FR2898635A1 - Module de traction de fond destine a etre descendu dans une installation d'exploitation de fluides, navette et procede de traction associes. - Google Patents

Abstract

Ce module de traction (38) comprend un corps (42) s'étendant le long d'un axe longitudinal (Y-Y') et au moins un train d'entraînement (44A) comprenant au moins une roue motrice (56A) reliée au corps (42) pour déplacer le module de traction (38) dans un conduit (48) de l'installation.Le module de traction (38) comprend des moyens déployables (46) d'application de chaque roue motrice (56A) contre une paroi du conduit (48), disposés sensiblement en regard du train d'entraînement (44A). Les moyens d'application (46) comprennent un bras (80) déployable radialement par rapport au corps (42) entre une position rétractée et une position déployée. Le bras (80) est muni d'un organe de roulage (82) à une extrémité libre. Les moyens d'application (46) comprennent des moyens (86) de sollicitation du bras (80) vers sa position déployée.L'organe de roulage (82) est monté fou à l'extrémité libre du bras (80).

Description

La présente invention concerne un module de traction de fond destiné à

être descendu dans un conduit d'une installation d'exploitation de fluides, le module de traction étant du type comprenant : - un corps s'étendant le long d'un axe longitudinal ; - au moins un train d'entraînement comprenant au moins une roue motrice reliée au corps pour déplacer le module de traction dans le conduit ; - des moyens déployables d'application de la ou de chaque roue motrice contre une paroi du conduit, les moyens d'application étant disposés sensiblement en regard du ou de chaque train d'entraînement et comprenant : - au moins un bras déployable radialement par rapport au corps entre une position rétractée et une position déployée ; - un organe de roulage monté à une extrémité libre du ou de chaque bras ; et - des moyens de sollicitation du ou de chaque bras vers sa position déployée. De tels modules de traction sont utilisés notamment pour déployer et pour ramener à la surface des outils de fond dans des puits de pétrole présentant des tronçons sensiblement horizontaux ou faiblement inclinés par rapport à l'horizontale. On connaît un module de traction du type précité (par exemple MULETM de la société SONDEX) qui est incorporé dans une navette descendue dans le fond d'un puits à l'aide d'une ligne de travail au câble. Le module de traction du type précité comprend deux trains d'entraînement qui comprennent chacun deux roues motrices. Les trains d'entraînement sont montés symétriquement de part et d'autre d'un corps tubulaire. Les roues motrices sont déployables radialement par rapport au corps pour s'appliquer contre les parois du conduit. Dans les portions verticales du puits, la navette est descendue par gravité à l'aide de la ligne de travail au câble. Lorsque la navette atteint un tronçon faiblement incliné ou sensiblement horizontal, son poids ne permet plus d'exercer une force suffisante pour la déplacer vers le fond du puits. Dans ce cas, l'opérateur de la navette déploie les roues motrices symétriquement de part et d'autre du corps de la navette. Chaque roue motrice s'applique ainsi sur la paroi du conduit et centre la navette par rapport à cette paroi. Les roues motrices sont alors activées pour propulser la navette vers le fond du puits.

Un tel module de traction ne donne pas entière satisfaction. Les roues étant déployables radialement par rapport au corps pour s'adapter à des conduits de sections différentes, il est nécessaire de prévoir des moyens de transmission entre les roues motrices et le moteur d'entraînement des roues si celui-ci est logé dans le corps. Une autre possibilité consiste à déporter le moteur d'entraînement à l'extrémité des moyens de déploiement radial des roues. Par suite, le module de traction du type précité est complexe à réaliser, coûteux et peu fiable. L'invention a pour but de fournir un module de traction de fond destiné à propulser un outil de fond dans un conduit d'une installation d'exploitation de fluides, qui soit simple à réaliser, peu coûteux et plus fiable. A cet effet, l'invention a pour objet un module de traction du type précité, caractérisé en ce que le ou chaque organe de roulage est monté fou à l'extrémité libre du bras.

Le module de traction selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes combinaisons techniquement possibles. - la position radiale du ou de chaque organe de roulage est modifiable indépendamment de la position radiale de la ou de chaque roue motrice par rapport à l'axe longitudinal ; - la ou chaque roue motrice définit un espace cylindrique s'étendant le long d'un axe de rotation de la roue, au moins une partie du corps étant située dans l'espace cylindrique quelle que soit la position du bras ; la ou chaque roue motrice est montée rotative dans le corps, dans une position globalement invariante par rapport au corps ; - les moyens de sollicitation comprennent un vérin de déploiement du bras et des moyens de désactivation rapide du vérin pour rétracter le bras déployable ; - les moyens d'application comprennent un triangle d'articulation du bras, déployable par rapport au corps, un sommet du triangle étant fixe par rapport au corps ; - la ou chaque roue motrice comprend un flasque et une bande de roulement inclinée vers l'extérieur par rapport au flasque ; - il comprend au moins deux roues motrices coaxiales disposées de part et d'autre du corps, le bras se déployant sensiblement dans un plan perpendiculaire à l'axe des roues ; - il comprend au moins deux trains d'entraînement espacés axialement le long de l'axe longitudinal, un organe de roulage étant disposé entre les deux trains espacés axialement, sensiblement dans un plan médian par rapport aux deux trains d'entraînement ; - chaque train d'entraînement comprend un moteur d'entraînement des roues ; et - il comprend des moyens de libération sélective de la ou de chaque roue motrice, pour passer la ou chaque roue motrice d'une configuration active d'entraînement du module de traction à une configuration libre de descente ou de remontée du module de traction dans le conduit. - le corps comprend un premier élément et un deuxième élément portant respectivement un premier train d'entraînement et un deuxième train d'entraînement, le deuxième élément étant mobile en translation sensiblement le long de l'axe longitudinal par rapport au premier élément entre une position rapprochée du premier élément et une position éloignée du premier élément, le bras est articulé sur l'un desdits éléments, les moyens d'application comprenant une bielle de déploiement du bras, articulée sur l'autre desdits éléments et :sur le bras ; et le premier élément et le deuxième éléments sont raccordés par les moyens de sollicitation ; - les moyens de sollicitation comprennent un vérin comportant : - une tige de vérin solidaire de l'un desdits éléments ; - une chambre ménagée dans l'autre desdits éléments, recevant une partie de la tige de vérin ; et - des moyens de guidage longitudinal dudit premier élément par rapport au deuxième élément ; et - le premier élément et/ou le deuxième élément comprennent respectivement une pluralité de points d'articulation de l'un du bras et/ou de la bielle, les points d'articulation étant espacés le long respectivement du premier élément et/ou du deuxième élément, le bras et/ou la bielle étant aptes à être articulés sélectivement sur l'un desdits points d'articulation. L'invention a en outre pour objet une navette, caractérisée en ce qu'elle comprend : - un module de traction tel que défini ci-dessus ; - des moyens de raccordement à une ligne de travail au câble, les moyens de raccordement étant fixés sur le module de traction et comprenant des moyens de mesure de la tension mécanique appliquée sur la ligne ; et - un outil de fond solidaire du module de traction. La navette selon l'invention peut comprendre la caractéristique suivante : - elle comprend deux modules de traction et un attelage d'articulation des deux modules de traction, les axes longitudinaux et des deux modules de traction pouvant être espacés radialement l'un par rapport à l'autre à l'aide de l'attelage. L'invention a en outre pour objet un procédé de traction d'une navette telle que définie ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - activation d'un premier module de traction à une puissance utile égale à une première fraction de sa puissance nominale ; -activation simultanée d'un deuxième module de traction à une deuxième fraction de la puissance nominale du premier module de traction, la somme de la première fraction et de la deuxième fraction étant sensiblement égale ou supérieure à la puissance nominale d'un desdits modules de traction.

Le procédé selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes combinaisons techniquement possibles. - la première fraction est supérieure à 0,7 et la deuxième fraction est 5 inférieure à 0,3 ; et - la somme de la première fraction et de la deuxième fraction est supérieure à la puissance nominale. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux 10 dessins annexés sur lesquels : - la Figure 1 est une vue schématique en coupe suivant un plan vertical médian d'un puits de pétrole comprenant un tronçon sensiblement horizontal dans lequel circule une première navette selon l'invention ; - la Figure 2 est une vue agrandie d'un détail marqué Il sur la Figure 15 1 ; - la Figure 3 est une vue en coupe transversale suivant le plan vertical III-III de la Figure 2 ; - la Figure 4 est une vue schématique des moyens de motorisation des roues motrices du module de traction représenté sur la Figure 2 ; 20 - la Figure 5 est une vue schématique du circuit hydraulique du module de traction représenté sur la Figure 2 ; - la Figure 6 est une vue analogue à la Figure 3, lors du passage de la navette dans un tronçon du puits de diamètre réduit ; - la Figure 7A est une vue schématique analogue à la Figure 2 d'une 25 deuxième navette selon l'invention en fonctionnement normal ; - la Figure 7B est une vue analogue à la Figure 7A en fonctionnement dégradé ; et - la Figure 8 est une vue analogue à la Figure 2 d'une troisième navette selon l'invention, qui est une variante de la première navette. 30 Dans tout ce qui suit, le terme proximal signifie relativement plus proche ou orienté vers la surface du sol, alors que le terme distal signifie relativement plus proche ou orienté vers le fond d'un puits ménagé dans le sol.

La première navette 10 selon l'invention, représentée sur les Figures 1 à 6 est destinée à être descendue dans le fond d'un puits de pétrole 12 à l'aide de moyens 14 de déploiement au câble. Comme illustré par la Figure 1, le puits 12 comprend un premier conduit 16 appelée cuvelage ménagé dans le sous-sol 18 et un deuxième conduit 20 appelé tubage de production calé sensiblement au centre du premier conduit 16. Le puits 12 comprend en outre une tête de puits 22 qui obture sélectivement le premier conduit 16 et le deuxième conduit 20.

Le premier conduit 16 comprend, en se déplaçant depuis la surface vers le fond du puits 12, un tronçon supérieur 24 sensiblement vertical, un tronçon coudé 26 d'inclinaison croissante par rapport à l'axe vertical X-X' du premier tronçon 24, et un tronçon inférieur 28 sensiblement horizontal. Dans l'exemple illustré sur la Figure 1, le deuxième conduit 20 comprend également un tronçon supérieur vertical, et un tronçon intermédiaire coudé. Le deuxième conduit 20 est de longueur inférieure à celle du premier conduit 16. Il débouche dans le tronçon inférieur 28 du premier conduit 16. Les moyens de déploiement 14 de la navette comprennent une ligne de travail au câble 30, un treuil de surface 32 permettant le déploiement ou la rétractation de la ligne 30 dans le puits 12 et des poulies 34 de guidage de la ligne 30 montées sur la tête de puits 22. La ligne 30 est par exemple formée par un câble électrique renforcé mécaniquement, désigné couramment par le terme anglais electric fine .

Cette ligne 30 assure simultanément le déploiement mécanique de la navette 10 dans le puits 12 et son alimentation électrique. En variante, la ligne 30 est formée par un câble lisse monobrin désigné par le terme anglais slickline , ou un câble lisse monobrin isolé électriquement du type décrit dans la demande FR-A-2 848 363, ou un tube creux sensiblement rigide désigné par le terme anglais coiled tubing . La ligne 30 peut alors être dépourvue de moyens de transmission de puissance électrique, auquel cas la navette 10 est équipée de batteries pour son alimentation électrique.

Le treuil 32 et les poulies 34 permettent le déploiement de la ligne de travail 30 successivement dans le deuxième conduit 20, puis dans le premier conduit 16 à travers la tête de puits 22. Comme illustré par la Figure 2, la navette 10 comprend, entre une extrémité distale dirigée vers la surface (à droite sur la Figure) et une extrémité proximale dirigée vers le fond du puits 12 (à gauche sur la Figure), un module 36 de raccordement à la ligne 30, un module de traction 38 selon l'invention et un outil de fond 40. Le module 36 de raccordement comprend des moyens de liaison mécanique et électrique entre la ligne 30 et l'ensemble formé par le module de traction 38 et l'outil 40. Il comprend en outre des moyens 41 de mesure de la tension mécanique appliquée sur la ligne 30 au niveau du module de raccordement. Les moyens de mesure 41 sont reliés au treuil 32 par des moyens de transmission de données 41A pour asservir le déploiement de la ligne 30 à la tension mesurée par les moyens de mesure 41. L'outil de fond 40 comprend par exemple une série de capteurs pour établir une diagraphie communément désignée par le terme anglais log , ou au moins un organe d'intervention. Le module de traction 38 comprend un corps 42 sensiblement tubulaire d'axe longitudinal Y-Y', une paire de trains d'entraînement 44A, 44B portés par le corps 42, des moyens 46 d'application de chaque train d'entraînement 44A, 44B contre une paroi 48 du conduit 16, disposés en regard des trains d'entraînement 44A, 44B, et des moyens 49 de guidage du module de traction 38 normalement déployés lorsque la navette 10 est déplacée dans le conduit 12 sous la seule action de la ligne 30 et de la gravité. Le corps 42 présente une forme allongée suivant l'axe longitudinal Y-Y'. Dans l'exemple représenté sur la Figure 2, l'axe Y-Y' est décalé radialement par rapport à l'axe longitudinal médian Z-Z' du tronçon 28.

Les trains d'entraînement 44A, 44B sont espacés axialement le long de l'axe Y-Y'. Ils présentent des structures sensiblement identiques.

Le train d'entraînement proximal 44B et le train d'entraînement distal 44A sont symétriques par rapport à un plan transversal Po. Dans tout ce qui suit, seul le train d'entraînement distal 44A sera donc décrit. Le train d'entraînement 44A comprend un moteur électrique d'entraînement 50A, des moyens de transmission mécanique 52A, un essieu 54A monté rotatif dans le corps 42 et deux roues 56A solidaires de l'essieu 54A qui s'étendent dans des plans parallèles à un plan vertical médian du corps 42, de part et d'autre du corps 42. Le moteur 50A est disposé dans le corps 42, entre l'outil 40 et les roues 56A. Il est raccordé électriquement à la ligne de travail au câble 30 pour son alimentation électrique par l'intermédiaire d'un module 51 de pilotage. Comme illustré par la Figure 4, il comprend un arbre de sortie 58A raccordé aux moyens de transmission 52A. Le module de pilotage 51 est raccordé électriquement à la surface, et aux moyens de mesure 41 de la tension. Les moyens de transmission 52A sont également disposés dans le corps, entre le moteur 50A et les roues 56A. Ils comprennent un réducteur de vitesse 60A, couplé à l'arbre de sortie 58A et à l'essieu 54A. Le réducteur 60A réduit la vitesse de rotation de l'essieu 54A, par rapport à celle de l'arbre de sortie 58A. Il comprend par exemple un train épicycloïdal ou hypocycloïdal, associé à un couple conique ou un mécanisme à roue et vis. L'essieu 54A est monté rotatif dans le corps 42 sensiblement le long d'un axe horizontal transversal par rapport à l'axe longitudinal Y-Y'.

Les roues 56A sont fixées aux extrémités latérales de l'essieu 54A. La position des roues 56A est globalement invariante par rapport au corps 42. Comme illustré par la Figure 3, chaque roue 56A comprend un flasque 70A sensiblement plan et une bande de roulement 72A en saillie extérieure par rapport au flasque 70. La roue 56A présente ainsi une section transversale sensiblement en forme de C. Le flasque 70A est sensiblement compris dans un plan vertical et est appliqué sur une surface extérieure sensiblement verticale du corps 42.

Ainsi, chaque roue 56A définit un espace cylindrique s'étendant le long de l'axe de l'essieu 54A, dans lequel au moins une partie du corps 42 est reçue. La bande de roulement 72A présente une surface d'extrémité libre crantée 74A, appliquée sur la paroi 48 du tronçon 28. L'angle d'inclinaison de la bande de roulement 72A par rapport au plan du flasque 70A est par exemple compris entre 30 et 60 pour augmenter la pression de contact par effet de coin. La surface 74A est bombée pour garantir l'effet de coin quelle que soit la courbure du conduit.

En référence à la Figure 2, les moyens d'application 46 comprennent un bras 80 déployable radialement par rapport au corps 42, un galet presseur 82 monté fou à l'extrémité libre du bras 80, une bielle 84 de déploiement du bras 80 et un vérin 86 hydraulique d'actionnement de la bielle 84 pour déployer le bras 80.

Le bras 80 est articulé au corps 42 par un premier point d'articulation 88 autour d'un pivot sensiblement parallèle à l'axe des roues 44A, 44B. II est par ailleurs articulé à la bielle 84 et au galet 82 par un deuxième point 90 situé à son extrémité libre, autour d'un pivot d'axe parallèle à l'axe des roues 44A, 44B.

Le premier point d'articulation 88 est fixe axialement par rapport au corps 42. Le premier point 88 est situé dans la partie proximale du corps 42 située entre la roue 54B du deuxième train 54B et le module de raccordement 36. Le deuxième point 90 est situé longitudinalement entre les roues 56A, 25 56B des premier et deuxième trains d'entraînement 44A, 44B. Le galet 82 est monté fou, c'est-à-dire libre en rotation autour d'un axe parallèle à celui des roues 44A, 44B. La bielle 84 est reliée au vérin 86 par un troisième point d'articulation 92 guidé en translation le long d'un axe longitudinal dans le corps 42. 30 Le bras 80 et la bielle 84 forment ainsi un triangle d'articulation déployable 94 dont les sommets sont formés par les premier, deuxième et troisième points d'articulation 88, 90, 92.

Le triangle 94 est déployable entre une position aplatie dans laquelle le galet 90, la bielle 84 et le bras 80 sont escamotés dans le corps 42, et une position déployée représentée sur la Figure 2, dans laquelle le bras 80 et la bielle 84 font saillie hors du corps 42.

Dans la position déployée, le galet 82 est maintenu en appui contre la paroi 48 à l'opposé du point de contact des roues 44A, 44B sur la paroi 48 par rapport à un plan horizontal médian sur la Figure 2. Dans cette position, le galet 82 est situé entre les deux trains d'entraînement 44A, 44B, sensiblement dans le plan Po.

Par ailleurs, comme illustré par la Figure 3, le triangle d'articulation 94 et le galet 82 sont situés au dessus des roues 56A, 56B, dans un plan vertical médian s'étendant entre les roues 56A et 56B de chaque train d'entraînement 44A., 44B. Comme représenté sur les Figures 2 et 5, le vérin 86 comprend une tige 96 d'actionnement de la bielle 84 et un actionneur hydraulique 98. L'actionneur 98 comprend une chambre 100 de mise en pression qui reçoit la tige 96, une bâche 102 de refoulement, une électro-pompe hydraulique 104 et une conduite 106 de mise en pression sélective de la chambre 100, raccordant l'électro-pompe 104 à la chambre 100.

L'actionneur comprend en outre deux vérins hydrauliques 105A, 105B de pilotage des moyens de guidage, alimentés en fluide hydraulique par la conduite 106. La tige 96 comprend une extrémité de commande 105 reçue dans la chambre 100 et une extrémité libre d'articulation à la bielle 84 formant le troisième point d'articulation 92. La tige 96 est guidée en translation le long d'un axe parallèle à l'axe Y-Y' entre une position reculée dans la chambre 100, dans laquelle le triangle 94 est aplati et une position avancée d'actionnement de la bielle 84, dans laquelle le triangle 94 est déployé.

La chambre 100 reçoit un ressort de rappel 108 de la tige 96 vers sa position rétractée, en appui entre l'extrémité 105 et une paroi délimitant la chambre à travers laquelle la tige 96 est engagée.

L'électro-pompe 104 raccorde la bâche 102 à une entrée de la conduite 106. La conduite 106 comprend, d'amont en aval depuis l'électro-pompe 104 vers la chambre 100, un clapet anti-retour à fuite nulle 110, une conduite de décharge 112, un manocontact 114, un clapet de surpression 116 et un accumulateur 118. La conduite de décharge 112 est piquée sur la conduite 106. Cette conduite 112 est munie d'une électrovanne pilotée de sécurité 120 normalement ouverte qui débouche dans la bâche 102.

Comme illustré sur la Figure 2, les moyens de guidage 49 du module de traction comprennent au moins deux paires de centreurs 130 normalement déployés lors de la descente dans le puits, disposées respectivement proximalement par rapport au deuxième train d'entraînement 44B et distalement par rapport au premier train d'entraînement 44A. Chaque paire comprend deux centreurs 130 radialement opposés. Chaque centreur 130 comprend une tringlerie d'articulation 131 radialement déployable, et une roue libre 132 portée par la tringlerie 131. Des ressorts (non représentés) maintiennent au repos chaque tringlerie 131 dans une configuration radialement déployée. Les vérins 105A, 105B permettent de rétracter chaque tringlerie 131 dans le corps 42 à l'encontre des ressorts, comme représenté sur la Figure 2. Comme illustré par le module de traction 38A à gauche sur les Figures 7A et 7B, les roues libres 132 sont mobiles radialement par rapport au corps 42 entre une position rétractée dans le corps 42, dans laquelle l'encombrement radial des moyens de guidage 49 est inférieur à l'encombrement radial des trains d'entraînement 44A, 44B, et une position déployée dans laquelle l'encombrement radial des moyens de guidage 49 est supérieur à l'encombrement radial des trains d'entraînement 44A, 44B. Dans la position rétractée des moyens de guidage 49, les roues motrices 56A, 56B sont applicables sur la paroi 48 (Figures 2 et 7A), alors que dans la position déployée des moyens de guidage 49, les roues motrices 56A, 56B sont maintenues à l'écart de la paroi 48 lorsque les roues libres 132 sont appliquées sur la paroi 48 (Figure 7B).

Les moyens de guidage 49 forment donc des moyens de libération sélective des roues motrices 56A, 56B. Les roues motrices 56A, 56B peuvent ainsi présenter une configuration d'entraînement du module de traction dans laquelle elles sont applicables contre une paroi 48 du conduit et une configuration libre de descente ou de remontée du module de traction 38, dans laquelle elles sont maintenues à l'écart de cette paroi 48 par les roues libres 132. Le fonctionnement de la navette 10 selon l'invention lors de sa descente dans le puits 12 va maintenant être décrit.

Initialement, le module de raccordement 36 est fixé à l'extrémité libre du câble 30. La navette 10 est alors introduite dans le puits 12. Lors de cette introduction, le triangle d'articulation 94 du galet de roulage 82 est maintenu dans sa position aplatie, rétractée dans le corps 42. A cet effet, I'électro-pompe 104 est inactive, la vanne 120 est au repos dans sa position normalement ouverte, et la chambre 100 est raccordée à la bâche 102 par l'intermédiaire du clapet 122. La pression dans la chambre 100 étant basse, le ressort de rappel 108 maintient la tige de vérin 96 dans sa position rétractée. La distance entre le premier point d'articulation 88 et le troisième point 92 est alors maximale.

La navette 10 est ensuite introduite dans le deuxième conduit 20, puis descendue par gravité dans ce conduit 20 jusqu'au tronçon intermédiaire coudé 26. Lors de cette descente, les roues libres 132 sont dans leur position normalement déployée pour placer les roues motrices 56A, 56B dans leur configuration de descente à l'écart de la paroi 48. La tension mécanique appliquée sur la ligne 30 est mesurée par les moyens de mesure 41. Lorsque la gravité n'est plus suffisante pour descendre la navette 10 vers le fond du puits 12, les moyens de mesure 41 détectent une diminution de la tension mécanique. Le module de traction 38 est alors activé.

L'électrovanne de sécurité 120 est pilotée pour obturer la première conduite de décharge 112. L'électro-pompe 104 est alors activée, pour augmenter la pression dans la conduite 106, puis dans la chambre 100 et dans l'accumulateur 118. Le fluide hydraulique introduit dans la chambre 100, déplace l'extrémité 105 de la tige de vérin 96 vers sa position déployée, à l'encontre du ressort de rappel 108. Lorsque l'intensité d'alimentation de l'électro-pompe 104 atteint une valeur seuil, l'électropompe 104 est coupée.

Le déplacement de la tige 96 vers sa position avancée diminue la distance entre le troisième point 92 et le premier point 88, ce qui provoque le déploiement du triangle d'articulation 94 jusqu'à ce que le galet presseur 82 entre en contact avec la paroi 48 du conduit. Par ailleurs, les vérins 105A, 105B sont pilotés pour rétracter les roues libres 132 dans le corps 42. La force générée par le vérin hydraulique 86 est transmise au galet 82 pour presser les roues 56A, 56B des deux trains d'entraînement 44A, 44B contre la paroi 48, à l'opposé du galet 82 par rapport à un plan horizontal médian sur la Figure 2. Cette force est maintenue tant que la pression dans la chambre 100 est sensiblement égale à la valeur seuil. Dans cette position, la distance qui sépare l'axe de rotation du galet 82 de l'axe Y-Y' du corps 42 est supérieure à la distance qui sépare l'axe de rotation des roues 56A de l'axe Y-Y' du corps 42. Lorsque le manocontact 114 détecte une baisse de pression dans la conduite 106, l'électro-pompe 104 est réactivée pour que la pression atteigne de nouveau la valeur seuil. Comme illustré par la Figure 6, la position radiale du galet de roulage 82 par rapport au corps 42 est modifiable indépendamment de la position radiale globalement fixe de chaque roue motrice 44A, 44B par rapport à l'axe du corps 42. Ainsi, quel que soit le diamètre du conduit 16, 20 dans lequel circule le module de traction 38 dans sa configuration d'entraînement, les roues 56A, 56B sont maintenues en contact contre la paroi du conduit 48 par les moyens d'application 46. L'axe longitudinal Y-Y' n'est donc pas nécessairement centré dans le conduit 48.

Ensuite, les moteurs 50A, 50B sont activés pour entraîner en rotation les roues 56A, 56B et déplacer la navette 10 vers le fond du puits. Lors du déplacement des roues motrices 56A, 56B, le galet 82 roule librement sur la

14 paroi 48 à l'opposé des roues 56A, 56B par rapport à un plan horizontal médian du corps 42. Lors de ce déplacement, le déploiement du câble 30 par le treuil 32 est piloté pour maintenir la tension mesurée par les moyens de mesure 41 à une valeur de consigne minimale lors d'une descente dans le conduit, et à une valeur de consigne maximale lors d'une remontée dans le conduit. Lorsque la navette 10 peut être remontée à la surface par une simple traction sur la ligne 30, la vanne 120 est désactivée et reprend sa configuration normalement ouverte. La conduite 106 est alors reliée à la bâche 102, ce qui provoque la décharge du fluide hydraulique contenu dans la chambre de pression 100 vers la bâche 102. Le ressort de rappel 108 rétracte alors l'extrémité 105 de la tige de vérin 96 de sorte que cette tige 96 occupe sa position rétractée. Le triangle d'articulation 94 du galet de roulage 82 est ainsi ramené dans sa position aplatie escamotée dans le corps 42.

Les vérins 105A, 105B sont désactivés de sorte que les roues libres 132 reprennent leur position normalement déployée. Dans une autre variante (non représentée), le premier moteur 54A est disposé entre les roues 56A du train distal 44A et les roues 56B du train proximal 44B, sensiblement en regard du galet 82. Dans une autre variante, les moteurs 50A, 50B sonttous les deux situés entre les roues 56A, 56B. La deuxième navette selon l'invention, représentée sur les Figures 7A et 7B comprend un module de traction proximal 38A, et un module de traction distal 38B raccordés entre eux par un attelage articulé 201. Les modules de traction 38A et 38B sont de structure analogue au module de traction 38 de la première navette. L'attelage 201 comprend un premier point d'articulation 203A au module de traction proximal 38A et un deuxième point d'articulation 203B au module de traction distal 38B. L'attelage 201 permet de d'espacer radialement l'axe longitudinal B-B' du module de traction distal 38B par rapport à l'axe longitudinal A-A' du module de traction proximal 38A. Chaque module de traction 38A, 38B est muni de moyens déployables de guidage 49 qui peuvent être commandés indépendamment l'un de l'autre.

Dans un premier mode de pilotage de la deuxième navette, le premier module de traction 38A présente une puissance nominale de traction déterminée. Il est alimenté à une première fraction de sa puissance nominale supérieure à 0,7, par exemple égale à 0,8. Le deuxième module de traction 38B est alimenté à une deuxième fraction de la puissance nominale du premier module de traction 38A inférieure à 0,3 et par exemple égale à 0,2, comme représenté sur la Figure 7A. La présence de deux modules de traction 38A, 38B permet de pallier la panne éventuelle de l'un des modules de traction 38A, 38B. En cas de défaillance d'un des modules 38A, 38B, l'opération dans le puits est arrêtée et la navette est remontée à la surface comme décrit ci-dessous. Comme représenté sur la Figure 7A, dans ce premier mode, les galets presseurs 82 des deux modules de traction 38A et 38B sont activés simultanément pour plaquer les roues 56A, 56B des deux modules de traction 38A, 38B contre la paroi du conduit 48. Les roues libres 132 des deux modules de traction 38A, 38B sont escamotées. Si le module de traction distal 38B tombe en panne, l'électrovanne 120 reprend sa position normalement ouverte, ce qui provoque le retrait du galet 82 de ce module de traction 38B dans le corps 42. Simultanément, les roues libres 132 des moyens de guidage 49 du module de traction distal 38B reprennent leur position normalement déployée pour positionner les roues motrices 56A, 56B de ce module de traction 38B à l'écart de la paroi 48. Dans cette position représentée sur la Figure 7B, l'axe longitudinal B-B' du module de traction distal 38B est espacé radialement par rapport à l'axe longitudinal A-A' du module de traction proximal 38A au moyen de l'attelage 201 qui est lui-même incliné par rapport à l'axe longitudinal A-A'. Le galet presseur 82 du module de traction distal 38B est maintenu rétracté dans le corps 42. Dans ce cas, le module de traction proximal 38A est alimenté sensiblement à sa puissance nominale.

Dans une autre variante du premier mode de fonctionnement représenté sur la Figure 7A, lorsqu'une puissance de traction élevée doit être développée temporairement, les modules de traction 38A, 38B sont activés simultanément, l'un au moins des modules de traction 38A, 38B étant activé à sa puissance nominale. Dans une autre variante, les deux modules de traction 38A, 38B sont activés simultanément à leur puissance nominale.

Grâce à l'invention qui vient d'être décrite, il est possible de disposer d'un module de traction de fond 38 qui présente une structure simple, peu coûteuse et fiable, du fait de l'incorporation des roues motrices 56A, 56B globalement dans une position invariante par rapport au corps 42 du module de traction 38 appliquées sur le corps 42. Le module de traction 38 est ainsi dépourvu de moyens de motorisation déployables des roues motrices ou de moyens de transmission complexes entre des roues motrices déployables et le corps. La sécurité du système est également améliorée par l'utilisation d'un vérin hydraulique 86 qui permet de rétracter facilement et rapidement le galet presseur de roulage 82 en cas d'incident, tout en développant une force suffisante pour l'application des roues 56A, 56B contre la paroi 48 du conduit 16, 20. La présence d'au moins deux modules de traction 38A, 38B montés en série assure également une meilleure fiabilité et fournit une puissance de motorisation qui peut être augmentée ponctuellement. Une troisième navette 10 selon l'invention, qui est une variante de la première navette, est représentée sur la Figure 8. A la différence de la première navette représentée sur les Figures 1 à 6, le corps 42 du module de traction 38 comporte un premier élément tubulaire distal 310 et un deuxième élément tubulaire proximal 312 monté mobile par rapport au premier élément 310 le long de l'axe Y-Y' du corps 42, et raccordé au premier élément par le vérin de sollicitation 86. Comme illustré par la Figure 8, le premier élément 310 porte un premier train d'entraînement 44A distal. Il présente, sur une surface supérieure située en regard des moyens d'application 46, une pluralité de premiers points 314 d'articulation sélective du bras 80 sur le premier élément 310.

Les points d'articulation 314 sont espacés les uns des autres le long de l'axe Y-Y' du corps. Le deuxième élément 312 porte un deuxième train d'entraînement proximal 44B. II est monté coaxialement avec le premier élément 310 le long de l'axe Y-Y'. Le deuxième élément 312 présente une pluralité de seconds points d'articulation 316 de la bielle 84 de déploiement espacés les uns des autres le long de l'axe Y-Y'. Le deuxième élément 312 est mobile en translation le long de l'axe Y- Y' par rapport au premier élément 310, entre une position rapprochée du premier élément 310 et une position éloignée du premier élément 310. La chambre 100 du vérin de sollicitation 86 est délimitée intérieurement à l'extrémité proximale du premier élément 310. Elle débouche par une ouverture 318 de passage de la tige de vérin 96, d'axe Y- Y'. La tige de vérin 96 fait saillie vers le premier élément 310 le long de l'axe Y-Y' à partir d'une extrémité distale du deuxième élément 312. La tige 96 est placée partiellement dans la chambre 100 à travers l'ouverture 318, avec interposition d'un joint d'étanchéité.

La tige 96 présente une tête 105 disposée dans la chambre 100, en appui sur le ressort de rappel 108. Le ressort 108 sollicite de manière permanente la tête 105 vers l'ouverture 318 et par suite, le deuxième élément 312 vers sa position éloignée du premier élément 310. Le bras 80 est articulé sélectivement à une première extrémité sur l'un 314A des premiers points d'articulation 314 et à son extrémité libre sur le galet de presseur 82. La bielle 84 est articulée sélectivement à une deuxième extrémité sur l'un 316A des deuxièmes points d'articulation 316 et à son extrémité libre sur le bras 8C).

Les moyens d'application 46 comprennent des moyens 322 de guidage du déplacement du deuxième élément 312 par rapport au premier élément 310.

Les moyens de guidage 322 autorisent la translation du deuxième élément 312 par rapport au premier élément 310 le long de l'axe Y-Y' et limitent ou empêchent la rotation du deuxième élément 312 par rapport au premier élément 310 autour de l'axe Y-Y'.

Le fonctionnement de la troisième navette selon l'invention va maintenant être décrit. Initialement, hors du puits 12, le premier élément 310 et le deuxième élément 312 sont maintenus dans leur position éloignée par le ressort de rappel 108. Le bras 80 et la bielle 84, articulés entre eux sur l'axe du galet presseur 82 sont fixés respectivement sur l'un 314A des premiers points d'articulation 314 et sur l'un 316A des deuxièmes points d'articulation 316, en fonction de la dimension transversale maximale du conduit dans lequel la troisième navette doit être introduite. Dans le cas où la longueur du bras 80 et de la bielle 84 est constante, lorsque le conduit présente un faible diamètre, la distance entre le premier point d'articulation 314A et le deuxième point d'articulation 316A est choisie maximale. Pour un conduit de grand diamètre, cette distance est choisie minimale. Puis, la navette 10 est descendue par gravité dans le conduit en 20 maintenant le deuxième élément 312 dans sa position éloignée à l'écart du premier élément 310. Le triangle d'articulation 94 formé par le premier point d'articulation 314A, le deuxième point d'articulation 316A et le galet 82 est alors aplati. Le galet 82 est sensiblement escamoté dans le corps 42 à l'écart de la paroi 48 25 du conduit. Lorsque le module de traction 38 doit être utilisé, le vérin 86 est activé. A cet effet, un fluide hydraulique est introduit dans la chambre 100, pour appliquer une pression sur la tête 105 à l'encontre de la force exercée 30 par le ressort de rappel 108. La tête 105 et la tige 96 se déplacent alors distalement et compriment le ressort 108.

Ainsi, le deuxième élément 312 se déplace en translation le long de l'axe Y-Y' vers sa position rapprochée du premier élément 310, en étant guidé par les moyens de guidage 322. Lors de ce déplacement, le triangle d'articulation 94 se déploie radialement à l'écart du premier élément 310 et du deuxième élément 312 jusqu'à ce que le galet presseur 82 entre en contact avec la paroi 48 du conduit, comme représenté sur la Figure 8. Les trains d'entraînement 44A et 44B sont alors activés pour déplacer le module de traction 38 vers le fond du puits, comme décrit pour la 10 première navette selon l'invention. En variante, les longueurs de la bielle 84 et du bras 80 sont choisies avant l'introduction de la navette dans le puits 12, pour que l'angle formé par l'axe du bras 80 et l'axe de la bielle 84 soit égal sensiblement à une valeur prédéterminée lorsque le galet 82 est en contact avec le conduit. Lorsque la 15 navette doit être introduite dans un conduit de diamètre différent, cette valeur d'angle est maintenue sensiblement constante par le choix de bielles 84 et de bras 80 de longueurs différentes.

Claims (3)

REVENDICATIONS

1. Module de traction de fond (38) destiné à être descendu dans un conduit (16 ; 20) d'une installation (12) d'exploitation de fluides, le module de traction (38) étant du type comprenant : - un corps (42) s'étendant le long d'un axe longitudinal (Y-Y') ; - au moins un train d'entraînement (44A ; 44B) comprenant au moins une roue motrice (56A ; 56B) reliée au corps (42) pour déplacer le module de traction (38) dans le conduit (16 ; 20) ; - des moyens déployables (46) d'application de la ou de chaque roue motrice (56A ; 56B) contre une paroi (48) du conduit (16 ; 20), les moyens d'application (46) étant disposés sensiblement en regard du ou de chaque train d'entraînement (44A ; 44B) et comprenant : - au moins un bras (80) déployable radialement par rapport au corps (42) entre une position rétractée et une position déployée ; - un organe de roulage (82) monté à une extrémité libre du ou de chaque bras (80) ; - des moyens (86) de sollicitation du ou de chaque bras (80) vers sa position déployée, caractérisé en ce que le ou chaque organe de roulage (82) est monté fou à l'extrémité libre du bras (80), en ce que le corps (42) comprend un premier élément (310) et un deuxième élément (312) portant respectivement un premier train d'entraînement (44A) et un deuxième train d'entraînement (44B), le deuxième élément (312) étant mobile en translation sensiblement le long de l'axe longitudinal (Y-Y') par rapport au premier élément (310) entre une position rapprochée du premier élément (310) et une position éloignée du premier élément (310), en ce que le bras (80) est articulé sur l'un desdits éléments (310, 312), les moyens d'application (46) comprenant une bielle (84) de déploiement du bras (80), articulée sur l'autre desdits éléments (310, 312) et sur le bras (80) ; et en ce que le premier élément (310) et le deuxième éléments (312) sont raccordés par les moyens de sollicitation (86).

2. Module de traction (38) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de sollicitation comprennent un vérin (86) comportant : - une tige de vérin (96) solidaire de l'un desdits éléments (312, 310) ; - une chambre (100) ménagée dans l'autre desdits éléments (310, 312), recevant une partie de la tige de vérin (96) ; et - des moyens (322) de guidage longitudinal dudit premier élément (310) par rapport au deuxième élément (312).

3. Module de traction (38) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier élément (310) et/ou le deuxième élément (312) comprennent respectivement une pluralité de points d'articulation (314, 316) de l'un du bras (80) et/ou de la bielle (84), les points d'articulation (314, 316) étant espacés le long respectivement du premier élément (310) et/ou du deuxième élément (312), le bras (80) et/ou la bielle (84) étant aptes à être articulés sélectivement sur l'un (314A, 316A) desdits points d'articulation (314, 316).