutive à l'inclinaison de chaque portion de gorge par rapport à l'axe du piston l y a irréversibilité du sens de déplacement des doigts dans la gorge grâce

à la différence d'altitude du fond de gorge entre deux sommets consécutifs.

Le débit de circulation suivant la flèche 18 crée une force hydrodynamique sur l'ensemble aiguille 24 et piston 23 Cette force est ajustée en fonction de la restriction de passage 29 située dans le piston Lorsque ladite force est supérieure à la force exercée par le ressort de rappel 28, le piston descend jusqu'à ce qu'il soit arrêté, par exemple, par le doigt 3 O 30 dans la gorge 31 quand celui-ci est en b Dans ce réglage, l'obturation du dispositif est

minimale et l'actionnement n'est pas possible.

Une diminution du débit fait remonter l'aiguille et le doigt 30 se place en c (figure l A) Une nouvelle augmentation du débit suffisante pour faire reculer l'aiguille, déplace ensuite le doigt 30 vers la position d Dans cette position de réglage, la perte de charge crée

par un débit d'activation agit sur le piston d'activation.

Dans ce document, les réglages sont obtenus successivement par une suite de variations d'écoulement De plus, après chaque arrêt de circulation, les opérateurs peuvent avoir une incertitude sur la nature du réglage suivant. La présente invention, selon une réalisation préférentielle, se propose de modifier les moyens de contrôle du déplacement de l'aiguille en substituant au système doigt ( 30) et

gorge ( 31), un système hydraulique temporisé.

La réalisation préférentielle est illustrée par les figures 2 et 2 A Un ensemble 1 i O comportant un arbre 1 sur lequel est monté une duse mobile 2, une aiguille 3, contrôle l'obturation plus ou moins grande du passage de fluide L'arbre 1 est couplé

hydrauliquement ou mécaniquement avec un équipement à actionner L'ensemble décrit ci-

dessus ne diffère pas de l'art antérieur.

L'aiguille 3 est solidaire d'un arbre 4 pouvant coulisser par rapport à la duse 2 dans 1 5 un corps 7 L'arbre 4 comporte sensiblement à ses deux extrémités des moyens d'étanchéité , délimitant ainsi un espace annulaire entre l'extérieur de l'arbre 4 et l'intérieur du corps 7. Cet espace annulaire est séparé en plusieurs chambres étanches, notamment par une cloison 8 solidaire du corps 7 Ces chambres sont à volume variable en fonction du mouvement longitudinal de l'arbre Une diminution de volume de l'une correspond à une augmentation du volume de l'autre, et cela pour la même valeur La chambre étanche 9 communique avec la chambre étanche 10 par le conduit 12, le régulateur de débit 14 et le conduit 13 Ces chambres contiennent un fluide sensiblement incompressible, par exemple un fluide hydraulique Le déplacement longitudinal de l'arbre est conditionné par un transfert du fluide incompressible d'une chambre à l'autre suivant un régime d'écoulement contrôlé par

le régulateur 14.

La chambre 9 contient un ressort de rappel 6 dimensionné de façon à ce qu'un débit réduit Qr de fluide en circulation selon les flèches, provoque une force hydrodynamique sur l'arbre 4 au moins supérieure à la force de rappel du ressort 6, compte tenu également des frottements internes Ainsi, pour un débit de circulation inférieur à Qr, l'aiguille 3 de l'arbre 3 O 4 est en position avancée dans la duse 2 Cette position représentée sur la figure 2, est la

position d'obstruction maximale du passage.

Un piston annulaire flottant 11 constitue une cloison de la chambre 10 La pression du fluide en circulation dans la conduite s'applique sur une face du piston 11 grâce au conduit de communication 38 Le rôle du piston flottant 11 est d'égaliser sensiblement la pression du fluide hydraulique contenu dans les chambres 9 et 10 avec la pression du fluide en circulation dans la conduite Un tel système d'équilibrage, bien connu de l'homme de

l'art, peut être réalisé par d'autres moyens, tout en restant dans le cadre de cette invention.

La figure 2 A représente le cas o l'aiguille a un recul maximum par rapport à la duse.

Dans ce cas, quelque soit l'augmentation de débit, il ne peut pas y avoir activation de l'équipement Le ressort 6 est comprimé et le volume de fluide contenu dans la chambre 9

est passé dans la chambre 10 par l'intermédiaire du régulateur 14.

Le régulateur 14 est un régulateur de débit, par exemple du modèle 2 FRM fabriqué par la Société REXROTH Ce régulateur est une valve de débit à deux voies raccordées aux 1 O conduits 12 et 13 Il permet de réguler un débit de fluide indépendamment de la pression et de la température Il se compose essentiellement d'un corps, d'un élément de réglage, d'un

boisseau d'étranglement, d'une balance de pression avec ou sans clapet anti-retour.

L'étranglement du débit de fluide se fait sur la section d'étranglement du boisseau déterminée par l'élément de réglage Pour maintenir le débit constant indépendamment de la 1 5 pression, une balance de pression est montée derrière la section d'étranglement Ce type de régulateur, bien connu des hydrauliciens, ne sera pas détaillé plus en détail Dans le cas o le régulateur est unidirectionnel par rapport au sens du débit, par exemple dans un sens d'écoulement de 9 vers 10, il est indispensable d'adjoindre au dispositif un second régulateur spécifique au débit dans le sens 10 vers 9 si l'on souhaite contrôler le temps mis

par l'arbre à revenir au réglage initial Un jeu de clapet anti-retour sélectionne les conduits.

Ces dispositions sont classiques des circuits hydrauliques régulés.

En régulant le débit entre la chambre 9 et la chambre 10, on peut ainsi contrôler le temps que met l'aiguille 3 à être dégagée de la duse par une force hydrodynamique résultant d'une circulation à un débit au moins égal à Qr C'est à dire, que l'on obtient ainsi grâce notamment à la forme allongée de l'aiguille, un réglage du temps Tf pendant lequel l'obturation du passage est suffisante pour qu'il puisse y avoir activation, si le débit atteint

une valeur Qa ou débit d'activation.

Après une circulation à un débit au moins supérieur à Qr pendant un temps supérieur à Tf, l'opérateur sait que l'aiguille est dans la position dégagée (figure 2 A) Il peut alors

3 O augmenter le débit de circulation sans risque d'activation dudit équipement.

Dans la position de la figure 2 A, lorsque l'on diminue le débit à une valeur inférieure à Qr, l'action du ressort de rappel devient prépondérante pour ramener l'aiguille dans la position d'obturation maximale Le retour est également conditionné par le passage du fluide hydraulique contenu dans la chambre 10 vers la chambre 9 En plaçant un autre régulateur, si le premier n'est pas bi-directionnel, sur la communication entre 10 vers 9, on peut

contrôler le temps Tr mis par l'aiguille pour atteindre le réglage d'obturation maximale.

C'est à dire que l'on obtient ainsi le maintien de la position obturation minimale pendant le

temps Tr.

Les figures 6 A et 6 B illustrent une autre réalisation d'un dispositif d'activation Une conduite 66 comporte dans son canal intérieur un arbre 67, définissant un passage annulaire dans lequel circule un fluide suivant les flèches référencées 68 Un équipement à actionner, lié à la conduite 66, est ici symbolisé par l'ensemble référencé 62 L'arbre 67 comporte un épaulement 51 dont la forme extérieure coopère avec un piston annulaire 52 Le piston 1 O annulaire 52 est monté coulissant dans la conduite 66 Des joints d'étanchéité 53 isolent la chambre 54 du fluide en circulation dans la conduite La chambre 54 est définie par la face inférieure du piston 52 et une paroi 69 comportant un régulateur de débit 56 Une autre chambre 55 est délimitée par la paroi 69 et un piston flottant 57 La chambre 70 aménagée dans la paroi de la conduite 66, comporte un ressort 58 adapté à pousser le piston flottant 57 1 5 en position rapprochée de la paroi 69 La chambre 70 communique par l'orifice 59 avec le

canal intérieur de la conduite.

Un piston d'actionnement 63 coopère avec une transmission 65 pour actionner l'équipement 62 Le piston 63 est soumis d'un coté à la pression hydraulique qui règne dans l'espace 64, et de l'autre à la pression qui règne dans la chambre étanche 61 Les chambres

61 et 55 sont en communication hydraulique par le conduit 60.

Le fonctionnement de principe de cette réalisation va être décrite maintenant.

Lorsqu'une circulation d'un fluide, par exemple le fluide de forage, est établie dans la conduite, une force hydrodynamique crée par la restriction de passage entre l'épaulement 51 et le piston 52, a tendance à repousser le piston vers l'aval La force hydrodynamique doit être supérieure à la force nécessaire à comprimer le ressort 58 Mais le déplacement de ce piston 52 est contrôlé par le débit d'évacuation du fluide contenu dans la chambre 54 à travers le régulateur 56 Par un réglage approprié du régulateur 56, on peut contrôler le temps de translation du piston Tant que le piston se trouve en face de l'épaulement 51, on peut, en augmentant suffisamment le débit de circulation, augmenter la pression en amont, 3 O en particulier dans la zone 64 Le piston 63 peut ainsi être soumis à la même pression différentielle régnant entre l'amont et l'aval de l'épaulement 51 En effet le conduit 60 équilibre la pression de la chambre 61 avec la chambre 55, elle même en équipression avec la chambre 70 grâce au piston flottant 57, à la force du ressort de rappel 58 près Dans cette

position, l'équipement 62 est actionné par le piston 63.

L'actionnement ayant été effectué, on peut continuer à circuler le fluide dans la conduite 66 pour dégager le piston 52 de l'épaulement 51 Alors, la section de passage est telle que la pression différentielle est trop faible pour que le piston 63 actionne l'équipement 62 On peut ainsi augmenter le débit jusqu'au débit de forage, par exemple, pour continuer l'opération (figure 6 B). Si l'on souhaite actionner de nouveau, il faut réduire le débit pour que la force hydrodynamique sur le piston 52 soit telle que le ressort 58 transfère le fluide contenu dans la chambre 55 vers la chambre 54 Le transfert de fluide de la chambre 55 vers la chambre 54 peut se faire de manière contrôlée par un régulateur de débit ou le plus directement 1 i O possible par un conduit comportant un clapet anti-retour uniquement dans le sens de la

chambre 54 vers la chambre 55.

La réalisation selon les figures 6 A et 6 B illustrent le cas o les moyens de réglage sont annulaires par rapport à un arbre 67 contenu dans la conduite Cet arbre peut être un

arbre de transmission d'une rotation.

La description des modes opératoires illustrés par les figures 3, 3 A et 3 B va faire

mieux comprendre les fonctions du dispositif et le déroulement des étapes de la méthode

selon la présente invention.

Les trois figures 3, 3 A et 3 B sont des diagrammes tracés en fonction du temps, porté

en abscisse La figure 3 indique le débit de circulation du fluide circulant dans la conduite.

Le débit et ses variations sont effectués par des moyens de pompage situés généralement à la surface du sol La figure 3 A indique la position de l'aiguille 3 par rapport à la duse ou du piston 52 par rapport à l'épaulement 51 La plage F indique les positions pour lesquelles

l'obturation est maximale, la plage O les positions pour lesquelles l'obturation est minimale.

La figure 3 B montre l'évolution de la pression différentielle entre l'amont et l'aval du

système duse-aiguille, pression résultante de la valeur du débit et de la position de l'aiguille.

A l'origine, le débit est nul, l'aiguille est au maximum dans la duse, la pression est nulle. A l'instant tl, le débit est établi à Qr, l'aiguille recule sous l'action de la force crée par le débit Qr mais reste pendant le temps Tf dans la plage F, la pression décroît jusqu'à la

3 O valeur de perte de charge correspondante au recul total de l'aiguille.

A l'instant t 2, tel que t 2-tl est supérieur à Tf, le débit est Qr, l'aiguille est reculée au maximum A partir de cet instant, une augmentation du débit jusqu'au débit Qf de forage 1 1 ne provoque pas d'activation de l'équipement En effet, le passage n'étant sensiblement pas

obturé, la perte de charge n'est pas suffisante pour crée une force d'activation.

Le cycle de débit décrit ci-dessus sera répété par l'opérateur chaque fois que celui-ci

désire établir le débit de forage, sans activation.

A l'instant t 3, on annule ou on diminue le débit à un niveau inférieur à Qr alors que l'aiguille est en position reculée L'aiguille avance sous l'action du ressort de rappel, tout en

conservant pendant une durée Tr le réglage correspondant à l'obturation minimale.

A l'instant t 4, tel que t 4-t 3 est supérieur à Tr, l'opérateur peut activer l'équipement en augmentant le débit jusqu'au débit Qa d'activation Pour cela, le temps t 5-t 4 doit être 1 O inférieur au temps Tf Le débit Qa est ainsi établi quand le réglage est en F, ce qui procure

une perte de charge importante pour l'activation (figure 3 B).

Pour la réalisation de l'activation ou de la non activation, l'opérateur exécute les cycles de débit ci-dessus décrits à partir d'une position précise de l'aiguille 3 ou du piston 52. 1 5 L'invention réside notamment dans le fait que l'on peut connaître positivement l'état du réglage par les deux seules actions suivantes: aiguille 3 ou piston avancés (F) quand le débit reste inférieur à Qr pendant au moins un temps supérieur à Tr, aiguille 3 ou piston reculés (O) quand le débit est établi à une valeur au moins égale

à Qr pendant un temps au moins supérieur à Tf.

De plus, la présente invention autorise l'actionnement de deux équipements intégrés à une conduite Chaque équipement a son dispositif de réglage et d'actionnement Les moyens d'obturation créent une perte de charge par rapport l'amont et l'aval de la duse montée sur l'arbre du piston d'activation Dans le cas de deux équipements à activer placés en série dans une conduite, la création d'une telle perte de charge sur le pistond'activation d'un des équipement, active celui-ci sans activer l'autre car le piston de celui-la n'est pas soumis à une pression différentielle, mais seulement à une augmentation du niveau de

pression en amont et en aval de son piston d'activation.

Les figures 4, 4 A, 4 B et 4 C illustrent les modes opératoires pour établir un débit de 3 O forage Qf sans activer les équipements, ou pour activer un premier équipement sans activer

le second.

Les figures 5, 5 A, 5 B et 5 C illustrent le mode opératoire pour activer le second

équipement sans activer le premier.

Les paramètres représentés sur les diagrammes des figures 4 et 5 sont les mêmes que ceux de la figure 3 Les diagrammes des figures 4 A ou 5 A et 4 B ou SB sont équivalents au diagramme de la figure 3 A, mais pour chacun des moyens de réglage du premier et du deuxième équipement Les indices A et B sont respectivement pour le premier et le second équipement.

A l'origine (t O), le débit dans la conduite est nul ou au moins inférieur au débit Qr.

Les réglages des aiguilles 1 et 2 (figures 4 A et 4 B) sont dans la position d'obturation

1 i O maximale (F).

Au temps tl, on augmente le débit au moins jusqu'à Qr, mais à une valeur inférieure

à Qa, pendant un temps t 2-tl Les aiguilles reculent sous l'action hydrodynamique du débit.

Si t 2-tl est supérieur à Tf 2 (Tf 2 >Tfl), l'opérateur est assuré positivement que les deux moyens de réglage sont en 0, c'est à dire que l'activation n'aura pas lieu lorsqu'il augmente

1 5 le débit, par exemple pour établir le débit de forage Qf.

Il effectue une opération de forage jusqu'à t 3, moment o il désire activer

l'équipement 1.

En annulant le débit ou en le diminuant jusqu'à une valeur inférieure à Qr, lopérateur provoque le retour des aiguilles 1 et 2 vers la position fermée (F) S'il poursuit cette phase pendant un temps supérieur à Trl mais inférieur à Tr 2, au temps t 4 le réglage de l'équipement 2 est en 0, celui de l'équipement 1 en F A ce moment, une augmentation du débit au moins jusqu'à la valeur Qa permet l'activation de l'équipement 1 par la création d'une pression différentielle suffisante entre l'amont et l'aval du moyen d'obturation de l'équipement 1 Bien entendu la durée t S-t 4 de l'établissement du débit d'activation doit être inférieure à Tfl L'activation peut être reconnue par la visualisation en surface du pic de pression indiqué sur la figure 4 C. Une diminution du débit à une valeur inférieure à Qr pendant un temps au moins supérieur à Tr 2 permet de revenir au début du cycle, soit pour actionner l'équipement 2 selon les figures 5, SA, 5 B et 5 C, soit pour établir le débit de forage sans activer comme

3 O décrit au début du cycle.

Le point d'origine des diagrammes des figures 5, SA, 5 B et 5 C correspond à une circulation dans la conduite à un débit nul ou au moins inférieur à Qr Cette circulation est effective pendant une durée au moins supérieure à Tr 2, pour que l'opérateur soit assuré que

les deux dispositifs de réglages sont dans la position d'obturation maximale.

Une augmentation du débit, au moins supérieure à Qr mais inférieure à Qa, pendant une durée t 2-tl supérieure à Tfl mais inférieure à Tf 2 permet de faire passer l'équipement 1 dans le réglage O tandis que l'équipement 2 conserve le réglage F En augmentant alors le débit jusqu'au moins le débit Qa, l'opérateur active l'équipement 2, sans activer l'équipement 1 Bien entendu, la durée t 3 tl d'établissement du débit Qr puis Qa, ne doit pas être supérieure à Tf 2, sinon le réglage de l'équipement 2 serait en O. On peut ensuite maintenir le débit Qa pendant un temps supérieur à Tf 2 pour régler 1 O les moyens d'obturation à la position O, pour pouvoir directement établir le débit de forage Qf. L'invention ne se limite pas aux exemples ci-dessus décrits En particulier, le débit d'activation Qa peut ne pas être identique pour chaque équipement De plus, les courbes représentant les évolutions des réglages en fonction du débit peuvent ne pas être linéaires

1 5 comme cela est représenté sur les figures dans un but de simplification.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1) Dispositif d'actionnement à distance d'un équipement par une variation des conditions d'écoulement d'un fluide dans une conduite ( 7; 66), comportant des moyens de couplage ( 1; 65) entre ledit dispositif et ledit équipement à actionner, des moyens de réglage ( 2, 3; 51, 52) adaptés à faire varier les caractéristiques géométriques du canal de passage dudit fluide par action hydrodynamique de l'écoulement dudit fluide dans ladite conduite, 1 i O caractérisé en ce que lesdits moyens de réglage comportent des moyens de temporisation

( 14; 56).

2) Dispositif selon 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de réglage comportent des moyens de rappel ( 6; 58) réglant le passage dudit canal à une valeur minimale lorsque le

1 5 débit est sensiblement inférieur à un débit déterminé Qr.

3) Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits

moyens de temporisation comportent un circuit hydraulique et un régulateur de débit ( 14; 56). 4) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la valeur du débit régulé

par ledit régulateur de débit est réglable.

) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits

moyens de réglage comportent un élément ( 3; 52) monté coulissant dans la conduite.

6) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit élément monté coulissant coopère avec un système hydraulique comportant deux chambres étanches ( 9, 10, 54, 55) et en ce que le coulissement dudit élément est adapté à transférer l'huile contenue

dans ledit système, d'une chambre à l'autre à travers ledit régulateur de débit ( 14; 56).

7) Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que lesdits

moyens de réglage comportent un autre élément ( 2) du type duse coopérant avec les moyens

de couplage, et en ce que ledit élément monté coulissant est du type aiguille ( 3).

8) Méthode d'actionnement à distance d'au moins un équipement par une variation des conditions d'écoulement d'un fluide dans une conduite, ladite conduite comportant au 1 O moins des moyens de réglage des conditions géométriques du canal de passage dudit fluide, entre un premier réglage et un second réglage, lesdits moyens passant du premier réglage au second par l'action hydrodynamique de l'écoulement crée par un débit au moins égal à une valeur de débit Qr et ledits moyens passant du second réglage au premier pour un débit inférieur à Qr, caractérisée en ce qu'elle comporte les étapes suivantes: 1 5 on règle par des moyens de temporisation une durée de temps Tf prédéterminée pendant laquelle lesdits moyens de réglage conservent ledit premier réglage sous l'action

hydrodynamique d'un débit au moins égal à Qr.

on règle par des moyens de temporisation une durée de temps Tr prédéterminée pendant laquelle lesdits moyens de réglage conservent ledit second réglage sous l'action

hydrodynamique d'un débit inférieur à Qr ou à débit nul.

9) Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'on effectue un écoulement à un débit inférieur au débit Qr pendant une durée au moins égale à Tr pour que le moyen de réglage occupe le premier réglage, et en ce qu'on actionne ledit équipement en effectuant une variation d'écoulement dans la conduite jusqu'à un débit au moins supérieur à un débit d'activation Qa supérieur à Qr, ladite variation étant effectuée pendant une durée de temps

inférieure ou égale à Tf.

) Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte l'étape 3 O suivante: on effectue un écoulement à un débit au moins égal à Qr pendant une durée au moins égale à Tf pour que le moyen de réglage occupe le second réglage, puis on augmente

le débit de circulation.

11) Méthode selon la revendication 8, dans laquelle ladite conduite comporte deux équipements 1 et 2 à actionner associés chacun à des moyens de réglage, lesdits moyens de réglage ayant respectivement Tfl et Tf 2 pour durée de maintien du premier réglage et Trl et Tr 2 pour durée de maintien du second réglage, caractérisée en ce que Tf i est inférieur à Tf 2, en ce que Trl est inférieur à Tr 2, en ce que ladite méthode comporte les étapes suivantes: 1 i O a) on circule à un débit au moins supérieur à Qr, pendant un durée de temps supérieure à Tf 2 pour obtenir le second réglage, b) on circule à un débit nul ou inférieur à Qr pendant une durée de temps supérieure

à Tr 2 pour obtenir le premier réglage.

1 5 12) Méthode selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins l'une des étapes suivantes: on établit un débit Qf de forage supérieur à un débit d'activation Qa sans activer

lesdits équipement 1 et 2 en effectuant l'étape a) avant d'augmenter le débit jusqu'à Qf.

on active l'équipement 1 sans activer l'équipement 2 en effectuant successivement l'étape a), puis en diminuant le débit à une valeur inférieure à Qr pendant une durée de temps supérieure à Trl mais inférieure à Tr 2, puis en augmentant le débit jusqu'à un débit au moins supérieur à Qa, on active l'équipement 2 sans activer l'équipement 1 en effectuant successivement l'étape b), puis on augmente le débit jusqu'à une valeur au moins égale à Qr pendant une durée de temps supérieure à Tfl mais inférieure à Tf 2, puis on augmente le débit à une

valeur au moins supérieure à Qa.

13) Application du dispositif selon l'une des revendications précédentes, à

l'actionnement au moins d'un équipement incorporé dans une garniture de forage, tel un stabilisateur à géométrie variable télécommandé, un raccord coudé à angle variable

télécommandé permettant le contrôle de la trajectoire d'un forage.