Brevet FR2461803A1 — publié le 19810206

La présente invention concerne un dispositif pour introduire un tube guide vers le fond d'un sondage quand on fore un puits de pétrole ou de gaz, plus particulièrement pour un usage au loin des côtes ou off-shore, comprenant un derrick pouvant maintenir et abaisser des tubes guides et des trains de tiges,et pourvu d'un plateau rotatif pour introduireles trains de tiges,avec un moyen pour maintenir temporairement le ou les tubes guides abaissés, tandis que le plateau rotatif est monté dans un châssis pour déplacement entre une position active en alignement avec l'axe du puits à forer et une position latérale et inactive. Des dispositifs de ce type sont connus, o le déplacement du plateau rotatif vers sa position latérale et inactive, sert à laisser passer, dans le puits terminé, de grandes pièces, comme des vannes d'éruption. La présente invention a pour but de procurer un dispositif de ce type, particulièrement adapté à la mise en oeuvre d'une méthode dans laquelle pour introduire le tube guide, un (pré) forage et un martelage doivent être alternativement mis en oeuvre. Ce problème est résolu par l'invention parce que dans le châssis du plateau rotatif, sont prévus des moyens mobiles entre une position inactive au-delà du trajet du tube guide et une position active, ces moyens pouvant être situés en position active juste en-dessous du plan du plateau rotatif et, quand ce plateau est dans sa position inactive, ils peuvent retenir un train de tiges Ainsi, le dispositif selon l'invention permet d'attraper, après préforage avec le plateau rotatif situé en position active, le train de tiges relatif qui est suspendu dans le tube guide, par les moyens latéralement mobiles endessous du plateau rotatif, de façon que le train de tigespuisse être libéré du plateau rotatif et que ce dernier puisse être mis à sa position inactive, dans laquelle il y a suffisamment de place pour le passage dubloc de martelage ou de battage. Le train de tigespeut alors être connecté à l'extrémité inférieure d'une pièce intermédiaire qui doit être prévue sur le tube-guide, et qui doit être introduite plus amplement vers le fond du sondage par martelage, ensuite le tube guide avec le train de tigesqui y est suspendu, peut être encore introduit vers le fond du sondage par martelage. Dans un mode de réalisation préféré-, le derrick est constitué d'une colonne placée excentriquement par rapport à l'axe de la position active du plateau rotatif, cette colonne portant au moins un bras de levage et étant pourvue d'un moyen de guidage vertical pour un dispositif de martelage, ce moyen de guidage et le dispositif de martelage pouvant pivoter entre une position inactive et une position active, tandis que dans la position active, l'axe du dispositif de martelage coïncide avec celui de la position active du plateau rotatif. L'invention sera mieux comprise et d'autresbuts, caractéristiquesdétails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 montre une vue en perspective du dispositif selon l'invention; - les figures 2A à 2H montrent le dispositif selon l'invention en un certain nombre de positions successives lors de l'introduction d'une série de tubes.-guides dans le fond d'un sondage sous l'eau. Le dispositif illustré sur les dessins comprend un support 1 en forme de portique prévu mobile dans la direction de la flèche I sur un pont 2 qui s'étend en direction transversale d'une série de puits à forer. Le pont 2 comprend deux réservoirs de bouesde forage et il a deux rails 4 sur lesquels le support 1 est supporté mobile. Le pont 2, à son tour, est supporté par deux rails 5 qui s'étendent en direction longitudinale de la série de puits à forer (poutres anti- dérapantes) faisant partie de la structure fixe d'une plate- forme de forage ou plate-forme de production respectivement, et le long desquels le pont 2 avec le support 1 peut se déplacer en direction longitudinale de la série de puits à forer, dans la direction de la flèche II. Un châssis de support 6 (voir figure 1) est supporté par 246 1803 le support 1, et sur ce châssis est supporté, d'une part, le plateau rotatif 7 et d'autre part, est suspendueamovible une structure 8 en forme de cage qui s'étend vers le bas entre les deux parties latérales la et lb du support 1 et jusqu'à un niveau situé en-dessous de celui du pont 2. La cage 8 comprend un sol 9 ayant une ouverture centrale 10 par o peuvent passer les trains de tigeset des tubes guides ainsi que, si nécessaire, une pièce de transition ou d'adaptation à utiliser lors du martelage des tubes guides. Un sen'e-tubefixe 12estsuspendu au sol 9 par deux tiges d'ancrage détachables 11. Ce serre-tube est du type pneumatiquement ou hydrauliquement contractable et dilatable, connu en lui-même et par conséquent il n'est que schématique- ment représenté sur le dessin. Au-dessus du plancher 9 et parallèle à lui se trouve une plate-forme de support 13 mobile de bas en haut guidée le long de tiges de guidage 14 dans la cage 8 et pourvue d'une ouverture centrale 1Oa, alignée avec l'ouverture 10 pour le passage des tubes-guides, des trains de tigeset des pièces d'adaptation s'il y en a. Un second serre-tube 16 est suspendu à la plate-forme 13 par des tiges d'ancrage 15, ce serre-tube pouvant être du même type que le serre-tube 12 et étant prévu entre le sol 9 et le serre-tube 12. Les tiges d'ancrage 15 sont connectées amoviblesà la plate-forme de support 13 et elles s'étendent vers le bas à travers des ouvertures dans le sol 9. Pour déplacer la plate-forme de support 13 avec le serre- tube mobile 16 vers le haut et vers le bas, deux ensembles à cylindre et piston hydrauliques 17 sont utilisés dans le mode de réalisation envisagé, les cylindres étant montés fixement au sol 9 tandis que les tiges de piston sont connectées à la plate-forme de support 13. Afin de permettre un mouvement lu dispositif dans la direction de la flèche II le long des rails 5, il peut être nécessaire de détacher les serre-tubes 12 et 16 avec les tiges d'ancrage 11 et 15 respectivement, de la cage 8. Le plateau rotatif 7 qui peut être d'un type connu, est mobile dans la direction de la flèche III entre la position active illustrée sur la figure 1 et une position inactive située latéralement. Dans ce but, deux ensembles à cylindre et piston 18 sont utilisés dans le mode de réalisation envisagé. En position inactive, le plateau rotatif 7 laisse une grande ouverture de passage prévue dans le châssisde support 6 (non représentée en détail sur le dessin), par laquelle les tubes guides, les trains de tiges les pièces d'adaptation et mêmeua bloc de martelage peuvent bien passer. De plus, le plateau rotatif 7 peut être entraîné d'une façon connue par une source de puissance qui n'est pas plus amplement représentée. Un organe 19 est également monté dans le châssis de support 6, qui est mobile par deux ensembles à cylindre et piston 20 selon la flèche IV, d'une positioninactive illustrée sur les dessins à une position active. Cet organe 19 sert à recevoir et à retenir temporairement les trains de tigeq en particulier pendant la période o le pBteau rotatif est en positin inactive. Le derrick du dispositif selon l'invention, servant au levage nécessaire, est constitué d'une colonne 21 placée sur le support 1 excentriquement par rapport au puits à forer. Cette colonne comporte une partie de support 22, montée fixe- ment sur le support 1 et sur laquelle est tourillonnéerotative la colonne 23 elle-même. La colonne rotative 23 porte un bras de charge 24 à son extrémité supérieure, d'o un treuil 25 pouvant élever et abaisserZ les tubes-guides est suspendu, mobile en direction radiale. La colonne rotative 23 comporte de plus une coulisse verticale 26 le long de laqueLe une machine de martelage est montée mobile vers le haut et vers le bas, tandis qu'à proximité de l'extrémité supérieure de la colonne est prévue une position de levage 28 alignée par rapport à l'axe du poteau rotatif (dans tous les cas en sa position active). Cette position de levage, constituée par un treuil, est adaptée à abaisser et à élever les trains de tigeset coopère avec un treuil 29 prévu à la base de la colonne rotative 21. On décrira ci-dessous en plus de détail lVintroduction, au fond d'un sondage, d'une série de tubes guides au moyen du dispositif ci-dessus décrit. La figure 2A montre le dispositif selon l'invention dans 2461803 un cas o le bras de charge 24 est dans une position dans laquelle le premier tube guide 30 a été pris d'un espace de stockage de ces tubes guides. Le plateau rotatif 7 est en position inactive et retiré latéralement tandis que la machine à marteler 27 etla position de levage 28 sont de même en position inactive. Dans la position illustrée sur la figure 2B, le bras de charge 24 avec le treuil 25 et le tube- guide 30 qui y est suspendu, on été déplacés à une position sur l'axe du puits à forer. Dans cette position, le tube guide 30 est abaissé jusqu'à ce qu'il puisse être saisi, à son extrémité inférieure, par les serretubes 12 et 16. Le tube guide 30 est de plus libéré du bras de charge 24 afin d'être encore abaissé par les serre-tubes 12 et 16. Le serre-tube mobile 16 est manoeuvré de façon que l'extrémité supérieure du tube guide 30 s'étende juste au-dessus du serre-tube 16 quand la plate-forme de support 13 avec le serre-tube 16 est en position basse. Le serre-tube 12 est alors excité tandis que le serre-tube 16 est actionné vers sa condition inactive à la position supérieure, prêt à saisir l'extrémité inférieure d'un tube guide 30a suivant qui, entre temps, a été élevé parce que le bras de charge vidé a été pivoté vers la position selon la figure 1A, et ensuite pivoté pour retourner en alignement sur l'axe du puits. Cette phase est illustrée par les figures 2C et 2D. Dans la position selon la figure 2D, les deux tubes guides 30 et 30a peuvent être mutuellement soudés en x. Ensuite, en excitant alternati- vement les serre-tubes 12 et 16 et en déplaçant le serre-tube 16 vers le haut et vers le bas, le groupe de tubes guides 30, a peut être abaissé de façon échelonnée (voir figure 2E), c'est-à-dire jusqu'à ce que l'extrémité supérieure du groupe de tubes -guides s'étende juste au- dessus du serre-tube inférieur fixe et par conséquent soit en une position dans laquelle eLe peut être soudée-à l'extrémité inférieure d'un tube guide suivant. L'alimentation et l'abaissement d'autres tubes guides continuent jusqu'à ce que le tube guide inférieur de la série ne pénètre plus sous l'influence de son propre poids dans le fond solide sous l'eau. Alors, le moment est arrivé auquel la colonne rotative 23 avec a position de levage 28 est tournée vers la position active afin de prendre une série de trains de tigesd'un stock, par exemple prévu autour de la colonne, pour connecter la série et l'abaisser dans la série de tubes guides qui a déjà été introduite. Par conséquent, le plateau rotatif 7 est déplacé à sa position active afin de servir ensuite d'abord comme serre-tube puis d'abaisser ensuiteee façon échelonnée la série de trains de tigesqui est en train de croître. Après martelage, si nécessaire, quand la série de trains de tigesest suspendue dans la série de tubes guides, et dans ce but, le plateau rotatif 7 a été temporairement déplacé latéralement hors du chemin, le forage a lieu au moyen du plateau rotatif 7 et de la tige traditionnelle d'entraînement 31 qui lui appartient (voir figure 2F). En entratnantle plateau rotatif, alors un trou est préforé à une profondeur au-delà du point inférieur de la série de tubes guides, et dans ce trou la série de tubes-guides peut être encore abaissée et peut être encore entraînée vers le fond par martelage (voir la phase selon la figure 2G). Avant que la phase selon la figure 2G puisse avoir lieu, la tige d'entraînement 31 doit bien entendu être libérée et le plateau rotatif doit être replacé à sa position inactive. Avec l'organe 19 placé à sa position active, la série de trains de tigesest alors temporairement retenue, c'est-à-dire jusqu'au moment o le train de tiges supérieur à été couplé à l'extrémité inférieure de la pièce traditionnelle de transition ou d'adaptation 32 à placer à l'extrémité supérieure du tube- guide supérieur. Ensuite, le dispositif est prêt à la mise en oeuvre de la phase de martelage selon la figure 2G. Après avoir obtenu, de cette façon, une résistance prédéterminée contre une plus ample pénétration dans le fond, le dispositif est de nouveau déplacé à une position dans laquelle, en connectant d'autres trains de tigeq le forage est continué et ensuite, une phase de martelage continue et ainsi de suite. La figure 2F montre que pendant le martelage, le bras de charge 24 peut être actionné pour prEndre un tube guide 30c suivant. L'introduction de ce tube guide peut avoir lieu après passage de la machine de martelage à sa position inactive (voir figure 2H). 7 2461803 Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend -tous les moyens constituant des équivalents techniquesdes moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. 2 2461803 R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Dispositif pour introduire un tube guide vers le fond d'un sondage lorsque l'on fore un puits de pétrole ou de gaz plus particulièrement pour un usage off-shore,. du type compre- nant un derrick pouvant maintenir et abaisser des tubes-guides et des trains de tige et pourvu d'un plateau rotatif pour introduction des trains de tiges avec un moyen pour maintenir temporairement les tubes guides abaissés, tandis que le plateau rotatif est monté dans un châssis pour déplacement entre une position active en alignement avec l'axe du puits à forer et une position latérale et inactive, caractérisé par des moyens montés dans ledit châssis pour un mouvement entre une position inactive au-delà du trajet desdits tubes guides vers une position active et pouvant maintenir lesdits trains de tigesà un niveau en dessous dudit plateau rotatif quand ce dernier prend sa position inactive. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le derrick précité est formé d'une colonne placée excentriquement par rapport à la position active du plateau rotatif précité, ladite colonne portant au mdns un bras de levage et étant pourvue de moyens verticaux de guidage pour un dispositif de martelage, lesdits moyens de guidage et ledit dispositif de martelage étant réglables en rotation entre une position active en alignement avec la positXn active dudit plateau rotatif et une position inactive.