Brevet FR2259226A1 — publié le 19750822

La présente invention se rapporte à un outil d'ancrage dans un tubage pour tous appareils de production ou de contrôle et notamment pour une vanne de sécurité hydraulique. On connait différents appareils qui manoeuvrés à l'aide des tiges du câble de curage ou d'un fil d'acier permettent la mise en place dans un tubage et le retrait d'un outil d'ancrage auquel se trouve fixé un appareil de production notamment une vanne de sécurité hydraulique. Ces outils d'ancrage comportent des coins de section droite à peine inférieure à la section de fenêtres réparties à la périphérie du corps de l'outil, lesdits coins sous l'action d'un mécanisme de verrouillage sont déplacés vers l'extérieur ou ils s'ancrent dans une rainure circulaire tracée sur la paroi intérieure d'un raccord du tubage. Le mécanisme de verrouillage devant être associé aux moyens permettant le déverrouillage comporte divers contacts de surfaces tronconiques fonctionnant en butée et généralement un ressort de rappel ou bien une pluralité de lames de ressort rendant le déverrouillage automatique dès lors qu'un certain contact par butée a été rompu. Ces mécanismes recèlent les principales causes d'insécurité des outils d'ancrage et ceci est particulièrement grave lorsque l'outil reçoit de façon répétée des chocs lors des fermetures de vannes et les effets des à-coups de pression consécutifs auxdites fermetures. Dans des conditions particulières de puits à terre, où la vanne peut être disposée au niveau de la tete de puits, l'ancrage de l'outil par vissage dans un raccord de tubage a été envisagé, mais cette disposition très store ne peut être développée, car les règlements de sécurité à terre prévoient généralement la mise en place de la vanne de sécurité hydraulique dans le tubage à une certaine profondeur et en mer il est indispensable de disposer la vanne de sécurité au moins quelques mètres au-dessous du sol marin. La présente invention permet de pallier les inconvénients présentés par les outils actuellement utilisés en associant l'expansion des coins d'ancrage allant se loger dans une rainure tracée sur la paroi interne du raccord du tubage au verrouillage obtenu par vissage du manchon de manoeuvre, les opérations de vissage et dévissage étant réalisables à laide de tiges de manoeuvre à partir de la surface. L'outil selon l'invention pour l'ancrage dans un tubage pour tous appareils de production ou de contrôle comportant une chemise de verrouillage munie d'une rainure externe cylindrique limitée au moins vers le bas par une surface tronconique, ladite surface coopérant avec une portée également tronconique entaillant une pluralité de coins d'ancrage également espacés et dont la section droite de chacun est de dimensions peu inférieures à celles d'autant de fenêtres découpées dans une garniture de suspension dudit appareil, ladite garniture de suspension étant munie d'une butée annulaire externe dont le repos sur un siège annulaire partie intégrante de la paroi interne d'un raccord du tubage constituant le réceptacle de l'appareil, assure le positionnement de l'outil d'ancrage, les coins d'ancrage se trouvant alors face à une rainure cylindrique tracée dans la paroi interne dudit raccord, ladite rainure étant limitée au moins, vers le haut par une surface tronconique coopérant avec une portée également tronconique entaillant ladite pluralité de coins d'ancrage,.est caractérisé en ce que ladite chemise -de verrouillage est reliée a- la garniture de suspensions par un pas/ de vis à gauche et comporte des moyens de connection avec un dispositif procurant à ladite chemise de verrouillage séparément un mouvement de traction et un mouvement de rotation dans les deux sens. Dans une réalisation pre-rérée- les moyens de connection avec un dispositif procurant à ladite chemise de verrouillage sép-arément un mouvement de traction et un mouvement de rotation dans les deux sens sont constitués par au moins deux entailles longitudinales dans la partie supérieure de la chemise de verrouillage continuées latéralement par deux logements pour des ergots radiaux solidaires d'une tige axiale manoeuvrée de la surface. Dans diverses réalisations l'outil comporte à sa partie inférieure un filetage à droite ou tout autre moyen de fixation poir tous appareils de production ou de contrôle et notamment pour une vanne de sécurité hydraulique. L'invention sera mieux comprise dans la description suivante, donnée à titre non limitatif, d'une forme de réalisation illustrée par la figure jointe sur laquelle à droite de l'axe de symètrie est représentée une coupe de l'outil d'ancrage en position, mais non verrouillé et à gauche de cet axe une coupe de l'outil d'ancrage en position et verrouillé. En se référant à la figure on trouve une garniture de suspension 1 dont la partie inférieure comporte un filetage intérieur à droite 2 pour le vissage sur une vanne de sécurité hydraulique 3 et une butée annulaire externe 4 de positionnement correspondant à un siège annulaire.5 découpé à l'intérieur d'un raccord 6 de tube de production constituant le réceptacle de la vanne de sécurité. A l'intérieur de ladite garniture de suspension 1 se visse une chemise de verrouillage 7 par le moyen d'un pas de vis à gauche 8, la garniture de suspension comportant à sa partie supérieure un rétreint l'destiné à arrêter le déplacement de la chemise de verrouillage 7. La chemise de verrouillage 7 est munie d'une rainure 9 externe cylindrique limitée par deux surfaces tronconiques de pentes opposées 10 et 11, lesdites surfaces sont superposables par translation avec les parties tronconiques 12 et 13 de même pentes qui entaillent une pluralité de coins d'ancrage 14 également espacés.et dont le contour est de dimensions peu inférieures à celles d'autant de fenêtres 15 découpées dans la garniture de suspension 1 de ladite vanne 3 et correspondant à une rainure 16 creusée dans la paroi interne du réceptacle 6 de l'appareil. Les coins d'ancrage 14 sont constitués par des blocs en acier traité dont la section droite XX' est un rectangle, les faces interne et externe étant cylindriques. Des portées tronconiques 12 et 13 ont été tracées sur les arêtes, haute et basse, de la face interne, lesdites portées étant de pentes égales et opposées en forme de troncs de cones dont les sommets sont situés sur l'axe de la garniture d'ancrage. Sur les arêtes de la face externe des portées tronconiques 17 et 18 ont été tracées lesquelles sont superposables par translation avec les portées tronconiques 19 et 20 des extrémités, supérieure et inférieure, de la rainure cylindrique 16 creusée dans le réceptacle 6 de l'appareil. La partie supérieure de la cheminée de verrouillage 7 comporte au moins deux entailles 21 pour le passage des ergots d'un outil de verrouillage et de déverrouillage, non figuré, et, au moins, deux logements 22 pour lesdits ergots, le déplacement desdits ergots étant indiqué par une ligne discontinue et une flèche tracée dans le sens de l'accrochage. La partie inférieure de la chemise de verrouillage 7comporte un rétreint externe 23 tronconiqueSpente' a environ 45 > constituant une butée pour le repos de ladite chemise sur un siège homologue 24 découpé sur le raccord supérieur 25 de la vanne 3, elle comporte également un retreint interne 26. Ces deux retreints externe et interne réduisent l'épaisseur de ladite chemise de telle façon que celle-ci soit logée entre le raccord supérieur 25 de la vanne 3 et un tube interne 27 mobile faisant partie intégrante de ladite vanne 3. La partie inférieure de la chemise de verrouillage 7 comporte sur sa face interne une rainure 28 constituant le logement d'un joint 29 établissant l'étanchéité entre ladite chemise et le tube 27. I1 va de soi que l'étanchéité doit être assurée quelle que soit la position relative de la chemise de verrouillage 7 et du tube 27 de la vanne. Cette étanchéité peut être assurée par deS moyens différents si cela est requis pour le modèle de vanne ou le type d'appareil de production ou de contrôle dont le raccord assure l'ancrage. En effet ce raccord d'ancrage peut être réalisé dans différentes variantes adaptées aux divers matériels dont il permet l'accrochage dans le tube de production, notamment dans les puits de production d'hydrocarbure et de vapeur d'eau à température élevée. L'outil d'ancrage décrit ci-dessus fonctionne de la manière suivante La vanne de sécurité hydraulique ou l'appareil de production ou de contrôle étant vissé dans la partie inférieure de l'outil d'ancrage au moyen du pas de vis à droite 2, l'outil est suspendu par des ergots perpendiculaires à une tige manoeuvrée de la surface. La descente s'effectue jusqu'à ce que la butée annulaire externe 4 prend appui sur le siège 5 faisant partie intégrante du réceptacle de la vanne de sécurité. Le positionnement est ainsi effectué. Les coins d'ancrage sont situés en face de la rainure 16 tracée sur la surface interne dudit réceptacle. Une rotation à gauche des ergots de l'outil de verrouillage entraine la rotation de la chemise 7 qui se déplace vers le haut de la position à droite de la figure jusqu'à la position à gauche de la même figure. Durant le déplacement l'action de la portée tronconique 11 de la chemise sur la portée tronconique 13 des coins d'ancrage 14 provoque le déplacement latéral desdits coins à travers les fenetres 15 découpées dans la garniture de suspension 1 jusqu'à leur logement dans la rainure 16 creusée dans la partie interne du réceptacle de la vanne. L'anerage ainsi réalisé présente une sécurité absolue. Pour désancrer le raccord il faut par une rotation à droite de lachemise 7 provoquer le déplacement de celle-ci à l'intérieur du raccord 1 jusqu'à ce que la rainure 9 soit en face des coins d'ancrage 14. Cela est obtenu lorsque la portée 23 vient reposer sur le siège 24. A partir de cette position une traction effectuée vers le haut à l'aide des ergots provoque le retrait des coins d'ancrage 14 à travers les fenêtres 15 dans la rainure 9, par l'action de la portée tronconique 19 qui limite vers le haut la rainure 16 tracée dans la paroi interne du receptacle de la vanne sur les portes tronconiques supérieures 17 des coins d'ancrage. L'outil d'ancrage qui vient d'être décrit peut porter par le moyen du filetage intérieur à droite 2 une vanne de sécurité hydraulique, il peut porter tout autre appareil de production ou de contrôle. Cet appareil peut être commandé de la surface par un circuit hydraulique comme cela est réalisé avec les vannes de sécurité hydraulique ou bien comporter un mécanisme déclenche à l'aide d'une masselotte lancée de la surface ou par tout autre moyen. L'outil d'ancrage selon l'invention présente donc un caractère général d'utilisation sur les puits de production de tout fluide sous pression, notamment hydrocarbures liquides ou gazeux, vapeur d'eau. REVENDICATIONS 1. Outil d'ancrage dans un tubage pour tous appareils de produc- tion ou de contrôle comportant une chemise de verrouillage. munie d'une rainure externe cylindrique limitée au moins vers le bas par une surface tronconique, ladite surface coopérant av'ec une portée également tronconique entaillant une pluralité de coins d'ancrage également espacés et dont la section droite de chacun est de dimensions peu inférieures à celles d'autant de fenêtres découpées dans une garniture de suspension dudit appareil, ladite garniture de suspension étant munie d'une butée'annulai- re externe dont le repos sur un siège annulaire partie. inté grante de la paroi interne d'un raccord du tubage constituant le réceptacle de l'appareil assure le positionnement de l'outil d'ancrage, les coins d'ancrage se trouvant alors face å une rainure cylindrique tracée dans la paroi interne dudit raccord, ladite rainure étant limitée au moins vers le haut par une sur face tronconique coopérant avec une portée également tronco nique entaillant-ladite pluralité de coins d'ancrage, caracté- risé en ce que ladite chemise de verrouillage est reliée à la garniture de suspension par un pas de vis à gauche .et comporte des moyens de connection avec un dispositif procurant å ladite chemise de verrouillage séparément un mouvement de traction et un mouvement de rotation dans les deux sens. 2. Outil d'ancrage suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de'connection avec un dispositif procurant à. ladite chemise de verrouillage séparément un mouvement de trac tion et un mouvement de rotation dans les deux sens sont cons titués par au moins deux entailles longitudinales dans la par tie supérieure de la chemise de verrouillage continuéeslaté ralement par deux logements pour des ergots radiaux solidaireS d'une tige axiale manoeuvree de la surface. 3. Outil d'ancrage'suivant les revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'il comporte à sa partie inférieure un filetage à droite ou tout autre moyen de fixation pour tous appareils de ~production ou de contrle-et notamment pour une vanne de sécu rité hydraulique.