FR2507673A1 - Dispositif de commande de l'ecoulement entre l'interieur et l'exterieur d'une conduite d'ecoulement du puits - Google Patents

Dispositif de commande de l'ecoulement entre l'interieur et l'exterieur d'une conduite d'ecoulement du puits Download PDF

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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN MANDRIN A POCHE LATERALE DESTINE A ETRE UTILISE DANS DES PUITS ALLEGES AU GAZ. UN DISPOSITIF 46 DE COMMANDE D'ECOULEMENT, PAR EXEMPLE UNE SOUPAPE D'ALLEGEMENT AU GAZ, PEUT ETRE MIS EN PLACE DANS UN ALESAGE 40 PRESENTE PAR UN LOGEMENT 39 DECALE DE L'ALESAGE PRINCIPAL 35 D'UNE CONDUITE D'ECOULEMENT 25 DE PUITS. LORS DE LA POSE DE CE DISPOSITIF 46, SON EXTREMITE INFERIEURE VIENT S'ENCLENCHER AVEC UNE VANNE A MANCHON 60 QUI, EN L'ABSENCE DU DISPOSITIF 46, OBTURE UN ORIFICE 42 MENAGE DANS LA PAROI DE L'ALESAGE 40. LORS DE L'ENLEVEMENT DU DISPOSITIF 46, CE DERNIER FAIT REMONTER LA VANNE 60 JUSQU'A SA POSITION DE FERMETURE DE L'ORIFICE 42. DOMAINE D'APPLICATION: RECUPERATION SECONDAIRE DE PETROLE PAR ALLEGEMENT AU GAZ.

Description

L'invention concerne un dispositif de commande de l'écoulement d'un puits,
et plus particulièrement des mandrins à poches-latérales et des dispositifs de commande d'écoulement utilisés dans ces mandrins pour la commande de puits qui sont mis en production par un type de récupéra- tion secondaire connu dans l'industrie sous le nom de
"allégement au gaz".
Des mandrins à poches latérales sont utilisés depuis de nombreuses années pour la mise en oeuvre des techniques d'allégement au gaz pour la récupération d'huile dans des puits Ces mandrins peuvent être branchés dans une colonne de production de puits afin d'en faire partie En général, ils présentent un alésage ou canal principal d'écoulement s'étendant sur toute leur longueur et ils comportent un renflement décalé dans lequel est disposé un logement présentant un alésage qui s'étend le long de l'alésage principal L'alésage du logement est destiné à recevoir un dispositif de commande d'écoulement tel que, par exemple, une vanne d'allégement au gaz, un clapet de retenue, une fausse soupape ou autre Un ou plusieurs orifices ménagés dans la paroi du logement établissent une communication entre l'intérieur du logement et la région extérieure de la colonne du puits Les mandrins à poches latérales sont espacés de façon étudiée, dans le puits, à des profondeurs appropriées auxquelles on souhaite
qu'un écoulement ait lieu entre la colonne et la zone exté-
rieure à cette colonne Un dispositif de commande d'écoule-
ment occupe normalement chaque logement de poche latérale dans un puits allégé au gaz, et un réglage approprié de
ces dispositifs a pour résultat l'admission de gaz d'allé-
gement, qui est injecté dans l'espace annulaire compris entre la colonne et le tubage, à la surface, dans la colonne, à la profondeur appropriée pour aérer l'huile s'élevant dans cette colonne et aider ainsi à sa montée vers la surface, de la manière la plus efficace Lorsqu'aucun dispositif de commande d'écoulement n'est présent dans le logement d'un
mandrin à poche latérale placé dans un puits, l'espace annu-
laire et la colonne communiquent librement, c'est-à-dire dans le cas o le mandrin à poche latérale est de type normal Un mandrin à poche latérale typique est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 3 827 490, et le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 4 066 128 décrit un mandrin à poche latérale perfectionné et un dispositif de commande d'écoulement, le logement de la poche latérale comportant une vanne à manchon coulissant qui commande les orifices latéraux du logement Cette vanne est déplacée
vers une position d'ouverture lorsque la commande d'écou-
lement est montée, et elle est ramenée et laissée dans une position verrouillée de fermeture lorsque le dispositif de commande d'écoulement est retiré Ainsi, en l'absence de dispositif de commande d'écoulement, toute communication
entre l'espace annulaire et la colonne est interdite.
La structure du dispositif décrit dans le brevet N O 4 066 128 précité est telle que les joints extérieurs portés par le dispositif de commande d'écoulement obturent l'alésage de la vanne à manchon qui, elle-même, ferme
l'alésage du logement, de sorte que le dispositif de com-
mande d'écoulement doit avoir nécessairement un diamètre relativement faible et qu'il doit être traversé par un canal d'écoulement de capacité limitée pour la conduction du gaz d'allégement Les joints portés par le dispositif de commande d'écoulement ont un diamètre notablement inférieur
à celui des joints portés par la vanne à manchon coulissant.
L'invention élimine ces inconvénients par la mise en oeuvre d'un mandrin à poche latérale ayant une vanne à manchon coulissant et pouvant recevoir un dispositif de commande d'écoulement comportant des joints de même dimension que celle des joints portés par la vanne à manchon coulissant,
les joints du dispositif assurant l'étanchéité dans l'alé-
sage du logement de la même manière que le font les joints de la vanne à manchon coulissant Le dispositif de commande d'écoulement peut donc être de dimension normalisée et il
est traversé par un canal d'écoulement normalisé.
L'invention concerne des mandrins à poches latérales pouvant être branchés dans une colonne de puits
et traversés par un alésage principal, ces mandrins compor-
tant un renflement décalé latéralement de l'alésage princi-
pal, un logement qui présente un alésage s'étendant le long de l'alésage principal, un orifice latéral ménagé dans la paroi du logement et faisant communiquer l'intérieur de ce dernier avec l'extérieur du mandrin, et une vanne à manchon
montée de façon à pouvoir coulisser dans l'alésage du loge-
ment pour fermer ou recouvrir l'orifice latéral lorsqu'aucun dispositif de commande d'écoulement n'occupe le logement, mais qui est déplacée vers une position d'ouverture lors de la pose d'un dispositif de commande d'écoulement dans le
logement La vanne à manchon coulissant et le logement com-
portent des moyens qui s'enclenchent les uns avec les autres pour verrouiller la vanne en position de fermeture, et la vanne et le dispositif de commande d'écoulement comportent également des moyens qui s'enclenchent les uns avec les autres pour verrouiller la vanne et le dispositif l'un à l'autre lorsque le dispositif de commande d'écoulement est mis en place et que la vanne est éloignée de la position de fermeture, ces moyens pouvant être dégagés pour libérer le dispositif de commande d'écoulement de la vanne lorsque cette dernière est ramenée vers la position de fermeture lorsque le dispositif de commande d'écoulement est retiré
du logement, les joints portés par la vanne à manchon cou-
lissant et par le dispositif de commande d'écoulement étant
de même diamètre.
L'invention a donc pour objet un mandrin à poche latérale comportant une vanne à manchon coulissant disposée
dans le logement de la poche latérale afin de fermer l'ori-
fice latéral lorsque l'alésage du logement n'est pas occupé
par un dispositif de commande d'écoulement La vanne à man-
chon coulissant est verrouillée en position de fermeture dans l'alésage du logement Elle peut être déplacée vers
une position d'ouverture lors de l'installation du disposi-
tif de commande d'écoulement dans l'alésage du logement.
La vanne à manchon porte des joints assurant l'étanchéité entre cette vanne et la paroi de l'alésage du logement, les joints de la vanne étant d'un diamètre égal à celui des
joints portés par le dispositif de commande d'écoulement.
L'invention a également pour objet un appareil
de commande d'écoulement du type décrit ci-dessus, compor-
tant des éléments de verrouillage portés par la vanne à
manchon et le dispositif de commande d'écoulement et s'en-
clenchant automatiquement pour verrouiller la vanne et le
dispositif l'un à l'autre et bout à bout lorsque le dispo-
sitif de commande d'écoulement déplace la vanne à manchon
à partir de sa position de fermeture, les éléments de ver-
rouillage provoquant le retour de la vanne à manchon vers sa position de fermeture lorsque le dispositif de commande
d'écoulement est retiré du logement de la poche latérale.
Les éléments de verrouillage peuvent être dégagés automa-
tiquement afin de libérer le dispositif de commande d'écou-
lement de la vanne à manchon coulissant lorsque cette der-
nière est ramenée vers sa position de fermeture, tandis que
le dispositif de commande d'écoulement est retiré du loge-
ment. L'invention a également pour objet un dispositif tel que décrit cidessus, dans lequel la vanne à manchon est verrouillée fermement en position de fermeture afin de
ne pas pouvoir se déplacer longitudinalement, la vanne pou-
vant cependant être aisément déverrouillée pour être déplacée vers une position d'ouverture par une force axiale appliquée
à cette vanne pendant la mise en place d'un dispositif appro-
prié de commande d'écoulement.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels:
la figure 1 est une coupe longitudinale schéma-
tique partielle d'un puits à allégement au gaz dont la
colonne est équipée de plusieurs mandrins à poches latéra-
les selon l'invention; les figures 2 A et 2 B constituent ensemble une coupe longitudinale d'un mandrin à poche latérale selon l'invention dans le logement duquel une vanne de commande d'écoulement est installée; les figures 3 A et 3 B constituent ensemble une
coupe longitudinale partielle, à échelle agrandie, du dis-
positif de commande d'écoulement et du logement représentés sur les figures 2 A et 2 B et dont certaines parties sont représentées en élévation; la figure 4 est une coupe partielle suivant la ligne 4-4 de la figure 3 A;
la figure 5 est une coupe longitudinale par-
tielle, analogue à celle des figures 3 A et 3 B, mais montrant
le mandrin à poche latérale des figures 3 A et 3 B sans dis-
positif de commande d'écoulement, cette vue montrant égale-
ment la vanne à manchon en position de fermeture;
la figure 6 est une élévation, avec coupe par-
tielle,^d'une variante de la vanne à manchon dans le loge-
ment de la poche latérale, la vanne étant représentée en position de fermeture; la figure 7 est une coupe partielle, analogue à celle de la figure 6, montrant la vanne à manchon de la figure 6 reliée à un dispositif de commande d'écoulement analogue à celui représenté sur les figures 3 A et 3 B, et maintenue en position d'ouverture par ce dispositif; la figure 8 est une coupe suivant la ligne 8-8 de la figure 7; et les figures 9 A et 9 B forment ensemble une coupe longitudinale, analogue à celle des figures 3 A et 3 B, d'une variante de la vanne à manchon disposée dans le logement
du mandrin à poche latérale selon l'invention.
La figure 1 représente une installation 20 de puits comprenant une colonne de tubage 21 qui traverse une formation souterraine 22 de production et dont l'extrémité inférieure est obturée en 23 avec du ciment Le tubage est perforé comme indiqué en 24 afin de permettre aux fluides de passer de la formation 22 à l'intérieur du tubage 21 Un train de tiges de production ou une colonne de production est disposé classiquement à l'intérieur du tubage 21 du puits, un obturateur annulaire ou packer 26 fixant la
colonne à l'intérieur du tubage et scellant l'espace annu-
laire 27 compris entre la colonne et le tubage juste au-
dessus de la formation 22 La colonne comporte des mandrins
28 a et 28 b à poches latérales présentant des orifices laté-
raux ou ouvertures latérales 29 a et 29 b, respectivement.
Les produits du puits s'écoulent de la formation 22 par des perforations 24 dans le tubage 21 et de ce dernier,dans la
colonne 25 de production La pression naturelle de la forma-
tion (pression de gisement) régnant au fond du puits est insuffisante pour faire monter les produits du puits jus- qu'à la surface et pour les faire passer dans l'équipement
de surface Cependant, les produits du puits s'élèvent jus-
qu'à un niveau situé bien au-dessus des mandrins 28 a et 28 b à poches latérales (les puits allégés au gaz sont souvent équipés de 5 à 8 mandrins à poches latérales et il n'est pas rare qu'un puits comporte 9 ou 10 mandrins, bien que
le puits 20 soit représenté comme n'en comportant que deux).
Les mandrins à poches latérales logent chacun un dispositif de commande d'écoulement (non représenté) placé dans le logement décalé de la poche latérale afin de commander
l'entrée du gaz d'allégement dans ce logement, le gaz pro-
venant de l'espace annulaire en passant par les orifices latéraux 29 a et 29 b Les mandrins à poches latérales sont placés à l'intérieur du puits et espacés les uns des autres
de façon étudiée, conformément aux bonnes pratiques d'allé-
gement au gaz, et la plus grande partie du gaz d'allégement passe généralement, à tout moment, par un seul des mandrins, les autres mandrins entrant en fonction automatiquement, lorsque cela est nécessaire, par exemple au fur et à mesure de l'épuisement du puits et lorsque le niveau du fluide de travail descend progressivement avec la diminution de la pression naturelle de gisement par suite de l'extraction des produits de la formation Le gaz d'allégement est injecté
dans l'espace annulaire 27 en surface d'o il descend jus-
qu'aux mandrins à poches latérales.
Lorsqu'aucun dispositif de commande d'écoulement
n'est présent dans les logements formés par les poches laté-
rales, aucun écoulement ne peut avoir lieu par les orifices latéraux 29 a et 29 b, car ces derniers sont fermés par des vannes à manchon (non représentées) Cependant, lorsque des vannes ou soupapes d'allégement au gaz ou des dispositifs de cammande d'écoulement (non représentés) sont posés dans les logements, ces vannes à manchon sont déplacées vers une position dans laquelle elles découvrent ou ouvrent les orifices Lorsque les vannes d'allégement au gaz ou les dispositifs de commande
d'écoulement sont complètement mis en place dans les loge-
ments, ils recouvrent les orifices latéraux et admettent ou empêchent l'écoulement par ces orifices, suivant des conditions prédéterminées, tous ces éléments étant décrits
plus en détail ci-après.
On peut voir sur les figures 2 A et 2 B qu'un mandrin 30 à poche latérale, qui peut être analogue au mandrin 28 a ou 28 b, est relié par ses extrémités supérieure et inférieure, en 31 et en 32, respectivement, à une colonne telle que la colonne 25 Le mandrin 30 comporte un corps
34 traversé d'une extrémité à l'autre par un alésage prin-
cipal 35 à ouverture totale, aligné axialement avec l'alé-
sage de la colonne.
Le mandrin 30 comporte un renflement 38 décalé vers un côté de son alésage principal 35, et un logement 39 à poche latérale est ménagé à l'intérieur du renflement décalé et présente un alésage 40 qui le traverse, le long de l'alésageprincipal 35 Le logement 39 présente au moins un orifice latéral 42 faisant communiquer l'alésage 40 de ce logement avec la région extérieure du mandrin 30 à poche latérale. L'alésage 40 du logement est destiné à recevoir des dispositifs de commande d'écoulement tels que la vanne 46 d'allégement au gaz représentée comme occupant cet alésage, ou bien d'autres dispositifs de commande d'écoulement tels que des dispositifs d'obturation, des clapets de retenue,
des vannes de commande de circulation, des vannes d'injec-
tion de produit chimique ou autres Ces dispositifs sont normalement équipés de mécanismes de verrouillage et de bagues d'étanchéité L'alésage 40 du logement présente donc un évidement 50 de verrouillage proche de son extrémité supérieure et destiné à être engagé par des taquets 51 de verrouillage d'un dispositif 52 de verrouillage ou autre afin d'ancrer le dispositif de commande d'écoulement, par exemple la vanne 46 d'allégement au gaz, dans l'alésage du logement, les jeux de bagues d'étanchéité 54 et 55 de cette vanne portant alors de façon étanche contre des surfaces 57 et 58 d'étanchéité présentées par la paroi intérieure 56 de l'alésage du logement, au-dessus et au-dessous de l'orifice latéral 42, comme représenté Le gaz d'allégement passant de l'espace annulaire dans l'alésage du logement par les orifices latéraux 42 est dirigé vers les orifices 59 d'entrée de la vanne d'allégement au gaz, car il ne peut
franchir les jeux de joints 54 et 55 qui obturent l'alé-
sage du logement au-dessus et au-dessous des orifices laté-
raux 42.
Un dispositif se présentant sous la forme d'une vanne à manchon 60 occupe l'alésage du logement au-dessous de la vanne 46 d'allégement au gaz La vanne à manchon est de forme sensiblement tubulaire et non perforée, et elle comporte des bagues espacées d'étanchéité telles que des
joints toriques 61 et 62 qui sont disposés au-dessus et au-
dessous des orifices latéraux 42 lorsque la vanne à manchon
est en position de fermeture, par exemple lorsqu'aucun dis-
positif de commande d'écoulement n'est présent dans l'alé-
sage du logement Cependant, comme représenté sur la figure 2 B, l'ensemble de la vanne à manchon est disposé au-dessous des orifices 42 Des doigts de douille 65, portant des bossages intérieurs 66 et des bossages extérieurs 67, font saillie vers le haut de l'extrémité supérieure de la vanne à manchon 60 Un épaulement 68 tourné vers le haut est
ménagé à l'intérieur de la base des doigts 65 de douille.
Un épaulement correspondant 70, tourné vers le bas, est prévu à l'extrémité inférieure de la vanne 46 d'allégement au gaz et un évidement annulaire extérieur 71 est ménagé dans un épaulement 72 tourné vers le haut, à peu de distance au-dessus de l'épaulement 70 Comme représenté sur les figures 2 B et 4, les doigts de la douille entourent l'orifice extrême inférieur de la vanne d'allégement au gaz et leurs bossages intérieurs 66 sont engagés dans l'évidement annulaire 71 de la vanne, tandis que le contact entre les bossages extérieurs
67 des doigts de la douille et la paroi intérieure 58 déli-
mitant l'alésage du logement empêche ces doigts de se déplacer vers l'extérieur Ainsi, la vanne à manchon est accouplée à la vanne d'allégement au gaz Il est évident que lorsque la vanne 46 d'allégement au gaz est déverrouillée, par exemple sous l'effet d'une force exercée vers le haut sur son collet 75 de repêchage au moyen d'un chapelet d'outils convenable, et qu'elle est remontée, son épaulement 72
tourné vers le haut vient porter contre les bossages inté-
rieurs 66 des doigts de la douille et la poursuite du mou-
vement de montée de la vanne d'allégement au gaz provoque
l'élévation de la vanne à manchon à l'intérieur de l'alé-
sage du logement.
Lorsque la vanne à manchon est élevée suffisam-
ment pour que les bossages extérieurs 67 des doigts de sa
douille se trouvent en face d'un évidement annulaire inté-
rieur 80 de verrouillage ménagé dans la paroi de l'alésage
du logement, les doigts de la douille, qui tendent à reve-
nir élastiquement vers l'extérieur, se déplacent vers l'extérieur et leurs bossages extérieurs 67 s'engagent dans l'évidement 80 pour verrouiller la vanne à manchon
dans cette position Simultanément, leurs bossages inté-
rieurs 66 se dégagent de l'évidement 71 de la vanne d'allégement au gaz et ils dégagent l'épaulement 72 tourné vers le haut, qui forme la paroi inférieure de l'évidement 71 La vanne d'allégement au gaz ne peut donc plus élever la vanne à manchon Ainsi, la vanne à manchon est laissée en position, les bossages extérieurs des doigts de sa douille étant alors engagés dans l'évidement intérieur 80 de l'alésage du logement pour verrouiller ou retenir la vanne à manchon contre tout mouvement indésirable car, dans cette position de la vanne à manchon, ses bagues supérieure et inférieure 61 et 62 d'étanchéité sont en contact étanche avec les surfaces 57 et 58 d'étanchéité,
respectivement, situées au-dessus et au-dessous des ori-
fices latéraux 42 Ainsi, les orifices latéraux 42 sont
fermés par la partie non perforée 60 a de la vanne à man-
chon, les bagues d'étanchéité 61 et 62 s'étendant de part
et d'autre des orifices 42 et empêchant ainsi tout écoule-
ment par ces orifices, comme montré clairement sur la figure 5. Lorsque la vanne 46 d'allégement au gaz ou tout autre dispositif convenable de commande d'écoulement est installé dans l'alésage 40 du logement du mandrin 30 à poche latérale, sa partie extrême inférieure descend entre les doigts 65 de la douille jusqu'à ce que l'épaulement 70, situé à son extrémité inférieure, porte contre l'épaulement correspondant 68, tourné vers le haut, de la vanne à manchon, et la poursuite du mouvement de descente de la vanne 46 d'allégement au gaz a pour effet de pousser la vanne à manchon vers le bas, en avant de cette vanne 46 Lorsque la vanne à manchon descend, les bossages extérieurs des doigts de la
douille entrent en contact avec le chanfrein 81 de l'évide-
ment 80 et sont repoussés vers l'intérieur Lorsque les
doigts de la douille sont ainsi déplacés à force vers l'in-
térieur, leurs bossages intérieurs s'engagent dans l'évide-
ment extérieur 71 de la vanne d'allégement au gaz afin d'accoupler cette dernière à la vanne à manchon,et le fait que les bossages extérieurs pénètrent dans l'alésage 58 du
logement assure le verrouillage de cet accouplement Lors-
que la vanne d'allégement au gaz est totalement logée en position, elle est bloquée par actionnement du verrouillage 52, d'une manière bien connue, et elle est laissée dans
cette position pendant l'opération d'allégement au gaz.
Pendant l'opération d'allégement au gaz, un gaz d'allégement pénètre dans l'alésage du logement par les orifices latéraux 42 (figure 3) et dans la vanne 46
d'allégement au gaz disposée dans cet alésage, comme repré-
senté, en passant par les orifices d'entrée 59 Ce gaz d'allégement agit constamment sur un soufflet 90, tendant ainsi à le comprimer et à soulever l'extrémité 90 ' d'un clapet 91 d'un siège 92 pour permettre l'écoulement du gaz d'allégement par ce siège, puis au-delà d'un clapet 93 de retenue et hors de l'extrémité inférieure de la vanne de
drainage de gaz, par la vanne 60 à manchon et vers l'exté-
rieur en passant par l'extrémité inférieure de l'alésage
du logement Le gaz arrive ainsi dans l'alésage princi-
pal 35 du mandrin 30 et pénètre dans la colonne 25 de puits reliée à ce mandrin Le gaz d'allégement, qui peut ainsi pénétrer dans la colonne en passant par la vanne 46 d'allég Eient au gaz,aère les produits du puits à l'intérieur
de la colonne et facilite leur montée jusqu'à la surface.
Tant que la pression du gaz d'allégement est suffisante pour vaincre la force du soufflet 90 e le clapet
91 est maintenu à l'écart du siège 92 et le gaz d'allége-
ment sécoule de l'espace annulairevers l'intérieur de la colonne Lorsque cette pression décline suffisamment, le
soufflet s'allonge et amène le clapet en position de ferme-
ture sur son siège, comme représenté, ce qui empêche la poursuite de l'écoulement Ainsi, en réglant la pression de l'espace annulaire, on peut commander la vanne ou soupape d'allégement au gaz et, de la même manière, l'injection de
gaz dans la colonne.
Il apparaît donc que le mandrin 30 à poche latérale présente un alésage de logement dont la paroi est traversée par des orifices latéraux faisant communiquer cet alésage avec l'extérieur du mandrin, ainsi qu'il est
bien connu de l'homme de l'art, et que le mandrin 30 com-
porte en outre une vanne à manchon placée dans l'alésage
du logement et obturant les orifices latéraux afin d'empô-
cher tout écoulement par ces orifices lorsqu'aucun dispo-
sitif de commande d'écoulement n'est présent dans l'alésage du logement Ceci est évidemment indiqué dans le brevet N O 4 066 128 précité Il convient de noter que le mandrin constitue un perfectionnement par rapport à celui décrit dans le brevet précité Dans ce dernier, la vanne à manchon comporte des joints qui portent contre la paroi de l'alésage du logement, mais les joints du dispositif de commande d'écoulement et pratiquement l'ensemble du mécanisme à soupape d'allégement au gaz sont disposés à l'intérieur de
la vanne à manchon lorsqu'un dispositif de commande d'écou-
lement est présent dans le mandrin Ainsi, le dispositif de commande d'écoulement est de dimension très limitée Dans le cas de la présente invention, seule une petite partie
du dispositif de commande d'écoulement s'emboîte télescopi-
quement dans la vanne à manchon, juste assez pour accoupler les deux éléments l'un à l'autre Le dispositif de commande d'écoulement déplace la vanne à manchon de sa position dans-laquelle ses joints sont disposés de part et d'autre des orifices latéraux 42, puis il prend la place de la vanne à manchon et place ses propres joints de part et d'autre des orifices 42 Les joints du dispositif de com- mande d'écoulement et ceux de la vanne à manchon portent
tous contre la paroi du même alésage et sont de même dimen-
sion Par conséquent, il en résulte l'avantage distinct de disposer d'un dispositif de commande d'écoulement plus grand que ceux qu'il était possible d'utiliser jusqu'à présent Par conséquent, l'appareil selon l'invention
utilise des dispositifs de commande d'écoulement de dimen-
sion normalisée La vanne de plus grande dimension permet
d'accroître le débit d'injection et donc le débit de pro-
duction du puits.
Les figures 6 à 8 représentent une forme modi-
fiée de réalisation de l'invention Dans cette forme de réalisation, la vanne à manchon est différente de la vanne à manchon 60 par le fait qu'elle comporte des taquets de verrouillage à la place des doigts de douille présentant
des bossages intérieurs et extérieurs.
La figure 6 montre que le mandrin 30 à poche latérale présente un logement 39 qui comprend un alésage dont la paroi est traversée par des orifices 42 au-dessus et au-dessous desquels s'étendent des surfaces 57 et 58
d'étanchéité, de même que dans la forme de réalisation pré-
cédente.
Une vanne 100 à manchon est disposée dans l'alé-
sage 40 du logement de manière que ses joints 61 et 62 por-
tent de façon étanche contre les surfaces 57 et 58 d'étan-
chéité, respectivement, au-dessus et au-dessous des orifices
42 pour empêcher tout écoulement par ces derniers Le man-
chon 100 est verrouillé fixement dans la position montrée sur la figure 6, car ses deux taquets 102 de verrouillage, qui sont disposés dans des fenêtres 103 d'un corps 105, ont leurs bords extérieurs ou surfaces extérieures 106 '
engagés dans l'évidement intérieur 80 de l'alésage du loge-
ment La vanne 100 à manchon n'est pas perforée entre ses bagues 61 et 62 d'étanchéité -Un tube 106 d'expansion est disposé dans l'alésage 107 du corps 105 et-son extrémité inférieure élargie 108 présente un épaulement 109 tourné vers le haut et en contact avec un épaulement correspondant 110 présenté par la partie élargie 112 de l'épaulement 107 afin de limiter le mouvement de montée de l'élément 106
d'expansion dans le corps 105 Ainsi, la surface 113 pré-
sentée par l'élément d'expansion entre les taquets 102 empêche ces derniers de se déplacer vers l'intérieur, vers la position de déverrouillage Les taquets 102 étant ainsi bloqués dans leur position d'expansion dans laquelle ils sont engagés dans l'évidement intérieur 80, la vanne 100 à manchon ne peut être élevée ou abaissée par rapport à la
position représentée.
Un ressort 114 est disposé dans la partie élar-
gie 112 de l'alésage afin que son extrémité supérieure porte
contre la surface extrême inférieure de l'élément 106 d'ex- pansion et que son extrémité inférieure repose sur une bague 116 de
support maintenue en position, comme représenté, par une ou plusieurs goupilles convenables telles que la goupille 117, disposées dans des trous alignés ménagés dans la bague 116 et le corps 105 Ainsi, les taquets 102 sont bloqués dans leur position d'expansion, dans laquelle ils sont engagés dans l'évidement intérieur 80, et la vanne 100
à manchon est donc verrouillée fixement en position de fer-
meture dans laquelle elle obture les orifices 42 et de laquelle elle ne peut être déplacée accidentellement dans
la direction longitudinale.
Cependant, un dispositif convenable de commande
d'écoulement tel que le dispositif 120, qui peut être ana-
logue à la soupape 46 d'allégement au gaz, peut être installé dans l'alésage 40 du logement du mandrin 30 de la même
manière que la soupape 46 a été installée Lorsque le dis-
positif est introduit dans l'alésage du logement, sa partie
extrême inférieure s'emboîte télescopiquement dans l'extré-
mité supérieure de la vanne 100 à manchon, son épaulement 121 tourné vers le bas entrant en contact avec l'extrémité supérieure de l'élément d'expansion et le faisant descendre contre la force de compression du ressort 114 Lorsque l'évidement extérieur 122 vient en alignement avec les taquets 102, ces derniers se déverrouillent et peuvent se rétracter librement de leur position d'engagement avec l'évidement 80 La poursuite du mouvement de descente du dispositif 120 amène l'épaulement 124, tourné vers le bas et situé à l'extrémité supérieure de l'évidement 122, en contact avec l'extrémité supérieure du corps 105 de la vanne à manchon, puis le dispositif 120 pousse la vanne 100 à manchon vers le bas et l'éloigne pour prendre sa place, les joints supérieur et inférieur du dispositif de commande d'écoulement venant alors en contact étanche avec les mêmes surfaces intérieures 57 et 58 d'étanchéité de l'alésage du logement que celles contre lesquelles portaient précédemment, de manière étanche, les joints disposés sur la vanne à manchon A aucun moment un joint du dispositif
de commande d'écoulement ne porte contre une partie quel-
conque de la vanne à manchon.
Lorsque la vanne 100 à manchon est déplacée vers le bas, à partir de sa position de fermeture, par le dispositif de commande d'écoulement, les taquets 102 sont repoussés vers l'intérieur par l'épaulement incliné 81 qui forme la paroi inférieure de l'évidement 80, et les parties
intérieures des taquets s'engagent dans l'évidement exté-
rieur 122 du dispositif de commande d'écoulement Simultané-
ment, les taquets pénètrent dans l'alésage 58 de retenue
qui empêche ces taquets de se déplacer vers l'extérieur.
Ainsi, la vanne 100 à manchon est accouplée fixement au dispositif de commande d'écoulement dès que les taquets 102 pénètrent dans l'alésage 58, comme montré clairement
sur la figure 7.
Lorsque le dispositif 120 de commande d'écou-
lement est retiré de l'alésage 40 du logement, la vanne 100 à manchon accouplée à ce dispositif comme décrit ci-dessus est soulevée, mais uniquement jusqu'à ce que ses taquets 102 viennent en alignement avec l'évidement intérieur 80 de l'alésage du logement A ce moment, l'épaulement incliné 123 situé à l'extrémité inférieure de l'évidement 122 du dispositif de commande d'écoulement repousse les taquets vers l'extérieur pour les engager dans l'évidement 80 et, par conséquent, les dégager de l'évidement 122, ce qui a pour effet de rompre l'accouplement entre le dispositif de commande d'écoulement et la vanne à manchon Ainsi, lors- que le dispositif de commande d'écoulement est retiré de sa position d'emboîtement télescopique avec la vanne à manchon, l'élément 106 d'expansion des taquets est élevé à force par le ressort 114 jusqu'à sa position la plus haute, montrée sur la figure 6, position dans laquelle il verrouille fixement les taquets 102 dans leur position
d'engagement dans l'évidement 80 et verrouille donc égale-
ment fixement la vanne à manchon dans sa position d'obtu-
ration des orifices, comme expliqué précédemment.
Il peut être commode, si cela est souhaité, de réaliser le corps 105 de la vanne à manchon avec une gorge annulaire intérieure 108 (voir figure 8) ayant de préférence une largeur légèrement supérieure à la hauteur des taquets 102 et alignée avec les fenêtres 103, et les
taquets 102 peuvent alors être réalisés de manière à com-
porter une aile telle que celle représentée en 104, sur leurs côtés latéraux Ces ailes 104 se logent alors dans
la gorge intérieure 108 lorsque les taquets sont en posi-
tion d'expansion Ces ailes 104 ne sont pas nécessaires après que la vanne à manchon a été placée dans l'alésage
du logement,-mais elles permettent d'empêcher efficace-
ment les taquets de sortir des fenêtres pendant l'assemblage de la vanne à manchon et jusqu'à la-pose de cette vanne dans
l'alésage du logement.
Les figures 9 A et 9 B représentent une autre
forme de réalisation de l'invention Dans ce cas, il appa-
raît qu'un mandrin modifié 130 à poche latérale comporte un logement 136 analogue au logement 36 du mandrin 30 constituant la première forme de réalisation décrite, mais
que son alésage et ses orifices diffèrent de l'alésage 40.
La vanne à manchon utilisée dans ce cas diffère également
de la vanne à manchon 60 de la première forme de réalisa-
tion.
Sur les figures 9 A et 9 B, le logement 136 pré-
sente un alésage 140 comprenant un évidement 141 situé à proximité de son extrémité supérieure et présentant un épaulement 142 de verrouillage tourné vers le bas et un épaulement 143 d'appui tourné vers le haut Un orifice 144 de communication est ménagé à travers la paroi du logement, en un point situé juste au-dessus de l'épaulement 143 de butée, de manière à faire communiquer l'alésage 140 avec
* l'alésage principal 135 du mandrin 130.
L'alésage 140 présente un diamètre réduit au-
dessous de l'épaulement 143 de butée et sa paroi intérieure est polie, de manière à présenter des surfaces supérieure, intermédiaire et inférieure 145, 146 et 147 d'étanchéité séparées par des évidements annulaires intérieurs 148 et 149 Un orifice latéral 150 est ménagé dans la paroi du logement 136, au niveau de l'épaulement 149, afin de faire
communiquer l'alésage 140 du logement avec la zone exté-
rieure du mandrin 130.
Un épaulement 151 de butée, tourné vers le haut,
situé à une certaine distance au-dessous de l'orifice laté-
ral 150, est constitué par une autre réduction 152 de l'alésage 140 afin dé limiter le mouvement de descente de la vanne 200 à manchon, comme représenté Un orifice 154 d'évacuation est ménagé dans l'extrémité inférieure de l'alésage 152 pour permettre à l'alésage du logement de
se vider dans l'alésage principal 135 du mandrin.
Un dispositif de commande d'écoulement,tel qu'une soupape 160 d'allégement au gaz,est disposé dans l'alésage 140 du logement 136 de manière que des taquets
161 de son mécanisme 162 de verrouillage s'engagent au-
dessous de l'épaulement 142 de verrouillage Un jeu 164
de garnitures réalise l'étanchéité avec la paroi de l'alé-
sage ou la surface supérieure 145 d'étanchéité.
La vanne 200 à manchon est disposée dans l'alé-
sage 140 du logement, au-dessous de la soupape 160 d'allé-
gement au gaz Cette vanne 200 est accouplée à la soupape de la même manière que la vanne 60 à manchon de la première forme de réalisation (figures 3 A et 3 B) est accouplée à la soupape 46 d'allégement au gaz Les doigts
202 de douille orientés vers le haut s'emboîtent télesco-
piquement sur le tronçon extrême inférieur réduit 204 de la soupape d'allégement au gaz, et les bossages intérieurs 207 de ces doigts s'engagent dans l'évidement annulaire extérieur 206 de la soupape Les bossages extérieurs 208 des doigts de la douille sont retenus par l'alésage poli
146 afin que la vanne à manchon reste accouplée à la sou-
pape d'allégement au gaz.
La bague supérieure 220 d'étanchéité de la
vanne 200 à manchon est en contact étanche avec la sur-
face 146 d'étanchéité située au-dessus de l'orifice laté-
ral 150, et ses bagues 221 et 222 d'étanchéité sont dis-
posées au-dessous de l'orifice latéral 150 Les bagues d'étanchéité 220, 221 et 222 sont espacées les unes des autres comme montré sur la figure 9 B. La vanne 200 à manchon présente, entre les bagues 220 et 221 d'étanchéité, un orifice latéral 224 qui est représenté comme étant en communication directe avec l'orifice latéral 150 lorsque la vanne à manchon est dans sa position inférieure d'ouverture représentée La vanne 200 à manchon n'est pas perforée entre les joints
221 et 222 -
Le gaz d'allégement passe de la zone annulaire ou région extérieure du mandrin 130 par l'orifice latéral et l'orifice latéral aligné 224 dans l'alésage 226 de
la vanne à manchon Cet alésage 226 est fermé à son extré-
mité inférieure afin d'empêcher l'écoulement incontrôlé du gaz d'allégement dans la partie inférieure de l'alésage 140 du logement et, par l'orifice 154 d'évacuation, vers
l'intérieur de la colonne.
Le gaz d'allégement est dirigé vers le haut dans l'alésage 226 de la vanne à manchon et, en sortant de cet alésage, il pénètre dans l'extrémité inférieure ouverte du canal 230 d'écoulement de la soupape d'allégement au gaz, soulève de son siège le clapet 231 de retenue et avance au-delà de ce clapet La pression du gaz d'allégement, lorsqu'elle est suffisante, soulève l'embout 232 du clapet du siège 234 contre la force du ressort comprimé 236, puis le gaz d'allégement s'écoule par le siège 234 et par des
orifices 238 de sortie, ménagés dans la soupape d'allége-
ment au gaz et par l'orifice 144 de communication, dans la colonne Lorsque la pression du gaz d'allégement descend jusqu'à une valeur prédéterminée, le ressort 236 ramène à force l'extrémité 232 du clapet sur son siège pour arrêter
l'injection de gaz d'allégement dans la colonne.
Lorsque la soupape 160 d'allégement au gaz est retirée de l'alésage 140 du logement, la vanne 200 à manchon accouplée à cette soupape, comme indiqué précédemment, est soulevée par cette dernière jusqu'à ce que les bossages extérieurs 208 des doigts 202 de la douille viennent en alignement avec l'évidement intérieur 148 A ce moment, les doigts de la douille reviennent élastiquement vers l'extérieur pour que leurs bossages extérieurs s'engagent dans l'évidement 148 et que, simultanément, leurs bossages intérieurs se dégagent de l'évidement extérieur 206 de la soupape d'allégement au gaz, libérant ainsi cette soupape de la vanne à manchon tout en verrouillant cette dernière
en position de fermeture.
Lorsque la vanne 200 à manchon est en position de fermeture des orifices (non représentée), sa bague 221 d'étanchéité porte de manière étanche contre la paroi de l'alésage 146 du logement, au-dessus de l'orifice latéral , tandis que sa bague 222 d'étanchéité est en contact étanche avec la paroi 147 de l'alésage située au-dessous de l'orifice latéral 150 Ainsi, les joints 221 et 222
chevauchent l'orifice latéral 150 et s'opposent efficace-
ment à tout écoulement par cet orifice.
Il convient de noter que les joints de la sou-
pape 160 d'allégement au gaz ne chevauchent pas l'orifice latéral 150 lorsque cette soupape est dans sa position appropriée à l'intérieur de l'alésage 140 du logement La pression du gaz d'allégement tend à séparer la soupape de
la vanne à manchon, mais cette séparation ne peut se pro-
duire, car le mouvement de montée de la soupape d'allége-
ment au gaz est limité par l'entrée en contact des taquets 161 du mécanisme 162 de verrouillage avec l'épaulement 142
de butée tourné vers le bas et proche de l'extrémité supé-
rieure de l'alésage 140 du logement Le mouvement de des-
cente de la vanne 200 à manchon est limité par l'entrée en contact de l'extrémité inférieure de cette vanne avec l'épaulement 157 tourné vers le haut et formé par l'alésage
réduit 152.
Il est préférable que les dimensions de la soupape d'allégement au gaz et de la vanne à manchon soient déterminées, par rapport aux dimensions du logement, de manière qu'aucune charge de traction ne soit appliquée aux doigts 202 de la douille lorsque la-soupape d'allégement au gaz et la vanne à manchon sont accouplées l'une à
l'autre, comme représenté, et que la pression du gaz d'al-
légement agit sur elles.
Lorsqu'un dispositif de commande d'écoulement tel que la soupape 160 d'allégement au gaz est installée
dans le logement du mandrin 130 à poche latérale, le tron-
çon extrême inférieur réduit 204 du dispositif s'emboîte télescopiquement dans les doigts 202 s'élevant de la
douille de la vanne 200 à manchon et la poursuite du mou-
vement de descente du dispositif vient faire porter son extrémité inférieure sur un épaulement intérieur 240, tourné vers le haut, situé juste à l'intérieur de la base des doigts 202 de la douille, la poursuite du mouvement de descente du dispositif faisant descendre à force la vanne à manchon Lorsque cette dernière descend, les bossages extérieurs 208 des doigts de la douille viennent en contact avec le bord inférieur chanfreiné de l'évidement intérieur
148 de l'alésage 145 du logement, et les doigts de la douil-
le sont ainsi repoussés vers l'intérieur, leurs bossages extérieurs se dégageant de l'évidement 148 et leurs bossages intérieurs venant s'engager dans l'évidement extérieur 206
situé sur la partie extrême inférieure de la soupape d'allé-
gement au gaz, ce qui accouple la vanne 200 à manchon à la soupape Lorsque le mouvement de descente de la soupape d'allégement au gaz est arrêté par l'entrée en contact de
son épaulement 250 d'arrêt, tourné vers le bas, avec l'épau-
lement 143 d'arrêt, tourné vers le haut, du logement, la
soupape d'allégement au gaz est verrouillée dans la posi-
tion montrée sur les figures 9 A et 9 B par l'actionnement du mécanisme 162 de verrouillage de manière bien connue afin que ses taquets 161 s'engagent au-dessous de l'épau-
lement 142 de verrouillage du logement La soupape d'allé-
gement au gaz étant ainsi positionnée dans le logement,
l'orifice latéral 224 de la vanne 200 à manchon communi-
que avec l'orifice latéral 150 du logement et le gaz d'allégement peut pénétrer dans le logement et progresser
en passant par la vanne à manchon et la soupape d'allége-
ment au gaz pour arriver à l'intérieur de la colonne, comme
indiqué précédemment.
Il apparait donc qu'on obtient un mandrin à
poche latérale perfectionné, comportant une vanne à man-
chon disposée dans l'alésage de son logement décalé et fermant les orifices latéraux pour empêcher tout écoulement
de fluides par ces orifices lorsqu'aucun dispositif de com-
mande d'écoulement n'est disposé dans cet alésage; qu'un dispositif de commande d'écoulement, une fois installé dans l'alésage du logement décalé, déplace la vanne à manchon de sa position d'obturation des orifices vers une position d'ouverture des orifices; que la vanne à manchon, dès qu'elle est déplacée par le dispositif de commande
d'écoulement à partir de sa position d'obturation des ori-
fices, s'accouple fixement au dispositif de commande d'écou-
lement; que le dispositif de commande d'écoulement, lors-
qu'il est ensuite retiré de l'alésage du logement, fait remonter la vanne à manchon dans sa position d'obturation des orifices; que la vanne à manchon, lorsqu'elle atteint
sa position d'obturation des orifices, se désaccouple auto-
matiquement du dispositif de commande d'écoulement qui peut alors être totalement retiré du logement, sans la vanne; que la vanne à manchon, lorsqu'elle est ramenée dans sa
position d'obturation des orifices, se verrouille automati-
quement dans cette position; que dans au moins une forme
de réalisation de l'invention, la vanne à manchon est ver-
rouillée fixement en position d'obturation des orifices de manière à ne pas pouvoir s'en éloigner longitudinalement,
mais qu'elle peut être aisément déplacée vers une posi-
tion d'ouverture des orifices par un dispositif approprié de commande d'écoulement; et que, dans chacune des formes de réalisation de l'invention, les joints de la vanne à manchon et les joints du dispositif d'écoulement portent de manière étanche contre la paroi intérieure de l'alésage du logement et ont donc le même diamètre, ce qui permet
l'utilisation de dispositifs de commande d'écoulement nor-
malisés, traversés par des canaux d'écoulement de dimen-
sions normalisées.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté
sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (12)

REVENDICATIONS
1 Dispositif de commande de l'écoulement entre l'intérieur et l'extérieur d'une conduite ( 25) d'écoulement d'un puits ( 20), caractérisé en ce qu'il comporte un mandrin ( 30) traversé par un alésage principal ( 35), un renflement
( 38) décalé de l'alésage principal et comprenant un alé-
sage ( 40) formé par un logement ( 39) et destiné à recevoir un dispositif ( 46) de commande d'écoulement, la paroi de l'alésage du logement étant traversée par un orifice latéral ( 42) qui établit une communication entre cet alésage et l'extérieur du mandrin, ce dernier pouvant être branché dans ladite conduite d'écoulement du puits afin que son alésage principal soit en alignement axial avec la conduite, l'alésage du logement présentant des surfaces annulaires et espacées ( 57 et 58) d'étanchéité situées de part et d'autre de l'orifice latéral et contre lesquelles peut porter le dispositif de commande d'écoulement, une vanne à manchon ( 60) pouvant coulisser dans l'alésage du logement, entre des positions de fermeture et d'ouverture de l'orifice afin de commander l'écoulement par cet orifice latéral, la vanne à manchon portant des joints espacés ( 61, 62) qui sont en contact avec les surfaces annulaires espacées d'étanchéité de l'alésage du logement afin d'empêcher tout écoulement par l'orifice lorsque la vanne à manchon est en position de fermeture,-cette vanne pouvant
être déplacée vers une position d'ouverture de façon auto-
matique lors de la pose d'un dispositif de commande d'écou-
lement dans l'alésage du logement, ledit dispositif de commande d'écoulement portant des joints espacés ( 54, 55) qui peuvent entrer en contact avec les surfaces espacées
d'étanchéité lorsque le dispositif de commande d'écoule-
ment est en position dans l'alésage du logement, la vanne
à manchon et le dispositif de commande d'écoulement pré-
sentant respectivement des moyens ( 66, 71) qui peuvent s'enclencher mutuellement pour accoupler le dispositif de commande d'écoulement à la vanne à manchon lors de la pose de ce dispositif afin de déplacer ladite vanne vers la position de fermeture de l'orifice par suite du retrait du dispositif de commande d'écoulement de l'alésage du logement.
2 Dispositif selon la revendication 1, caracté-
risé en ce que la vanne à manchon et l'alésage du logement comportent des moyens ( 67, 80) destinés à verrouiller la
vanne en position de fermeture de l'orifice.
3 Dispositif selon la revendication 2, caracté-
risé en ce que les moyens destinés à s'enclencher mutuelle-
ment pour verrouiller la vanne à manchon en position de fermeture de l'orifice comprennent un évidement intérieur
( 80) formé dans la paroi intérieure de l'alésage du loge-
ment, et des organes ( 65) de verrouillage portés par la vanne à manchon et présentant des bossages extérieurs ( 67)
qui peuvent s'engager dans l'évidement intérieur.
4 Dispositif selon la revendication 3, caracté-
risé en ce que les moyens destinés à déplacer la vanne à manchon entre les positions de fermeture et d'ouverture de l'orifice comprennent un épaulement ( 68) tourné vers le haut, porté par la vanne à manchon et contre lequel peut porter un épaulement ( 70) tourné vers le bas, situé sur le dispositif de commande d'écoulement, afin de déplacer la vanne à manchon de ladite position de fermeture de l'orifice vers ladite position d'ouverture de l'orifice par suite de l'installation du dispositif de commande d'écoulement dans l'alésage du logement, les éléments de verrouillage présentant des surfaces intérieures ( 66) qui
peuvent s'engager dans un évidement extérieur ( 71) pré-
senté par le dispositif de commande d'écoulement pour accoupler la vanne à manchon à ce dispositif lorsque ladite vanne est déplacée de sa position de fermeture de l'orifice, les éléments de verrouillage pouvant être
dégagés de l'évidement pour séparer le dispositif de com-
mande d'écoulement lorsque ladite vanne à manchon est ramenée dans sa position de fermeture de l'orifice par suite du retrait du dispositif de commande d'écoulement
de l'alésage du logement.
Dispositif destiné à commander l'écoulement entre l'intérieur et l'extérieur d'une conduite ( 25) d'écoulement d'un puits ( 20), caractérisé en ce qu'il
comporte un mandrin ( 30) traversé par un alésage princi-
pal ( 35), un renflement ( 38) décalé dudit alésage princi-
pal et comprenant un alésage ( 40) qui forme un logement ( 39) destiné à recevoir un dispositif ( 46) de commande d'écoulement, la paroi de l'alésage du logement étant traversée par un orifice latéral ( 42) qui fait communiquer cet alésage avec l'extérieur du mandrin, ce dernier pouvant être branché dans la conduite d'écoulement du puits afin que son alésage principal soit en alignement axial avec ladite conduite, l'alésage du logement présentant des surfaces annulaires espacées ( 57, 58) d'étanchéité situées de part et d'autre de l'orifice latéral et contre lesquelles peut porter le dispositif de commande d'écoulement, une vanne à manchon ( 60) pouvant coulisser dans l'alésage
du logement, entre des positions de fermeture et d'ouver-
ture de l'orifice latéral afin de commander l'écoulement par cet orifice latéral, la vanne à manchon portant des
joints espacés ( 61, 62) qui sont en contact avec les sur-
faces annulaires espacées d'étanchéité de l'alésage du logement pour empêcher tout écoulement par ledit orifice lorsque la vanne à manchon est en position de fermeture,
cette vanne pouvant être déplacée vers une position d'ou-
verture de l'orifice, de façon automatique, lors de la mise en place d'un dispositif de commande d'écoulement dans l'alésage du logement, le dispositif de commande
d'écoulement portant des joints espacés ( 54, 55) qui peu-
vent entrer en contact avec lesdites surfaces espacées
d'étanchéité lorsque le dispositif de commande d'écoule-
ment est en position à l'intérieur de l'alésage du loge-
ment, ce dernier présentant un évidement intérieur ( 80) de verrouillage et la vanne à manchon portant des doigts ( 65) de douille qui comportent des bossages extérieurs ( 67) destinés à s'engager dans ledit évidement intérieur de verrouillage pour verrouiller la vanne à manchon en
position de fermeture de l'orifice, et des bossages inté-
rieurs ( 66) destinés à s'engager dans un évidement extérieur correspondant ( 71) présenté par le dispositif de commande d'écoulement afin d'accoupler la vanne à manchon à ce dernier lorsque ladite vanne est éloignée de sa position de fermeture de l'orifice et que les bossages extérieurs
des doigts de la douille se dégagent de l'évidement inté-
rieur de verrouillage présenté par l'alésage du logement,
les bossages intérieurs des doigts de la douille se déga-
geant de l'évidement extérieur afin de libérer le dispo-
sitif de commande d'écoulement par suite d'un mouvement de retour de la vanne à manchon vers ladite position de fermeture de l'orifice, les bossages extérieurs des doigts de la douille revenant alors dans l'évidement intérieur
de verrouillage ménagé dans l'alésage du logement.
6 Dispositif selon la revendication 5, caracté-
risé en ce que la vanne à manchon comporte un épaulement ( 68) tourné vers le haut et contre lequel peut porter un épaulement ( 70), tourné vers le bas, situé sur le dispositif de commande d'écoulement afin que la vanne à manchon soit déplacée de ladite position de fermeture de l'orifice vers la position d'ouverture de l'orifice lors de la pose du dispositif d'écoulement dans l'alésage
du logement.
7 Dispositif destiné à commander un écoulement entre l'intérieur et l'extérieur d'une conduite ( 25) d'écoulement d'un puits ( 20), caractérisé en ce qu'il comporte un mandrin ( 30) traversé par un alésage principal ( 35), un renflement ( 38) décalé de l'alésage principal et comprenant un alésage ( 40) formant un logement ( 39)
destiné à recevoir un dispositif ( 120) de commande d'écou-
lement, la paroi de l'alésage du logement étant traversée par un orifice latéral ( 42) qui fait communiquer cet alésage avec l'extérieur du mandrin, ce dernier pouvant être branché dans la-conduite d'écoulement du puits afin que son alésage principal soit en alignement axial avec ladite conduite, l'alésage du logement présentant des surfaces annulaires et espacées ( 57, 58) d'étanchéité, situées de part et d'autre de l'orifice latéral et contre
lesquelles-peut porter le dispositif de commande d'écoule-
ment, une vanne à manchon ( 100) pouvant coulisser dans l'alésage du logement, entre des positions de fermeture et L'ouverture de l'orifice latéral afin de commander l'écoulement par cet orifice latéral, la vanne à manchon portant des joints espacés ( 61, 62) qui sont en contact avec lesdites surfaces annulaires et espacées d'étanchéité de l'alésage du logement pour empêcher tout écoulement
par l'orifice lorsque ladite vanne à manchon est en posi-
tion de fermeture de l'orifice, la vanne à manchon pouvant être déplacée automatiquement vers la position de fermeture de l'orifice lors de la pose d'un dispositif de commande d'écoulement dans l'alésage du logement, ce dispositif de commande d'écoulement portant des joints espacés ( 54,
) qui peuvent entrer en contact avec les surfaces espa-
cées d'étanchéité lorsque le dispositif est en position
dans l'alésage du logement, ce dernier présentant un évi-
dement inférieur ( 80) de verrouillage et la vanne à man-
chon portant des taquets ( 102) de verrouillage montés
dans des fenêtres ( 103) afin de pouvoir exécuter des mouve-
ments d'expansion et de retrait dans ces fenêtres, les taquets de verrouillage présentant des surfaces extérieures
( 106 ') de verrouillage qui peuvent s'engager dans l'évide-
ment intérieur de verrouillage de l'alésage du logement
afin de verrouiller la vanne à manchon dans ladite posi-
tion de fermeture de l'orifice, et des surfaces intérieures d'accouplement qui peuvent s'engager dans un évidement extérieur correspondant ( 122) du dispositif de commande d'écoulement afin d'accoupler la vanne à manchon à ce dernier lorsque ladite vanne est éloignée de sa position
de fermeture de l'orifice et que lesdites surfaces exté-
rieures de verrouillage présentées par les taquets se dégagent de l'évidement intérieur de verrouillage de
l'alésage du logement, les surfaces intérieures d'accouple-
ment des taquets se dégageant de l'évidement extérieur pour libérer le dispositif de commande d'écoulement sous l'effet d'un mouvement de retour de la vanne à manchon
vers ladite position de fermeture de l'orifice, les sur-
faces extérieures de verrouillage des taquets s'engageant alors de nouveau dans l'évidement intérieur de verrouillage de l'alésage du logement, la vanne à manchon présentant un épaulement tourné vers le haut contre lequel peut porter un épaulement ( 121) tourné vers le bas et situé sur le dispositif de commande d'écoulement afin de déplacer ladite vanne de sa position de fermeture vers sa position d'ouverture de l'orifice lors de la pose du dispositif
d'écoulement dans l'alésage du logement.
8 Dispositif selon la revendication 7, caracté-
risé en ce qu'il comporte un élément ( 106) d'expansion monté dans la vanne à manchon et destiné à verrouiller les taquets en position d'expansion, ce dispositif pouvant coulisser vers une position de déverrouillage des taquets lors de la pose du dispositif de-commande d'écoulement
dans l'alésage du logement.
9 Dispositif selon la revendication 8, caracté-
risé en ce-que la vanne à manchon porte un élément ( 114) de rappel qui tend à déplacer l'élément d'expansion vers la position d'expansion des taquets, cet élément de rappel
pouvant notamment être un ressort hélicoïdal ( 114).
10 Dispositif commandant un écoulement entre l'intérieur et l'extérieur d'une conduite d'écoulement de puits, caractérisé en ce qu'il comporte un mandrin ( 130) traversé par un-alésage principal, un renflement décalé de l'alésage principal et comprenant un alésage ( 140) formant un logement ( 136) destiné à recevoir un dispositif ( 160) de commande d'écoulement, la paroi de l'alésage du logement étant traversée par un orifice
latéral ( 150) qui fait communiquer cet alésage avec l'ex-
térieur du mandrin, ce dernier pouvant être branché dans la conduite d'écoulement du puits afin que son alésage principal soit en alignement axial avec ladite conduite, l'alésage du logement présentant des surfaces annulaires espacées ( 145, 146, 147) d'étanchéité situées de part et d'autre de l'orifice latéral et contre lesquelles peut porter le dispositif de commande d'écoulement, une vanne
à manchon ( 200) pouvant coulisser dans l'alésage du loge-
ment, entre des positions de fermeture et d'ouverture de l'orifice afin de commander l'écoulement par ledit orifice latéral, cette vanne à manchon portant des premier, deuxième et troisième joints ( 222, 221, 220) et sa paroi étant traversée par une ouverture ( 224) entre les deuxieme et troisième joints ( 221, 220), les premier et deuzièe
joints ( 222, 221) portant contre lesdites surfaces espa-
cées d'étanchéité de l'alésage du logement, de fa Gor étanche, au-dessus et au-dessous de l'orifice latéral lorsque la vanne à manchon est en position de ferrmeture de l'orifice, et les deuxième et troisième joints ( 221,
o 10 220) portant contre lesdites surfaces d'étanchéité, au-
dessus et au-dessous de l'orifice latéral, afin que 5 'ou-
verture latérale ( 224) soit alignée avec ledit orifice
latéral lorsque la vanne à manchon est en position d'c-uver-
ture de l'orifice latéral, la vanne à manchon pouvant être amenée automatiquement en position d'ouverture lors
de la mise en place d'un dispositif de commande d'écoule-
ment dans l'alésage du logement, ce dernier présentant un évidement intérieur ( 148) de verrouillage et la vanne à manchon portant des doigts ( 202) de douille qui coxortent des bossages extérieurs ( 208) pouvant s'engager dans
ledit évidement intérieur de verrouillage afin de ver-
rouiller la vanne à manchon en position de fermeture de l'orifice.
11 Dispositif selon la revendication 10, caracté-
risé en ce que la vanne à manchon comporte un épaulement ( 240) tourné vers le haut et contre lequel peut porter un épaulement tourné vers le bas, situé sur le dispositif de commande d'écoulement, afin que la vanne à manconon soit éloignée de ladite position de fermeture de l'orifice
lors de l'installation du dispositif de commande d'écoule-
ment dans l'alésage du logement, les doigts de la douille
comportant des bossages ( 207) qui font saillie vers l'in-
térieur et qui peuvent s'engager dans un évidement exté-
rieur ( 206) présenté par le dispositif de commande d'écou-
lement lorsque la vanne à manchon est éloignée de sa position de fermeture de l'orifice et que les bossages extérieurs des doigts de la douille se dégagent de l'évidement intérieur de l'alésage du logement, les bossages intérieurs se dégageant de l'évidement extérieur pour libérer le dispositif de commande d'écoulement par suite d'un mouvement de retour de la vanne à manchon vers ladite position de fermeture de l'orifice, les bossages extérieurs des doigts de la douille se déplaçant alors vers l'extérieur pour s'engager dans l'évidement intérieur
de l'alésage du logement.
12 Dispositif selon l'une quelconque des reven-
dications 5, 6, 7, 8, 9, 10 et 11, caractérisé en ce que l'alésage du logement présente un évidement de verrouillage
( 50 ou 141) et en ce que le dispositif de commande d'écou-
lement, disposé dans l'alésage du logement pour commander l'écoulement par l'orifice latéral, comprend un corps qui porte un mécanisme de verrouillage ( 52 ou 162) engagé dans l'évidement de verrouillage de l'alésage du logement, le corps renfermant des éléments de commande d'écoulement
( 91, 92 ou 232, 234), le dispositif de commande d'écoule-
ment comportant également des joints espacés ( 54, 55) qui portent de manière étanche contre la paroi de l'alésage du logement, et notamment contre lesdites surfaces espacées
d'étanchéité de cette paroi, de part et d'autre de l'ori-
fice latéral, afin de faire passer la totalité de l'écoule-
ment provenant de l'orifice latéral dans lesdits éléments de commande de l'écoulement, le corps comportant également un épaulement ( 70) tourné vers le bas et pouvant entrer en contact avec la vanne à manchon afin de déplacer cette
dernière de sa position de fermeture vers sa position d'ou-
verture de l'orifice lors de l'installation du dispositif de commande d'écoulement dans l'alésage du logement, le corps présentant en outre un évidement extérieur ( 71) enclenché avec lesdits éléments ( 66 ou 102) portés par la vanne à manchon afin de verrouiller cette dernière sur
le dispositif de commande d'écoulement.
12 Dispositif selon la revendication 11, caracté-
risé en ce que le dispositif de commande d'écoulement
est une soupape d'allégement au gaz ( 46, 120 ou 160).
FR8208943A 1981-06-10 1982-05-24 Dispositif de commande de l'ecoulement entre l'interieur et l'exterieur d'une conduite d'ecoulement du puits Expired FR2507673B1 (fr)

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