Brevet FR2112193A1 — publié le 19720616

L'invention se rapporte aux mesures effectuées en cours de forage et plus particulièrement à la transmission en surface de ces mesures. On sait qu'il est intéressant d'obtenir, en coirs de forage, des mesures effectuées au fond d'un puits. Des informations particulièrement inté-5 ressantes sont notamment le poids appliqué au trépan, le couple auquel est soumise la colonne de tiges, l'inclinaison et l'azimuth du sondage, la pression et la température de fond et certains paramètres des formations dans lesquelles pénètre le trépan. Parmi les différents systèmes proposés jusqu'à présent pour transmet-10 tre ces mesures en surface, l'un des plus intéressants consiste à arrêter momentanément l'écoulement du fluide de forage de façon à obtenir une séquence codée d'impulsions de pression représentatives des mesures. Ces impulsions, transmises par le fluide de forage, sont détectées en surface par des détecteurs appropriés. Pour élaborer ces impulsions, on utilise généralement une électrovanne classique 15 reliée à un ou plusieurs capteurs de mesure par des circuits électroniques qui commandent le fonctionnement de la vanne selon la séquence codée. Pour différentes raisons, ces systèmes sont généralement inutilisables en pratique. En effet, les éleetrovannes sont généralement commandées par des solénoîdes qui ne peuvent exercer une force mécanique suffisante même dans des 20 puits relativement peu profonds. De plus, les solénoîdes de forte puissance ont des dimensions trop importantes pour pouvoir être placés dans des outils de forage classiques. L'objet de l'invention se rapporte à un appareil dans lequel le dispositif de transmission des mesures en surface nécessite un minimum de puissance 25 électrique. Selon l'invention, un appareil susceptible d'être placé dans une colonne de forage au-dessus d'un trépan comprend un dispositif de mesure associé à un codeur de façon à donner des signaux électriques codés représentatifs d'un ou plusieurs paramètres mesurés en cours de forage. Le codeur commande un modu-30 lateur de pression adapté à fournir, dans le fluide de forage, des impulsions de pression représentatives des mesures. Le modulateur comprend une vanne adaptée à obturer momentanément le passage du fluide et un dispositif de rappel qui ramène la vanne en position ouverte. Un dispositif de déclenchement, sensible aux signaux électriques codés, 35 démarre le fonctionnement de la vanne. De préférence, le fluide de forage est utilisé comme force motrice de déplacement de la vanne et pour fournir l'énergie nécessaire au dispositif de rappel. 71 28016 2 2112193 Les caractéristiques et avantages de l'invention rassortiront d'ailleurs mieux de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma d'un appareil selon l'invention ooimecté 5 dans une colonne de forage; - la figure 2 est un schéma simplifié d'un mode de réalisation de l'appareil de la figure 1; - les figures 3 à 5 sont des coupes longitudinales d'un modulateur de pression selon l'invention représenté au cours d'étapes différentes de son 10 fonctionnement; - la figure 6 est une coupe longitudinale d'une variante du modulateur des figures 3 à 5; - les figures 7 à 10 sont des coupes longitudinales d'un autre mode de réalisation d'un modulateur selon l'invention, représenté au cours de dif- 15 férentes étapes de son fonctionnement; - les figures 11A à 11D sont des coupes longitudinales d'un autre mode de réalisation d'un modulateur selon 1 'invention; - la figure 12 est une coupe transversale selon la ligne 12-12 de la figure 11B, et 20 - les figures 13 et 14 sont des coupes longitudinales du modulateur des figures 11A à 11D représenté à d'autres étapes de son fonctionnement. En référence à la figure 1, un appareil 10 selon l'invention est connecté dans une colonne de forage 11 équipée d'un trépan 12 permettant de forer un puits 13 dans des formations 14. Pendant la rotation de la colonne de 25 forage 11 au moyen d'une tour de forage (non représentée)j un fluide de forage appelé aussi "boue" est envoyé au travers de la colonne de façon à refroidir le trépan 12 et à ramener en surface les déblais par l'espace annulaire situé entre la colonne et la paroi du puits. La circulation de boue est réalisée par des pompes à haute pression (non représentées). La boue remplissant la colonne 30 11 est donc un milieu particulièrement favorable pour transmettre des impulsions de pression en surface. L'appareil 10 comprend tin dispositif de mesure 16»constitué par exemple par des capteurs 17 et 18, relié à un codeur 19 donnant une série de signaux électriques codés représentatifs des mesures. Un modulateur de pression 20, 35 relié au codeur 19, fournit en réponse à ces signaux codés, une série d'impulsions de pression dans le fluide de forage en interrompant momentanément l'écoulement du fluide de forage. Ces impulsions de pression, transmises en surface par la boue s'écoulant dans la colonne de forage 11 sont détectées et 71 28016 3 2112193 traitées par un appareillage de surface 21 du type décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3•488.629• La figure 2 représente sehématiqueaent une partie de l'appareil 10. Cet appareil 10 comprend ion élément tubulaire interne 22 disposé eoaxialement 5 dans un corps 23 connecté dans la colonne de forage 11 immédiatement au-dessus du trépan 12. Bien que cet élément interne 22 puisse être monté de façon permanente dans le corps 23, on préfère un montage permettant de dégager cet élément et de l'amener en surface au travers de la colonne 11. Pour ce faire, l'alésage 10 interne 24 du corps 23 comporte une saillie annulaire 25 dans laquelle s'engagent des doigts élastiques 26 réalisés à l'extrémité inférieure de l'élément tubulaire 22. La partie supérieure de cet élément est formée par une couronne 28 adaptée à recevoir un outil de repêchage conventionnel monté à l'extrémité d'un câble et permettant de ramener en surface cet élément au travers de la 15 colonne 11. Bien qu'on puisse employer un générateur de courant autonome, il est préférable d'utiliser l'écoulement de boue pour engendrer la puissance électrique nécessaire au fonctionnement de l'appareil 10. Pour ce faire, une turbine 30 est montée à la partie supérieure de l'élément tubulaire 22 par l'intermé-20 diaire d'un roulement 31, cette turbine étant reliée à un générateur 32 par un arbre 33- Pour faciliter l'écoulement de la boue, le corps 23 comporte une chambre supérieure 34 de plus grand diamètre, située au-dessous des ouvertures de sortie 35 de la turbine. Un ou plusieurs passages longitudinaux 36 font communiquer la chambre supérieure 34 avec une autre chambre intermédiaire 37. 25 Pendant le fonctionnement de l'appareil 10, le courant de boue entraîne la turbine 30 et le générateur 32, fournissant ainsi la puissance électrique nécessaire. Le courant de boue provenant de la chambre intermédiaire 37 traverse une ou plusieurs ouvertures inclinées 38, puis un siège de vanne 39 fixé dans 30 l'alésage 40 de l'élément tubulaire, avant de parvenir dans l'alésage 24 du corps. En référence à la figure 3, le modulateur de pression 20 comprend une vanne annulaire 4l susceptible de coulisser dans l'alésage 40 de l'élément tubulaire 22 entre une position haute découvrant les ouvertures 38 et une posi-35 tion basse, fermant ces ouvertures, dans laquelle la vanne vient en appui sur le.siège 39» Un ou plusieurs passages longitudinaux 42 équilibrent les pressions appliquées sur la face supérieure et la face inférieure de la vanne 4l. Tant 71 28016 » 2112193 que la vanne 41 reste en position haute, le fluide de forage peut s'écouler par les ouvertures latérales 38, le siège 39 et l'alésage 40 jusqu'au trépan 12. Si la vanne 41 vient momentanément en position basse, en appui sur le siège 39» elle ferme les ouvertures 38 et engendre une impulsion de pression. 5 Pour commander la vanne 41, une tige allongée 43, montée coulissante dans un prolongement tubulaire 44 de la vanne, comporte à sa partie inférieure une tête 45 susceptible de pénétrer à l'intérieur du siège 39 avec un certain jeu. Lorsque la tige 43 est en position haute, la tête 45 se trouve immédiatement au-dessus des ouvertures inclinées 38. Pour que la surface supérieure 46 10 de la tête 45 soit plus sûrement située en dehors du courant de boue, l'extrémité inférieure de -la vanne 41 comporte un logement 47 dans lequel vient se placer la partie supérieure de la tête. En référence à la figure 4, on remarque qu'un léger mouvement vers le bas de la tige 43 amène la surface 46 dans l'écoulement de fluide provenant des ouvertures 38. L'impact du fluide sur la surface 15 46 repousse la tige 43 vers le bas introduisant la tête 45 dans l'alésage 40 du siège 39. Au cours de ce mouvement descendant une collerette 48 réalisée sur la tige 43 vient en appui sur l'extrémité supérieure 49 du prolongement tubulaire 44 de la vanne. La vanne 41 est ainsi repoussée vers le bas jusqu'à venir fermer les ouvertures 38. 20 Pour ramener la tige 43 et la vanne 41 en position haute, un disposi tif de rappel est prévu comprenant par exemple un ressort 50 monté en compression autour de la partie supérieure de la tige 43 et venant en appui sur une saillie annulaire 51 réalisée à l'intérieur de l'élément tubulaire 22. L'extrémité supérieure du ressort 50 vient en appui sur une bague 52 montée coulissante 25 sur la tige 43 au-dessous d'une autre saillie annulaire 55 réalisée à l'intérieur de l'élément tubulaire 22. La tige 43 comporte une collerette 54 qui vient en appui sur la bague 52 lors du mouvement descendant de la tige 43, comprimant ainsi le ressort 50. Un ressort 55 de force faible, monté entre la bague 52 et la collerette 54, ramène la tige 43 en position haute. Un ressort 56 de force 30 moyenne est monté en compression autour du prolongement 44 de la vanne entre un épaulement interne 57 de l'élément tubulaire 22 et l'extrémité supérieure 49 de ce prolongement 44. Ce ressort 56 maintient la vanne 41 en position haute pendant la première partie du mouvement descendant de la tige 43. Grâce à l'espacement longitudinal entre la collerette 54 et la bague l 35 52, la tige 43 peut se déplacer vers le bas d'une courte distance avant que les forces ascendantes des ressorts 50 et 56 lui soient appliquées de façon que la surface d'impact 46 se trouve nettement engagée dans l'écoulement de fluide provenant des ouvertures 38. La force d'impact appliquée par le fluide sur la tige 43 est alors largement suffisante pour comprimer les ressorts 50 et 56. 71 28016 5 2112193 Pour déclencher le fonctionnement de la vanne 4l, le modulateur de pression 20 comprend un solénoïde 58 monté dans l'élément interne 22 et adapté à déplacer la tige 43 vers le bas d'une distance suffisante pour que la surface d'impact 46 vienne se placer dans l'écoulement de fluide provenant des ouvertu-5 res 38. De préférence, le solénoïde 58 comprend une armature mobile 59 adaptée à se déplacer vers le bas lorsque le solénoïde est alimenté en courant de façon à venir en appui sur l'extrémité supérieure de la tige 43. Un diaphragme 60 situé sous l'armature 59 permet de placer le solénoïde 58 dans l'huile. Grâce à la forme profilée de la tête 45, le déplacement vers le bas 10 de la tige 43 nécessite une force très faible de sorte que le solénoïde 58 peut être de dimensions réduites et ne demande que peu de puissance. Comme représenté sur la figure 6, on peut aussi utiliser un solénoïde 58' dont l'armature 59' est solidaire de l'extrémité supérieure de la tige 43. Lorsque l'impact du fluide de forage entraîne la tige vers le bas, l'armature 15 591 peut sortir entièrement du solénoïde 58'. Dans tous les cas, le solénoïde 58 (ou 58') ne doit déplacer la tige 43 que d'une courte distance vers le bas, ce mouvement nécessitant une force très faible ayant seulement pour but de comprimer le ressort 55- De plus, si la vanne 41 reste coincée dans le siège 39 Par des débris amassés par exemple 20 dans les ouvertures 38, un envoi de courant ultérieur n'endommage pas le solénoïde. La force motrice de fermeture de la vanne 41 étant fournie par l'écoulement du fluide, la force de déclenchement exercée par le solénoïde 58 (ou 58') est par conséquent minimale. En référence de nouveau aux figures 1 et 2, les mesures fournies par 25 les capteurs 17 et 18 sont appliquées au codeur 19 qui donne une série codée de signaux électriques représentatifs de ces mesures. Chacun de ces signaux actionne momentanément le solénoïde 58 de façon à démarrer le fonctionnement du modulateur de pression 20. Pour chaque signal, la tige 43 est déplacée vers le bas jusqu'à ce que la surface 46 soit placée dans l'écoulement de fluide 30 provenant des ouvertures 38. Les forces appliquées sur la surface 46 par le fluide entraînent alors la tige 43 vers le bas amenant momentanément la vanne 41 en position basse et comprimant simultanément les ressorts 50 et 56. La tige 43 et la vanne 41 sont ensuite ramenées à leurs positions initiales représentées sur la figure 3. 35 La figure 4 représente la position des divers organes de l'appareil après l'étape de déclenchement. A cet instant la tête 45 est située dans l'alésage 40 juste en dessous du siège 39• Cette position obstrue une partie importante de l'écoulement de fluide et une pression différentielle importante 71 28016 6 2112193 apparaît de part et d'autre de la tête 45. En conséquence, une force descendante importante est appliquée sur la surface 46 et entraîne la tige 43 vers le bas amenant la vanne 41 en position fermée (figure 5)- Pendant ce temps, les ressorts 50 et 56 sont comprimés pour fournir 5 la force de rappel destinée à ramener par la suite les éléments à leur position initiale. Lorsque la vanne 41 est en position basse, la pression s'équilibre de part et d'autre de la tête 45 grâce au jeu entre la tête et le siège 40. La force exercée par le ressort 50 repousse la tige 43 vers le haut. Ce déplacement ramène la tête 45 dans le logement 47 et entraîne la vanne 41 en position 10 haute. En résumé, chaque fois que le solénoïde 58 (ou 58') est alimenté en courant, la vanne 4l est fermée pendant un court instant de façon à produire une impulsion de pression sans perturber de façon importante la circulation du fluide de forage. Ces impulsions de pression, transmises en surface par le 15 fluide de forage, sont détectées par l'appareillage de surface 21 qui donne un enregistrement des mesures fournies par les capteurs 17 et 18. La figure 7 représente un autre mode de réalisation d'un modulateur de pression 101 faisant partie d'un appareil 100. L'appareil 100 comprend un élément tubulaire interne 102 disposé eoaxialement dans un corps 103. L'élément 20 tubulaire 102 est monté de façon permanente dans l'enveloppe 103, un montage similaire à celui décrit précéderaient en référence à la figure 2 étant toutefois possible. La partie supérieure de l'appareil 100 (non représentée) est similaire à celle de l'appareil 10 et comprend un générateur électrique relié à une 25 turbine entraînée par le fluide de forage. Le fluide de forage passe par un ou plusieurs passages longitudinaux ou par un passage annulaire 104 réalisé entre l'élément tubulaire 102 et le corps 103. Dans tous les cas le fluide de forage traverse des ouvertures inclinées 105 situées près de l'extrémité inférieure de l'élément tubulaire. 30 Le modulateur de pression 101 comprend une vanne 106 montée coulis sante dans l'élément tubulaire 102 entre une position haute représentée sur la figure 7 et une position basse dans laquelle la vanne ferme la partie supérieure d'un siège tubulaire 107. Le siège 107 est lui-même monté coulissant dans l'élément tubulaire 102 et maintenu en position haute par un ressort 108 monté 35 en compression entre l'extrémité inférieure du siège et un épaulement interne 109 du corps 103. Une tige 110 solidaire de la vanne traverse un anneau de guidage 111 fixé à l'intérieur de l'élément tubulaire 102. Un ressort HP comprimé entre l'anneau de guidage 111 et la vanne 106 repousse cette vanne vers le bas. 71 28016 7 2112193 La vanne est maintenue en position haute par un dispositif de déclenchement comprenant par exemple une ou plusieurs lames élastiques 113 dont la base est fixée à l'élément tubulaire 102. Ces lames 113 comportent à leur partie médiane des ergots 114 adaptés à venir s'enclencher sous une ou plusieurs sail-5 lies annulaires 115 réalisées à la partie supérieure de la tige 110. Ces lames 113 sont maintenues en position resserrée grâce à un solénoïde 116 fixé à l'intérieur de l'élément tubulaire 102 et comprenant une armature 117 se terminant par une coupelle 118 susceptible de se déplacer entre une position haute dégageant les lames élastiques et une position basse (représentée sur la figure 10 7) dans laquelle la coupelle entoure l'extrémité supérieure de ces lames. L'extrémité supérieure 119 des lames élastiques 113 a une forme tron-conique complémentaire de la surface interne 121 de la partie inférieure 120 de la coupelle 118. Tant que la coupelle 118 entoure les lames élastiques 113* les ergots 114 restent enclenchés sous l'une des saillies annulaires 115 de la 15 tige 110, maintenant la vanne 106 en position haute. Si le solénoïde 116 est alimenté en courant, la coupelle 118 se déplace vers le haut, libérant l'extrémité supérieure 119 des lames élastiques. Les lames 113 peuvent alors s'écarter, libérant à leur tour la tige 110 et permettant à la vanne 106 de se déplacer vers le bas sous l'action du ressort 20 112. Comme représenté sur la figure 8, dès que la vanne 106 ferme le siège 107, la pression du fluide de forage est appliquée à la fois sur la surface supérieure de la vanne et sur la surface supérieure 122 du siège. La vanne 106 est ainsi repoussée vers le bas dans le siège 117 avec une force importante. 25 Comme représenté sur la figure 9» la vanne 106 est brusquement arrêtée au cours de son mouvement descendant par une collerette 123 qui vient en butée sur l'anneau de guidage 111. La force appliquée sur la surface supérieure 122 du siège 107 déplace alors le siège vers le bas et le dégage de la vanne 106. Lorsque le siège 107 se dégage de la vanne 106, comme représenté sur la figure 10, 30 les pressions s'égalisent de part et d'autre de la vanne et un ressort 124, disposé entre l'anneau de guidage 111 et la collerette 123, comprimé par le mouvement descendant de la tige 110, ramène la vanne 106 à sa position initiale. Pendant ce temps, l'alimentation en courant du solénoïde 116 a été arrêtée et la coupelle 118 entoure de nouveau l'extrémité supérieure 119 des 35 lames élastiques 113. Au cours du mouvement ascendant de la tige 110, les saillies annulaires 115 viennent s'engager entre les ergots 114. Lorsque la vanne 106 remonte, la force descendante appliquée sur le siège 107 disparaît et le ressort 108 ramène ce siège à sa position initiale représentée sur la figure 7. 71 28016 8 2112193 Les figures 11A à 11D et la figure 12 représentent un troisième mode de réalisation d'un appareil 210 selon la présente invention. L'appareil 210 comprend un élément tubulaire interne 222 monté eoaxialement dans un corps 223 connecté dans une colonne de forage immédiatement au-dessus du trépan. 5 Comme sur la figure 2, l'élément tubulaire 222 est monté dans le corps 223 au moyen de doigts élastiques 226 (figure 11D) qui viennent s'engager dans une saillie 225 réalisée à l'intérieur de l'alésage 224 du corps. Une couronne 228 ( figure 11A) permet de ramener cet élément 222 en surface au travers des tiges. 10 En référence à la figure 11A, une turbine 230, montée à la partie supérieure de l'élément tubulaire 222 au moyen d'un roulement 231 entraîne vin générateur électrique 232 par l'intermédiaire d'un arbre 233. Le corps 223 comporte une chambre annulaire 234 dans laquelle s'écoule le fluide provenant de la turbine par des ouvertures 235. Le corps 223 comporte un ou plusieurs 15 passages longitudinaux 236 qui font communiquer la chambre supérieure 234 avec une chambre intermédiaire 257 située dans une partie médiane du corps (figure 11C). Une chambre inférieure 238 située sous la chambre intermédiaire 237 est isolée de celle-ci par un joint d'étanchélté 239. Un ou plusieurs passages 20 longitudinaux 240 font communiquer la chambre inférieure 238 avec l'alésage 224 du corps situé sous la saillie 225 (figure 11D). L'élément tubulaire comporte deux séries d'ouvertures latérales 24l et 242 disposées de façon à faire communiquer la chambre intermédiaire 237 et la chambre inférieure 238 avec l'alésage 244 de l'élément tubulaire. Une vanne 243 est montée coulissante dans 25 l'alésage 244 de l'élément tubulaire 222 entre line position haute, représentée sur la figure 11C, située entre les ouvertures 241 et 242, et une position basse dans laquelle la vanne ferme les ouvertures inférieures 242. Par suite de sa forme annulaire, la vanne 243 n'est soumise à aucune force longitudinale provenant de différences de pression. 30 Tant que la vanne 243 reste en position haute, le fluide de forage peut traverser librement la chambre 237, les ouvertures latérales 24l et 242, la chambre 238, les passages longitudinaux 240 et l'alésage 224 pour parvenir au trépan. Par contre, un mouvement descendant de la vanne 243 ferme les ouvertures 242 et bloque momentanément cet écoulement. 35 Pour protéger les divers éléments mobiles de l'appareil 210, l'extré mité supérieure de l'élément tubulaire 222 est fermée de façon étanche par un piston annulaire flottant 245 entourant l'arbre 233. Un joint 246 assure l'étan-chéité entre l'arbre 233 et le piston 245. L'alésage 244 de l'élément tubulaire 71 28016 9 2112193 222 compris entre le piston 245 et un ou plusieurs joints 247 et 248 situés au-dessus de la vanne 245 est rempli d'huile maintenue à la pression hydrostatique du puits. Comme représenté sur la figure 11B, l'arbre 249 du générateur 232 5 comporte des nervures 251 susceptibles de coulisser sans tourner dans des gorges complémentaires 252 d'un arbre tubulaire 250. Le modulateur de pression comporte des moyens de commande 253 qui utilisent la rotation de la turbine 2j50 pour déplacer longitudinàlement la vanne 245. Pour ce faire, des filetages 254 et 255 de pas opposés sont réalisés 10 à une certaine distance l'un de l'autre sur l'arbre tubulaire 250. Un cliquet basculant 256, dont les extrémités supérieure 257 et inférieure 258 sont respectivement taraudées avec des pas opposés^est disposé dans l'alésage 244 à proximité des filetages 254 et 255. Ce cliquet 256 comporte en son milieu deux bras 259 et 260 (figure 12) articulés sur l'élément tubulaire 222 par des pivots 15 transversaux 261 et 262 situés de part et d'autre de l'arbre 250. Un ressort latéral 263 (figure 11B) situé entre l'élément tubulaire 222 et l'arrière du cliquet 256, en un point situé en dessous de l'axe des pivots 26l et 262, repousse vers l'extérieur l'extrémité supérieure 257 du cliquet 256. Pour amener le cliquet 256 dans la position représentée sur la figure 20 11B, les moyens de commande 253 comprennent un solénoïde 264 monté sur un support 265 fixé à l'intérieur de l'élément tubulaire 222. Ce solénoïde est équipé d'un poussoir 266 susceptible de venir en appui contre l'extrémité inférieure du cliquet lorsqu'on alimente en courant le solénoïde, faisant ainsi basculer le cliquet autour de l'axe transversal des pivots 261 et 262 jusqu'à ce que 25 l'extrémité supérieure 257 vienne s'engager dans le filetage supérieur 254 de l'arbre tubulaire 250. Si le filetage 254 et le taraudage de l'extrémité supérieure 257 du cliquet sont réalisés avec un pas à droite, une rotation dextrorsum de l'arbre 249 déplace l'arbre tubulaire 250 vers le bas par rapport à l'élément tubulaire 30 222. Un épaulement incliné 267, réalisé sur l'arbre tubulaire 250 au-dessus du filetage 254, écarte vers l'extérieur la partie supérieure 257 du cliquet 256 lorsque cet épaulement parvient au niveau de l'extrémité supérieure du cliquet. Le ressort 263 maintient le cliquet dans cette position jusqu'à ce que le solénoïde 264 soit de nouveau alimenté en courant. Lorsque le cliquet 256 bascule, 35 l'extrémité inférieure 258 (qui comporte de préférence un taraudage à gauche) s'engage dans le filetage inférieur 255 de l'arbre tubulaire. Si la rotation de l'arbre 249 continue dans le sens dextrorsum, l'arbre tubulaire se déplace alors vers le haut par rapport à l'élément tubulaire 222. L'alimentation en 71 28016 10 2112193 courant du solénoïde 264 déclenche donc un déplacement descendant puis ascendant de l'arbre tubulaire 250 par rapport au corps 225, l'énergie motrice étant fournie par l'arbre du générateur 252 solidaire de celui de la turbine 2J0. La vanne 245 peut être reliée directement à l'arbre tubulaire 250. 5 Toutefois, une liaison rigide entre l'arbre 250 et la vanne 245 pourrait endommager les moyens de commande 253 en cas de coincement de la vanne dans l'élément tubulaire 222. Pour éviter cet inconvénient, une tige 268 solidaire de la vanne 243 est montée coulissante dans l'arbre tubulaire 250. Cette tige traverse des joints 247 et 248. Comme représenté sur la figure 11B, un ressort héli-10 coïdal 269, disposé autour de la tige 268 entre le support 265 et un épaulement 270 de cette tige, repousse cette dernière vers le haut. L'alésage de l'arbre tubulaire 250 comporte une partie 271 de plus grand diamètre qui définit deux épaulements 272 et 273. La tige 268 comporte de plus une partie de diamètre réduit 275 qui définit deux épaulements 276 et 277 et autour de laquelle est 15 placé un ressort hélicoïdal 274. Les extrémités de ce ressort viennent en appui sur deux rondelles 278 et 279 montées coulissantes autour de la partie de diamètre réduit 275 de la tige 268. Tant que la tige 268 reste dans la position représentée sur la figure 11B, les rondelles 278 et 279 viennent en appui respectivement sur les épaule-20 raents inférieurs 272 et 276 d'une part, et les épaulements supérieurs 273 et 277 d'autre part. Tout déplacement de l'arbre tubulaire 250 entraîne donc la tige 268 et la vanne 243. Par contre, si la vanne 243 reste coincée en position haute, l'arbre tubulaire 250 n'est pas immobilisé du fait que 1'épaulement 273 peut se déplacer vers le bas en comprimant le ressort 274. Inversement, si 25 la vanne 243 est coincée dans une position plus basse que celle représentée sur la figure 11C, l'arbre tubulaire 250 peut se déplacer vers le haut par rapport à la tige 268 en comprimant le ressort 274. Dans les deux cas, le mouvement alternatif de l'arbre tubulaire 250 donne à la vanne une série de chocs, tantôt vers le haut, tantôt vers le bas, susceptibles de décoincer la vanne 30 243. En fonctionnement, on suppose tout d'abord que le solénoïde 264 n'est pas alimenté en courant, le poussoir 266 étant alors en position basse. L'extrémité supérieure 257 du cliquet 256 est dégagée du filetage 254 et l'extrémité inférieure 258 vient en appui sous le filetage inférieur 255, comme 35 représenté sur la figure 14. La vanne 243 est en position haute (figure lie) et l'arbre tubulaire 250 peut tourner librement, la turbine 230 étant entraînée par le fluide de forage. 71 28016 11 2112193 Si un signal électrique alimente en courant le solénoïde 264, le poussoir 266 se déplace vers le haut et fait basculer le cliquet 256 dont l'extrémité supérieure 257 s'engage dans le filetage supérieur 254 de l'arbre tubulaire 250. La rotation de l'arbre 249 est transformée en un mouvement des-5 cendant de l'arbre tubulaire. Grâce au ressort 274, l'arbre tubulaire 250 entraîne la tige 268 qui comprime le ressort 269 et amène la vanne 243 en position fermée représentée sur la figure 13. Lorsque le filetage supérieur 254 est entièrement vissé dans le cliquet 256, 1®épaulement 267 fait basculer le cliquet et engage l'extrémité 10 inférieure 258 avec le filetage inférieur 255» La rotation de l'arbre 249 entraîne alors l'arbre tubulaire 250 vers le haut. Ce mouvement ascendant ramène la vanne 243 à sa position initiale. Comme représenté sur la figure 14, le déplacement longitudinal de l'arbre tubulaire 250 s'arrête lorsque l'extrémité inférieure 258 du cliquet 15 s'échappe du filetage inférieur 255. Tant que le solénoïde 264 n'est pas réalimenté en courant, le poussoir 266 reste en position basse et la rotation de l'arbre 249 ne déplace pas la vanne 243 longitudinalement. Four que les arbres 249 et 250 puissent continuer à tourner lorsque la vanne 243 est momentanément fermée, la partie tournante du générateur 222 comprend de préférence une roue 20 libre (non représentée). De plus, un conduit de dérivation convenable peut être réalisé en parallèle avec les ouvertures 241 et 242 de façon qu'une partie du fluide continue à s'écouler lorsque la vanne est en position fermée, et entraîne ainsi de façon continue la turbine 230. 71 28016 12 2112193 REVENDICATIONS 1. Appareil pour la transmission en surface d'informations obtenues en cours de forage au fond d'un puits, du genre comprenant Tin modulateur de pression monté dans un corps, ledit corps, susceptible d'être connecté dans une 5 colonne de forage au-dessus d'un trépan, comportant un passage permettant l'écoulement d'un fluide de forage vers>,le trépan, ledit modulateur de pression, adapté à élaborer des impulsions de pression dans le fluide de forage, comprenant d'une part une vanne susceptible de se déplacer entre une première et une deuxième position ouvrant et obstruant respectivement ledit pas- 10 sage, et d'autre part, des moyens de commande de ladite vanne sensibles auxdites informations, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande comprennent : - un dispositif de déclenchement sensible auxdites informations pour déclencher le déplacement de ladite vanne vers ladite deuxième position 15 - un premier dispositif moteur, susceptible de fonctionner seule ment après le fonctionnement dudit dispositif de déclenchement, pour déplacer ladite vanne dans ladite deuxième position; - et -un deuxième dispositif moteur susceptible cb fonctionner seulement après l'arrivée de ladite vanne dans ladite deuxième position, pour 20 déplacer ladite vanne dans ladite première position. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de déclenchement est relié à la sortie d'un circuit de codage adapté à donner des signaux électriques représentatifs d'au moins une desdites informations pour commander de façon répétitive ledit dispositif de déclenchement. 25 ?• Appareil selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel lesdltes informations se présentent sous la forme de signaux électriques, caractérisé en ce que ledit dispositif de déclenchement comprend un solénoïde sensible aux-dits signaux électriques, ledit solénoïde étant adapté à déclencher le mouvement de ladite vanne vers ladite deuxième position lorsque ledit solénoïde 30 reçoit l'un desdits signaux électriques. 4. Appareil selon l'une des revendications 1 à 3> prend un appareillage de surface pour détecter sions de pression transmises en surface par le caractérisé en ce qu'il cornet traiter lesdites impul-fluide de forage. 71 28016 13 2112193 5. Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'un desdits dispositifs moteurs comprend des moyens d'entraînement utilisant la force motrice de l'écoulement du fluide à travers ledit corps pour dépla cer ladite vanne. 5 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens d'entraînement utilisent lesdites impulsions de pression pour déplacer ladite vanne. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens d'entraînement comportent une surface d'impact susceptible d'entraîner ladite vanne en se déplaçant le long dudit passage dans la direction dudit écoulement sous l'action desdites impulsions de pression. Appareil selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que l'autre desdits dispositifs moteurs comprend un mécanisme de rappel à ressort pour déplacer ladite vanne en sens inverse desdits moyens d'entraînement. 9. Appareil selon l'une des revendications 6 et 7» caractérisé en ce que ledit deuxième dispositif moteur comprend un mécanisme de rappel à ressort suscep tible de fonctionner seulement après l'arrivée de ladite vanne dans ladite deuxième position pour ramener ladite vanne à ladite première position. 20 10. Appareil selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que ledit deuxième dispositif moteur comprend un système réducteur de pression adapté à réduire les forces appliquées par le fluide sur lesdits moyens d'entraîne ment après que ladite vanne ait atteint ladite deuxième position et avant de ramener ladite vanne à ladite première position. 25 11. Appareil selon l'une des revendications 5 à 10 dans lequel ledit premier dispositif moteur comprend lesdits moyens d'entraînement, caractérisé en ce que lesdits moyens d'entraînement sont adaptés à amener ladite vanne dans ladite deuxième position sous l'action de la pression du fluide de forage passant à travers ledit passage. 7. 10 8. 15 71 28016 14 2112193 12. Appareil selon l'ensemble des revendications 7 et Hj caractérisé en ce que ledit dispositif de déclenchement est adapté à déplacer ladite surface d'impact d'une position de repos à une position intermédiaire dans laquelle ladite surface est soumise à ladite pression du fluide. 5 13. Appareil selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que ledit premier dispositif moteur comprend un organe de commande adapté à se déplacer entre une position passive et une position active dans ledit passage, ledit dispositif sensible à la pression étant disposé sur ledit organe de commande de façon à amener ledit organe à ladite position active, ledit 10 organe de commande étant adapté à déplacer ladite vanne dans ladite deuxième position lorsque ledit organe se déplace vers ladite position active. 14. Appareil selon l'ensemble des revendications 9 et 1J, caractérisé en ce que ledit mécanisme de rappel est adapté à ramener ledit organe de commande de ladite position active à ladite position passive et ladite vanne de ladite 15 deuxième à ladite première position. 15. Appareil selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit organe de commande est adapté à entraîner ladite vanne vers ladite première position lorsque ledit organe de commande revient à ladite position passive. 16. Appareil selon l'une des revendications 13 à 15 dans lequel ledit organe 20 de commande porte une surface d'impact, caractérisé en cé que ledit dispositif de déclenchement est adapté à déplacer ledit organe de commande de ladite position passive à une position intermédiaire dans ledit passage, ladite surface d'impact étant soumise, dans ladite position intermédiaire, à la pression du fluide de forage pour amorcer le déplacement dudit organe 25 de commande de vanne vers ladite position active. 17. Appareil selon l'une des revendications 6 ou 7 dans lequel ledit deuxième dispositif moteur comprend lesdits moyens d'entraînement sensibles à la pression, caractérisé en ce que ledit premier dispositif moteur comprend un mécanisme à ressort adapté à déplacer ladite vanne vers ladite deuxième 30 position fermée après fonctionnement dudit dispositif de déclenchement. 71 28016 15 2112193 18. Appareil selon la revendication 17, caractérisé en ce que ledit dispositif de déclenchement comprend un dispositif de verrouillage pour maintenir ladite vanne dans ladite première position, ledit dispositif de verrouillage étant adapté à libérer ladite vanne de façon qu'elle soit déplacée par 5 ledit mécanisme à ressort de ladite première à ladite deuxième position en réponse à une desdites informations. 19. Appareil selon l'une des revendications 17 et 18 caractérisé en ce que lesdits moyens d'entraînement sont adaptés à réduire les forces de pression appliquées sur ladite vanne après que ladite vanne ait atteint ladite 10 deuxième position, ledit deuxième dispositif moteur étant adapté à ramener ladite vanne à ladite première position après ladite réduction des forces de pression. 20. Appareil selon l'une des revendications 17 ou 18, caractérisé en ce que lesdits moyens d'entraînement sont adaptés à déplacer ladite vanne dans une 15 position de réouverture et en ce que ledit deuxième dispositif moteur est adapté à ramener ladite vanne de ladite position de réouverture à la première position. 21. Appareil selon la revendication 20, caractérisé en ce que ledit deuxième dispositif moteur comprend un deuxième mécanisme à ressort pour ramener 20 ladite vanne à ladite première position, ledit mécanisme à ressort ne fonc tionnant qu'après déplacement de ladite vanne dans ladite position de réouverture. 22. Appareil selon la revendication 20, caractérisé en ce que ladite vanne comprend un siège annulaire susceptible de se déplacer dans ledit passage 25 entre une position de repos et une position forcée et un obturateur suscep tible de se déplacer entre une position passive dégagée dudit siège définissant ladite première position et une position active engagée dans ledit siège lorsque ledit siège est dans sa position de repos, définissant ainsi ladite deuxième position mais dégagée dudit siège lorsque le siège est 30 dans la position forcée définissant ainsi ladite position de réouverture, ledit deuxième dispositif moteur comprenant une surface d'impact disposée sur ledit siège et soumise à une impulsion de pression du fluide lorsque ledit siège se trouve dans sa position de repos et que ledit obturateur se trouve dans ladite position active de façon à déplacer ledit siège vers 35 ladite position forcée. 71 28016 16 2112193 23. Appareil selon l'ensemble des revendications 21 et 22 caractérisé en ce que ledit deuxième mécanisme à ressort comprend un premier ressort fonctionnant seulement après déplacement dudit siège dans ladite position forcée pour ramener ledit siège à ladite position de repos et un deuxième ressort 5 fonctionnant seulement après déplacement dudit obturateur dans ladite posi tion active pour ramener ledit obturateur à ladite position passive après déplacement dudit siège dans ladite position de repos. 24. Appareil selon la revendication 5* caractérisé en ce que celui desdits dispositifs moteurs qui comprend lesdits moyens d'entraînement comprend de 10 plus des moyens de transmission pour transformer sélectivement le mouvement desdits moyens d'entraînement en un déplacement de ladite vanne. 25. Appareil selon la revendication 24, caractérisé en ce que lesdits moyens d'entraînement comprennent une turbine disposée dans ledit passage de façon à tourner sous l'action du fluide de forage. 15 26. Appareil selon la revendication 25, caractérisé en ce que ladite turbine entraîne un générateur électrique adapté à alimenter en puissance électrique ledit circuit de codage. 27. Appareil selon l'une des revendications 25 et 26, caractérisé en ce que lesdits moyens de transmission sont adaptés à déplacer ladite vanne dans 20 un sens ou dans l'autre lorsque la turbine tourne. 28. Appareil selon l'une des revendications 25 et 26, caractérisé en ce que lesdits moyens de transmission comprennent un premier élément fileté entraîné en rotation par ladite turbine et un deuxième élément taraudé susceptible de s'enclencher dans ledit élément fileté, l'un desdits élé- 25 ments étant relié à ladite vanne et l'autre audit corps de façon à déplacer ladite vanne par rapport audit corps de l'une à l'autre desdites première et deuxième positions.