Brevet FR2470237A1 — publié le 19810529

La présente invention se rapporte au domaine des stabilisateurs utilisés dans les opérations de forage de puits de pétrole pour aider à forer-des puits obtenus par forage dirigé-, des forages verticaux et pour empêcher un "blocage" entre le train de tiges et le sondage, par les lames du stabilisateur qui empêchent le train de tiges de contacter les côtés du trou du puits de forage. Dans le passé, des stabilisateurs étaient formés dans le train de tiges tandis que ce dernier était descendu dans le trou; cependant, cet agencement présente plusieurs caractéristiques non souhaitables parce que cela ajoute des raccords de tige au train de tiges, ce qui augmente les points possibles de rupture dans le train de tiges et provoque des variations des longueurs des masses-tiges> ce qui augmente le temps de manoeuvre et crée des conditions peu sûres d'utilisation pour le personnel de l'installa- tion de forage et nécessite par ailleurs un assemblage spécial au fond du sondage, qui augmente les frais du forage et ne permet pas l'ajustement du stabilisateur le long du train de tiges sans changer les réductions> ce qui augmente encore les prix du forage. L'utilisation de stabilisateurs bloqués ou verrouillés a été suggérée pourrésoudre ces aspects non souhaitables. Typiquement, ce stabilisateur a un corps avec des lames s'étendant vers l'extérieur, deux capuchons extrêmes pour liaison au corps, un anneau plein et interne de verrouillage et deux anneaux pleins et externesde verrouillage, avec une seule surface effilée pour chaque anneau. Le stabilisateur est relié entre des joints mâle et femelle sur le train de tiges en plaçant l'anneau de verrouillage interne à l'intérieur du corps, en plaçant ensuite un anneau de verrouillage externe à chaque extrémité, la surface effilée étant tournée vers l'anneau de verrouillage interne. Deux capuchons extrêmes sont utilisés pour forcer les anneaux ensemble dans le corps pour relier le stabilisateur au train de tiges. Cet agencement présente une difficulté majeure par son incapacité d'être réutilisé après avoir été fixé une fois, cette difficulté étant provoquée par l'incapacité inhérente des anneaux pleins à être serrés autour du train de tiges sans être déformés. Comme cela est de plus indiqué dans le brevet U.S. No. 3 916 998, le brevet U.S. No. 4 101 179 et le brevet U.S. No. 4 105 262, des combinaisons d'anneaux fendus et/ou de colliers de serrage sont utilisées pour attacher ou fixer les stabilisateurs au train de tiges. La présente invention a pour objet un stabilisateur de construction simple et peu coûteuse, qui est attaché amovible ou de façon détachable à un train de tiges. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails 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 est une vue en élévation, partiellement en coupe, montrant un stabilisateur selon l'invention installé sur un train de tiges dans un puits; - la figure 2 est une vue en élévation et agrandie, partiellement en coupe, illustrant une construction détaillée de l'invention représentée sur la figure 1; et - la figure 3 est une coupe transversale partielle faite suivant la ligne A-A de la figure 2. Comme on peut le voir sur la figure 1, un train de tiges 10 est placé dans un trou de sondage 12, le trou 12 étant formé par le trépan 14 d'une façon bien connue. Comme on le sait également, quand le trépan 14 fore un trou de sondage 12 plus profondément dans le terrain, il est nécessaire d'ajouter une massetige 16, fixée au train de tiges 10perdes raccords male-femelle traditionnels comme en 20. Comme cela est illustré, le stabilisateur selon l'invention est généralement désigné par le repère 22 et il est fixé à la masse-tige 16 cependant, on comprendra que de nombreux stabilisateurs ou des stabilisateurs multiples peuvent être attachés au train de tiges à tout niveau souhaité. Comme cela est illustré sur la figure 2, le stabilisateur 22 comporte un corps 24 ayant des lames 26 qui s'en étendent vers l'extérieur pour contacter les côtés du trou de sondage ou de forage 12 (figure 1). Le stabilisateur 22 comprend également des capuchons extrêmes 28 et 30, des cales de serrage 32 et 34, un certain nombre de moyens formant ressorts 36 et 38 et des moyens formant broches 40 et 42.- Le corps 24 comporte une section centrale 44 ayant une surface interne 46 qui contacte la masse-tige 160 De chaque côté de la surface intérieure centrale 46 se trouvent deux surfaces effilées de façon opposée 48 et 50 qui s'éloignent de la surface interne 46. Chaque surface effilée 48 et 50 s'étend vers l'extérieur jusqu'aux sections intérieurement filetées 52 et 54, respectivement0 Comme cela est mieux illustré sur la figure 2, les lames 26 s'étendent vers l'extérieur pour contacter le trou de sondage 12 comme on le sait bien, et s'étendent sensiblement sur toute la longueur longitudinale du corps 24, et elles font corps, à chaque extrémité, avec les extrémités externes 56 et 58 respectivement, des sections respectives filetées 52 et 54. Chaque capuchon extrême 28 et 30 comporte un collier pour montage autour du train de tiges 16 et un certain nombre.de filetages externes 62 pour un engagement fileté avec les filetages 52 et 54 respectivement du corps 24. Une lèvre ouorÈane 64 de retenue du capuchon est monté à l'extrémité des sections filetées 62 et forme un section fendue 66 définie par la lèvre ou extension 64 et le coin ou bord 68 du capuchon extrême 60. Les organes formant cales de serrage 32 et 34 2470237 i comprennent une surface interne 70, comportant un certain nombre de dentelures ou dents 72 pour serrer très fortement le train de tiges 16. La surface externe 64 des organes formant cales 32 et 34 comprend une surface effilée 76 complémentaire des surfaces effilées 48 et respectivement, du corps 24>à proximité des dents 72 pour former une section 78 en forme de coin. La surface externe 74 comporte également une partie 80 ayant une fente 82 de réception et de retenue d'un ressort formée par la lèvre 64 et le bord 96. Comme on peut le voir sur la figure 2, la lèvre 96 recouvre la lèvre 64 du collier extrême 60 pour retenir les organes formant cales 32 et 34 en position comme on l'indiquera ci-après. Un certain nombre de moyens formant ressorts ondulés ou autres ressorts appropriés 36 et 38 respectivement, sont placés dans la fente de retenue 82 pour forcer continuellement les organes formant cales 32 et 34 vers la section centrale 46 du corps 24 du stabilisateur, ce qui force ainsi les organes 32 et 34 à serrer très solidement la masse-tige 16. Comme cela est illustré sur la figure 2, chaque organe 32 et 34 s'étend partiellement autour de la masse-tige 16 ainsi chaque extrémité longitudinale 84 (dont une seule est représentée) définit un espace longitudinal 86 et ils sont forcés l'un vers l'autre pour rétrécir cet espace 86 tandis que les organes 32 et 34 serrent la masse-tige 1-6. Comme cela est amplement illustré sur les figures 2 et 3, des moyens formant broches 42 et 40 sont insérés dans des ouvertures 88 adjacentes à chaque extrémité (non répérée) des lames 26, ces ouvertures 88 traversant le corps 24 du stabilisateur. Des broches sont insérées dans les ouvertures et soudées comme en 92 au corps 24 pour empêcher un mouvement de ce corps, des organes formant cales 32 et 34 et des organes formant capuchons 28 et 30 respectivement, les uns par rapport aux autres. Comme cela est illustré, le moyen formant broche 42 défini par la broche 90 s'étend dans l'ouverture 88 afin que la tête 90a y soit insérée et que la section de retenue 90b d'un plus petit diamètre que la tête 90a, traverse l'ouverture 88 pour venir dans l'espace 86 formé dans les extrém1ils longitudinales 84 des organes 32 et 34. On comprendra que la section de retenue 90b ne s'étend pas au-delà de la surface interne 70 des organes formant cales 32 et 34 ce qui empêche ainsi l'usure des organes formant broches 40 et 42 à proximité de la masse-tige 16. Tandis que les capuchons extrêmes 28 et 30 sont serrés à la section interne filetée du corps 24, les moyens formant ressorts 36 et 38 sont comprimés, ce qui les force à exercer une force sur le bord 96 pour forcer les organes 32 et 34 vers la section centrale 44 du corps 24. Le serrage des capuchons extrêmes 28 et ou la rotation du train de tiges 16 force les capuchons extrêmes 28 et 30 et le corps 24 à tourner de façon que l'extrémité longitudinale 84 des organes 32 et 34 engage. le coin 90c formé par l'intersection de la tête 90a et de l'extrémité 90b pour empêcher un mouvement des organes 32 et 34 par rapport au corps 24 et aux capuchons extrêmes 28 et 30. De cette façon, quand le stabilisateur 22 est assemblé comme on l'a décrit ci-dessus, et que les dents 72 serrent solidement le train de tiges 16 par la sollicitation des moyens formant ressorts 36 et 38 sollicitant les moyens de serrage 32 et 34 respectivement, vers la section centrale 44 du corps 24 pour permettre aux dents 72 de serrer solidement le train de tiges, un mouvement du corps 24 par rapport à ses différentes partieset au train de tiges 16 est empêché. 2470237 1 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 techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. 24702 3 R E V E N D I C A T I O N S REVENDI CATI ONS 1. Stabilisateur détachable pour mise en place sur un train de tiges caractérisé en ce qu'il comprend: (a) un corps de stabilisateur (24) placé autour dudit train de tiges (10) et ayant: des filetages (52,54) à la surface interne de chaque extrémité dudit corps, des. surfaces effilées (48, 50) à l'intérieur dudit corps qui s'étendent de chaque filetage jusqu'à une partie médiane (46) dudit corps des lames de stabilisateur (26) qui s'étendent de l'extérieur dudit corps pour empêcher un blocage dudit train de tiges - (b) un capuchon extrême (28, 30) monté à chaque extrémité dudit corps et ayant: des filetages externes (62) à une extrémité pour Otre vissés à chacun des filetages à l'extrémité de - chaque corps; une fente de retenue (66) d'un capuchon extrême formi à l'intérieur dudit capuchon extrême, ladite fente étant placée à l'extrémité intérieure filetée (c) au moins un coin de serrage (32, 34) pour chaque extrémité dudit corps comprenant: une surface intérieure et lisse (70) ayant des dents (72) pour serrer l'intérieur dudit train de tiges; une surface extérieure (74) ayant une surface effilée (76) complémentaire et adjacente aux surfaces effilées dudit corps ladite surface extérieure comprenant de plus une fente de retenue et de réception d'un ressort (82) et une lèvre de retenue (96), ladite section formant lèvre s'étendant dans et étant reçue par ladite fente de retenue du capuchon extrême pour retenir ledit coin en position par rapport audit corps et audit train de tiges; 2470237 1 (d) un moyen formant ressort (36, 38) monté dans ladite fente de retenue et de réception d'un ressort pour retenir très serré chaque coin par rapport audit corps et pour forcer chacun desdits coins vers l'intérieurz l'un vers l'autre pour permettre à ladite surface effilée de chaque coin de glisser sur les surfaces effilées respectives dudit corps pour forcer lesdits coins à engager de façon très serrée ledit train de tiges; et (e) un moyen formant broche (40, 42) traversant ledit corps et contactant ledit coin de serrage pour empêcher un mouvement dudit coin, dudit corps et dudit capuchon extrême les uns par rapport aux autres. 2. Stabilisateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen formant broche précitée comprend une -extrémité de retenue s'étendant vers l'extérieur à travers le corps précité, une extrémité longitudinale de chaque coin de serrage précité étant en contact avec ladite extrémité de retenue pour empêcher un mouvement de rotation dudit coin sur le train de tiges précité. 3. Stabilisateur pour mise en place sur un train de tiges caractérisé en ce qu'il comprend (a) un corps de stabilisateur ayant une surface interne et une surface externe avec des lames de stabilisa- teur s'étendant vers l'extérieur; (b) un moyen d'engagement monté sur la surface interne dudit corps de stabilisateur pour engager très serré ledit train de tiges; (c) un moyen de sollicitation montéavec ledit corps pour solliciter continuellement ledit moyen d'engagement afin qu'il engage très serré ledit train de tiges (d) un moyen d'arrêt de rotation traversant ledit corps jusqu'audit moyen d'engagement pour empêcher un mouvement de rotation dudit moyen d'engagement et empêcher un mouvement dudit corps par rapport audit moyen d'engagement.