Brevet FR2028231A1 — publié le 19701009

La présente invention se rapporte à des dispositifs indicateurs de la position de tiges de forage dans des râteliers d'accrochage ou de stockage de derrick. Le fonctionnement d'un appareil de rangement ou de stockage 5. de tiges dans lequel des longueurs de tiges sont successivement déplacées entre des positions à l'axe central du derrick de forage de puits et une position de rangement, par exemple, une plate-forme à doigts ayant une pluralité de doigts espacés latéralement et s'é-tendant longitudinalement, sous forme de tiges allongées définis-10 sant entre elles des intervalles libres espacés progressivement latéralement par rapport à l'axe central du puits, occasionne quelquefois des problèmes pour l'opérateur en ce qu'il ne peut être capable de voir clairement l'emplacement précis de la tige de forage lorsque, d'une part, elle est dans l'axe central du puits ou lors-15 que, d'autre part, elle est à ion emplacement désiré de rangement ou de stockage. Par exemple, un temps inclément peut boucher la visibilité, particulièrement si l'appareil de stockage ou de rangement de tiges forme partie intégrante du derrick situé sur m bâtiment ou caisson flottant en mer. Cependant, dans l'utilisation d'un tel 20 appareil de rangement, il est nécessaire que les tiges soient positionnées de façon appropriée, soit dans l'axe central du puits dans le cas d'un vissage d'un train de tiges de forage, ou soit dans une position de rangement désirée lorsque le train de forage est utilisé ou rangé et vice-versa de telle façon que les autres opérations 25 de l'équipement de manoeuvre des tiges puissent être accomplies de façon certaine et que le râtelier de tiges lui-même puisse être efficace dans cette opération. De plus, si le râtelier de tiges de forage du type généralement exposé ci-dessus doit être automatiquement rempli, alors il est nécessaire que le positionnement précis 30 des longueurs de tiges ne soit pas seulement connu mais également accompli sans erreur de telle façon que les systèmes automatiques puissent procéder de façon appropriée et sûre à la manipulation étape par étape du derrick de forage de puits, soit dans le forage ou soit dans les opérations de montée et de redescente du train de 35 tiges de forage du puits. La présente invention prévoit un moyen indicateur de position agencé pour être utilisé dans un appareil de rangement ou de stockage de tiges de forage, dans lequel la position d'une longueur de tiges par rapport à l'axe central du puits ou par rapport à la 4o plate-forme à doigts du râtelier peut être indiquée clairement à 70 01082 2 2028231 une position appropriée. Dans l'accomplissement de ce qui précède, le moyen indicateur de position peut être combiné avec un râtelier de tiges tel que, par exemple, celui qui est plus particulièrement décrit et il-5 lustré dans la demande de brevet américain déposée le 23 mai 1968, sous le N° 731.5^2, au nom de John W. Turner, Jr., pour Well Pipe Racker. Pour un tel râtelier de tiges de forage, le derrick peut être prévu avec un pupitre de commande à sa base pouvant être manipulé par un ouvrier de plancher et avec un autre pupitre en hauteur 10 dans le derrick pouvant être manipulé par un ouvrier de derrick, un récepteur d'indication de position pouvant être prévu à chacun de ces pupitres pour indiquer la position du dispositif de râtelier qui déplace les longueurs de tiges entre les positions alignées avec l'axe central du puits et déplacées latéralement de celui-ci dans 15 les positions de rangement. Plus spécifiquement, le dispositif de râtelier selon la demande de brevet mentionnée ci-dessus et un autre dispositif de râtelier utilisable en combinaison avec la présente invention peut comprendre un bras de râtelier s'étendant longitudinalement dans vui 20 plan horizontal et supporté de façon déplaçable sur un chariot pour un déplacement en va-et-vient depuis l'axe central du puits, le chariot lui-même étant déplaçable latéralement par rapport au plan de déplacement du bras. Le bras de râtelier est prévu avec une tête de râtelier agencée pour engager et supporter une longueur de 25 tiges de forage afin de les déplacer entre une position de rangement et la position dans l'axe central du puits. Le moyen indicateur de la présente invention par lequel la position de la longueur de tiges sera indiquée est agencé pour montrer la position de la tête de râtelier qui supporte la longueur de tiges et, selon la pré-30 sente invention, comporte un moyen d'émetteur supporté par le dispositif de râtelier déplaçable pour transmettre un signal au moyen récepteur situé, par exemple, à un ou aux deux des pupitres de commande, ce moyen récepteur•réagissant au signal transmis par le moyen d ' émetteur pour indiquer la position de la longueur de tiges 35 de forage supportée par le dispositif de râtelier. La présente invention sera maintenant décrite en relation avec les dessins ci-joints dans lesquels : La figure 1 est une vue en élévation latérale d'un bâtiment" ou caisson flottant de forage ayant un ensemble de derrick et com- j 40 portant un appareil de rangement ou de stockage de longueurs de 70 01082 3 2028231 tiges utilisable avec la présente invention. La figure 2 est une vue en élévation latérale agrandie de l'ensemble de derrick, prise sur la ligne 2-2 de la figure 1. La figure 3 est une vue fragmentaire agrandie représentant 5 en plan un appareil de rangement ou râtelier et prise sur la ligne 3-3 de la figure 2. La figure 4 est une vue fragmentaire agrandie représentant le chariot de râtelier supérieur et son bras. La figure 5 est une vue en coupe verticale, telle que prise 10 selon la ligne 5-5 de la figure 4. La figure 6 est une représentation schématique de l'application du moyen, selon la présente invention, indiquant la position des longueurs de tiges dans le râtelier. La figure 7 est une vue en plan au-dessus du récepteur in-15 dicateur de position selon la présente invention. La figure 8 est une vue en coupe, telle que prise selon la ligne 8-8 de la figure 7, et La figure 9 est une vue détaillée en section représentant l'un des émetteurs,indicateur de position. 20 En se référant aux figures 1 et 2, on peut voir un bâtiment de forage 21 flottant sur l'eau, la surface de l'eau étant désignée par la référence 22. Le bâtiment a une plate-forme surélevée 23 située à peu près en son milieu. Un derrick de forage 24 est érigé sur la plate-forme. Le bâtiment a une ouverture 25 sous forme de 25 puits par l'intermédiaire duquel un train de forage 26 s'étend depuis le dessus de la plate-forme 23 dans l'eau et, ensuite en dessous, dans la terre (non montrée). ' Puisque ce type de bâtiment de forage avec une plate-forme et un derrick est largement connu dans la technique à laquelle appartient la présente invention, il n'est 30 pas nécessaire de le décrire ci-après en détail. Le derrick 24 est.représenté quelque peu schématiquement, les entretoises de contreventement, les haubans et les éléments de structure similaires étant omis pour permettre à l'appareillage de fonctionnement d'être représenté plus clairement. Le derrick a gé-35 néralement des montants en cornière 27 et 28 verticaux supportés sur la plate-forme 23 sur des socles de base 29 et 31* Une plateforme 32 de sommet du derrick supporte la moufle fixe usuelle 33 qui est alignée avec l'axe central vertical du derrick. Une moufle mobile 35 est suspendue depuis la moufle fixe par un câble moufle 40 34. Comme cela est habituel, une extrémité (non représentée) ou 70 01082 4 2028231 garant du câble 34 est ancrée à la structure du bâtiment, et l'autre extrémité est rattachée au tambour 36 d'un treuil 37 pour faire monter et descendre la moufle mobile avec la charge qu'elle supporte. Une structure de crochet 38 est suspendue de façon oscil-5 lante depuis le dessous de la moufle mobile 35 par des anses de suspension accrochées en 39 sur le crochet et en 41 sur la moufle. Une tringle de levage 42 est suspendue de façon oscillante depuis une oreille 43 sur la structure de crochet, et cette tringle porte un dispositif de levage 44 attaché de façon oscillante par une au-10 tre oreille 45 à son extrémité inférieure. Une seconde tringle de levage (non représentée dans la figure 2) sur l'autre côté de la structure de crochet 38 relie de façon semblable cette structure au dispositif de levage 44. La référence générale 46 représente l'appareil pour posi-15 tionner et guider la moufle mobile et la structure de crochet. Un dispositif de stabilisation des tringles de levage est désigné par la référence générale 47. La référence générale 48 indique l'appareil pour alimenter de l'air comprimé au dispositif de levage 44 afin de l'actionner. Les détails du moyen 46 de positionnement et 20 de stabilisation du crochet illustré ici, du moyen de stabilisation des tringles et du moyen 48 pour alimenter l'air au dispositif de levage 44 sont plus particulièrement décrits dans les demandes de brevets américains suivantes : N° 687.819, déposée le 4 décembre 1967, auxnomsde Jones and Turner, Jr, pour Block and Hook Structure 25 Positioning and Guiding Apparatus, N° 687.817, déposée le 4 décembre 1967^ au nom de Langowski and Turner, Jr., pour Link Stabilizer for Well Drilling Rigs, N° 687.829, déposée le 4 décembre 1967, au nom de McPadden, pour Fluid Conductor Means for Hook Mounted Eleva-tor, et N° 687.818, déposée le 4 décembre 1967, au nom de Turner, 30 Jr., pour Stabilized Pipe Supporting Structure for Drilling Rigs. Une longueur 49 de tiges de forage est représentée comme étant supportée par l'équipement de manoeuvre de tiges comportant un ensemble de râtelier supérieur 51 et un ensemble intermédiaire de râtelier 52 de support de tiges, que l'on décrira ci-après. D'au-35 très longueurs de tiges de forage 53 ou de masses-tiges de forage 54 sont représentées en position dans un râtelier de tiges ayant une plate-forme à doigts 55.» une base 56 et un élément de râtelier intermédiaire 57. L'extrémité supérieure du train de tiges de forage 26 est représentée se prolongeant au-dessus des pinces de puissance 40 58, des coins de retenue 59 et de la table de rotation 6l. L'appa 70 01082 5 2028231 reil de manipulation de tubage est représenté en 62. Un ensemble de tête de rotation et tige carrée d'entraînement est disposé dans le trou de rat 64. En saillie extérieurement depuis le derrick et située sous 5 le dispositif de râtelier 51j se trouve une plate-forme ou étage horizontale 65 sur laquelle m opérateur peut se tenir pour régler ou repérer la position de ce dispositif. Associé avec le dispositif de râtelier 52, se trouve un câble 66 commandé par un moteur à cylindre et piston 67 entraîné par 10 fluide pour monter et descendre la tête de râtelier, comme cela sera décrit en détail ci-après. En se référant à la figure 3, l'ensemble 55 de plate-forme à doigts est représenté comme étant en deux parties; l'une, 68, située sur le côté droit et l'autre, 69, située sur le côté gauche 15 d'un espacement 71 s'étendant latéralement entre les parties 68 et 69 de cette plate-forme à doigts depuis l'axe central du puits qui, dans la figure 3, est dans le centre de la longueur de tige 49. On doit noter que cet ensemble de plate-forme à doigts 55 peut être situé à une hauteur considérable dans le derrick 24, par exemple, 20 approximativement à 27 mètres au-dessus de la plate-forme 23. L'ensemble de plate-forme à doigts 55 a une traverse arrière ou latérale 72 s'étendant vers le côté de l'ouvrier dans le derrick. S'étendant vers l'extérieur ou côté fermé de la partie droite 68 de plate-forme à doigts, se trouve ce que l'on peut appeler 25 la traverse d'extrémité 73 et, s'étendant vers l'extrémité gauche extérieure de la partie 69 de plate-forme à doigts, se trouve ce que l'on pourrait appeler la traverse d'extrémité 74. S'étendant vers l'intérieur depuis les traverses d'extrémité 73 et 74, se trouvent les traverses avant 75 et 76, respectivement. Les traverses 30 72, 73, 74, 75 et 76 forment le châssis pour supporter les parties de plate-forme à doigts et peuvent être considérées comme une enceinte circulaire. Les traverses avant 75 et 76 peuvent avoir des contreventements appropriés 77, 78, 79 et 80. Montés sur la traverse d'extrémité 74 se trouvent les doigts 35 de tiges de forage 8l, 82, 83, 84, 85 et 86, et un ou plusieurs doigts 87 pour les masses-tiges de forage. Ces doigts sont montés sur leurs extrémités gauche pour s'étendre horizontalement vers un plan vertical médian au derrick et sont espacés latéralement depuis la traverse avant 76 vers le doigt 81 de tiges de forage par une dis-40 tance suffisante pour accepter la dimension des tiges de forage 70 01082 6 2026231 devant être rangées. Le doigt 87 est espacé depuis la traverse latérale 72 à une distance pour accepter le diamètre des masses-tiges de forage devant y être rangées. L'espace entre la traverse avant 76 et le doigt 8l est représenté ici en Pl. Cet espace ou inter-5 valle s'étend depuis l'extrémité extérieure du doigt vers la base du doigt proche de la traverse 74 et à une profondeur horizontale suffisante pour accepter un nombre choisi de longueurs de tiges, douze longueurs de tiges, par exemple, tel que représenté dans les dessins ci-Joints. Ceci est vrai aussi pour les intervalles P2, 10 P3, P4, P5* Pô et P7. L'intervalle PC8 entre le doigt 87 de masses-tiges de forage et la traverse latérale 72 est plus grand que celui entre les autres doigts, mais la profondeur de l'intervalle est représentée comme étant susceptible d'accepter six longueurs de mas-ses-tiges de forage. L'extrémité gauche de l'intervalle est repré-15 sentée comme étant fermée par un gousset 96 qui est, de préférence, attaché entre la traverse latérale 72 et le doigt de masses-tiges de forage 87 et s'étend horizontalement vers l'extérieur sur une certaine distance pour prévoir un support et un renforcement pour l'ensemble et un arrêt pour la première longueur 54 de masses-tiges de 20 forage qui y est rangée. Chacun des doigts 8l à 87 a une série de verrous espacés 97 à un intervalle de distance suffisant pour accepter le diamètre d'une tige de forage et s'étendant d'extrémité à extrémité des doigts, douze de ces verrous étant représentés pour chaque doigt 25 dans la figure 3. Les verrous sont indiqués dans leur position ouverte ou soulevée en 98, par exemple, et dans leur position fermée en 99. Dans la position ouverte, les tiges peuvent être déplacées librement dans et à l'extérieur des intervalles entre les doigts. De façon similaire, la traverse latérale 72 a un nombre de 30 verrous 101 de masses-tiges de forage s'étendant pour la longueur de l'intervalle 95 à des intervalles espacés. Les verrous de masses tiges de forage sont indiqués fermés en 102 et ouverts en 103 dans un but similaire à celui des verrous ouverts et fermés des doigts de rangement décrits ci-dessus. A l'extrémité extérieure de l'in-35 tervalle 95, le verrou de masses-tiges de forage, désigné ici 104, est représenté comme étant renforçé. La partie de plate-forme de rangement droite 73 est prévue avec des doigts de tiges de forage 105, 106, 107, 108, 109 et 111 pour accepter les tiges de forage, et avec le doigt 112 de masses-40 tiges de forage. En général, ces doigts sont identiques aux doigts 70 01082 7 2028231 8l à 87 décrits ci-dessus et fonctionnent de la même façon. Les intervalles ou espaces entre les doigts 105 à 112 sont alignés avec les espaces PI à P7, situés sur l'autre côté ou côté gauche du derrick et, de ce fait, peuvent être référencés espaces de droite PI à 5 P7. L'espace entre le doigt 112 de masses-tiges de forage et la traverse d'extrémité 73 qui est alignée avec l'espace PC8 et à la droite de celui-ci a, dans l'extrémité de droite de celui-ci, ce que l'on pourrait appeler un tronçon de doigt 114 qui réduit la largeur de l'espace entre le doigt 112 et la traverse latérale 72 10 dans le but de rangement des tiges de forage entre le tronçon de traverse 114 et le doigt 112 de masses-tiges de forage. Cependant, entre l'extrémité du tronçon de doigt 114 et l'extrémité ouverte de l'espace PC8 de droite, on a prévu un emplacement pour le rangement des masses-tiges de forage. Le tronçon de doigt 114 a le même agen-15 cernent de verrou que les autres' doigts, et les verrous de masses-tiges de forage sont prévus en relation avec la traverse latérale 72, dans la même situation que celle de la partie de râtelier gauche 69. Dans chacun des espaces de gauche et de droite PI à P7, les 20 verrous 93 définissent douze espaces ou compartiments pour les tiges de forage, tandis que l'espace de droite PC8 a six espaces de tiges de forage et quatre espaces de masses-tiges de forage, et l'espace de gauche PC8 a six espaces de masses-tiges de forage, ces espaces de tiges et de masses-tiges étant quelquefois référencés 25 comme "compartiments". Les différents verrous qui coopèrent avec les doigts pour définir les espaces de masses-tiges et de tiges de forage ne font pas partie de la présente invention, et leurs structure et mode de fonctionnement sont décrits en détail dans la demande de brevet amé-30 ricain N° 687.820, déposée le 4 décembre 1967, au nom de Johnson and Turner, Jr., pour Finger Board and Racker Apparatus and Method. Cependant, ces verrous peuvent être commandés hydrauliquement. De ce fait, dans la figure 3, des collecteurs ou tubulures 115 sont représentés sur chaque traverse d'extrémité 73 et 74, dont un est 35 représenté pour chaque doigt de rangement. Chaque collecteur comporte des moyens de valve appropriés et des solénoïdes (non représentés) pour commander les valves de chaque verrou sur le doigt de rangement correspondant, des canalisations hydrauliques étant prévues pour le mécanisme d'actionnement des verrous et des connexions 40 électriques étant prévues pour la liaison avec un commutateur de 70 01082 8 2028231 pupitre sous la commande de l'ouvrier dans le derrick. Pour cela, l'ouvrier dans le derrick (représenté en "A" dans la figure 2) a un siège 116 et un pupitre 117 centrés, de préférence, entre les parties de rangement droite et gauche et faisant 5 face au centre du derrick de forage 24. Ce pupitre a deux séries de commutateurs articulés schématiquement illustrés sur celui-ci, un commutateur pour chaque verrou et une rangée de commutateurs pour chaque doigt de rangement. Une partie du dispositif de râtelier supérieur 51 est éga-10 lement illustrée dans la figure 3, comprenant un bras de râtelier 118 ayant une tête de râtelier 119 avec des moyens de guidage 121 de tiges, représentés ici comme un crochet ou griffe 121. Une longueur de tiges de forage 4-9 est représentée maintenue dans la griffe 121. Le bras de râtelier 118 est monté dans le chariot 122 et 15 comprend des moyens, comme cela sera apparent ci-après, pour étendre et rétracter ce bras longitudinalement. En plus, le chariot 122 est monté sur un moyen de voie horizontale 125 s'étendant horizontalement le long du coté du derrick et comprend des moyens, comme cela sera apparent ci-après, sous la commande de l'ouvrier dans 20 le derrick pour déplacer le chariot latéralement dans le moyen de voie d'un coté à l'autre du derrick. De tels bras de râtelier et de tels moyens de chariot sont commandés par des moteurs hydrauliques sous la commande d'une valve à quatre voies, le manipulateur de commande 123 étant représenté schématiquement sur le côté droit 25 du pupitre 117. Ce pupitre 117 comprend également des moyens de valve indiqués schématiquement en 124 et 124' pour la manipulation de la tête de râtelier et de la griffe pour saisir et relâcher la tige 49. On doit noter que le bras de râtelier 118 sera normalement à une hauteur de telle façon qu'il puisse passer au-dessus du 30 poste de l'ouvrier dans le derrick sans interférer avec sa position. Les détails généraux du chariot et des structures de châssis des dispositifs de râtelier 51 et 52 sont représentés par les dessins dans les figures 4 et 5. Le châssis 125 comporte des éléments latéraux verticaux 126 et des éléments en U horizontaux 127 reliés à 35 leurs extrémités et renforcés de façon appropriée pour former un châssis rigide rectangulaire fixé de façon appropriée au côté du derrick. Le chariot 112 comporte également des éléments latéraux rigides 128 et des éléments de dessus et de dessous 129 reliés à leurs extrémités et formant un support de chariot rectangulaire dis-40 posé entre les éléments de structure 126 et 127 du châssis 125. 70 01082 9 2028231 Des moyens de rouleaux appropriés, comportant les rouleaux supérieurs et inférieurs 130 sur le support de chariot, sont pivotables sur les axes verticaux et sont disposés dans les éléments en U du châssis 127 pour empêcher le chariot de basculer; d'autres moyens de 5 rouleaux, tels qu'un nombre de rouleaux 131, pivotables sur les axes horizontaux auprès de l'élément de support de chariot inférieur 129, s'engagent dans les éléments en U du châssis inférieur 127 pour supporter la charge verticale du chariot 122 tout en facilitant le mouvement du chariot d'un coté à l'autre dans le châssis 125. 10 Un guide creux 132 est supporté au centre dans les éléments de support de chariot 128 et 129 par des entretoises rigides appropriées 133 et un support de chariot rectangulaire extérieur 134. Dans le guide 132 se trouve le bras de râtelier allongé rigide 118, agencé pour faire un mouvement de va-et-vient et se déplacer longi-15 tudinalement dans ce guide. De préférence, des rouleaux appropriés sont interposés entre les côtés du bras 118 et l'intérieur du guide 132, tel qu'indiqué en 136, et d'autres roulearoc 137 sont interposés entre le dessus et le dessous du bras 118 et du guide 132 afin de faciliter le déplacement longitudinal de ce bras 118, nonobstant 20 le fait que ce bras peut supporter une forte charge à son extrémité, c'est-à-dire une longueur de tiges de forage ou de masses-tiges de forage. Des moyens sont prévus pour effectuer le déplacement latéral du chariot 122 dans le châssis 125 et, comme représenté, ces 25 moyens comportent une chaîne d'entraînement 138 s'étendant sur le châssis 125 et reliée à ses extrémités aux éléments latéraux de châssis 126, cette chaîne engrènant un pignon d'entraînement 139 agencé pour être entraîné par un moteur réversible 140, ce moteur étant monté de façon appropriée sur le guide 132. Des moyens sont 30 également prévus pour effectuer le mouvement longitudinal du bras 118 et, comme représenté, ces moyens comportent une chaîne 141 s'é-tendant longitudinalement à proximité du bras et attachée par ses extrémités opposées à ce bras. Un pignon 142 entraîné par ion moteur réversible 143 agit pour faire mouvoir la chaîne 141 et ainsi 35 déplacer le bras longitudinalement au guide 132. Sans besoin de représentation, on comprendra que les deux moteurs d'entraînement de chaîne 140 et 143 peuvent être des moteurs hydrauliques conventionnels agencés pour être commandés dans les deux sens en réponse à la manipulation des moyens de valve appropriés (non représentés) 40 sous la commande de l'ouvrier de plancher B par le pupitre 117b. 70 01082 10 2028231 Un dispositif, pour déplacer le bras de râtelier 118 aussi bien que le bras similaire des ensembles de râtelier 52 et 62, est décrit et représenté dans la demande de brevet américain N° , déposée le , au nom de John E. Ham pour Pipe Rocking 5 Control System. Sans l'aide d'illustration supplémentaire, il sera apparent que la tête de râtelier 119 des tiges supérieures sur le bras de râtelier 118 peut être construite de telle façon qu'elle comporte un crochet ou griffe 121 décrit précédemment, cette griffe 121 pouvant être ouverte ou fermée pour enfermer une partie supé-10 rieure d'une longueur de tiges de forage, telle que la longueur 49 de la figure 2, ou une longueur de masses-tiges, telle que la longueur 54 de la figure 2, contre le déplacement latéral relatif vers la tête 119; Mais la longueur de tiges peut être montée et descendue par rapport à cette tête 119. La montée et la descente de la 15 longueur de tiges, tel qu'indiqué précédemment, sont réalisées par le câble 66 relié à une commande hydraulique 67, tel que montré dans la figure 2, et également relié à une tête 152 de râtelier déplaçable verticalement qui est supportée de façon coulissante dans un châssis vertical 153 fixé de façon appropriée à l'extrémité in-20 térieure d'un bras de râtelier 135 de l'ensemble intermédiaire 52 de râtelier. Comme le bras de râtelier 118, le bras de râtelier 135 est supporté de façon déplaçable dans un chariot 122 pour un déplacement longitudinal en réponse au fonctionnement d'un moteur, comme le moteur 143, le chariot étant déplaçable latéralement dans 25 un châssis 125 au moyen d'un moteur, comme le moteur 140, décrit précédemment. La tête de râtelier 152 de cet ensemble de râtelier 52 est agencée pour s'engager contre un raccord de tige pour supporter la longueur de tiges et déplacer celle-ci verticalement depuis le train de forage 26, lorsqu'elle doit être rangée, ou pour 30 permettre à cette longueur de tiges d'être descendue et guidée vers l'extrémité supérieure du train de forage 26 pendant le fonctionnement de la tige de forage. Les moyens indicateurs de position de la présente invention, tel qu'il sera décrit ci-après, peuvent être également employés pour indiquer la position du bras de râtelier in-35 termédiaire 135- De plus, alors que les moyens 62 de la figure 2 ont été décrits précédemment comme un appareil de manutention de tiges, de tels moyens peuvent comprendre une autre tête et d'autres moyens de griffes agencés pour effectuer l'engagement coulissant avec la longueur de tubage dans certaines opérations de manutention 40 de tubage. 70 01082 2028231 Dans l'utilisation de l'appareil tel que décrit ci-dessus, la longueur de tiges de forage 49, illustrée dans la figure 2 dans une position située au-dessus et en alignement avec le train de forage 26 supporté dans les coins de retenue 59, peut être soit pla-5 cée dans le train de tiges 26, soit déplacée dans le râtelier de celui-ci. Dans ce dernier cas, l'ouvrier A dans le derrick peut commander le moteur 143 dans un sens pour effectuer la rétraction du bras de râtelier 118 du moyen de râtelier supérieur 51• Le bras de râtelier intermédiaire 135 peut être commandé de façon semblable. 10 Lorsque la longueur de tiges 49 est ramenée à une position alignée avec l'espace désiré P1-P7 entre n'importe lequel des doigts de râtelier 8l à 87 ou 105 à 112, l'ouvrier arrêtera la rétraction des bras de râtelier 118 et 135 et effectuera le déplacement latéral des chariots 122 par rapport au châssis 125 des moyens de râtelier 15 51 et 52 en provoquant le fonctionnement du moteur 140 d'entraînement de chaîne dans le sens désiré, arrêtant un tel mouvement latéral lorsque la longueur de tiges est à l'emplacement désiré entre les doigts de telle façon à être verrouillée en place par le déplacement des moyens de verrous, décrits précédemment, vers une position 20 où la longueur de tiges est enfermée. Ensuite, la tête de râtelier 152 peut être descendue par le cylindre de commande 67 afin de permettre à la longueur de tiges 49 (figure 3) de venir s'arrêter sur la base de râtelier 56, qui peut, si désiré, être prévue avec des protubérances saillant vers le haut, s'engageant dans l'extrémité 25 inférieure de la longueur de tiges pour maintenir celle-ci contre le déplacement provoqué par le tangage ou le roulis du bâtiment. Ensuite, la griffe 121 est ouverte de telle façon que la tête de râtelier 119 et la tête de râtelier 152 puissent être déplacées en sens inverse, c'est-à-dire vers l'espace central 71 des ensembles 30 de râtelier et, ensuite, vers une position à laquelle la longueur de tiges suivante peut être prélevée. Pendant l'opération de rangement d'une longueur de tiges, telle qu'elle vient d'être décrite, l'équipement de levage de tiges comportant la moufle mobile 35, le crochet 38, les tringles 42 et le dispositif de levage 44 peut être 35 descendu de façon à permettre l'engagement de la longueur de tiges suivante comprise dans le train de forage 26, de telle façon que ce train de forage puisse être levé à une position pour permettre l'enlèvement de cette longueur de tiges suivante suite au fonctionnement du mécanisme de pinces de puissance 58. 40 L'opération de descente des longueurs de tiges sera comprise 70 01082 12 2028231 sans description supplémentaire comme étant simplement une inversion de l'opération décrite ci-dessus. Lorsque les longueurs de masses-tiges de forage 54 doivent être descendues dans les puits ou rangées suivant les cas, les opérations sont sensiblement les mêmes 5 que celles décrites ci-dessus. Dans l'utilisation du râtelier, il est désirable que l'équipe qui opère, telle que l'ouvrier A dans le derrick et l'ouvrier B de plancher, soit capable d'assurer la relation du train de tiges de forage ou du train de masses-tiges de forage par rapport à l'axe 10 central du puits, d'une part, ou par rapport aux espaces PI à PC8 soit du coté gauche ou soit du coté droit de l'espace central 71 entre les parties de plate-forme 68 et 69, d'autre part. Dans certaines circonstances, il est difficile pour l'homme d'équipe de déterminer de façon visuelle l'emplacement précis du train de tiges ou 15 de masses-tiges et, en conséquence, selon la présente invention, des moyens indicateurs sont prévus pour permettre depuis un emplacement à distance, tel qu'un pupitre 117 de derrick et/ou un pupitre 117b de plancher, une indication visuelle de la position du train de tiges ou du train de masses-tiges supporté dans la tête de 20 râtelier 119 du dispositif supérieur 51 de râtelier ou dans la tête 152 correspondante du dispositif intermédiaire 52 de râtelier. Ainsi, tel que représenté en R dans la figure 3, il peut y avoir un récepteur indicateur de positions situé à proximité du pupitre 117 de derrick et il sera compris, sans besoin d'illustration, qu'un récep-25 teur similaire peut être situé au pupitre 117b de plancher. Des moyens émetteurs indicateurs sont prévus qui, dans l'e-xemble de réalisation représenté, comportent un émetteur T1 pour transmettre un signal au récepteur R indiquant la position longitudinale relative du bras de râtelier 118 et, de ce fait, la position 30 de la tête de râtelier 119, et un second émetteur T2 est utilisé pour produire un signal indiquant la disposition latérale du bras de râtelier 118 et, plus particulièrement, la disposition latérale du chariot 122 qui supporte ce bras 118. Comme cela sera décrit plus en détail ci-après, un émetteur typique est représenté dans la 35 figure 9. Cependant, généralement, chacun des émetteurs T1 et T2 comporte un pignon d'entraînement 200 agencé pour être entraîné par une chaîne 201, tel que montré dans les figures 6 et 9, les chaînes 200a étant respectivement entraînées par les arbres des moteurs 140 et 143 et, de ce fait, le bras de râtelier 118 et le chariot 122 40 sont amenés effectivement à se mouvoir pendant les opérations de 70 01082 13 2028231 rangement et de prélèvement des tiges, Cet agencement est schématiquement illustré dans la figure 6, dans laquelle l'émetteur T1 est fixé proche du support creux 132 dans lequel le bras de râtelier 118 est disposé de façon déplaça-5 ble, cet émetteur T1 étant entraîné par chaîne depuis le moteur 143 lorsque ce moteur effectue voie extension et une rétraction longitudinale du bras de râtelier 118; et l'émetteur T2 est situé voisin du moteur 140 et entraîné par chaîne à partir de celui-ci lorsque ce moteur 140 effectue le mouvement latéral du chariot 122. 10 L'émetteur Tl comprend un premier générateur de syn chronisation 201 et un second générateur de synchronisation 202, ces générateurs 201 et 202 étant connectés par des circuits référencés 201a et 202a avec des moteurs de synchronisation 203 et 204 dans le récepteur R indicateur de position. Ces moteurs 203 et 204 15 sont agencés pour entraîner les cadrans indicateurs 205 et 206, respectivement, angulairement et proportionnellement en relation avec le mouvement angulaire des générateurs 201 et 202 de l'émetteur Tl. On comprendra que les générateurs 201 et 202 et les moteurs 203 et 204 peuvent comprendre les systèmes de synchronisation convention-20 nels, sans besoin de description supplémentaire, et que les générateurs 201 et 202 seront entraînés par le moteur 143 de déplacement du bras par l'intermédiaire de l'engrenage 200 d'une manière que l'on décrira plus complètement ci-après. L'émetteur T2 est représenté dans la figure 6 comme sembla-25 ble à l'émetteur Tl et, comme ce dernier, il possède des générateurs de synchronisation 201 et 202 connectés par les circuits 201a et 202a à des moteurs de synchronisation 207 et 208 semblables aux moteurs de synchronisation décrits précédemment. Ces moteurs 207 et 208 sont agencés pour entraîner les cadrans indicateurs 209 et 210 30 du récepteur R en réponse au mouvement latéral du chariot 122 sous l'influence du moteur 140. Les cadrans 205, 206 et 209, 210 du récepteur R d'indication de position sont mieux représentés dans la figure 7. Les deux cadrans 205 et 206 représentent les positions "intérieure et extérieu-35 re" de la tête de râtelier 119 lorsqu'elle est déplacée par le bras de râtelier 118. Le cadran 205 enregistre le mouvement "grossier" référencé a. Sur ce cadran sont figurées des lignes radiales qui correspondent à l'axe central du puits, comme indiqué en 211, et aux huit espaces PI à PC8 de plate-forme à doigts des parties de 40 plate-forme à doigts droite et gauche 68 et 69. Un. index de réfé- 70 01082 14 2028231 rence 212 est prévu à un endroit fixe voisin du cadrant 205 de telle façon que l'emplacement approximatif de la tête de râtelier et-de ce fait, de la tige ou de la masse -tige qui y est supportée sera indiqué par rapport à l'index fixe 212 et des marques espaeée.5 5 différentes sur le cadran pivotable. L'endroit exact ou "fin" référencé i de la position est représenté par le cadran 206 qui est prévu avec line surface ombrée 213. Lorsque le centre de la surface ombrée est aligné avec l'im d'un nombre de marques fixes voisines du cadran 206, la position 10 exacte de la tête de râtelier 119 sera indiquée. Dans l'exemple de réalisation illustré, les marques fixes comprennent en 214 une marque pour l'axe central du puits, en 215 un index pour les positions PI à P7 et en 216 un index pour la position PC8. Avec les deux cadrans 205 et 206 dans la position représentée dans la figure 7, il 15 est indiqué que la tête de râtelier et, de ce fait, la longueur de tiges qui y est supportée, est située précisément dans l'axe central du puits, tel que représenté dans les figures 2 et 3. Ainsi positionnées, les longueurs de tiges peuvent être placées ou retirées du train de forage du puits et déplacées à une position en vue du 20 rangement. D'un autre côté, les cadrans 205 et 206 servent simplement à montrer la relation générale de la longueur de tiges 49 à l'axe central du puits dans l'espace 71 entre les parties 68 et 69 de plate-forme à doigts. La position de la longueur de tiges 49 et, de ce fait, celle de la tête de râtelier 119, vers la droite ou 25 vers la gauche de l'espace 71 dans soit les espaces droit ou gauche-Pi à PC8, est indiquée par l'autre jeu de cadrans 209 et 210. Le cadran "grossier" 209 a des démarcations radiales qui y sont figurées, représentant "l'axe central du puits" référencé v et les positions de rangement "droite" référencée p et "gauche" ré-30 férencée s entre les verrous portés par les doigts des parties 68 et 69 de plate-forme à doigts et, pour ces positions de rangement,, il y a douze positions de tiges, six positions de masses-tiges à gauche et quatre positions de masses-tiges à droite. La position de la tête de râtelier 119 est indiquée grossièrement lorsque l'une 35 de ces démarcations radiales est alignée avec un index fixe 217 situé à proximité du cadran 209. L'autre cadran 210 est agencé peur indiquer la position exacte ou "fine" de la tête de râtelier de tiges 119 à la droite ou à la gauche de l'espace 71 dans les espaces de droite ou gauche PI à PC8, ce cadran 210 ayant une surface ombrée 40 218 qui est adaptée pour être alignée avec l'une des flèches fixes BAD ORIGINAL 70 01082 15 2028231 prévues voisinesau cadran 210 et référencée 219 pour représenter l'axe central du puits et également référencée "masses-tiges 1, 3, 5 de gauche" indiquée par t, "masses-tiges 4 et 2 de droite" indiquée par n, "masses-tiges 2, 4 et 6 de gauche" indiquée par y et 5 "masses-tiges 1 et 3 de droite" indiquée par w. Dans les positions représentées, les cadrans 209 et 210, comme les cadrans 205 et 206, indiquent que la tête de râtelier 119 et, de ce fait, la tige qui y est supportée, est située au centre dans l'espace 71 sur un plan qui intercepte l'axe central du puits. 10 Lorsque le chariot 122 est déplacé soit vers la droite ou vers la gauche, le cadran 209 indiquera approximativement à quelle distance la tête de râtelier a été déplacée et dans quelle direction, et le cadran 210 indiquera lorsque la tige est située à l'un des espaces 1 à 12, par exemple. 15 En se référant à la figure 8, les deux cadrans 209 et 210 sont montrés comme étant enfermés dans la partie supérieure 230 d'un boîtier 231 et étant ainsi situés pour être éclairés par des ampoules 232 qui facilitent la vision des cadrans au travers de la fermeture transparente 232' prévue sur le dessus de la partie 230 20 de boîtier. Dans le boîtier 231 se trouvent les moteurs 207 et 208 qui entraînent les cadrans 209 et 210, tel que décrit précédemment. En se référant à la figure 9, un émetteur typique est illustré, dans des buts de description en T2, lequel comporte un boîtier 233 dans lequel se trouvent les générateurs de synchronisation 25 201 et 202. Tel que décrit précédemment en relation avec la figure 6, le générateur 201 est agencé pour effectuer une opération de synchronisation du moteur 203 et,le générateur 202 est agencé pour effectuer -une opération de synchronisation du moteur 204 j le générateur 201 étant, de ce fait, agencé pour effectuer l'entraînement 30 du cadran "grossier" et le générateur 202 étant agencé pour effectuer l'opération du cadran "fin" du récepteur. Ainsi, le pignon d'émetteur 200 est agencé pour entraîner un arbre 234 qui s'étend dans le boîtier 233. Dans ce boîtier, l'arbre 234 supporte un petit engrenage 235 qui est en engrènement 35 avec un engrenage plus grand 236 sur l'arbre 237. Claveté à l'arbre 237, se trouve un petit engrenage 238 qui est en engrènement avec un engrenage plus grand 239 sur 1'arbre 240 du générateur 201. Egalement entraîné par l'arbre 234, un engrenage intérieur 24l est en engrènement avec un petit engrenage 242 de l'arbre moteur 243 du 40 générateur 202. Ainsi, les engrenages 235, 236, 238 et 239 fournis 70 01082 16 2028231 sent un entraînement de réduction sensible au générateur 201 qui reflète les mouvements"grossiers" du bras de râtelier longitudinalement par rapport à l'axe central du puits et aux parties de râtelier 68 et 69, et les engrenages 241 et 242 effectuent un entraînement 5 au générateur 202 qui reflète les mouvements "fins" du bras de râtelier par rapport à l'axe central du puits et aux parties de râtelier 68 et 69. Alors que l'appareil a été décrit ci-dessus comme indiquant visuellement la position du bras de râtelier 118, on comprendra que 10 des moyens identiques peuvent être employés pour indiquer la position du bras de râtelier intermédiaire 135 aussi bien que du bras identique de la structure 62 de manoeuvre de tubage. De plus, il est dans le cadre de l'invention que l'indication de la position peut comprendre l'achèvement d'une fonction de commande dans l'équi-15 pement automatique et que le moyen indicateur, tel que défini, peut être ainsi construit. En d'autres termes, la position du bras 118 à l'axe central du puits ou dans toute position de rangement peut provoquer le déclenchement de l'étape suivante dans l'opération d'un système automatique de manoeuvre de tiges. 20 La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. 70 01082 17 2028231 REVENDICAIIOflS 1 - Appareillage de derrick de forage de puits, caractérisé en ee qu'il comporte des parties latérales espacées, des moyens" de râtelier pour recevoir des longueurs de tiges de forage 5 et de masses-tiges de forage et les supporter dans des positions verticales espacées, ces moyens de râtelier comprenant une pluralité de doigts disposés en relation espacée parallèle par rapport à un côté du derrick, des moyens de râtelier pour déplacer ces longueurs de tiges dans et hors de ces moyens de râtelier, ces 10 moyens de râtelier comprenant un bras de râtelier étendu longitudinalement, des moyens pour supporter ce bras de râtelier pour un déplacement longitudinal dans un plan horizontal entre des positions développée et rétractée par rapport à ces moyens de râtelier et pour un déplacement latéral par rapport à ces mêmes mo-15 yens pour placer les longueurs de tiges entre les doigts, une tête de râtelier portée par ce "bras de râtelier, cette tête de râtelier comportant des moyens engageables sélectivement et de façon libérable avec un épaulement sur ces longueurs de tiges, des moyens pour monter et descendre cette tête par rapport à ce bras, 20 des moyens pour déplacer ce bras longitudinalement et latéralement, et des moyens indicateurs entraînés par ces moyens de râtelier pouvant être positionnés en réponse à des mouvements longitudinaux et latéraux du bras pour indiquer la relation de cette tête de râtelier par rapport aux doigts et au centre vertical du 25 derrick. 2 - Appareillage selon la revendication t, caractérisé en ce que les moyens indicateurs comprennent un récepteur ayant des moyens que l'on peut positionner de façon réglée à des endroits représentatifs des positions de la tête de râtelier, et des mo- 30 yens d'émetteurs fonctionnant en réponse aux mouvements du bras afin de régler ces moyens de récepteur, 3 - Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens indicateurs comprennent un récepteur ayant des cadrans représentant des déplacements "grossiers" et "fins" du bras 35 de râtelier, des moyens de moteur de synchronisation pour entraîner ces cadrans, et des moyens de générateur de synchronisation réglablesen réponse aux mouvements de ce bras afin de régler ces moyens de moteur de synchronisation. 4 - Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce 4-0 que les moyens indicateurs comprennent un répepteur ayant un pre 70 01082 18 2028231 mier élément que l'on peut positionner de façon réglée à des endroits représentatifs de positions"grossières" de la tête de râtelier, et un second élément que l'on peut positionner de façon réglée à des endroits représentatifs de positions"fines" de cette 5 tête de râtelier. 5 - Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens indicateurs comprennent un récepteur ayant un premier élément que l'on peut positionner de façon réglée à des endroits représentatifs de positions "grossières" de la tête de 10 râtelier ; un second élément que l'on peut positionner de façon réglée à des endroits représentatifs de positions "fines" de cette tête de râtelier et des moyens d'émetteur» opérant en réponse aux mouvements du bras afin de régler ces premier et second éléments de récepteurs» 15 6 - Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens indicateurs comprennent un récepteur ayant deux premiers éléments que l'on peut positionner de façon réglée à des endroits représentatifs de mouvements longitudinaux du bras de râtelier, et deux seconds éléments que l'on peut positionner de 20 façon réglée à des endroits représentatifs de positions latérales de ce bras. 7 -Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens indicateurs comprennent un récepteur ayant deux premiers éléments que l'on peut positionner de façon réglée à des 25 endroits représentatifs de mouvements longitudinaux du bras de râtelier, et deux seconds éléments que l'on peut positionner de façon réglée à des endroits représentatifs de positions latérales de ce bras, chacune de ces paires d'éléments comprenant un premier élément que l'on peut positionner de façon réglée à des en-30 droits représentatifs de positions "grossières" de la tête de râtelier et un second élément que l'on peut positionner de façon réglée à des endroits représentatifs de positions "fines" de cette tête de râtelier» 8 - Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce 35 que les moyens indicateurs comprennent un récepteur ayant deux premiers éléments que l'on peut positionner de façon réglée à des endroits relatifs de mouvements longitudinaux du bras de râtelier, et deux seconds éléments que l'on peut positionner de façon réglée à des endroits représentatifs de positionslatérales de ce bras, 40 chacune de ces paires d'éléments comportant un premier élément 70 01082 19 2028231 que l'on peut positionner de façon réglée à des endroits représentatifs de positions"grossières" de la tête de râtelier et un second élément que l'on peut positionner de façon réglée à des endroits représentatifs de positions "fines" de cette tête de râte-5 lier ; et des moyens d'émetteurs opérant en réponse aux mouvements du bras pour ajuster ces paires d'éléments de récepteurs. 9 - Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens indicateurs comprennent un récepteur ayant deux premiers éléments que l'on peut positionner de façon réglée à des 10 endroits représentatifs de mouvements longitudinaux du bras de râtelier, et deux seconds éléments que l'on peut positionner de façon réglée à des endroits représentatifs de positions latérales de ce bras, chacune de ces paires d'éléments comportant un premier élément que l'on peut positionner de façon réglée à des en-15 droits réprésentatifs de positions "grossières" de la tête de râtelier et un second élément que l'on peut positionner de façon réglée à des endroits représentatifs de positions "fines" de cette tête de râtelier, des moyens d'émetteurs opérant en réponse aux mouvements de ce bras et des moyens pour régler ces paires d'é-20 léments indicateurs en réponse aux moyens d'émetteurs. 10 - Appareillage selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens pour régler les paires d1éléments indicateurs comprennent des moteurs de synchronisation,et les moyens d'émetteurs comprennent des générateurs de synchronisation connectés 25 aux moteurs de synchronisation ,et des moyens pour entraîner ces moteurs de synchronisation en réponse aux mouvements du bras de râtelier» 11 - Appareillage de derrick de forage de puits, caractérisé en ce qu'il comporte des parties latérales espacées ayant des mo- 30 yens de râtelier pour recevoir des longueurs de tiges de forage et de masses-tiges de forage et supportant celles-ci dans des positions verticales espacées sur un côté du derrick et des moyens de râtelier comprenant une tête de râtelier pour déplacer ces longueurs de tiges entre les moyens de râtelier et le centre 35 vertical du derrick, des moyens d'émetteurs actionnables par les moyens de râtelier et des moyens récepteurs actionnables par ces moyens d'émetteurs pour indiquer la position de la tête de râtelier par rapport à l'axe central du derrick et aux moyens de râtelier» 40 12 - Appareillage selon la revendication 11, caractérisé en 70 01082 20 2028231 ce que les moyens d'émetteurs comprennent des moyens de générateurs de synchronisation entraînés en réponse au fonctionnement des moyens de râtelier, les moyens récepteurs comprennent des moyens de moteurs de synchronisation entraînés par les moyens de 5 générateurs de synchronisation et des moyens entraînés par les moyens de moteurs de synchronisation pour indiquer la position de la tête de râtelier»