FR2953271A1 - Ensemble pour la realisation d'un joint filete, procede de vissage et de devissage d'un tel joint et utilisation d'un tel joint dans une colonne montante sous-marine - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet un ensemble pour la réalisation d'un joint fileté, comprenant un premier et un deuxième composants tubulaires chacun d'axe de révolution (4) et dotés chacun en l'une de leurs extrémités (1 ; 3) d'une zone filetée mâle (10; 30) réalisée sur la surface circonférentielle extérieure, lesdites extrémités (1, 3) s'achevant chacune par une surface terminale (15 ; 35) comportant des moyens (14, 34) formant ensembles un dispositif crabot, de manière à solidariser en rotation les premier et deuxième composants tubulaires, et comprenant un troisième composant tubulaire également d'axe de révolution (4) et doté en chacune de ses extrémités (2, 2') sur sa surface circonférentielle intérieure de deux zones filetées femelles (20, 20'), l'une des deux zones filetées mâles (10, 30) étant apte à coopérer en vissage avec l'une des deux zones filetées femelles (20, 20') tandis que l'autre zone filetée mâle est apte à coopérer en vissage avec l'autre zone filetée femelle, caractérisé en ce que l'extrémité mâle (1) du premier composant tubulaire ainsi que l'extrémité femelle correspondante (2) du troisième composant tubulaire comprennent des moyens de mise en rotation libre (11, 21) tels qu'à la fin du vissage de ladite zone fileté mâle (10) dans ladite zone fileté femelle (20), les composants tubulaires portant lesdites zones filetés mâle et femelle sont en libre rotation l'un par rapport à l'autre.

Description

VMOG85.FRD 1 ENSEMBLE POUR LA RÉALISATION D'UN JOINT FILETE, PROCEDE DE VISSAGE ET DE DEVISSAGE D'UN TEL JOINT ET UTILISATION D'UN TEL JOINT DANS UNE COLONNE MONTANTE SOUS-MARINE [0001] La présente invention concerne un ensemble pour la réalisation d'un joint fileté utilisé pour le forage ou bien l'exploitation des puits d'hydrocarbures. L'ensemble comporte un premier et un deuxième composants tubulaires dotés chacun en l'une de ses extrémités d'une zone filetée de type mâle et un troisième composant tubulaire de préférence plus court que les deux premiers et doté en chacune de ses extrémités d'une zone filetée de type femelle, apte à coopérer en vissage avec lesdites zones filetées mâles. L'invention concerne aussi un procédé de vissage d'un tel ensemble ainsi qu'un joint fileté, appelé également connexion, résultant du vissage dudit ensemble. [0002] On entend par composant « utilisé pour le forage et l'exploitation des puits d'hydrocarbures », tout élément de forme sensiblement tubulaire destiné à être assemblé à un autre élément du même type ou non pour constituer in fine soit une garniture apte à forer un puits d'hydrocarbures, soit une colonne montante sous-marine utilisée par exemple pour la maintenance et appelée « work over riser », soit une colonne de cuvelage ou de production intervenant dans l'exploitation du puits. [0003] On entend par ailleurs par joint le raccordement entre les composants tubulaires. On peut raccorder deux tubes de grande longueur en vissant l'extrémité dotée d'un filetage mâle de l'un dans l'extrémité dotée d'un filetage femelle de l'autre. On peut raccorder deux composants tubulaires de grande longueur au moyen d'un composant tubulaire bien plus court, appelé aussi manchon, en vissant chacune des extrémités femelles du manchon avec l'extrémité filetée mâle des composants tubulaires de grande longueur. [0004] Les composants utilisés pour des applications de forage ou bien d'exploitation de puits d'hydrocarbure sont vissés entre eux avec un fort couple de vissage. Ce fort couple est généralement atteint grâce à la coopération en serrage de surfaces de butée ménagées sur chacun des composants ou bien au moyen de filetages dits autobloquants. Toutefois, certaines applications induisent des sollicitations élevées comme par exemple les colonnes montantes sous-marines dites « risers ». De ce fait, il faut utiliser des couples de serrage élevés pour éviter le dévissage entre les composants. Toutefois, les couples de vissage sont limités par les risques de plastifications. Il est donc nécessaire d'adapter les joints vis-à-vis des risques de dévissage intempestif. [0005] Des développements ont été effectués afin de pallier ces inconvénients. Ainsi, le document US5794985 propose un joint avec manchon dont les extrémités des composants mâles sont emboîtées l'une dans l'autre de manière à empêcher la rotation, et par voie de conséquence le dévissage, des composants l'un indépendamment de l'autre. Toutefois, si cet agencement rend en effet le dévissage (break out) difficile, il complique également le vissage des composants mâles dans le manchon. En effet, il est nécessaire de positionner les composants mâles l'un par rapport à l'autre de sorte que leurs extrémités soient emboîtables et de les visser simultanément dans le manchon sans qu'ils ne soient décalés angulairement l'un par rapport à l'autre. [0006] L'invention concerne un ensemble de composants tubulaires aptes à se visser les uns dans les autres aisément pour réaliser un joint et avec de moindres risques de dévissage intempestif lorsque le joint est en fonctionnement. [0007] Plus précisément, un ensemble pour la réalisation d'un joint fileté, comprend un premier et un deuxième composants tubulaires de même axe de révolution et dotés chacun en l'une de leurs extrémités d'une zone filetée mâle réalisée sur la surface circonférentielle extérieure, lesdites extrémités s'achevant chacune par une surface terminale dotée d'un dispositif crabot de manière à solidariser en rotation les premier et deuxième composants tubulaires. L'ensemble comprend un troisième composant tubulaire également d'axe de révolution et doté en chacune de ses extrémités sur sa surface circonférentielle intérieure de deux zones filetées femelles orientées, l'une des deux zones filetées mâles étant apte à coopérer en vissage avec l'une des deux zones filetées femelles tandis que l'autre zone filetée mâle est apte à coopérer en vissage avec l'autre zone filetée femelle. L'extrémité mâle du premier composant tubulaire ainsi que l'extrémité femelle correspondante du troisième composant tubulaire comprennent des moyens de mise en rotation libre tels qu'à la fin du vissage de ladite zone filetée mâle dans ladite zone filetée femelle, les composants tubulaires portant lesdites zones filetées mâle et femelle sont en libre rotation l'un par rapport à l'autre. [0008] Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémentaires ou de substitution, sont énoncées ci-après. [0009] Les zones filetées mâle des premier et deuxième composants peuvent être orientées dans le sens inverse l'une par rapport à l'autre. [0010] La longueur du troisième composant tubulaire peut être au moins 10 fois inférieure à celle des deux premiers composants. [0011] Les moyens de mise en rotation libre peuvent comprendre des rainures creusées perpendiculairement à l'axe de révolution dans lesdites zones filetées mâles et femelles de sorte qu'une fois lesdites zones filetées mâles et femelles vissées l'une dans l'autre, chaque zone intercalaire délimitée par deux rainures consécutives ménagées sur l'une desdites zones filetées fait face à une rainure ménagée sur l'autre zone filetée. [0012] Lesdites rainures peuvent être disposées régulièrement selon un pas sensiblement égal à 1.5 fois le pas des zones filetées. [0013] Les surfaces terminales des extrémités mâles des premier et deuxième composants tubulaires peuvent comporter chacune une portion circulaire dotée de facettes inclinées et disposées de manière concentrique, de sorte que lesdites portions, constituant ainsi le dispositif crabot, s'emboîtent l'une dans l'autre. [0014] Les surfaces terminales des extrémités mâles des premier et deuxième composants tubulaires peuvent comporter chacune une surface d'étanchéité apte à coopérer l'une avec l'autre pour former une étanchéité métal / métal. [0015] Les surfaces terminales des extrémités mâles des premier et deuxième composants tubulaires peuvent comporter chacune une surface de butée apte à coopérer l'une avec l'autre en serrage. [0016] Sur chaque surface terminale, la surface d'étanchéité peut être disposée entre la portion circulaire et la surface de butée, la portion circulaire étant plus éloignée de l'axe 4 du joint que ne l'est la surface de butée. [0017] Les zones filetées mâles ainsi que leur zone filetée femelle correspondante peuvent admettre une génératrice de conicité de manière à faciliter le vissage des composants tubulaires entre eux.

4 [0018] Le procédé de vissage d'un ensemble conforme à l'invention, comporte: le vissage du premier composant dont la zone filetée mâle est dotée de moyens de mise en rotation libre dans la zone filetée femelle correspondante du troisième composant jusqu'à ce que lesdits composants soient en rotation libre l'un par rapport à l'autre, puis le vissage du deuxième composant dans la zone filetée femelle correspondante du troisième composant jusqu'à ce que les surfaces terminales des premier et deuxième composants tubulaires soient emboîtées l'une dans l'autre, ledit emboîtement étant rendu possible avec la rotation libre du premier composant tubulaire, puis le vissage du troisième composant avec les premier et deuxième composants emboîtés solidairement entre eux, jusqu'à un couple déterminé CO. [0019] Le procédé de dévissage d'un ensemble conforme à l'invention, comporte: - le dévissage du deuxième composant tubulaire mâle hors des premier et troisième composants, puis le dévissage du premier composant hors du troisième composant. [0020] L'invention a également pour objet l'utilisation d'un joint fileté, dans une colonne montante sous-marine. [0021] Les caractéristiques et avantages de l'invention sont exposés plus en détail dans la description ci-après, avec référence aux dessins annexés. [0022] La figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un joint résultant de l'assemblage par vissage d'un ensemble de composants tubulaires. [0023] La figure 2 est une vue schématique en coupe longitudinale détaillée d'un premier composant tubulaire du joint de la figure 1. [0024] La figure 3 est une vue schématique en coupe longitudinale détaillée d'un deuxième composant tubulaire du joint de la figure 1. [0025] La figure 4 est une vue schématique en coupe longitudinale détaillée d'un troisième composant tubulaire du joint de la figure 1. [0026] La figure 5 est une vue schématique de l'extrémité du premier composant tubulaire du joint de la figure 1. [0027] La figure 6 est une vue schématique en coupe longitudinale du premier composant tubulaire du joint de la figure 1. [0028] La figure 7 est une vue de dessus schématique du premier composant tubulaire du joint de la figure 1. [0029] La figure 1 représente un joint fileté résultant de l'assemblage d'un ensemble de composants tubulaires, ce joint présentant un axe de révolution 4. [0030] Cet ensemble comprend tel que représenté sur la figure 2 un premier composant tubulaire d'axe de révolution 4 et doté en l'une de ses extrémités 1 d'une zone filetée mâle 10 réalisée sur la surface circonférentielle extérieure dudit composant. On entend par surface circonférentielle, la surface qui s'étend longitudinalement et sur toute la circonférence du composant tubulaire. En revanche, les surfaces qui s'étendent radialement au niveau des bords libres du composant tubulaire ne sont pas considérées comme des surfaces circonférentielles. [0031] On entend par zone filetée, toute zone appartenant à la surface circonférentielle du composant tubulaire, et qui comprend un filetage, le filetage pouvant être continu, interrompu, multiple, simple, régulier, irrégulier, etc L'extrémité 1 s'achève par une surface terminale 15. [0032] On entend par surface terminale la surface qui s'étend au niveau du bord libre de l'extrémité 1 du composant sur l'épaisseur de ce dernier. En d'autres termes, la surface distale se présente sous la forme d'une surface annulaire orientée de manière globalement radiale par rapport à l'axe 4 du joint. [0033] Cet ensemble comprend également, tel que représenté sur la figure 3, un deuxième composant tubulaire de même axe de révolution 4 et doté en l'une de ses extrémités 3 d'une zone filetée mâle 30 réalisée sur la surface circonférentielle extérieure dudit composant. Ladite extrémité 3 s'achève par une surface terminale 35. [0034] Cet ensemble comprend également, tel que représenté sur la figure 4, un troisième composant tubulaire de même axe de révolution 4 et doté en chacune de ses extrémités 2, 2' d'une zone filetée femelle 20, 20' réalisée sur la surface circonférentielle intérieure dudit composant. [0035] Tel que représenté sur la figure 1, la zone filetée mâle 10 du premier composant tubulaire est apte à coopérer en vissage avec l'une des deux zones filetées femelles 20 du troisième composant tubulaire. La zone filetée mâle 30 du deuxième composant tubulaire est apte à coopérer en vissage avec l'autre des deux zones filetées femelles 20' du troisième composant tubulaire. [0036] Les premier et deuxième composants tubulaires sont aptes à être solidarisés l'un l'autre en rotation au moyen d'un crabot 14, 34. On entend par « crabot » tout dispositif d'accouplement direct de deux pièces mécaniques utilisant par exemple des dents, encoches, rainures, etc ..., qui permet de solidariser en rotation lesdites pièces mécaniques. [0037] Tel que représenté sur les figures 2 et 4, l'extrémité 1 du premier composant tubulaire ainsi que l'extrémité femelle correspondante 2 du troisième composant tubulaire comprennent des moyens de mise en rotation libre 11, 21. On entend par « moyens de mise en rotation libre » tout agencement, tel qu'à la fin du vissage de la zone filetée mâle 10 dans la zone filetée femelle correspondante 20, les premier et troisième composants tubulaires sont en libre rotation l'un par rapport à l'autre aux frottements près Dans la variante des figures 2 et 4 cet agencement est ménagé sur lesdites zones filetés. [0038] L'ensemble tel que décrit précédemment permet alors de constituer un joint doté d'une fonction « anti-dévissage ». On entend par fonction « anti-dévissage » l'aptitude que comporte le joint à ne pas se dévisser de manière intempestive, c'est-à-dire lorsque cela n'est pas souhaité. Plus concrètement, un joint doté d'une telle fonction ne doit pas se dévisser lorsqu'il est soumis en fonctionnement par exemple à des contraintes de torsion. [0039] La fonction anti-dévissage d'un tel joint est lié au fait qu'il n'est pas possible de désolidariser le premier composant tubulaire du deuxième en exerçant un couple de torsion entre les deux composants. En effet, le crabot bloque la rotation de l'un par rapport à l'autre. [0040] Selon un mode préférentiel, les zones filetées mâles 10; 30 sont orientées dans le sens opposé. Ainsi, la zone filetée mâle 10 du premier composant pourra être orientée suivant le sens horaire et la zone filetée mâle 30 du deuxième composant pourra être orientée dans le sens antihoraire. Pour rappel, les zones filetées femelles sont orientées dans le même sens que celui de la zone fileté mâle correspondante. De facto, si les zones filetées mâles des premier et deuxième composants tubulaires sont orientées dans sens inverse, les deux zones filetées femelles du troisième composant tubulaire sont orientées entre elles aussi dans le sens inverse. L'avantage de cette configuration réside dans le fait que la fonction anti-dévissage du joint est renforcée. [0041] En effet, il n'est pas possible dans ce cas de désolidariser le premier composant tubulaire du troisième en exerçant un couple de torsion entre les deux composants. En effet, la rotation du premier composant tubulaire dans le sens du vissage entraîne la rotation du deuxième composant dans le sens du vissage également. Ceci a pour effet de comprimer les surfaces terminales l'une contre l'autre. [0042] Selon un mode préférentiel, la longueur du troisième composant tubulaire est au moins 10 fois inférieure à celle des deux premiers composants. En d'autres termes, le troisième composant est un tube court dit « manchon » destiné à raccorder les deux premiers composants qui sont des tubes de grande longueur. C'est ce qu'on appelle encore un joint T&C pour « threaded and coupled ». Dans ce type de configuration, les contraintes de torsion affectent avant tout deux tubes de grande longueur consécutifs et non pas un tube de grande longueur et le manchon auquel il est raccordé. Par voie de conséquence la fonction anti-dévissage nécessaire est celle qui prévient le dévissage du premier composant par rapport au deuxième composant. A titre d'exemples, les tubes de types manchon mesurent entre 0.2 et 0.7 mètres et les tubes de grandes longueurs mesurent entre 6 et 15 mètres. [0043] Selon un premier mode de réalisation détaillé en figures 2, 4 et 7, les moyens de mise en rotation libre comprennent des rainures 11, 21 creusées perpendiculairement à l'axe de révolution 4 dans lesdites zones filetées mâles et femelles 10, 20 du premier et du troisième composant tubulaire, de sorte qu'une fois lesdites zones filetées mâles et femelles vissées l'une dans l'autre, chaque zone intercalaire délimitée par deux rainures consécutives ménagées sur l'une desdites zones filetées fait face à une rainure ménagée sur l'autre zone filetée. Plus précisément, les zones filetées mâles et femelles 10, 20 du premier et du troisième composants tubulaires sont partiellement amputées par les rainures. De ce fait, lorsque chacune des zones intercalaires délimitées par deux rainures consécutives de la zone filetée mâle fait face à une rainure de la zone filetée femelle, l'extrémité mâle du premier composant est en libre rotation dans l'extrémité femelle du troisième composant à quelques frottements près. Il est toutefois possible de poursuivre la progression du premier composant dans le troisième en appliquant un effort de vissage sur le premier composant dans le troisième de manière à continuer d'engrener le premier composant dans le troisième. Cet effort est nécessité par l'amputation des zones filetées due aux rainures tend à annuler l'engrènement desdits composants. [0044] Un autre mode de réalisation est possible en décalant les zones filetées du premier composant par rapport au troisième composant, de sorte qu'en fin de vissage, la zone filetée du premier composant ferait face à une large rainure pratiquée sur la surface circonférentielle intérieure du troisième composant et la zone filetée du troisième composant ferait face à une large rainure pratiquée sur la surface circonférentielle extérieure du premier composant. Les zones filetées du premier et du troisième composants ne seraient alors plus engrenées l'une dans l'autre. Cet autre mode de réalisation est moins optimal que le premier mode car les zones filetées ne sont plus du tout en prise l'une dans l'autre. En cas de traction, les contraintes ne seront pas réparties sur l'ensemble des zones filetées mais sur un seul filet des premier et troisième composants. [0045] Avantageusement, le premier mode de réalisation des moyens de rotation libre admet des rainures disposées régulièrement selon un pas sensiblement égal à 1.5 fois le pas des zones filetées 10, 20. Ceci permet de garantir une répartition homogène des contacts entre les filets des zones filetées. De préférence, les rainures admettent la même largeur sur les zones filetées du premier et du troisième composants. Elles ont donc une largeur égale à 0.75 fois le pas des zones filetées 10, 20. [0046] Selon un mode de réalisation préférentiel, les surfaces terminales 15, 35 des extrémités mâles 1, 3 des premier et deuxième composants tubulaires comportent chacune une portion 14, 34 circulaire dotée de facettes 140 inclinées et disposées de manière concentrique, de sorte que lesdites portions 14, 34 s'emboîtent l'une dans l'autre. Ce type de crabot permet un emboîtement progressif des portions circulaires. Notons que le sens d'inclinaison des facettes doit être choisi de manière à ce que les portions 14 et 34 soient emboîtables lors du vissage des composants. De plus il faut choisir une inclinaison de facettes suffisamment importante pour que la solidarisation des composants mâles au moyen du crabot soit suffisante. Il faut notamment que l'angle d'inclinaison des facettes soit supérieure à l'angle d'hélice de la zone filetée 20'. Le choix d'un design de portion circulaire dotée de facettes concentriques et inclinées est intéressant car il permet d'être usiné simplement sur un tour. [0047] Avantageusement, les surfaces terminales 15, 35 des extrémités mâles 1, 3 des premier et deuxième composants tubulaires comportent chacune une surface d'étanchéité 13, 33 apte à coopérer l'une avec l'autre pour former une étanchéité métal / métal. En effet, dans le cas où le joint doit être étanche, il est nécessaire de ménager des surfaces d'étanchéité aptes à entrer en contact serrant, et ceci au niveau des premier et troisième composants ainsi qu'au niveau des deuxième et troisième composants. II est dès lors nécessaire de déporter ces surfaces d'étanchéité habituellement ménagées sur les surfaces circonférentielles des composants, sur les surfaces terminales. En effet, le premier composant devant être mis en rotation libre par rapport au troisième, un contact serrant ne peut pas être envisagé. [0048] Concernant le type de surfaces d'étanchéité 13, 33, on se reportera aux surfaces d'étanchéité classiques du domaine technique considéré. Cela peut-être des surfaces d'étanchéité cône sur cône ou bien tore sur cône ou encore tore et cône sur cône comme décrit dans les demandes WO03/048623 ou WO04/109173 auxquelles le lecteur est invité à se reporter. [0049] Ces surfaces d'étanchéité ont pour fonction d'interdire une circulation de fluide entre l'intérieur et l'extérieur du joint. L'angle de cône des portées d'étanchéité peut être compris entre 1 et 45°, préférablement entre 3 et 20°, par exemple égal à 6°. [0050] Avantageusement, les surfaces terminales 15, 35 des extrémités mâles 1, 3 des premier et deuxième composants tubulaires comportent chacune une surface de butée 12, 32 apte à coopérer l'une avec l'autre en serrage. En effet, compte tenu du fait que les premier et deuxième composants sont amenés à être solidarisés en rotation par emboîtement de leur surface terminale, il n'est pas possible de ménager de surface de butée ailleurs que sur lesdites surfaces terminales. Ces surfaces de butées ont pour avantage d'encaisser une grande partie du couple de serrage et donc de charger les zones filetées. On notera que ceci est particulièrement pertinent pour les zones filetées des premier et troisième composants partiellement amputées par les rainures. [0051] Avantageusement, les surfaces de butée 12 et 32 peuvent être radiales, et plus précisément dans un plan perpendiculaire à l'axe 4 du joint, ou bien inclinées d'un angle allant jusqu'à 45° par rapport à un plan radial. Dans l'exemple illustré sur la figure 1, l'angle est de l'ordre de 15 à 25°. [0052] Avantageusement et pour chaque surface terminales 15, 35, on a disposé la surface d'étanchéité 13, 33 entre la portion circulaire 14, 34 et la surface de butée 12, 32. La portion circulaire 14, 34 est celle qui est la plus éloignée de l'axe 4 du joint et la surface de butée 12, 32 est celle qui est la plus proche de l'axe 4. [0053] Avantageusement, les zones filetées mâles ainsi que leur zone filetée femelle correspondante admettent une génératrice de conicité de manière à faciliter le vissage des composants tubulaires entre eux. La génératrice de conicité pourra par exemple admettre un demi-angle compris entre 0,5 et 3°, préférablement entre 1 et 2°. [0054] Le vissage d'un ensemble comportant les premier, deuxième et troisième composants s'effectue comme suit : On visse tout d'abord le premier composant dont la zone filetée mâle est dotée de moyens de mise en rotation libre dans la zone filetée femelle correspondante du troisième composant jusqu'à ce que lesdits composants soient en rotation libre l'un par rapport à l'autre. Dans le cas où les moyens de mise en rotation libre sont des rainures 11, 21, le premier composant peut tourner indépendamment du troisième composant quand chaque zone intercalaire délimitée par deux rainures consécutives ménagées sur l'une desdites zones filetées fait face à une rainure ménagée sur l'autre zone filetée. Puis on visse le deuxième composant dans la zone filetée femelle correspondante du troisième composant jusqu'à ce que les surfaces terminales 15, 35 des premier et deuxième composants tubulaires soient emboîtées l'une dans l'autre. L'emboîtement est rendu possible avec la rotation libre du premier composant tubulaire. Enfin on visse le troisième composant avec les premier et deuxième composants emboîtés solidairement entre eux, jusqu'à un couple déterminé CO. [0055] Le choix du couple CO est effectué en fonction des dimensions des composants tubulaires et l'application choisie (forage, colonne montante sous-marine, etc ... ). [0056] Dans le cas où les zones filetées présentent une génératrice de conicité, l'arrêt du vissage du premier composant dans le troisième composant s'effectue lorsque les fonds des filets se bloquent contre les sommets des filets correspondants.

C'est également à ce moment là que le premier composant se trouve en rotation libre par rapport au troisième composant. [0057] Dans le cas où les zones filetées sont cylindriques, l'arrêt du vissage du premier composant dans le troisième composant peut s'effectuer au moyen de surfaces de butée ménagées sur les premier et troisième composants. [0058] Pour dévisser le joint, le procédé à suivre est le suivant : [0059] Dans le cas où les premier et deuxième composants ont des zones filetées de sens inverses, on peut dévisser le premier composant tubulaire mâle hors du troisième composant femelle, ledit premier composant entraînant alors le dévissage du deuxième composant hors du troisième. On peut aussi dévisser le deuxième composant tubulaire mâle hors des premier et troisième composants pour désengager la liaison crabot, ledit deuxième composant entraînant le premier composant en rotation par rapport au troisième composant. On dévisse ensuite le premier composant hors du troisième composant. [0060] Dans le cas où les premier et deuxième composants ont des zones filetées de même sens, on ne peut pas dévisser le premier composant tubulaire mâle hors du troisième composant femelle, ledit premier composant entraînant alors le vissage du deuxième composant dans du troisième. Il est nécessaire tout d'abord de dévisser le deuxième composant tubulaire mâle hors du troisième composant femelle, ledit deuxième composant entraînant le premier en rotation libre, puis de dévisser le premier composant hors du troisième composant. [0061] Le joint s'applique tout particulièrement aux colonnes montantes sous-marines, dites aussi « risers ». En effet ces colonnes qui relient la surface de la mer au fond sont particulièrement sujettes au problème de dévissage avec la houle et les courants marins qui soumettent les trains de composants à des contraintes de torsion. II est donc intéressant d'utiliser des tubes raccordés par des manchons « T&C » et comportant des zones filetées de même sens. En effet, le dévissage du joint ne peut s'effectuer qu'en tenant le manchon et en dévissant le deuxième tube hors du manchon.30

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1 Ensemble pour la réalisation d'un joint fileté, comprenant un premier et un deuxième composants tubulaires de même axe de révolution (4) et dotés chacun respectivement en l'une de ses extrémités (1 ; 3) d'une zone filetée mâle (10; 30) réalisée sur sa surface circonférentielle extérieure, lesdites extrémités (1, 3) s'achevant chacune respectivement par une surface terminale (15 ; 35) comportant des moyens (14 ; 34) formant ensembles un dispositif crabot de manière à solidariser en rotation les premier et deuxième composants tubulaires, et comprenant un troisième composant tubulaire également d'axe de révolution (4) et doté en chacune de ses extrémités (2, 2') sur sa surface circonférentielle intérieure d'une zone filetée femelle (20, 20'), l'une des deux zones filetées mâles (10, 30) étant apte à coopérer en vissage avec l'une des deux zones filetées femelles (20, 20') tandis que l'autre zone filetée mâle (30, 10) est apte à coopérer en vissage avec l'autre zone filetée femelle (20', 20), caractérisé en ce que l'extrémité mâle (1) du premier composant tubulaire ainsi que l'extrémité femelle correspondante (2) du troisième composant tubulaire comprennent des moyens de mise en rotation libre (11, 21) tels qu'à la fin du vissage de ladite zone fileté mâle (10) dans ladite zone fileté femelle (20), les composants tubulaires portant lesdites zones filetés mâle et femelle sont en libre rotation l'un par rapport à l'autre. 2 Ensemble pour la réalisation d'un joint fileté selon la revendication 1, caractérisé en ce que les zones filetées mâles (10; 30) sont orientées dans le sens inverse l'une par rapport à l'autre. 3 Ensemble pour la réalisation d'un joint fileté selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la longueur du troisième composant tubulaire est au moins 10 fois inférieure à celle des deux premiers composants. 4 Ensemble pour la réalisation d'un joint fileté selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (11, 21) de mise en rotation libre comprennent des rainures creusées perpendiculairement à l'axe de révolution (4) dans lesdites zones filetées mâles et femelles (10, 20) de sorte qu'une fois lesdites zones filetées mâles et femelles (10, 20) vissées l'une dans l'autre, chaque zone intercalaire délimitée par deux rainures consécutivesménagées sur l'une desdites zones filetées fait face à une rainure ménagée sur l'autre zone filetée. Ensemble pour la réalisation d'un joint fileté selon la revendication 4, caractérisé en ce que les rainures sont disposées régulièrement selon un pas sensiblement 5 égal à 1.5 fois le pas des zones filetées (10, 20). 6 Ensemble pour la réalisation d'un joint fileté selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que les surfaces terminales (15 ; 35) des extrémités mâles (1 ; 3) des premier et deuxième composants tubulaires comportent chacune une portion (14, 34) circulaire dotée de facettes (140) inclinées et disposées de manière concentrique, de sorte que lesdites portions (14 ; 34), constituant ainsi le dispositif crabot, s'emboîtent l'une dans l'autre. 7 Ensemble pour la réalisation d'un joint fileté selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les surfaces terminales (15 ; 35) des extrémités mâles (1 ; 3) des premier et deuxième composants tubulaires comportent chacune une surface d'étanchéité (13 ; 33) apte à coopérer l'une avec l'autre pour former une étanchéité métal / métal. 8 Ensemble pour la réalisation d'un joint fileté selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les surfaces terminales (15 ; 35) des extrémités mâles (1 ; 3) des premier et deuxième composants tubulaires comportent chacune une surface de butée (12 ; 32) apte à coopérer l'une avec l'autre en serrage. 9 Ensemble pour la réalisation d'un joint fileté selon les revendications 6, 7 et 8 prises conjointement, caractérisé en ce que sur chaque surface terminale (15 ; 35), la surface d'étanchéité (13 ; 33) est disposée entre la portion circulaire (14 ; 34) et la surface de butée (12 ; 32), la portion circulaire (14 ; 34) étant plus éloignée de l'axe (4) du joint que la surface de butée (12 ; 32). 10 Ensemble pour la réalisation d'un joint fileté selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les zones filetées mâles ainsi que leur zone filetée femelle correspondante admettent une génératrice de conicité de manière à faciliter le vissage des composants tubulaires entre eux. 11 Procédé d'obtention d'un joint par vissage d'un ensemble conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte:le vissage du premier composant dont la zone filetée mâle est dotée de moyens de mise en rotation libre (11) dans la zone filetée femelle correspondante du troisième composant jusqu'à ce que lesdits composants soient en rotation libre l'un par rapport à l'autre, puis le vissage du deuxième composant dans la zone filetée femelle correspondante du troisième composant jusqu'à ce que les surfaces terminales (15 ; 35) des premier et deuxième composants tubulaires soient emboîtés l'un dans l'autre, ledit emboîtement étant rendu possible avec la rotation libre du premier composant tubulaire, - puis le vissage du troisième composant avec les premier et deuxième composants emboîtés solidairement entre eux, jusqu'à un couple déterminé CO. 12 Procédé de dévissage d'un joint obtenu selon le procédé revendiqué en 11, caractérisé en ce qu'il comporte: - le dévissage du deuxième composant tubulaire mâle hors des premier et troisième composants, - puis le dévissage du premier composant hors du troisième composant. 13 Utilisation d'un joint fileté obtenu selon un procédé conforme à la revendication 11, dans une colonne montante sous-marine.20