Brevet FR2085612A1 — publié le 19711224

La présente invention concerne d'une façon générale le réglage . du contact entre des outils et des trains de tiges de forage mobiles verticalement, et plus particulièrement la réduction de la résistance à la progression verticale de ces trains de tiges à 5 travers des garnitures d'étanchéité ou "packers" refermés sur ces tiges de forage. Dans les opérations de forage de puits, il est de pratique courante de serrer un élément d'étanchéité (par exemple dans un obturateur anti-éruption) autour des tiges de forage de manière à 10 emprisonner la pression gazeuse dans la zone annulaire du puits. On peut maintenir un tel serrage pendant la progression verticale du train dans le puits, par exemple pendant le forage dans le sens descendant ou pendant la récupération du train de tiges dans le sens ascendant. Lorsque le train comprend des élargissements tels 15 que raccords d'outils, on constate que le temps nécessaire pour faire monter ou descendre en force les raccords à travers le packer serré est trop long et, d'autre part, que le packer subit une usure excessive, ce qui réduit sa durée utile. Par exemple, pour réduire le taux d1usure, il est de pratique courante de faire 20 progresser un raccord normal à travers le packer à une vitesse qui est seulement de l'ordre d'une dizaine de centimètres par seconde, alors que le train entre les raccords successifs peut traverser le packer serré à une vitesse de l'ordre du mètre par seconde. Ce problème devient extrêmement crucial dans les installations 25 de packer sous-marines et éloignées du rivage, ou "off-shore", dans lesquelles le train de tiges est suspendu à un ponton de forage. On a constaté que le soulèvement et 1'abaissement du ponton et du train, provoqués par l'action des vagues, peuvent occasionner un débattement de haut en bas du raccord des tiges à l'intérieur d'un 30 packer serré, à une vitesse telle qu'il provoque une usure ou détérioration trop rapide du caoutchouc du packer, ce qui nécessite des opérations très coûteuses de récupération et de remplacement du packer à des intervalles de temps qui sont trop rapprochés. La présente invention a pour objet un appareil et un procédé 35 permettant de surmonter les inconvénients sus-indiqués. Fondamentalement le procédé selon l'invention est applicable à un système qui comprend un moyen de garniture ou packer, normalement annulaire, soumis à un serrage latéral afin de venir en contact avec un train de tiges de forage que l'on fait passer longitudinalement à travers 40ce packer, et des moyens comprenant un organe d'actionnement du 71 09889 2 2085612 packer et formant une première chambre qui reçoit du fluide sous pression pour pousser l'organe d'actionnement dans une direction permettant de réaliser un tel serrage du packer, et une seconde chambre qui reçoit ensuite du fluide sous pression pour pousser 5 l'organe d"actionnement dans la direction voulue pour relâcher le serrage du packer et permettre au packer de se dilater et de s'écarter du train de tiges, la pression qui règne dans la première chambre subissant une augmentation jusqu'à une valeur excessive en réponse au contact d'un élargissement (tel qu'un raccord) du train 10 avec le packer serré et tendant à provoquer l'expansion de celui-ci. Le procédé suivant 1*invention consiste à poursuivre la distribution de la pression du fluide d'actionnement dans la première chambre et à augmenter brusquement la pression du fluide dans la seconde chambre en réponse au contact de l'élargissement et du packer. Nor-15 malement, on effectue cette augmentation brutale en détournant de façon réglable vers la seconde chambre l'excès du fluide sous pression en provenance de la première chambre, et on effectue normalement ce détournement en réponse à la détection d'un accroissement de pression dans la première chambre. De ce fait, on constate que 20 l'élargissement ou le raccord d'outil passe à travers le packer serré sans rencontrer de résistance notablement accrue et sans nécessiter de réduction de la vitesse de progression du train, et sans non plus accroître matériellement le taux d'usure du matériau du packer. 25 L'appareil selon l'invention, dans un système du type indiqué, comprend : un moyen distributeur permettant d'alimenter sélectivement les chambres en pression de fluide d'actionnement; et un moyen modulateur en communication avec la source de pression de fluide alimentant la première chambre et dont le rôle est de réduire un 30 tel développement de pression excessive. Typiquement, le moyen modulateur est en liaison de fonctionnement avec la seconde chambre de façon à provoquer une augmentation soudaine de la pression du fluide dans cette dernière en réponse au développement brusque d'une pression excessive dans la première chambre. Comme on le 35 verra, le moyen modulateur peut comporter une soupape de dérivation qui règle l'admission du fluide sous pression dans la seconde chambre, ainsi qu'un moyen de rappel (par exemple la pression d'un fluide de commande emmagasiné dans un accumulateur) qui pousse élastiquement la soupape de dérivation vers une position d'inter-40 ruption de la communication du fluide d'actionnement sous pression 71 09889 3 2085612 de la première à la seconde chambre. Parmi les autres caractéristiques de 1!invention» on mentionnera : une soupape de commande (par exemple une soupape à quatre voies) pour commander I1admission du fluide sous pression en alter-3 nance dans la première et la seconde chambres, ecasae décrit, cette soupape ayant une position dans laquelle elle fait communiquer la seconde chambre avec une sortie par l'entremise d'une canalisation de longueur telle qu'une onde de pression d'actionnement, transmise par la soupape de dérivation, est introduite dans la seconde 10 chambre avant sa transmission à la sortie à travers la soupape de commande; l'installation de la soupape de dérivation à l'extérieur ou à l'intérieur d'un corps contenant le packer; l'utilisation d'un circuit de signalisation comprenant un commutateur qui fonctionne en réponse à une dérivation du fluide vers la seconde cham-15 lare par l'intermédiaire du moyen modulateur, et d'un dispositif de signalisation (installé par exemple sur le ponton de forage) qui est électriquement connecté en circuit au commutateur. En conséquence, l'opérateur peut élever ou abaisser le train de tiges de manière que le commutateur ne soit pas actionné en réponse à une 20 course verticale du train due à l'action des vagues sur le ponton, et est ainsi assuré que les raccords de tiges ne subissent pas un débattement vers le haut et vers le bas à travers le packer serré, dont on réduit l'usure. Enfin, l'invention est applicable en combinaison avec des "outils" qui viennent au contact du train de tiges 25 et qui sont autres que les packers serrables radialement, par exemple des mâchoires de fermeture sur tige. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention, ainsi que les détails d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple, ressortiront de la description qui va %tre faite avec référence 30 aux dessins annexés, sur lesquels : ? a figure 1 est une vue en élévation montrant un ensemble tête de forage de puits sous-marin; la figure 2 est une élévation verticale, en coupe, montrant un ensemble obturateur dans sa position fermée ou actionnée; 35 la figure 3 est une vue représentant un système de commande de l'obturateur de la figure 2 ou d'obturateurs analogues; la figure 4 est une élévation en coupe à travers une soupape de commande faisant partie du système de la figure 3; la figure 5 est une vue montrant un système manoeuvrable 40 manuellement pour l'obturateur; 71 09889 4 2085612 la figure 6 est une vue partielle en élévation qui montre une variante de réalisation de l'invention; les figures 7 à 9 sont des vues schématiques de systèmes modifiés; et 5 les figures 10 à 12 sont des coupes montrant des soupapes de commande modifiées. Reportons-nous d'abord à la figure 1 • ensemble 10 d'obturateur anti-éruption est représenté raccordé dans un ensemble sous-marin 100 qui comporte également une série d'obturateurs 101 du 10 type à mâchoires. Une colonne montante 102 est installée au-dessus de l'ensemble loo et lui est raccordée par un connecteur 103 de tête de puits. La colonne montante 102 se prolonge jusqu'à la surface de l'eau et normalement jusqu'à un ponton de forage 104 ou autre installation, et il est évident que l'action des vagues fait 15 osciller le ponton de haut en bas, en déplaçant la conduite suspendue dans la colonne et les obturateurs anti-éruption. Venons-en à la figure 2 1'ensemble obturateur ou tête de commande 10 comprend un corps 11 dans lequel sont ménagés des alésages concentriques 12-13-14 dont les diamètres sont progres-20 sivouent croissants. Une calotte 16 est maintenue de façon amovible sur le corps au moyen d'un accouplement fileté 17, dans une position telle que la face 19 du rebord 20 de la calotte vient en prise avec l'extrémité supérieure 21 du corps 11, la calotte et le corps étant munis d'une garniture en 22. Dans la calotte 16 est 25 ménagé un alésage 23 de même diamètre que l'alésage 12 du corps, les deux étant concentriques. Dans la face supérieure de la calotte 16, sont creusés des trous 24 à boulons destinés à la fixation de matériel sur celle-ci. Une rainure annulaire 25, dans cette face supérieure, est destinée à recevoir une bague d'étanchéité 30 afin d'établir un contact étanche avec ledit matériel. Le col 26 du corps 11 porte une bride d'assemblage 27 de sorte que la liaison est établie par les boulons 28 avec la bride 29 ou un autre accessoire convenable quelconque. La calotte 16 présente un rebord annulaire interne 35 qui 35 forme le prolongement de l'alésage 23 vers le bas, et un rebord périphérique 36 qui définit un alésage 37, cet alésage 37 étant concentrique à tous les alésages du corps qui ont été mentionnés précédemment. Le corps 11 comprend un rebord annulaire proéminent 38 qui 40 vient en contact en 40 avec l'organe 39 d'actionnement du packer 71 09889 5 2085612 de façon à limiter la course vers le bas de cet élément. L'organe d'actionnement 39 comprend une partie 41 formant piston et s*ajustant à la façon d'un piston dans l'alésage 14»et une autre partie 42 qui forme également piston et qui s'ajuste pareille-5 ment dans l'alésage 13. L'organe d1actionnement se prolonge vers le haut en 43, ce prolongement 43 s*ajustant à la façon d'un piston dans l'alésage 37 du rebord de la calotte. Des bagues d'étanchéité 44, 45 et 46 sont prévues entre les parties respectives 42, 41 et 43 et les parois correspondantes définis-10 sant des cylindres qui reçoivent ces parties. Le piston 41 divise l'alésage 14 du corps en chambres de pression ou cylindres supérieur 47 et inférieur 48, des orifices 49 et 50 débouchant respectivement dans ces chambres. Des conduites extérieures 51 et 52 s'ouvrent aur les orifices 15 respectifs 49 et 50. On remarquera que les diamètres extérieurs (14) des chambres 47 et 48 sont égaux, et que les diamètres intérieurs (13) et 37 de ces chambres peuvent être égaux, dans un but d'équ ilibrâge. L'organe d'actionnement 39 présente un alésage conique 53 20 qui se rétrécit vers le bas et vers l'intérieur, et la partie 43 de l'organe d'actionnement qui définit cet alésage peut être considérée en gros comme une cale conique interne ou un élément de serrage du packer. Le packer P comprend un élément annulaire ou manchon massif 25 55 en élastomère et,de préférence, en matière élastique comme le caoutchouc ou le néoprène. Dans la plupart des cas, il est prévu d'utiliser un seul packer pour des opérations répétées d'ouverture et de fermeture, et il est donc souhaitable que cet élément possède des caractéristiques d'élasticité relativement 3C importante,pour qu'il puisse revenir spontanément en position d'ouverture aussitôt après la suppression de la force de serrage. A partir de ce point de la description, on supposera que le packer possède de telles caractéristiques d'élasticité, mais cette supposition ne doit pas être considérée comme limitant 35 la portée des revendications. On a constaté qu'un caoutchouc ayant une dureté d'environ 75 au duromètre convient généralement pour le packer, mais encore une fois, cette précision de dureté relative ne doit pas être considérée comme limitative. Le packer est représenté sous forme d'un élément annulaire continu 40 et non fendu, mais il doit être entendu que la portée de 71 09889 e 2085612 l'invention n'est pas limitée par l'utilisation d'un packer non fendu, dans la mesure où il n'y a pas de brèche dirigée obliquement, interrompant la continuité du packer pendant les périodes où il est serré vers l'intérieur vers une position de 5 contact étanche avec les éléments installés dans son alésage. Dans la constitution du packer est incluse une série d'éléments 56 rigides de contrôle du fluage du caoutchouc. Ces éléments peuvent prendre différentes formes, sans qu'on sorte pour autant de la portée des revendications, mais on va d'abord 10 décrire la forme d'éléments préférée qui offre des caractéristiques avantageuses singulières. Ces éléments rigides de contrôle sont mobiles indépendamment l'un de l'autre et solidairement du caoutchouc lors de son mouvement de contraction et de dilatation radiales, et ils sont également, à un degré 15 limité, mobiles indépendamment du caoutchoucf comme on le verra par la suite. Pris dans leur ensemble, les éléments rigides de contrôle peuvent être considérés comme une armature radialement dilatable et contractable qui est noyée dans le manchon annulaire 55 et liée à l'intérieur de celui-ci. 20 Le manchon annulaire moulé 55 présente une face conique externe 57 qui est complémentaire de l'alésage 53 de l'organe d'actionnement, et un alésage 58 qui présente une partie centrale sensiblement cylindrique 59 et des parties supérieure et inférieure respectives 60 et 61, inclinées dans des sens 25 opposés, l'évasement vers l'extérieur se faisant dans chaque cas en direction de l'extrémité associée du manchon annulaire. On remarquera que chaque élément 56 comprend des plaques supérieure 63 et inférieure 64, raccordées rigidement par une nervure verticale 65, les faces extérieures 66 des plaques et la 30 f ace extérieure 67 de la nervure présentant sensiblement le même degré de conicité que l'alésage 53 et la face 57 du manchon annulaire. On peut également considérer que les plaques 63 et 64 constituent des ailes transversales sur la nervure 65. Les éléments 56, qui peuvent être en acier, en bronze ou en tout 35 autre matériau rigide approprié, sont de préférence mis en place dans le caoutchouc au moment du moulage et» de préférence, on réunit le caoutchouc et les éléments à l'aide d'un adhésif convenable pendant le processus de moulage. Les plaques des éléments de contrôle ont la forme de secteurs quand on les 40 observe en plan, et ces éléments sont disposés en série circulaire, 71 09889 7 2085612 des espaces étant ménagés entre les bords latéraux opposés de îa plaque supérieure et de la plaque inférieure. Les dimensions d es plaques sont étudiées pour que les deux bords latéraux opposés d'éléments adjacents soient espacés, et il s'ensuit 5 que»lorsque les éléments se déplacent radialement vers l'intérieur, les espaces entre eux diminuent en établissant ainsi un contact linéaire d'une extrémité â l'autre des plaques. Ceci empêche le caoutchouc qui coule pendant le serrage du manchon annulaire, d'être sectionné par pincement entre les 10 extrémités raidalement intérieures des plaques. Le manchon annulaire 55 est moulé de manière que sa partie annulaire extérieure 72 dépasse rcdialeni-int vers l'extérieur des faces extérieures 66 des plaques, si bien que ces faces métalliques ne touchent pas la paroi de l'alésage 15 53 de l'organe d*actionnement. Aux fins de la suite de la description, on considère que la partie annulaire 72 est la partie qui s'étend radialement de la face 57 aux faces extérieures 67 des nervures 65. On fait descendre le packer, alors que la calotte 16 20 est démontée, dans la position indiquée sur la Figure 2, l'organe d'actionnement 39 occupant alors sa position la plus basse et le manchon annulaire 55 s'ajustant correctement avec la partie supérieure de l'alésage 53 sans qu* il soit besoin de soumettre le manchon à un serrage radial important. En vue de limiter 25 positivement la course descendante de l'élément annulaire, il est prévu une butée sous forme d'un tube 74 qui est maintenu dans l'alésage 15 du corps. L'extrémité supérieure de ce tube constitue la butée du packer. L'alésage 75 de ce tube a le même diamètre que les alésages 12 et 23, et le tube est espacé, dans le sens 3C annulaire, aussi bien de la partie 42 formant piston que de l'extrémité inférieure de la partie 43 formant cale de l'organe d'actionnement. Des orifices 76 débouchent de l'alésage 75 sur la chambre 77, et cette dernière est délimitée dans le sens annulaire par le tube et par le manchon 80, un joint étant 35 prévu en 78. Quand on met ultérieurement la calotte 16 en place, sa surface inférieure horizontale 79 constitue une butée pour limiter le mouvement ascendant du packer, les plaques supérieures 63 des éléments de contrôle 56 glissant sur cette surface pendant 40 le serrage ou la dilatation radiale du packer. L'extrémité du 71 09889 8 2085612 tube et la svirface 79 On remarquera que pour exercer un serrage radial sur le 5 packer, on utilise le mouvement vertical relatif du packer et de l'organe d*actionnement. Bien que les modes de réalisation représentés décrivent ce mouvement relatif cornue provoqué par le maintien du packer à 1'encontre d'un mouvement vertical par rapport au corps et ensuite par le mouvement vertical de l'organe lO d'actionnement par rapport au corps et au packer, il est entendu que cet agencement et ce mode de fonctionnement peuvent être inversés. On peut considérer le manchon 80 comme faisant partie de la structure du corps 11 sur lequel il est maintenu par 15 l'élément de fixation 81. Le manchon 80 et le cozps 11, conjointement avec la partie piston 42 de l'organe d'actionnement, forment une troisième chambre 82 destinée à recevoir du fluide de commande sous pression {par un orifice 83 et une conduite 84) ayant pour effet de pousser l'organe d'actionnement 20 vers le haut jusqu'à une position qui équilibre au moins partiellement la force s'exerçant vers le bas aur l'organe d*actionnement. En particulier, cette force dirigée vers le bas et à équilibrer ainsi peut provenir typiquement de la pression statique d'une colonne de boue de forage dans le manchon 25 annulaire 85 mais à l'extérieur du tube de forage 86, cette boue circulant de haut en bas dans le tube jusqu'au trépan et ensuite remontant dans le manchon annulaire. La Figure 1 représente la colonne montante 87 dans laquelle la boue remonte jusqu'à la surface. La pression de la boue s'exerce 30 sur le packer P en tendant à 3e dilater, de sorte qu'une poussée dirigée vers le bas est transmiee à 1'organeLd'actionnement 39 sur les surfaces biseautées et agrandies 57 et 53 lorsque le packer se referme dans le puits. Etendons la description à la figure 3 : un récipient 90 35 contenant du gaz sous pression est représenté communiquant avec les conduites 51 et 52 par 1* entremise d'un régulateur de pression convenable 91 et d'une soupape à quatre voies 92. Dans une position de cette dernière, comme représenté, du fluide sous pression est envoyé dans la conduite 52 pour fermer le 40 packer de l'obturateur, et du fluide sous pression dans la conduite 71 09889 9 2085612 51 s'échappe en 93 à la mer ou est ramené à la surface. Dans l'autre position de la soupape 92, du fluide sous pression est envoyé dans la conduite 51 pour ouvrir le packer de l'obturateur, et du fluide dans la conduite 52 s'échappe à la mer ou est 5 ramené à la surface. Comme il a été expliqué dans la demande de brevet française n°6944626 du 23 décembre 1969 on peut également introduire dans la chambre 82 par la conduite 84 du fluide d'équilibrage sous pression. Les commandes du régulateur 91 et de la soupape 92 sont indiquées en 94 et 95 et peuvent 10 être manoeuvrées électriquement depuis la surface. Abordons maintenant la partie de la description qui met particulièrement en lumière les enseignements de l'invention : on remarquera que le train de tiges 86 comporte normalement des connecteurs ou des brides de serrage 110 unissant les uns 15 aux autres les tronçons successifs 111 du tube de forage, les connecteurs ayant un diamètre plus grand que ce tube. Il est fréquemment souhaitable de maintenir le packer refermé sur le tube pendant qu'on introduit ce dernier longitudinalement dans le puits ou qu'on l'en retire, ou bien pendant que le tube monte 20 et descend sous l'effet des vagues qui agissent sur le ponton, comme on l'a déjà mentionné; et on constate qu'un déplacement vertical rapide des connecteurs à travers le packer fermé provoque une usure excessive du caoutchouc du packer, ce qui exige son remplacement à grands frais. A cet égare, lorsque la chambre 25 48 subit une pression fluide de fermeture de plusieurs dizaines de bars, une pression excessive s'établit dans cette chambre au moment où le connecteur 110 vient en contact avec le packer fermé, et tend à le dilater et donc à pousser vers le bas l'organe d'actionnement 39. 30 Selon la présente invention, il est prévu un moyen modula teur, à cet endroit et en communication avec la source de pression de la chambre 48 de fermeture (c1est-à-dire la première chambre), pour réduire le développement d'ane pression excessive dans cette chambre, la pression développée étant parfois supérieure 35à 105 bars. Comme on le verra par la suite, la réduction de pression est suffisante pour permettre au connecteur agrandi de passer sans difficulté à travers le packer, c'est-à-dire sans provoquer d'usure excessive de ce packer, et en même temps le packer demeure en position fermée et en contact annulaire 40 étanche avec le connecteur et avec le train de tubes, la 71 09889 10 2085612 vitesse verticale n'étant pas réduite pendant ce passage. Typique ment, une conduite ou passage de dérivation peut être prévue, comme en 113, pour établir la communication entre les chambres 47 et 48, par exemple par l'intermédiaire des conduites 51 et 5 52, et le moyen modulateur peut comprendre un clapet de retenue, comme en 114, qui commande la dérivation du fluide sous pression excessive entre la chambre de "fermeture" 48 et la chambre "d* ouverture" 47. La Figure 4 représente une forme de clapet de retenue 10 formant modulateur, qui assure également le rappel afin de régler le niveau de pression auquel cette dérivation a lieu. Il comprend un corps 115 présentant une entrée taraudée 116 destinée à la dérivation de contournement 117 reliée à la conduite 52, et une sortie taraudée 118 pour recevoir l'extrémité 15 de la conduite de dérivation 113. Dans l'alésage 119 du corps, est logée une bague 120 formant siège et contre laquelle un obturateur de clapet, tel qu'une bille 121,est poussé par une tige de plongeur 122. Le corps 123 du plongeur ou piston est poussé par un ressort 124 vers la bille, l'extrémité opposée du 20ressort étant maintenue dans le corps 115 par un bouchon 125 à logement taraudé en 126. A ce propos la section utile du piston 123 peut être égale ou supérieure à la section utile de 1'ouverture 120a définie par le sièga de la bille, de sorte que cette bille sera maintenue appliquée contre le siège avant 25 l'augmentation de la pression dans la conduite 117 due à la tentative de passage d'un connecteur à travers le packer fermé. Le plongeur 122 est également poussé vers la bille 121 par la pression du fluide de commande dans la chambre 127, qui est fournie par un accumulateur 128 à travers une canalisation 129. 3CL1accumulateur reçoit du fluide sous pression de la canalisation 130 qui relie le côté refoulement du régulateur 91 à la soupape de commande S2, un clapet de retenue 131 étant prévu dans la canalisation 130 en aval de l'emplacement 132 qui est celui où l'accumulateur communique avec la canalisation 130 par une 35 dérivation 133. Il en résulte que la pression du fluide de commande qui est fournie à la chambre 127 de la soupape de dérivation demeure à un niveau qui est en partie déterminé par le régulateur 91, l'excès de pression qui se développe dans la chambre 48 de fermeture de l'obturateur étant empêché par le 40clapet de retenue 131 de se communiquer à l'accumulateur. 71 09889 11 2085612 Le clapet de retenue 131 n"est pas nécessaire si les canalisations 129 et 250 ou 250a sont d'une longueur suffisante, comme lorsque ces canalisations s'étendent à partir de la surface, par exemple. 5 Quand cet excès de pression atteint un niveau déterminé par le niveau de réglage et par la tension du ressort 124, l'obturateur ou bille 121 de la soupape de dérivation s'ouvre et la pression en excès est transmise immédiatement à la chambre d'ouverture 47. La réduction de la pression accumulée dans la chambre de 10 fermeture 48 peut se produire normalement en moins d'une seconde après la soudaine accumulation de cette pression. De plus, le degré de réduction peut être tel que le connecteur traversera facilement le packer, en laissant un certain jeu qui permet une légère fuite de fluide, les avantages d'un tel agencement 15 étant la réduction au minimum de l'usure du packer et le passage rapide du connecteur à travers celui-ci. Dans la configuration de la soupape de commande selon la figure 3, la chambre 47 demeure en communication, par une conduite allongée 134, avec le point de décharge ou de sortie 135, de sorte que la 20 pression en excès peut s'échapper plus lentement vers la décharge, en raison de la limite imposée au débit par la conduite 134. En d'autres termes, quand l'obturateur 121 ouvre la soupape, l'onde de pression excessive est d'abord transmise à la chambre 47 et ensuite à la décharge, ce qui impose une force dirigée 25 vers le bas sur le piston 39 pour ouvrir le packer P et permettre le libre passage du raccord d'outil 110 à travers le packer. On remarquera que la pression dans la chambre d'ouverture 47 et dans l'alésage 119 du corps de soupape est normalement plus faible que celle de l'eau de mer au niveau sous-marin où se trouve 30 1'équipement, pendant le temps où la soupape 92 occupe la position représentée sur la figure 3. En conséquence la pression débitée par le régulateur 91 pour refermer le packer sur le train de tiges 86 doit être notablement plus élevée que la pression sous-marine au niveau de 1'équipement. Le*régulateur 35 91 peut être d'un type classique et peut comprendre un diaphragme de commande de soupape exposé à la pression qui règne dans la conduite 91a et à la traction du ressort réglée par la commande 94. Enfin, l'accumulateur 128 peut être d'un seul tenant avec la soupape 114 du modulateur. Le clapet de retenue 131 peut être 40 supprimé si la canalisation 250 entre l'accumulateur et la soupape 71 09889 12 2085612 de dérivation a une longueur telle que l'onde de la pression en excès est détournée en 114 avant de revenir à l'accumulateur par la canalisation 250. La figure 10 représente l'utilisation d'un élément d'insertion 5 réglable 230, vissé en 231 dans l'obturateur 125a qui correspond à l'obturateur 125 de la figure 4. La rotation de cet élément / d'insertion agit sur la tension du ressort 124a en réglant la pression de dérivation. Une autre caractéristique de l'invention concerne l'utilisation 10 d'un circuit de signalisation qui comprend un commutateur ou autre moyen indiqué en 140 sur la figure 3, manoeuvrable en réponse à la dérivation du fluide par la soupape 114et d'un dispositif de signalisation 141 {rigure 1) connecté électriquement en circuit avec le commutateur, par exemple à l'aide d'un câble 142. 15 Le commutateur peut réagir à la pression et être en communication avec le fluide sous pression dans la canalisation 113. En conséquence, le circuit de signalisation permet à l'opérateur se tenant à la surface de détecter une augmentation de pression dans la chambre de fermeture 48 jusqu'à une valeur excessive, résultant 20 par exemple du passage ou de l'introduction d'un connecteur 110 dans le packer annulaire fermé, l'action des vagues sur le ponton de forage provoquant par exemple le soulèvement ou l'abaissement du tube en faisant apparaître cette situation. L'opérateur peut alors effectuer un réglage du train de tiges, 25 par exemple en le soulevant ou en l'abaissant de manière à remédier à cette situation, et alors le dispositif de signalisation 141 qui se trouve à la surface n'est plus mis en service et hors service selon les intervalles qui correspondent aux crêtes des vagues ou aux creux des vagues, si bien qu'on réduit 30 nettement 1'usure du packer. La Figure 5 représente un système modifié qui est caractérisé par un fonctionnement manuel, ou une manoeuvre manuelle d'une ou des soupapes 150 et 151. Dans une première position de la soupape à quatre voies 151, la pression du fluide d*actionnement 35 est appliquée à la chambre de fermeture du packer {qui correspond à la chambre 48) dans l'ensemble obturateur 153; de même, dans l'autre position de la soupape 151, la pression du fluide d1actionnement est appliquée à la chambre d'ouverture du packer {qui correspond à la chambre 47). Ceci suppose que la soupape 40 de dérivation 150 reste fermée. Lors de l'apparition d'une pression 71 09889 13 2085612 excessive dans la chambre de fermeture, comme indiqué par le xnanomètre 155, l'opérateur peut momentanément ouvrir la soupape de dérivation 150 pour laisser échapper l'excès de pression développé dans la chambre de fermeture (par exemple par suite 5 du passage d'un connecteur 156 à travers le packer fermé) vers la chambre d'ouverture, le but et les résultats de cette opération étant les mêmes que précédemment. La fonction de dérivation peut également se faire à l'intérieur de l'enveloppe de l'obturateur, par exemple à l'aide 10 d'une soupape 160 logée, de façon à être protégée, dans la paroi du corps lia de l'ensemble obturateur anti-éruption, sur la figure 6. La pression de commande est amenée au piston 123a de rappel de soupape, par exemple par une conduite 161, ce piston étant maintenu dans un élément rapporté 162. Des canaux 15 de dérivation dans la paroi apparaissent en 163 et 164, qui communiquent avec les chambres 48a et 47a sur les côtés opposés du piston 41a de l'organe d'actionnement. Les canaux 49a et 50a correspondent aux canaux 49 et 50 de la figure 2. De plus, comme on le voit sur la figure 3, la fonction de 20 dérivation peut être complétée par l'utilisation d'une soupape de modulation 170 similaire à la soupape 114 et branchée entre la conduite 84 et la conduite 51 pour dériver l'excès de pression de la chambre 82 vers la chambre d'ouverture. Reportons-nous à la figure 7 : un isolement y est prévu 25 entre les conduites de pression d'ouverture 51a et de fermeture 52a reliées au corps 11 comme sur la figure2, et le moyen modulateur est indiqué globalement en 199, son rôle étant de réduire un développement excessif de la pression dans la chambre de fermeture de l'ensemble obturateur lO. Le dispositif 199, qui 30 peut être livré sous forme d'un appareil séparé et complet à monter en liaison de fonctionnement avec l'obturateur, comprend une soupape de modulation ou de dérivation 200 dont le mode de fonctionnement est le même que celui de la soupape de la figure 4. La pression provenant de la chambre de fermeture de l'obturateur 35 est amenée par une canalisation 201 au côté d'entrée de la soupape; la pression provenant du côté de sortie de la soupape est transmise à la chambre d'ouverture de l'obturateur par la conduite 202; et la pression de commande provenant de la conduite 201 est normalement amenée du côté piston de la soupape 200 par 40 une conduite 203, une soupape à clapet 204 et une conduite 205. 71 09889 14 2085612 Un. accumulateur 206 est également relié à la conduite 205, et cette dernière contient un étranglement d'orifice en 198. Si la pression augmente dans la conduite 201 en raison d'une tentative de passage du connecteur 207 de tube de forage 5 à travers le packer à l'intérieur de l'obturateur 10, la soupape de dérivation s'ouvre et la pression en excès est amenée par la conduite 202 à la chambre d'ouverture, comme on l'a déjà expliqué. Tout excès s'écoule alors par cette chambre vers la conduite 51a aboutissant à la soupape à quatre voies, puis 10 vers la surface ou dans la mer. Si une pression est appliquée à la chambre d'ouverture du packer par la conduite 51a, cette pression est également transmise par la conduite 202 à la soupape de dérivation et y est retenue par la bille 121 (voir figure 4);de plus cette pression sera également appliquée comme 15 pression de commande à l'accumulateur et sur le coté piston du modulateur, mais ne sera pas transmise à la chambre de fermeture car la bille 204a formant clapet sera déplacée du siège 209 sur le siège 208, dans la chambre 308. L'étranglement 198 empêche une perte brutale de la pression de l'accumulateur vers la conduite 20 Sur la figure 8 la construction est la même que sur la 25 figure 7 sauf que la soupape à clapet est supprimée, et, au lieu de cela, la pression de commande est amenée à l'accumulateur 206 et au côté piston de la soupape de dérivation 200 à partir d'un groupe de commande 210 qui est installé à la svirface, à travers une canalisation 211. Cet agencement rend l'installation 30 plus souple et permet à l'opérateur qui se tient à la surface de déterminer quand le modulateur doit être opérant ou inopérant. Par exemple, l'opérateur peut introduire une pression de commande suffisante pour empêcher le fonctionnement de la soupape de dérivation, dans le cas où cela est souhaitable. 35 La figure 9 est similaire à la figure 8 et représente un système modifié caractérisé par la télécommande de la pression de rappel appliquée à la chambre de piston dans la soupape 200, à partir d'une source de pression différente de celle qui sert à faire fonctionner l'obturateur. On détermine le niveau de la 40 pression de dérivation par réglage en 213 du régulateur de 71 09889 15 2085612 pression 212, et ce niveau pourrait être nettement supérieur à la pression fournie à l'obturateur par la conduite 217 pendant les périodes où la soupape de dérivation doit rester inopérante. lia conduite 214 relie un accumulateur 215 au régulateur et la 5 conduite 216 relie le régulateur au côté piston de commande de la soupape de dérivation. La pression provenant d'un accumulateur 218 est amenée à la conduite 217 par un régulateur 219 et une soupape à quatre voies 220. Quand la soupape 220 occupe son autre position, la pression est amenée par la conduite 221 à la ÎO chambre d'ouverture de l'obturateur. L'utilisation de deux sources de pression séparées 215 et 218 rend superflu le clapet de retenue représenté en 131 sur la figure 3, l'isolement étant assuré â la source de pression. Revenons à la figure 8 : un commutateur 320 de différence 15 de pression (ou commutateur d'écoulement) est installé dans une dérivation 321 qui se raccorde à la conduite 202 de part et d'autre de l'orifice 222. Un câblage électrique 323 connecte le commutateur à un indicateur situé à la surface, comme en 141 sur la figure 1, cet indicateur émettant des signaux quand la 20 pression de la chambre de fermeture est détournée vers la chambre d'ouverture. L'orifice 222 donne une différence de pression accrue dans cette chambre en réponse au détournement d'une pression plus élevée vers la chambre d'ouverture, pression suffisante pour actionner le commutateur. Sur la figure 9, un 25 commutateur de pression de signalisation 230 est monté dans la conduite de décharge 231 venant de la soupape à quatre voies 220 et en amont de l'étranglement 232 prévu dans cette conduite, le commutateur étant actionné lorsque la pression en excès de la conduite 201 est détournée vers la conduite 202, puis vers la 30 conduite 221, la soupape à quatre voies et la conduite 231. La figure 11 représente le montage, sur l'organe d'actionnement 39a, de la soupape de dérivation 235. Cette soupape 235 peut comporter, par exemple, un obturateur tel qu'une bille 236 poussée contre un siège annulaire 237 par un moyen de poussée 35 flexible, en l'occurence un ressort de compression 238. Ce dernier est retenu dans un bouchon 239 vissé en 241 dans le piston 240 de l'organe d*actionnement,et il agit sur la bille 236 par l'entremise du plongeur 242 coulissant dans un alésage 243 du bouchon. Le fluide détourné par la bille s'échappe de la chambre de 40fermeture 244 vers la chambre d'ouverture 245, à travers des canaux 71 09889 16 2085612 246 et 247 pratiqués dans le piston de l'organe d'actionnement. Un raccordement téléscopique de commande hydraulique avec la soupape de dérivation peut se présenter sous forme d'une broche creuse 248 fermée hermétiquement en 248a et supportée par le 5 piston 251 de l'organe d'actionnement de façon à coulisser de haut en bas dans 1"alésage de broche 249 formé dans le corps 250, qui correspond au corps 11 de la figure 2. Cet agencement établit une liaison hydraulique à partir de l'orifice 258 et dans les orifices 300 et 301, à travers lesquels le fluide de coœnande 10 sous pression entre dans la chambre de commande 249a pour pousser le piston 242 vers la bille 236. L'organe d'actionnement 251 correspond également à l'organe d'actionnement de la figure 2. "La. pression d'ouverture est amenée par l'orifice 253 à la chambre d'ouverture 245. 15 La figure 12 représente une soupape de modulation modifiée 260 incorporée dans un corps 261 qui porte également un clapet de retenue 262 (correspondant au clapet de retenue 131 de la figure 3) et un accumulateur 263 (qui correspond à l'accumulateur 128 de la figure 3}. Le clapet de retenue 262 comprend un clapet 20 à bille 264 qui est poussé par un ressort en 265 contre un siège annulaire 266 et qui correspond au clapet 131 de la figure 3. Quand un clapet 264 s'ouvre, la pression est appliquée à la soupape à quatre voies (non représentée) qui peut occuper une position dans laquelle une pression est appliquée à un orifice 25 272 dont il va être question ci-après. La pression est transmise à l'accumulateur 263 par des orifices 267 et 268, cette pression étant également transmise au piston de commande 269 qui agit par l'intermédiaire d'un plongeur 270, en poussant la bille 271 de la soupape de modulation contre le siège 30 annulaire 271a. Quand la bille 271 a été décollée vers le haut de son siège, un excès de fluide sous pression dans l'orifice 272 (en communication avec la chambre de fermeture) s'échappe vers l'orifice latéral 273 et vers la chambre d'ouverture sur le piston de l'organe d'actionnement, de la façon qui a été décrite 35 à propos de la figure 3. Un ressort 274 contribue à maintenir la bille 271 dans sa position fermée. On remarquera des pieds rapportés 275 qui sont reliés au siège annulaire 271a et un manchon rapporté de retenue 276 définissant l'alésage 277 dans lequel travaille le piston 269. Ainsi la bague 271a est maintenue 40 en position d'étanchéité par les pieds 275. 71 09889 17 2085612 Des dispositions sont également prises pour faire fonctionner un commutateur dans un circuit qui commande un indicateur approprié, par exemple installé à la surface lorsque le forage est du type "off-shore". Le bras du commutateur comprend, dans 5 ce cas, une tige 278 portée par le piston 269 et faisant saillie verticalement pour venir sur un contact terminal 279 lors du mouvement ascendant du piston sous l'effet de la bille 271, de façon à former le circuit indicateur. Le contact 279 est poussé vers le bas par un ressort 280 destiné à fléchir vers le 10 haut lorsque la bille 271 soulève le piston et la tige 278, des isolants 281 et 282 servant à empêcher le contact et le ressort d'entrer en contact électrique avec l'élément rapporté 283 dans lequel ces éléments sont logés. L'élément rapporté s'ajuste à son tour dans un alésage 284 à l'intérieur d'un réceptacle 285 15 porté par lé corps 261. Le ressort communique par un circuit électrique, et notamment par une borne 286, avec l'indicateur qui apparaît schématiquement en 287. L'accumulateur 263 peut comprendre un piston 290 qui coulisse dans un alésage 291 de façoh à comprimer du gaz dans la chambre 20 292 en réponse à une transmission de pression fluide accrue à la chambre 293. L'appareil selon l'invention peut servir aussi bien dans des installations terrestres que dans des installations sous-marines. En outre, l'appareil fonctionne avec la même efficacité 25 pendant l'enfoncement du train de tiges que pendant le retrait de ce train hors du puits. Par ailleurs, après réduction de la pression excessive régnant dans la chambre de fermeture à la suite du passage du raccord de tube à travers le packer, la soupape de modulation se ferme et les conditions initiales de 30 serrage du packer autour du train de tiges sont rétablies. 71 09889 18 2085612 REVENDICATIONS 1. Système comprenant : une structure de corps permettant le passage vertical d'un train de tiges de forage ; un outil venant en contact avec le train et pouvant se rapprocher et s'éloigner du 5 train dans le sens latéral dans le corps ; un organe d'actionnement de l'outil, qui répond à une pression de fluide î une première et une seconde chambres dans le corps pour recevoir une pression de fluide ayant pour effet de pousser l'organe d'actionnement dans des directions opposées, la pression qui règne dans la première 10 chambre étant sujette à un accroissement en réponse au contact d'un élargissement du train,en mouvement longitudinal,avec l'outil, ce qui tend à déplacer œ dernier et l'organe d*actionnement y un moyen de distribution pour fournir sélectivement une pression de fluide auxdites chambres ; et un moyen modulateur en 15 communication avec la source de pression de fluide de la première chambre et ayant pour effet d'y réduire ledit développement d'une pression excessive. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un passage établissant la communication entre lesdites 20 chambres, ledit moyen modulateur commandant la transmission de la pression de fluide de la première à la seconde chambre pour provoquer ladite réduction de l'établissement d'une pression excessive dans la première chambre. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que 25 ledit moyen modulateur comprend une soupape de dérivation commandant la transmission de la pression de fluide de la première . à la seconde chambre. 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite soupape de dérivation est à l'extérieur du corps. 30 5. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite soupape de dérivation est à l'intérieur du corps. 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite soupape de dérivation est portée par l'organe d'actionnement. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce 35 qu'il comprend une liaison téléoscopique entre l'organe d'actionnement et la structure de corps, en définissant des orifices par lesquels une pression de fluide de commande peut être transmise à un piston de rappel servant à pousser la soupape de dérivation vers une position dans laquelle la communication de 40 la pression de fluide de la première à la seconde chambre est 71 09889 19 2085612 interrompue. 8. Système selon la revendication 3,4,5 ou S, caractérisé en ce que ledit moyen modulateur comprend également un moyen de rappel qui pousse élastiquement la soupape "/ers îine position dans 5 laquelle la communication de U p£Gssi-m. «5o xluide -3o In ^r^aiSre à la seconde chambre est interrompue. 9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit moyen de rappel comprend la pression de fluide de commande provenant d'un accumulateur et un piston qui répond à ladite pres- 10 sion de commande en transmettant la force de rappel à la soupape. 10. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit moyen de rappel comprend également un ressort sous tension, et un moyen pour régler cette tension. 11« Procédé de mise en oeuvre d'un système qui comprend un 15 moyen packer annulaire fortement comprimé dans le sens radial de façon à venir en contact avec un train de tiges de forage qui passe longitudinalement à travers ce packer, et des moyens comprenant un organe d'actionnement du packer, formant une première chambre qui reçoit une pression de fluide servant à pousser 20 l'organe d*actionnement dans une direction permettant la compression du packer, et une seconde chambre qui reçoit ensuite une pression de fluide qui a pour effet de pousser l'organe d*actionnement dans la direction nécessaire pour réduire la compression du packer et permettre sa dilatation radiale à l'écart 25 du train de tiges, la pression qui règne dans la première chambre subissant une augmentation jusqu'à un niveau excessif en réponse au contact d'un élargissement du train de tiges de forage avec le packer comprimé, et tendant à provoquer la dilatation du packer, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à poursuivre 30 la distribution de la pression de fluide d*actionnement à la première chambre et à augmenter brutalement la pression de fluide dans la seconde chambre en réponse à l'établissement dudit contact. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'on effectue ladite augmentation brutale de la pression de fluide dans 35 la seconde chambre en détournant de façon réglable vers la seconde chambre un excès du fluide sous pression venant de la première chambre.