FR2967452A1 - Dispositif de raccordement electrique entre composants tubulaires de garniture de forage, composant et jonction correspondante - Google Patents

Abstract

Composant tubulaire de garniture de forage, comprenant une première extrémité (8) comprenant un premier filetage, une deuxième extrémité (21) comprenant un deuxième filetage, et une zone centrale sensiblement tubulaire, le composant comprenant en outre un dispositif de raccordement électrique avec un autre composant, monté à au moins une des extrémités, et un câble de transmission de signaux (18) entre la première extrémité et la deuxième extrémité, relié au dispositif de raccordement, caractérisé en ce que le dispositif de raccordement comprend : - au moins un conducteur (34, 43) pourvu d'une portion de liaison isolée électriquement (34c, 43c) et d'une portion de contact électrique (34d, 43d), - un organe diélectrique pour isoler la portion de liaison isolée, et - une surface annulaire d'étanchéité (52, 53) définissant une zone protégée (54), ladite portion de contact électrique (34d, 43d) étant disposée dans la zone protégée, la surface annulaire d'étanchéité étant disposée en surface de la portion de liaison isolée.

Description

VAM 78.FRD 1

DISPOSITIF DE RACCORDEMENT ÉLECTRIQUE ENTRE COMPOSANTS TUBULAIRES DE GARNITURE DE FORAGE, COMPOSANT ET JONCTION CORRESPONDANTE L'invention relève du domaine de la recherche et de l'exploitation de gisements pétroliers ou gaziers dans lesquels on utilise des trains de tige de forage rotatifs constitués de composants tubulaires telles que des tiges de forage standards et éventuellement lourdes et d'autres éléments tubulaires, notamment des masses tiges au niveau de l'ensemble de fond de trou, assemblées bout à bout, selon les besoins du forage.

L'invention concerne plus particulièrement un élément profilé pour un équipement de forage rotatif, telle qu'une tige ou une tige lourde, disposée dans le corps 15 d'un train de tige rotatif.

De telles garnitures peuvent permettre en particulier de réaliser des forages déviés, c'est-à-dire des forages dont on peut faire varier l'inclinaison par rapport à la verticale ou la direction en azimut pendant le forage. Les forages déviés peuvent 20 aujourd'hui atteindre des profondeurs de l'ordre de 2 à 6 kilomètres et des distances horizontales de l'ordre de 2 à 14 kilomètres.

Dans le cas de forage dévié de ce genre, comportant des tronçons pratiquement horizontaux, les couples de frottement dus à la rotation des trains de tiges dans le puits 25 peuvent atteindre des valeurs très élevées au cours du forage. Les couples de frottement peuvent remettre en cause les équipements utilisés ou les objectifs du forage. En outre, la remontée de déblais produits par le forage est très souvent difficile, en particulier dans la partie fortement inclinée par rapport à la verticale du trou de forage. La sollicitation mécanique des composants tubulaires en est accrue. 30 Pour mieux appréhender les évènements se produisant au fond du trou, les ensembles de fond de trou, à proximité du trépan peuvent être munis d'instruments de mesure. Des capteurs variés peuvent être utilisés pour mesurer des paramètres relatifs aux formations géologiques en fond de trou, à l'état des outils, aux conditions opératoires, etc... Les données mesurées sont très utiles pour les opérateurs situés en surface, notamment pour déterminer des paramètres de forage tels que la direction, la vitesse de pénétration, etc... Les données mesurées sont transmises jusqu'à la surface par des câbles électriques intégrés aux composants de la garniture de forage. Des coupleurs à induction peuvent être utilisés pour transmettre les données à travers les jonctions de la garniture de forage. Toutefois, les coupleurs électromagnétiques ont souvent montré une fiabilité douteuse en termes de dégradation du signal et une faible durée de vie.

Des contacts électriques entre composants sont décrits dans : US 3170137, US 3518608, US 3696332, US 3879097, US 4095865, US 44445735, US RE39259 et US 7226090.

Le document US 7114970 décrit une garniture de forage à conducteur électrique. Entre deux composants de la garniture, les conducteurs électriques sont exposés aux détériorations lors du vissage. De nombreuses pièces sont nécessaires pour assurer la continuité électrique. Des anneaux conducteurs sont noyés sur trois faces. Un ajustement radial très précis des anneaux conducteurs en contact est nécessaire. Le contact électrique est susceptible de se détériorer en cas de flambement de la garniture de forage, de vibrations, de fortes températures, etc.

L'invention vient améliorer la situation. Le composant tubulaire de garniture de forage comprend une première extrémité comprenant un premier filetage, une deuxième extrémité comprenant un deuxième filetage, et une zone centrale sensiblement tubulaire. Le composant comprend un dispositif de raccordement électrique avec un autre composant, monté à au moins une des extrémités, et un câble de transmission de signaux entre la première extrémité et 1a deuxième extrémité, relié au dispositif de raccordement. Le dispositif de raccordement comprend au moins un conducteur pourvu d'une portion de liaison isolée électriquement et d'une portion de contact électrique au sein de laquelle ledit au moins un conducteur comprend une zone dénudée. Le dispositif de raccordement comprend un organe diélectrique pour isoler la portion sensiblement radiale isolée, et la portion de liaison isolée, l'organe diélectrique étant monobloc. Le dispositif de raccordement comprend une surface annulaire d'étanchéité définissant une zone protégée, ladite portion de contact électrique étant disposée dans la zone protégée, la surface annulaire d'étanchéité étant disposée en surface de la portion de liaison isolée. On entend par « en surface de la portion de liaison isolée », une surface libre de l'organe diélectrique u niveau de la portion de liaison isolée selon l'axe du composant. La séparation spatiale de l'étanchéité et de la continuité électrique permet une amélioration de la fiabilité au moins du contact électrique, et en général de l'étanchéité.

La zone protégée offre un volume vaste par rapport à l'encombrement des organes de continuité électrique, d'où le fait que le contact électrique peut bénéficier d'une élasticité mécanique assurant une précontrainte, au moins radiale, permanente à l'état vissé.

Dans un mode de réalisation, ledit conducteur est monobloc. Dans un mode de réalisation, l'organe diélectrique est monobloc.

Dans un mode de réalisation, ledit conducteur est pourvu d'une portion 20 sensiblement radiale isolée électriquement.

Dans un mode de réalisation, ladite zone dénudée et une zone dénudée d'un conducteur d'un dispositif complémentaire de raccordement électrique sont en contact mutuel à l'état connecté dans la zone protégée. Ledit contact peut être élastique. 25 Dans un mode de réalisation, au moins un conducteur comprend une partie pointue ou effilée au sein de ladite portion de contact électrique. Ladite partie pointue est configurée pour atteindre une portion de contact électrique d'un conducteur d'un dispositif complémentaire de raccordement électrique en traversant l'organe 30 diélectrique. Ladite partie pointue peut présenter une forme de pointe, de lame, de coin, de croix, d'étoile, de cercle, etc...

Dans un mode de réalisation, chaque conducteur est entouré par un organe diélectrique dans la portion de liaison isolée et dans la portion sensiblement radiale isolée.

Dans un autre mode de réalisation, ledit conducteur comprend une gaine par conducteur.

Dans un mode de réalisation, le dispositif de raccordement électrique comprend deux conducteurs, chacun pourvu d'une zone dénudée, lesdites zones dénudées étant étagées axialement, de façon à être en contact à l'état connecté avec des zones dénudées d'un dispositif complémentaire, respectivement, un isolant commun étant disposé entre les portions de liaison isolée des conducteurs. Une zone dénudée d'un conducteur peut comprendre un bossage élastique prévu pour coopérer, à l'état connecté, avec une surface annulaire d'une zone dénudée correspondante d'un autre conducteur complémentaire.

Dans un mode de réalisation, la portion de liaison isolée est annulaire sur au moins une partie de sa longueur. La portion de liaison isolée peut être cylindrique, radiale ou tronconique. Dans un mode de réalisation, un anneau d'étanchéité est disposé en contact avec la portion de liaison isolée. L'anneau d'étanchéité peut être disposé en partie dans un logement ménagé par la portion de liaison isolée.

25 Dans un mode de réalisation, la portion de contact électrique est annulaire.

Dans un autre mode de réalisation, la portion de contact électrique comprend une pluralité de secteurs angulaires régulièrement répartis.

30 Dans un mode de réalisation, la portion de contact électrique comprend un secteur angulaire.20 Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend au moins deux conducteurs et une cale disposée dans la zone protégée pour maintenir à distance les portions de contact électrique des conducteurs.

Dans un mode de réalisation, une extrémité est mâle, la surface annulaire d'étanchéité étant disposée en surface extérieure de la portion de liaison isolée.

Dans un mode de réalisation, une extrémité est femelle, la surface annulaire d'étanchéité étant disposée en surface intérieure de la portion de liaison isolée.

Dans un mode de réalisation, le dispositif de raccordement est raccordé au câble de communication dans une cavité ménagée à partir d'une surface de butée axiale de l'extrémité correspondante, et le conducteur est pourvu d'une portion sensiblement axiale isolée insérée dans ladite cavité

Dans un mode de réalisation, l'organe diélectrique comprend au moins une couche disposée entre une surface métallique de ladite extrémité et un conducteur, et au moins une couche disposée du côté du conducteur opposé à la surface métallique et formant ladite surface annulaire d'étanchéité. 20 Dans un mode de réalisation, la première extrémité est mâle et la deuxième extrémité est femelle. Le composant peut comprendre un dispositif de raccordement électrique mâle à la première extrémité et un dispositif de raccordement électrique femelle à la deuxième extrémité, le câble de transmission de signaux étant relié aux 25 dispositifs de raccordement mâle et femelle. Le composant peut être un tube de longueur comprise entre 6 et 21 mètres, par exemple entre 10 et 13 mètres.

Dans un autre mode de réalisation, 1a première extrémité est femelle et la deuxième extrémité est femelle. Le composant peut comprendre un dispositif de 30 raccordement électrique femelle à chaque extrémité, le câble de transmission de signaux étant relié aux dispositifs de raccordement. Le composant peut être un manchon de longueur inférieure à 5 mètres. 15

Dans un autre mode de réalisation, la première extrémité est mâle et la deuxième extrémité est mâle. Le composant peut comprendre un dispositif de raccordement électrique mâle à la première extrémité et un dispositif de raccordement électrique mâle à la deuxième extrémité, le câble de transmission de signaux étant relié aux dispositifs de raccordement.

Dans un mode de réalisation, le composant comprend un seul conducteur. La zone dénudée est prévue pour être en contact avec la zone dénudée complémentaire d'un 10 autre composant, à l'état connecté.

Dans un autre mode de réalisation, le dispositif comprend deux conducteurs, chacun pourvu d'une zone dénudée. Lesdites zones dénudées sont étagées axialement, de façon à être en contact à l'état connecté avec des zones dénudées d'un dispositif 15 complémentaire, respectivement. Un isolant commun est disposé entre les portions de liaison isolée des conducteurs.

Dans un mode de réalisation, la portion de contact électrique est de forme générale tronconique d'inclinaison comprise entre 5° et 20°. Ladite portion 20 sensiblement radiale isolée peut occuper un secteur angulaire inférieur à 20°. La portion de liaison isolée peut être annulaire.

Dans un mode de réalisation, les dispositifs mâle et femelle présentent un nombre égal de conducteurs. La portion de contact électrique de l'un des dispositifs, 25 mâle ou femelle, peut ne pas être sensiblement annulaire, par exemple en arc de cercle occupant au moins un secteur angulaire inférieur à 180°, notamment à 30°.

Une jonction électrique peut comprendre deux composants tels que ci dessus, et une pièce intercalaire d'étanchéité, le cas échéant munie d'au moins un anneau 30 d'étanchéité. La pièce intercalaire est disposée entre le dispositif de raccordement mâle de l'un des composants et le dispositif de raccordement femelle de l'autre composant. La pièce intercalaire peut être amovible. La pièce intercalaire peut être annulaire.

Dans un mode de réalisation, la pièce intercalaire présente une section rectangulaire, un anneau d'étanchéité étant disposé entre deux surfaces sensiblement radiales et un anneau d'étanchéité étant disposé entre deux surfaces tronconiques.

Dans un autre mode de réalisation, la pièce intercalaire présente une section en L avec une portion axiale, un anneau d'étanchéité étant en saillie à partir d'une surface extérieure de la portion axiale et un anneau d'étanchéité étant en saillie à partir d'une surface intérieure de la portion axiale.

Une jonction électrique peut comprendre deux composants tels que décrit ci-dessus assurant une continuité électrique entre les câbles de transmission de signaux desdits composants.

15 La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 est une vue partielle d'une garniture de forage; la figure 2 est une vue en coupe axiale d'une connexion entre composants; 20 les figures 3a et 3b sont des demi-vues en coupe axiale d'un dispositif de raccordement électrique dans une connexion à l'état vissé et en cours de vissage; les figures 4a et 4b sont des vues de détail de conducteurs du dispositif de la figure 3 en coupe selon des plans perpendiculaires, respectivement axial et parallèle à l'axe, et la figure 4c est une variante de la figure de la figure 4b; 25 la figure 5 montre une variante de la figure 3 à un conducteur; la figure 6 montre une variante de la figure 3 dépourvue d'anneau d'étanchéité; la figure 7 est une vue en perspective d'un conducteur; la figure 8 est une vue de détail de la figure 7; la figure 9 montre une variante de la figure 8; 30 la figure 10 est une vue en coupe axiale d'un manchon à extrémités femelles; la figure 11 est une vue en coupe axiale d'un raccord à extrémités mâles; la figure 12 montre une variante de la figure 3 à butées rapportées ; et 10 1a figure 13 est une vue d'une variante de la figure 12.

Les dessins contiennent des éléments de caractère certain, ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre l'invention mais aussi contribuer à sa 5 définition, le cas échéant.

Lors du creusement d'un puits, une tour de forage est disposée à terre ou sur une plate-forme en mer pour forer un trou dans les couches du sol. Une garniture de forage 1, voir figure 1, est suspendue dans le trou et comprend un outil de forage tel 10 qu'un trépan 5 à son extrémité inférieure. La garniture de forage 1, voir figure 1, comprend un ensemble de fond de trou 2 et un train de tiges 3 disposé entre l'ensemble de fond de trou 2 et la surface. La garniture de forage est entraînée en rotation par un mécanisme d'entraînement par exemple hydraulique. Le mécanisme d'entraînement peut comprendre une tige d'entraînement à l'extrémité supérieure de la garniture de forage. 15 La garniture de forage est suspendue à un crochet attaché à un moufle par le biais de la tige d'entraînement et d'une tête tournante permettant la rotation de la garniture de forage par rapport aux crochets.

Un fluide ou boue de forage est stocké dans un réservoir. Une pompe à boue 20 envoie du fluide de forage à l'intérieur de la garniture de forage par un orifice de la tête d'injection forçant le fluide de forage à s'écouler vers le bas à travers la garniture de forage. Le fluide de forage sort ensuite de la garniture de forage par des canaux du trépan puis remonte dans l'espace de forme générale annulaire formé entre l'extérieur de la garniture de forage et la paroi du trou. Le fluide de forage lubrifie l'outil de forage et 25 emmène les déblais de creusement dégagés par le trépan du fond du trou jusqu'à la surface. Le fluide de forage est ensuite filtré pour pouvoir être réutilisé. Le train de tiges 3 comprend une pluralité de tiges 7 pouvant comprendre des tiges standards obtenues par assemblage par soudure d'une extrémité mâle, d'un tube de grande longueur et d'une extrémité femelle du côté opposé à la première extrémité pour former par assemblage 30 des joints filetés tubulaires étanches et éventuellement des tiges lourdes. Une tige peut être de type selon la spécification API 7 de l'American Petroleum Institute ou selon des dessins propres au fabricant. Le train de tiges 3 et l'ensemble de fond de trou 2 sont, ici, reliés par un manchon 4 de faible longueur.

L'ensemble de fond de trou 2 peut comprendre un trépan 5 et des masses-tiges 6 de forage, assurant de par leur masse l'appui du trépan 5 contre le fond du trou.

L'ensemble de fond de trou 2 peut également comprendre des capteurs de mesure, par exemple de pression, de température, de contrainte, d'inclinaison, de résistivité, etc. D'autres éléments de la garniture de forage 1, par exemple une ou plusieurs masses-tiges 6, une ou plusieurs tiges 7 peuvent également être munies de capteurs de mesure. La transmission d'informations entre les capteurs et la surface nécessite un débit de données plus élevé que ce qu'offre une transmission sans fil par impulsion de pression dans la boue. La transmission d'informations est en temps réel ou en très léger différé, le seul stockage en mémoire avec lecture de la mémoire lorsque le composant est sorti du trou étant insuffisant. Des signaux provenant des capteurs peuvent être remontés en surface par un système de télémétrie câblée. La tige de forage peut être munie d'un câble de communication avec protection, par exemple du type illustré par les documents US 6 670 880, US 6 717 501, US 2005/0115717, US 2006/0225926, US 2005/0092499 ou FR 2 883 915.

L'invention vise notamment à proposer un raccordement permettant la transmission de données d'un composant à l'autre, indépendant de la position angulaire relative de composants adjacents, de façon fiable dans le temps et sur la longueur d'une garniture de forage et ce tout en conservant une section de passage élevée et une faible épaisseur des extrémités des composants tubulaires.

Comme on peut le voir sur la figure 2, une tige 7 comprend une première extrémité 8 mâle et un corps tubulaire 9. Le corps tubulaire 9 peut être relié à une extrémité femelle du côté opposé à la première extrémité 8. La première extrémité 8 et le corps tubulaire 9 peuvent être soudés, notamment par friction. La première extrémité 8 comprend un filetage mâle 10 ménagé sur une surface extérieure, par exemple sensiblement tronconique. La première extrémité 8 comprend également un alésage 11, une surface extérieure 12, un épaulement 13 par exemple sensiblement radial, entre le filetage mâle et la surface extérieure 12 et une surface terminale 14 par exemple 9 sensiblement radiale, entre l'alésage 11 et une surface tronconique 20 prolongeant le filetage mâle 10 à l'opposé de l'épaulement 13.

L'alésage 11 et la surface extérieure 12 peuvent présenter des formes cylindriques de révolution et être concentriques. La première extrémité 8 se raccorde au corps tubulaire 9 par la surface intérieure 15 sensiblement tronconique et une surface extérieure 16 sensiblement tronconique. L'alésage 9a du corps tubulaire 9 est, ici dans le cas d'une tige standard de forage, de diamètre supérieur au diamètre de l'alésage 11. Le diamètre extérieur du corps tubulaire 9 est, ici, inférieur au diamètre de la surface extérieure 12 de la première extrémité 8. La surface tronconique 20 s'étend à partir de l'extrémité de grand diamètre de la surface terminale 14. La conicité de la surface tronconique 20 peut être comprise entre 5 et 20°, éventuellement différente de la conicité du filetage mâle 10. La surface tronconique 20 et le filetage mâle 10 sont, ici, de conicités sensiblement égales.

Une cavité 17 s'étend principalement axialement depuis la surface terminale 14, notamment sous la forme d'un trou cylindrique de révolution ou d'une rainure annulaire. La cavité 17 est, ici, un trou débouchant à l'intérieur de la tige 7 au-delà de l'alésage 11 dans une surface intérieure 15. La cavité 17 peut comprendre un premier trou 17a à proximité de la surface terminale 14 et un deuxième trou 17b à proximité de la surface intérieure 15. Le diamètre du premier trou 17a est supérieur au diamètre du deuxième trou 17b. La longueur du premier trou 17a est faible par rapport à la longueur du deuxième trou 17b. La longueur du premier trou 17a est inférieure à la longueur du surface tronconique 20, c£ figures 3a et 3b.

Au moins un câble de communication 18 passe dans la cavité 17 et traverse en long la première extrémité 8. Optionnellement, le trou de passage du câble de communication 18 peut présenter une légère inclinaison, par exemple par rapport à un plan passant par l'axe et/ou dans un plan passant par l'axe. Le câble de communication 18 est relié à un dispositif mâle de raccordement 32 dans le premier trou 17a et est protégé contre la boue de forage circulant dans l'alésage de la tige 7 par l'épaisseur de matière de la première extrémité 8.

La tige 7 comprend un tube de protection 19 entourant le câble de communication 18 dans la zone du corps tubulaire 9. Le tube de protection 19 peut être en contact avec l'alésage 9a du corps tubulaire 9. Le tube de protection 19 peut être fixé, par exemple, par emmanchement dans une zone élargie du trou de passage du câble de communication 18 au voisinage de la surface de raccordement 15. Le tube de protection 19 peut présenter une extrémité emmanchée dans le trou de passage du câble de communication 18, une extrémité opposée emmanchée dans le trou correspondant de l'extrémité femelle de la tige 7 et une partie courante dans l'alésage du corps tubulaire 9.

Une deuxième extrémité 21 femelle fait partie d'une tige 107, par exemple, identique à la tige 7. La deuxième extrémité 21 comprend un alésage 22, une surface extérieure 23, une surface terminale 24 de grand diamètre de forme sensiblement radiale s'étendant à partir de la surface extérieure 23, un épaulement 25 de petit diamètre, sensiblement radial et s'étendant à partir de l'alésage 22, un filetage femelle 30 homologue du filetage mâle 10, et s'étendant sensiblement à partir de surface terminale 24 vers l'intérieur, et une surface tronconique 26 en regard de la surface tronconique 20 à l'état vissé et s'étendant à partir de l'extrémité de petit diamètre de l'épaulement 25. La deuxième extrémité 21 se raccorde au corps tubulaire 9 de la tige 107 par une surface intérieure sensiblement tronconique et une surface extérieure sensiblement tronconique, du côté axialement opposé à la première extrémité 8 dans le cas de la figure 2. La première extrémité 8 et le corps tubulaire 9 peuvent être soudés, notamment par friction. Sur la figure 3a représentative de l'état vissé, la surface terminale 14 et l'épaulement 25 sont en contact de butée. Sur la figure 3b représentative de l'état antérieur à la fin du vissage, la surface terminale 14 et l'épaulement 25 sont distants.

Alternativement, la deuxième extrémité 21 peut faire partie d'un manchon 4, par exemple d'un manchon à deux extrémités femelles, voir figure 10. Les deux extrémités femelles sont sensiblement identiques. La première extrémité peut faire partie d'un raccord, par exemple d'un raccord à deux extrémités mâles, voir figure 11. Les deux extrémités mâles sont sensiblement identiques.

Une cavité 27 s'étend axialement depuis l'épaulement 25, notamment sous la forme d'un trou cylindrique de révolution axiale ou légèrement incliné, ou d'une rainure annulaire. La cavité 27 est, ici, un trou débouchant à l'intérieur de la tige 107 au-delà de l'alésage 22 dans une surface intérieure. La cavité 27 comprend un premier trou 27a à proximité de la surface terminale 24 et un deuxième trou 27b à proximité de la surface intérieure, cf. figures 3a et 3b. La longueur du premier trou est faible par rapport à la longueur du deuxième trou. La longueur du premier trou est inférieure à la longueur de la surface tronconique 26. Sur les figures 3a et 3b, les cavités 17 et 27 ont été représentées en face l'une de l'autre pour la compréhension du lecteur. Mais, les plans de coupe respectifs de la première extrémité 8 et de la deuxième extrémité 21 peuvent être décalés angulairement. La position angulaire relative des cavités 17 et 27 est indifférente. Il en est de même de leur position radiale.

Au moins un câble de communication 28 similaire au câble de communication 18 passe dans la cavité 27 et traverse en long la deuxième extrémité 21. Le câble de communication 28 est relié à un dispositif femelle de raccordement dans le premier trou 27a et est protégé contre la boue de forage circulant dans l'alésage de la tige 107 par l'épaisseur de matière de la deuxième extrémité 21. La tige 107 comprend un tube de protection 29 similaire au tube de protection 19.

Le système de raccordement 31 comprend un dispositif mâle 32 et un dispositif femelle 33. De façon générale sur les figures 3a, 3b, 5 et 6, les éléments des dispositifs mâle 32 et femelle 33 sont représentés comme étant à une petite distance des extrémités mâle 8 et femelle 21 pour rendre le dessin compréhensible. Il convient de comprendre que les dispositifs mâle 32 et femelle 33 sont en contact avec les première et deuxième extrémités 8 et 21, en particulier avec les surfaces tronconiques 20 et 26 à l'état vissé. De même, les première et deuxième extrémités 8 et 21 peuvent être en contact mutuel par la surface 14 et l'épaulement 25.

Le dispositif mâle de raccordement 32 comprend deux conducteurs 34, 35 isolés par un organe diélectrique 39, ici comprenant trois couches d'isolant 40, 41 et 42, cf. figures 4a et 4b. Chaque couche d'isolant 40, 41 et 42 peut se présenter sous la forme d'un revêtement adhérent au conducteur. Le revêtement peut être une peinture ou un vernis. Les couches d'isolant 40, 41 et 42 forment un organe diélectrique. L'organe diélectrique 39 est monobloc. Par exemple, les couches d'isolant 40, 41 et 42 sont raccordées sur les bords minces de portions angulairement limitées des conducteurs 34, 35, cf. figure 4b. L'organe diélectrique 39 assure aussi l'isolation électrique des portions de liaison 34c, 35c, y compris dans la zone annulaire des portions de liaison 34c, 35c. L'organe diélectrique 39 peut comprendre un matériau synthétique isolant électriquement, par exemple du polytétrafluoroéthylène (PTFE). Les couches d'isolant 40, 41 et 42 assurent une étanchéité au moins aux liquides. Les conducteurs 34, 35 présentent une structure générale plate, formée par pliage. Les conducteurs 34, 35 peuvent être réalisés par découpe d'un tube ou emboutissage d'une tôle, notamment à base de cuivre. Dans la variante de la figure 4c, l'organe diélectrique 39 est réalisé en deux parties 39a et 39b, l'une entourant le conducteur 34, l'autre entourant le conducteur 35, comme une gaine. Les deux parties 39a et 39b sont en contact mutuel par une surface sensiblement parallèle à la surface terminale 14.

Le conducteur 34 comprend une extrémité 34a insérée dans le premier trou 17a de la cavité 17. L'extrémité 34a peut occuper un secteur angulaire faible, par exemple de l'ordre de 1 à 20°. L'extrémité 34a est raccordée électriquement à un conducteur (fil) du câble de communication 18. Le câble de communication 18 est bifilaire dans le mode de réalisation de la figure 3, monofilaire dans les modes de réalisation des figures 5 et 6. Le conducteur 34 comprend une portion sensiblement radiale 34b, isolée électriquement, notamment entre les isolants 40 et 41. La portion sensiblement radiale 34b s'étend depuis l'extrémité 34a radialement vers l'extérieur. La portion sensiblement radiale 34b peut occuper un secteur angulaire voisin du secteur angulaire de l'extrémité 34a, par exemple compris entre 1 à 20°. La portion sensiblement radiale 34b est disposée dans une rainure radiale 38 ménagée dans la première extrémité 8 à partir de la surface terminale 14. La rainure 38 s'étend radialement entre le premier trou 17a et la surface tronconique 20 de la première extrémité 8. La profondeur de la rainure 38 est légèrement supérieure à l'épaisseur des conducteurs 34 et 35 et des isolants 40 à 42. Vue en coupe dans la rainure 38, la partie mâle se présente sous la forme d'un feuilleté isolant-conducteur comprenant au moins N + 1 isolants pour N conducteurs avec N entier, avec sur les figures 3, 4a et 4b, N = 2 et sur les figures 5 et 6, N = 1.

Le conducteur 34 comprend une portion de liaison 34c isolée électriquement. La portion de liaison 34c présente au moins en partie une forme annulaire, notamment tronconique, en concordance avec la surface 20. La portion de liaison 34c s'étend depuis la portion sensiblement radiale 341, radialement vers l'extérieur et axialement en s'éloignant de la surface terminale 14. La portion de liaison 34c, de forme simple, permet une bonne étanchéité. La portion de liaison 34c est disposée autour de la surface tronconique 20 de la première extrémité 8. La couche d'isolant 40 est prise et localement serrée entre la surface tronconique 20 et la portion de liaison 34c. La portion de liaison 34c s'étend à partir de l'extrémité de grand diamètre de la portion sensiblement radiale 341), par exemple sur une longueur de l'ordre de 20 à 50 mm.

Le conducteur 34 comprend une portion de contact électrique 34d au moins partiellement dénudée. La portion de contact électrique 34d est située dans le prolongement de la portion de liaison 34c à l'opposé de la portion sensiblement radiale 34b. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 3, la portion de contact 34d présente une forme recourbée en spirale, en section selon un plan axial, offrant une surface arrondie avec une zone convexe 34e dirigée vers l'extérieur. La spirale est orientée vers l'extérieur. La zone convexe 34e présente une large élasticité radiale favorisant le contact électrique de façon fiable. La spirale peut faire un angle de l'ordre de 270 à 360°. La portion de contact 34d peut être annulaire ou occuper un ou plusieurs secteurs angulaires limités, par exemple de 1 à 10°, circonférentiellement régulièrement répartis. Dans un autre mode de réalisation, la portion de contact 34d présente une forme recourbée en bosse offrant également une surface arrondie avec une zone convexe dirigée vers l'extérieur. Les figures 7 à 9 illustrent également la structure des conducteurs. Dans la variante de la figure 8, la longueur de la portion de liaison 34c est supérieure à ce qu'elle est dans les autres modes. La portion de liaison 34c est annulaire sur une partie de sa longueur et occupe un secteur angulaire limité au voisinage de la portion isolée 341), sur une autre partie de sa longueur. Dans la variante de la figure 9, la portion sensiblement radiale 34b est annulaire. La portion de liaison 34c est annulaire jusqu'à la portion sensiblement radiale 3411 La portion correspondante du dispositif mâle 32 de raccordement peut être annulaire.

Le conducteur 35 présente une structure similaire à celle du conducteur 34 tout en l'entourant en partie. Le conducteur 35 comprend une extrémité 35a raccordée au câble électrique 18 dans le premier trou 17a, occupant un secteur angulaire de l'ordre de 1 à 20°, une portion sensiblement radiale isolée 35b disposée dans la rainure 38, occupant un secteur angulaire de l'ordre de 1 à 20°, une portion isolée de liaison de forme générale annulaire 35c et une portion de contact électrique 35d, disposée entre la portion de contact électrique 34d, occupant un secteur angulaire de l'ordre de 1 à 10°, et la surface terminale 14 de la première extrémité 8. La portion de contact électrique 35d est dénudée. La portion de contact électrique 35d comprend une zone convexe 35e dirigée vers l'extérieur. Le reste du premier trou 17a peut être comblé par un matériau de remplissage 37 isolant. La longueur de la portion de liaison 35c est nettement inférieure à la longueur de la portion de liaison 34c de façon qu'un décalage axial significatif existe entre les portions de contact 34d et 35d assurant une isolation électrique entre les portions de contact 34d et 35d des conducteurs 34 et 35. Ledit décalage axial peut être compris entre 10 et 20 mm. La portion de contact 35d présente une forme similaire à la portion de contact 34d. De façon générale, le conducteur 34 est disposé au plus près de la première extrémité 8 tandis que le conducteur 35 est superposé au conducteur 34, du côté extérieur de la première extrémité 8. Le même organe diélectrique 39 assure l'isolation des conducteurs 34 et 35.

De façon optionnelle, un joint annulaire 59 représenté en pointillés, par exemple toroïdal, en matériau diélectrique peut être disposé axialement entre les portions de contact 34d et 35d. Le joint annulaire peut être en matériau étanche. Le joint annulaire peut être réalisé en matériau déformable plastiquement ou élastiquement. Le joint annulaire peut être de structure et de matériau aptes à assurer une étanchéité au moins aux liquides.

Comme on peut le voir sur les figures 4a et 4b, les portions isolées de chaque conducteur 34, 35 sont isolées par deux couches d'isolant de l'organe diélectrique 39, notamment dans la rainure 38. Une couche d'isolant 41 peut être commune entre les conducteurs 34 et 35. En d'autres termes, en coupe axiale, un isolant 40 est disposé entre le conducteur 34 et la première extrémité 8, un isolant 41 est disposé entre les conducteurs 34 et 35, et un isolant 42 est disposé du côté extérieur du conducteur 35. La construction monobloc de l'organe diélectrique 39 est visible sur la figure 4b, le bord des conducteurs 34 et 35 étant séparé des bords de la rainure 38 par une épaisseur d'isolant joignant les couches d'isolant 40 et 41, 41 et 42.

Le dispositif mâle de raccordement 32 présente une surface en contact avec la première extrémité 8, formée par la face intérieure de l'isolant 40, et une surface extérieure, formée par la face extérieure de l'isolant 42. Ladite surface extérieure comprend une première région, radiale et correspondant aux portions radiales 34b et 35b affleurant la surface terminale 14 ou en léger retrait. Ladite surface extérieure comprend une deuxième région en concordance de forme avec la surface 20. Ladite deuxième région définit une surface d'étanchéité 52 de forme annulaire. La surface d'étanchéité 52 peut être tronconique, cylindrique, concave (arrondie ou non).

Le dispositif femelle 33 du système de raccordement 31 comprend un conducteur 43 et un conducteur 44, c£ figures 3a et 3b, et un organe diélectrique 39, c£ figures 4a et 4b. De façon générale, le dispositif femelle 33 se présente sous la forme d'un feuilleté en coupe axiale de N conducteurs et de N + 1 isolants. Dans le mode de réalisation de la figure 3, le conducteur 43 comprend une portion d'extrémité 43a reliée électriquement à un fil d'un câble de communication 28. L'extrémité 43a est disposée dans le premier trou 27a de la cavité 27. L'extrémité 43a occupe un secteur angulaire limité, par exemple compris entre 1 et 20°. Le conducteur 43 comprend une portion sensiblement radiale 43b orientée vers l'extérieur à partir de la portion d'extrémité 43a. La portion sensiblement radiale 43b est logée dans une rainure sensiblement radiale 46 ménagée à partir de l'épaulement 25 de la deuxième extrémité 21. La rainure 46 s'étend entre la cavité 27 et la surface sensiblement tronconique 30. La portion sensiblement radiale 43b occupe un secteur angulaire limité, par exemple compris entre 1 et 20°. Le reste de la cavité 27 est rempli de matériau de remplissage isolant 37.

Le conducteur 43, ici monobloc, comprend une portion de liaison 43c isolée en concordance de forme avec la surface 26. La portion de liaison 43c présente une forme au moins en partie annulaire. Le conducteur 43 comprend une portion de contact dénudée 43d formée à l'extrémité de la portion de liaison 43c opposée à la portion sensiblement radiale 43b. A l'état vissé, la portion de contact 43d est connectée électriquement à la portion de contact 34d du conducteur 34. La portion de contact 43d peut présenter une forme annulaire concordant avec la surface tronconique 26 de la deuxième extrémité 21 ou en légère saillie radialement vers l'intérieur. La portion de contact 34d présentant une forme recourbée vient exercer un effort élastique de contact sur la surface orientée vers l'intérieur de la portion de contact 43d à l'état connecté. La portion de contact 34d peut se déformer élastiquement sur une course radiale d'environ 0,3 à 2 mm. Lors du vissage, les portions de contact 34d et 43d glissent l'une sur l'autre, de par leurs formes.

Le conducteur 44 présente une structure, ici monobloc, analogue à la structure du conducteur 43. Le conducteur 44 comprend une portion d'extrémité 44a insérée dans le premier trou 27a de la cavité 27. La portion d'extrémité 44a est reliée à un autre conducteur (fil) du câble de communication 28. La portion d'extrémité 44a peut occuper un secteur angulaire faible, par exemple de l'ordre de 1 à 20°. Le conducteur 44 comprend une portion sensiblement radiale 44b, isolée électriquement. La portion sensiblement radiale 44b peut occuper un secteur angulaire voisin du secteur angulaire de l'extrémité 44a, par exemple de l'ordre de 1 à 20°. La portion sensiblement radiale 44b s'étend radialement vers l'extérieur à partir de la portion d'extrémité 44a. Le matériau isolant peut comprendre du PTFE. La portion sensiblement radiale 44b est disposée dans la rainure radiale 46. La profondeur de la rainure 46 est légèrement supérieure à l'épaisseur des conducteurs 43 et 44 et des isolants.

Le conducteur 44 est similaire au conducteur 43. Le conducteur 44 comprend une portion de liaison 44c isolée électriquement. La portion de liaison 44c présente une forme au moins en partie annulaire. La portion de liaison 44c est disposée dans la portion de liaison 43c. La portion de liaison 44c s'étend à partir de l'extrémité de grand diamètre de la portion sensiblement radiale 4411, par exemple sur une longueur de l'ordre de 10 à 30 millimètres. Le conducteur 44 comprend une portion de contact électrique 44d au moins partiellement dénudée. La portion de contact électrique 44d prolonge la portion de liaison 44c à l'opposé de la portion sensiblement radiale 44b. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 3, la portion de contact 44d présente une forme annulaire. La portion de contact électrique 44d est en contact avec la zone convexe 35e dirigée vers l'extérieur, à l'état vissé. Le même organe diélectrique assure l'isolation des conducteurs 43 et 44. L'isolation électrique des portions isolées 44b et 44c est assurée par un organe diélectrique similaire au précédent.

Les conducteurs 34, 35, 43 et 44 peuvent être réalisés à partie d'une tôle ou d'un tube. Les conducteurs 34, 35, 43 et 44 peuvent présenter une épaisseur de l'ordre de 0,1 à 1 mm. La retenue du dispositif de raccordement 32, 33 sur l'extrémité respective 8, 21 est assurée par le matériau de remplissage 37, par exemple comprenant de la résine époxyde, et/ou par collage de l'organe diélectrique sur l'extrémité respective 8, 21.

Sur la figure 3a représentative de l'état vissé, les zones dénudées des conducteurs 34 et 43, 35 et 44 sont en contact mutuel. Sur la figure 3b représentative de l'état antérieur à la fin du vissage, la zone dénudée du conducteur 34 n'est pas encore en contact avec la zone dénudée du conducteur 43 et la zone dénudée du conducteur 35 n'est pas encore en contact avec la zone dénudée du conducteur 44. La zone dénudée du conducteur 35 est sensiblement au niveau de la portion de liaison 44c isolée.

Le dispositif femelle de raccordement 33 présente une surface en contact avec la deuxième extrémité 21, formée par une face intérieure de l'isolant, et une surface extérieure, formée par la face extérieure de l'isolant. Ladite surface extérieure comprend une première région, radiale et correspondant aux portions radiales 43b et 44b affleurant l'épaulement 25 ou en léger retrait. Ladite surface extérieure comprend une deuxième région en concordance de forme avec la surface tronconique 26. Ladite deuxième région définit une surface d'étanchéité 53 de forme annulaire.

Un anneau d'étanchéité 50 est disposé entre les extrémités mâle 8 et femelle 21, plus précisément entre les surfaces d'étanchéité 52 et 53. L'anneau d'étanchéité 50 peut être métallique, par exemple à base d'inox, notamment 304L ou 316, ou synthétique, par exemple à base de caoutchouc nitrile (copolymère d'acrylonitrile et de butadiène). L'anneau d'étanchéité 50 peut être partiellement logé dans une rainure 51 circulaire ménagée dans la deuxième extrémité 21, à partir de la surface tronconique 26.

Les portions de liaison 43c, 44c et les isolants correspondants, formant un feuilleté de couches minces, épousent la forme de la rainure 51. La surface d'étanchéité 53 est, ici, concave et la surface d'étanchéité 52 tronconique. L'anneau d'étanchéité 50 est disposé dans la partie subsistante de la rainure 51. La rainure 51 peut présenter une section en arc de cercle, par exemple en demi-cercle. L'anneau d'étanchéité 50 est en contact avec le dispositif mâle 32 du dispositif de raccordement, notamment avec l'isolant 42. L'anneau d'étanchéité 50 empêche, aux pressions de fonctionnement pour lesquelles le dimensionnement a été fait, l'entrée de boue ou de liquide en provenance de l'intérieur de la jonction. L'anneau d'étanchéité 50 et les surfaces d'étanchéité 52 et 53 définissent du côté opposé à l'intérieur de la jonction une zone protégée 54 contre au moins la boue. Le contact électrique entre les conducteurs 34 et 43, 35 et 44 est disposé dans la zone protégée 54 pour réduire les risques de court-circuit et de corrosion et assurer une continuité électrique fiable. Vers l'extérieur de la jonction, la protection peut être assurée par des filetages étanches ou des portées d'étanchéité au-delà des zones filetées 10 et 30. Par ailleurs, le dispositif de raccordement 31 est capable de supporter les températures élevées susceptibles d'être observées dans un puits, tout en assurant la continuité électrique.

Sur les figures 3a et 3b, l'anneau d'étanchéité 50 a été représenté avec un diamètre diminué par rapport à la réalité afin de faire mieux apparaître les surfaces d'étanchéité 52 et 53. L'anneau d'étanchéité 50, en réalité, est en contact avec les surfaces d'étanchéité 52 et 53 en fin de vissage, comme cela est montré sur la figure 5. Les conducteurs 35 et 44 sont en contact avec les conducteurs 34 et 43. Les conducteurs 34 et 43 sont en contact avec la surface tronconique 20 et avec la rainure 51 respectivement.

Le mode de réalisation de la figure 5 est monoconducteur avec un conducteur 34 côté mâle et un conducteur 43 côté femelle. Les références des éléments semblables ont été conservées. Les rainures 38 et 46 peuvent être légèrement moins profondes que dans le mode de réalisation précédent. L'anneau d'étanchéité 50 est en contact avec les surfaces d'étanchéité 52 et 53 formées respectivement par la couche isolante 41 recouvrant le conducteur 34 côté mâle et par la couche isolante correspondante recouvrant le conducteur 43 côté femelle. La portion de contact électrique 43d est tronconique, en concordance de forme avec la surface tronconique 26. Pour faciliter la compréhension, la surface terminale 14 et l'épaulement 25 ont été représentés comme distants. En réalité, la surface terminale 14 et l'épaulement 25 sont en contact comme sur la figure 3a.

Le mode de réalisation de la figure 6 est similaire à celui de la figure 5 mais dépourvu d'anneau d'étanchéité. Les références des éléments semblables ont été conservées. La couche isolante 41 recouvrant le conducteur 34 côté mâle est en contact direct avec la couche isolante correspondante recouvrant le conducteur 43 côté femelle.

L'étanchéité est assurée par ledit contact entre couches isolantes. Les surfaces d'étanchéité 52 et 53 sont, ici, en contact direct. Les surfaces d'étanchéité 52 et 53 sont formées sur une zone de chanfrein d'inclinaison supérieure à l'inclinaison de la surface tronconique 26. La portion de contact électrique 43d est bombée en saillie vers l'intérieur. La portion de contact électrique 34d est tronconique, en concordance de forme avec la surface tronconique 20. Dans ce cas, le contact entre la surface terminale 14 et la surface terminale 25 est facultatif.

La première extrémité 8 comprend un chanfrein 20a entre la surface terminale 14 et la surface tronconique 20. La deuxième extrémité 21 comprend un chanfrein 26a entre l'épaulement 25 et la surface tronconique 26. Les chanfreins 20a et 26a sont inclinés d'environ 3 à 15° par rapport à l'axe du composant. L'inclinaison des chanfreins 20a et 26a peut être sensiblement égale. Le chanfrein 20a peut être légèrement bombé en coupe axiale, son inclinaison pouvant être définie comme une inclinaison moyenne. Sur la figure 6, la pente des chanfreins a été accrue pour accroître la lisibilité. Les chanfreins 20a et 26a sont dimensionnés de façon que les portions de liaison 34c et 43c sont en contact serrant pour assurer l'étanchéité au moins à la boue, voire aux liquides, ou encore aux gaz. Pour faciliter la compréhension, la surface terminale 14 et l'épaulement 25 d'une part, les chanfreins 20 a et 26a d'autre part, ont été représentés comme distants. La surface terminale 14 et l'épaulement 25 peuvent être en contact comme sur la figure 3a. Les chanfreins 20a et 26a sont en contact serrant.

Le mode de réalisation de la figure 12 est similaire de celui de la figure 3 à ceci près que la première extrémité 8 comprend un corps 64 et un nez amovible sous la forme d'une pièce intercalaire 60. La pièce intercalaire 60 est annulaire. La surface d'extrémité 14 est ménagée sur la pièce intercalaire 60. Une partie de l'alésage 11 est ménagée sur la pièce intercalaire 60. La pièce intercalaire 60 est de section axiale en L.

La pièce intercalaire 60 comprend une surface sensiblement radiale de petit diamètre 61, puis une surface sensiblement axiale ou légèrement tronconique 62, puis une surface sensiblement radiale de grand diamètre 63 en allant de l'alésage 11 à une surface extérieure formant surface d'étanchéité 82. Le corps 64 comprend une surface sensiblement radiale de diamètre intermédiaire 64a en regard de la surface sensiblement radiale de grand diamètre 63 au voisinage de la surface 62. Un épaulement 64b s'étend entre la surface sensiblement radiale de diamètre intermédiaire 64a et une surface sensiblement radiale de grand diamètre 64c. La surface sensiblement radiale de grand diamètre 64c s'étend de la surface tronconique 20 au moins jusqu'au trou 17a pour permettre le passage du dispositif mâle 32. Vers l'intérieur, le corps 64 comprend un épaulement 64d et une surface sensiblement radiale de petit diamètre 64e. L'épaulement 64d est en contact avec la surface 62. La surface sensiblement radiale de petit diamètre 64e est en regard de la surface sensiblement radiale de petit diamètre 61 de la pièce intercalaire 60, préférablement à distance. La surface sensiblement radiale de grand diamètre 64c est axialement disposée entre la surface sensiblement radiale de petit diamètre 64e et la surface sensiblement radiale de diamètre intermédiaire 64a. L'épaulement 64b est disposé radialement en affleurement du premier trou 17a. La surface d'étanchéité 82 est ménagée entre la surface sensiblement radiale de grand diamètre 63 et la surface d'extrémité 14. La surface d'étanchéité 82 est de même orientation que la surface tronconique 20. La surface d'étanchéité 82 est d'inclinaison moyenne supérieure ou égale à l'inclinaison de la surface tronconique 20. La surface d'étanchéité 82 est généralement tronconique tout en pouvant présenter un bombement en arc de cercle(s) ou d'ellipse(s). Le diamètre maximal de la surface d'étanchéité 82 est supérieur au diamètre minimal de la surface d'extrémité 14.

La surface 62 assure le centrage de la pièce intercalaire 60 sur le corps 64. Les surfaces sensiblement radiales de petit diamètre 61 et de grand diamètre 63 sont distantes du corps 64. Les efforts axiaux entre le corps 64 et la pièce intercalaire 60 peuvent être transmis par le dispositif mâle 32 de raccordement. Plus précisément, la partie du dispositif mâle 32 correspondant aux portions sensiblement radiales 34b et 35b est serrée entre la surface sensiblement radiale de grand diamètre 63 et la surface sensiblement radiale de grand diamètre 64c. Ladite partie sensiblement radiale du dispositif mâle 32 est annulaire. Les conducteurs 34 et 35 peuvent avoir la forme illustrée sur la figure 9. Une étanchéité est obtenue. La pièce intercalaire 60 présente une longueur du côté de l'alésage 11 supérieure à sa longueur du côté de la surface d'étanchéité 82. La pièce intercalaire 60 peut, en variante, comprendre une branche supérieure s'étendant au-delà de la surface tronconique 20, avec une forme générale de C, une gorge de maintien de l'anneau d'étanchéité 50 pouvant être ménagée sur une surface de grand diamètre de ladite branche supérieure. Le premier trou 17a est ménagé dans le corps 64, par exemple à partir d'une surface d'extrémité, en regard de la surface sensiblement radiale de grand diamètre 63.

L'anneau d'étanchéité 50 est en contact avec la surface d'étanchéité 82 de la pièce intercalaire 60, assurant une étanchéité entre la pièce intercalaire 60 et la deuxième extrémité 21. Une étanchéité par contact entre 1a pièce intercalaire 60 et la première extrémité 8 est obtenue par contact entre la surface sensiblement axiale ou légèrement tronconique 62 et la surface correspondante du corps 64. D'éventuels efforts axiaux sont transmis du corps 64 à la pièce intercalaire 60 par les surfaces sensiblement radiales 61 et 63, et de la pièce intercalaire 60 à la deuxième extrémité 21 par la surface d'extrémité 14. La pièce intercalaire 60 protège les conducteurs.

La deuxième extrémité 21 comprend un corps 75 et un nez amovible sous la forme d'une pièce intercalaire 70. La pièce intercalaire 70 est annulaire. L'épaulement 25 est ménagé sur la pièce intercalaire 70. Une partie de la surface tronconique 26 est en regard de la pièce intercalaire 70. Une partie de l'alésage 22 est ménagée sur la pièce intercalaire 70. La pièce intercalaire 70 est de section axiale en Z. La pièce intercalaire 70 comprend une surface sensiblement radiale de petit diamètre 71, puis une surface sensiblement axiale ou légèrement tronconique 72, puis une surface sensiblement radiale de grand diamètre 73, puis une surface tronconique 74, ce en allant de l'alésage 22 à la surface tronconique 26. Les surfaces correspondantes du corps 75 sont de forme analogue aux surfaces 64a à 64e.

La surface 74 est en regard de la surface tronconique 26. La surface tronconique 74 est en contact avec le dispositif femelle 33 ou à faible distance, notamment une portion de liaison des conducteurs. La surface 72 est en contact avec la surface correspondante du corps 75 de la deuxième extrémité 21. Les surfaces 71 et 73 sont à distance de surfaces correspondantes du corps 75. La surface sensiblement radiale de grand diamètre 73 est en contact avec le dispositif femelle 33 de raccordement. La surface 72 assure le centrage de la pièce intercalaire 70 sur le corps 75. Les surfaces sensiblement radiales de petit diamètre 71 et de grand diamètre 73 sont distantes du corps 75. Les efforts axiaux entre le corps 75 et la pièce intercalaire 70 peuvent être transmis par le dispositif femelle 33 de raccordement. Plus précisément, la partie du dispositif femelle 33 correspondant aux portions sensiblement radiales 43b et 44b est serrée entre la surface sensiblement radiale de grand diamètre 73 et la surface correspondantes du corps 75. En regard de la surface tronconique 74, les conducteurs 43 et 44 peuvent être annulaires ou non. Ladite partie sensiblement radiale du dispositif femelle 33 est annulaire. Une étanchéité est obtenue.

La pièce intercalaire 70 présente une longueur axiale du côté de l'alésage 22 inférieure à sa longueur du côté de la surface tronconique 26. Entre l'alésage 22 et la surface tronconique 74, axialement au voisinage de la surface d'extrémité 14, la pièce intercalaire 70 comprend l'épaulement 25, une surface tronconique 76 et une surface sensiblement radiale 77. La surface tronconique 76 forme une surface d'étanchéité et coopère avec l'anneau d'étanchéité 50. L'anneau d'étanchéité 50 est disposé entre la surface d'étanchéité 82 et la surface d'étanchéité 76. La pièce intercalaire 70 comprend une branche tronconique entre les surfaces tronconiques 74 et 76, se terminant par la surface sensiblement radiale 77. La rainure 46 et le premier trou 27a sont ménagés dans le corps 75, par exemple à partir d'un épaulement, en regard de la surface sensiblement radiale de grand diamètre 73. La pièce intercalaire 70 protège les conducteurs. Les pièces intercalaires 60 et 70, de coût raisonnable, peuvent aisément remplacées.

La surface tronconique 76 comprend une surface d'étanchéité 53 en contact avec l'anneau d'étanchéité 50 assurant une étanchéité entre la pièce intercalaire 70 et la première extrémité 8. Une étanchéité par contact entre la pièce intercalaire 70 et la première extrémité 8 est obtenue par contact entre la surface sensiblement axiale ou légèrement tronconique 72 et la surface correspondante du corps 74. D'éventuels efforts axiaux sont transmis du corps 74 à la pièce intercalaire 70 par les surfaces sensiblement radiales 71 et 73, et de la pièce intercalaire 70 à la première extrémité 8 par la surface d'extrémité 14.

Les pièces intercalaires 60 et 70 peuvent servir de pièces d'usure, en étant 15 remplacées en cas de déformation à un coût très faible par rapport au coût d'une tige complète. Une jonction peut comprendre une ou deux pièces intercalaires 60 et 70.

L'espace protégé 54 est, pour l'essentiel, délimité dans la direction de l'anneau d'étanchéité 50 par la surface sensiblement radiale 77. Une cale 80 est installée dans la 20 zone protégée 54. La cale 80 est de forme annulaire. La cale 80 est tronconique. La cale 80 est délimitée par deux surfaces sensiblement radiales. La cale 80 est délimitée par deux surfaces sensiblement tronconiques respectivement en regard de la surface tronconique 20 de la première extrémité 8 et en regard de la surface tronconique 26 de la deuxième extrémité 21, éventuellement en contact avec ces surfaces. La cale 80 est en 25 contact avec les conducteurs 34 et 35 de la première extrémité 8 et en contact avec les conducteurs 43 et 44 de la deuxième extrémité 21. La cale 80 comprend un corps 81 en matériau électriquement isolant, par exemple à base de polyéthylène. La cale 80 peut être creuse pour laisser un espace aux portions de contact 34d et 35d telles qu'illustrées précédemment. Le corps 81 peut être fabriqué en plusieurs parties complémentaires de 30 forme générale annulaire. Lesdites parties peuvent être assemblées par emboîtement ou encliquetage, par exemple selon un mouvement axial. Le corps 81 présente une section trapézoïdale en coupe axiale. La cale 80 peut comprendre une cavité pour chaque portion de contact 34d et 35d. La cale 80 peut maintenir à distance les portions de contact électrique 34d, 35d, réduisant le risque de court circuit.

Ici, la cale 80 comprend un conducteur électrique 84, 85 par conducteur 34, 35.

Une isolation électrique est réalisée par séparation physique entre les conducteurs électriques 84 et 85. Chaque conducteur électrique 84, 85 présente une forme générale de tore, avec éventuellement une rainure 86 en section axiale pour accroître la souplesse. Une coupure dans le sens annulaire peut être prévue, formant un anneau ouvert. Chaque conducteur électrique 84, 85 peut être réalisé en inox recouvert au moins en partie d'argent. Chaque conducteur électrique 84, 85 dépasse du corps 81 vers l'intérieur et vers l'extérieur. Les portions de contact 34d et 35d des conducteurs 34 et 35 peuvent être plates, par exemple dans le prolongement d'une zone tronconique des portions de liaison 34c et 35c, cf. figure 3. Les portions de contact des conducteurs 43 et 44 peuvent être plates, par exemple dans le prolongement d'une zone tronconique des portions de liaison 43c et 44c, c£ figure 3.

Alternativement, l'anneau d'étanchéité 50 est de forme annulaire, à section sensiblement trapézoïdale. L'anneau d'étanchéité 50 est délimité par deux surfaces sensiblement radiales et par deux surfaces sensiblement tronconiques. Les surfaces d'étanchéité 52 et 53 sont respectivement formées par la surface sensiblement radiale de grand diamètre 73 de la pièce intercalaire 70 et la surface de la portion radiale isolée du dispositif femelle 33. Des surfaces d'étanchéité sont respectivement formées par la surface radiale de grand diamètre 63 de la pièce intercalaire 60 et une surface 92 de la portion annulaire isolée du dispositif mâle 32 entre les surfaces radiales 64c et 63. La surface 92 est, ici, sensiblement radiale.

Dans le mode de réalisation de la figure 13, une étanchéité par contact entre la première extrémité 8 et la deuxième extrémité 21 peut être réalisée. Le contact peut être formé entre une pièce intercalaire 60 ou 70 et la surface tronconique respective 26 ou 20. Ici, le contact est formé entre la pièce intercalaire 60 et la pièce intercalaire 70. La surface d'étanchéité 82 de la pièce intercalaire 60 peut présenter une inclinaison moyenne supérieure au mode de réalisation précédent, par exemple de l'ordre de 3 à 20°. La surface tronconique 76 de la pièce intercalaire 70 comprend une portion de grand diamètre voisine de la surface sensiblement radiale 77 et une portion de petit diamètre voisine de l'épaulement 25. La portion de petit diamètre forme la surface d'étanchéité 83. La surface d'étanchéité 83 peut être d'inclinaison voisine de l'inclinaison de la surface d'étanchéité 82. L'une au moins des surfaces d'étanchéité 82 et 83 peut être bombée. La figure 13 montre la jonction en état vissé, les surfaces d'étanchéité 82 et 83 étant en contact. Les surfaces terminales 14 et 25 peuvent être distantes de quelques millimètres ou dixièmes de millimètres. A la différence de la figure 12, la surface sensiblement radiale de grand diamètre 73 est à distance axialement de la portion radiale du dispositif femelle 33 de raccordement, portion radiale correspondant aux portions radiales 43b et 44b des conducteurs 43 et 44. La surface tronconique 74 de la pièce intercalaire 70 est en contact avec la portion tronconique du dispositif femelle 33 de raccordement. Ladite portion tronconique est annulaire. Dans la portion tronconique du dispositif femelle 33 de raccordement en contact avec la surface tronconique 74, les conducteurs 43 et 44 sont annulaires. Les surfaces d'étanchéité 52 et 53 sont respectivement formées parla surface tronconique 74 de la pièce intercalaire 70 et la surface de la portion isolée du dispositif femelle 33 entre lesdites surfaces tronconiques 26 et 74. Des surfaces d'étanchéité sont respectivement formées par la surface radiale de grand diamètre 63 de la pièce intercalaire 60 et la surface 92 de la portion isolée du dispositif mâle 32 entre les surfaces radiales 64c et 63.

Ainsi, la zone protégée 54 est assurée par des surfaces d'étanchéité entre les pièces intercalaires 60 et 70, des surfaces d'étanchéité entre la pièce intercalaire 60 et le corps 64 associé au dispositif mâle 32 de raccordement, et des surfaces d'étanchéité entre la pièce intercalaire 70 et le corps 75 associé au dispositif femelle 33 de raccordement. Les surfaces d'étanchéité entre la pièce intercalaire 70 et le corps 75 associé au dispositif femelle 33 de raccordement, peuvent être radiales, voir figure 12, ou tronconiques, voir figure 13. Les conducteurs peuvent comprendre une portion annulaire correspondant aux surfaces d'étanchéité.30

Claims (5)

1. REVENDICATIONS1. Composant tubulaire de garniture de forage (1), comprenant une première extrémité (8) comprenant un premier filetage, une deuxième extrémité (21) comprenant un deuxième filetage, et une zone centrale sensiblement tubulaire, le composant comprenant en outre un dispositif de raccordement électrique avec un autre composant, monté à au moins une des extrémités, et un câble de transmission de signaux (18) entre la première extrémité et la deuxième extrémité, relié au dispositif de raccordement, caractérisé en ce que le dispositif de raccordement comprend: au moins un conducteur (34, 43) pourvu d'une portion de liaison isolée électriquement (34c, 43c) et d'une portion de contact électrique (34d, 43d), un organe diélectrique (39) pour isoler la portion de liaison isolée, et une surface annulaire d'étanchéité (52, 53) définissant une zone protégée (54), ladite portion de contact électrique (34d, 43d) étant disposée dans la zone protégée, la surface annulaire d'étanchéité étant disposée en surface de la portion de liaison isolée.
2. 2. Composant selon la revendication 1, dans lequel ledit conducteur (34, 43) est 20 monobloc.
3. 3. Composant selon la revendication 1, dans lequel l'organe diélectrique (39) est monobloc.
4. 4. Composant selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit conducteur est pourvu d'une portion sensiblement radiale isolée électriquement (341), 43b). 25
5. 5. Composant selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins un conducteur comprend une zone dénudée au sein de ladite portion de contact électrique, ladite zone dénudée et une zone dénudée d'un conducteur d'un dispositif complémentaire de raccordement électrique étant en contact mutuel à l'état connecté dans la zone protégée (54), 30 6 Composant selon la revendication 1, dans lequel ledit contact est élastique. 7. Composant selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel au moins un conducteur comprend une partie pointue au sein de ladite portion de contact électrique, ladite partie pointue étant conf gurée pour atteindre une portion de contact électrique d'un conducteur d'un dispositif complémentaire de raccordement électrique en traversant l'organe diélectrique. 8. Composant selon l'une des revendications précédentes, dans lequel chaque conducteur (34, 43) est entouré par un organe diélectrique (39) dans la portion de liaison isolée et dans la portion sensiblement radiale isolée. 9. Composant selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de raccordement électrique comprend deux conducteurs (34, 35), chacun pourvu d'une zone dénudée, lesdites zones dénudées étant étagées axialement, de façon à être en contact à l'état connecté avec des zones dénudées d'un dispositif complémentaire, respectivement, un isolant commun étant disposé entre les portions de liaison isolée des conducteurs. 10. Composant selon l'une des revendications précédentes, dans lequel une zone dénudée d'un conducteur comprend un bossage élastique prévu pour coopérer, à l'état connecté, avec une surface annulaire d'une zone dénudée correspondante d'un autre conducteur complémentaire. 11. Composant selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la portion de liaison isolée (34c, 43c) est annulaire sur au moins une partie de sa longueur. 12. Composant selon l'une des revendications précédentes, dans lequel un anneau d'étanchéité (50) est disposé en contact avec la portion de liaison isolée. 13. Composant selon la revendication 8, dans lequel l'anneau d'étanchéité (50) est disposé en partie dans un logement (51) ménagé par la portion de liaison isolée. 14. Composant selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la portion de contact électrique (34d, 43d) est annulaire. 15. Composant selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel la portion de contact électrique (34d, 43d) comprend une pluralité de secteurs angulaires régulièrement répartis. 16. Composant selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel la portion de contact électrique (34d, 43d) comprend un secteur angulaire. 17. Composant selon l'une des revendications précédentes, comprenant au moins deux conducteurs (34, 35) et une cale disposée dans la zone protégée (54) pour maintenir à distance les portions de contact électrique (34d, 35d) des conducteurs. 18. Composant selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite extrémité est mâle, la surface annulaire d'étanchéité étant disposée en surface extérieure de la portion de liaison isolée. 19. Composant selon l'une des revendications 1 à 17, dans lequel ladite extrémité est femelle, la surface annulaire d'étanchéité étant disposée en surface intérieure de la portion de liaison isolée. 20. Composant selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la première extrémité est femelle et la deuxième extrémité est femelle et comprenant un dispositif de raccordement électrique femelle à la première extrémité et un dispositif de raccordement électrique femelle à la deuxième extrémité, le câble de transmission de signaux (18) étant relié aux dispositifs de raccordement. 21. Composant selon l'une des revendications 1 à 19, dans lequel la première extrémité est mâle et 1a deuxième extrémité est mâle et comprenant un dispositif de raccordement électrique mâle à la première extrémité et un dispositif de raccordement électrique mâle à la deuxième extrémité, le câble de transmission de signaux (18) étant relié aux dispositifs de raccordement. 22. Jonction comprenant deux composants selon l'une des revendications précédentes, et une pièce intercalaire munie d'un anneau d'étanchéité, la pièce intercalaire étant disposée entre le dispositif de raccordement mâle de l'un des composants et le dispositif de raccordement femelle de l'autre composant.