Brevet FR2499030A2 — publié le 19820806

FR 2499030 A2 19820806 FR 8101774 A 19810130 La présente invention a pour objet une forme de réali- sation perfectionnée du dispositif protecteur pour les tubes dits "casing" tel que défini dans la demande de brevet prin- cipal n0 77 15488 du 20 mai 1977 et dans la demande de Pre- mier certificat d'addition n0 77 36222 du 1er décembre 1977. On rappellera que les'tubes dits "casing" sont desti- nés aux forages, notamment pétroliers et que ces tubes, qui comportent des extrémités filetées coniques sont cou- ramment livrés à la sortie des usines de production munis de protections d'extrémité dont l'une est constituée d'un manchon métallique taraudé, adapté par vissage sur l'une des extrémités du tube. C'est cet ensemble tube fileté et manchon d'extrémi- té que le dispositif protecteur en matière plastique selon l'invention vise à protéger contre les agressions de l'envi- ronnement. Dans le préambule du Premier Certificat d'addition précité, on a exposé les problèmes à résoudre en vue de cette protection et la solution proposée était caractérisée en ce que, le dispositif protecteur étant constitué, selon la revendication 1 du brevet principal, d'un embout coiffant ledit manchon métallique et d'une bague, enfilée sur le tube et susceptible d'être temporairement solidarisée par engagement élastique avec ledit embout, ce dernier se ter- mine, à son extrémité libre, par une extension annulaire extérieurement profilée et en ce que ladite bague affecte la forme d'une couronne à trois lèvres concentriques, sen- siblement parallèles, orientées selon l'axe de l'embout et dont l'une est serrée contre la surface extérieure dudit tube, lèvres extérieure et intérieure définissant par rap- port à une lèvre médiane deux évidements annulaires adJa- cents, ouverts en direction dudit embout, l'un intérieur et l'autre extérieur dans lequel vient se loger ladite exten- sion annulaire de l'embout et dont l'une des faces présente un profil complémentaire de celui de ladite extension avec lequel elle coopère par engagement élastique. On comprend donc que cette disposition assure, d'une part, la retenue de l'embout sur le manchon métallique d'ex- trémité et, d'autre part, l'étanchéité de la protection à la base de ce manchon. La bague comporte, ainsi que précisé ci-dessus, une lèvre intérieure qui vient épouser étroitement, par flexibi- lité, la surface extérieure du tube et assure ainsi l'étan- chéité à ce niveau. Le perfectionnement, objet de la présente demande, concerne en fait la commodité de mise en place de l'ensemble embout-bague. En effet, à ce jour, l'utilisateur du dispo- sitif protecteur selon l'invention pouvait procéder comme suit: a) dévisser le manchon métallique livré d'usine sur l'extrémité du tube, b) coiffer ce manchon de l'embout protecteur selon l'invention éventuellement avec préchauffage de ce dernier-, c) enfiler la bague sur l'extrémité nue du tube, d) revisser en position le manchon métallique coiffé de son embout, e) accoupler l'embout et la bague en vue de la pro- tection définitive. Ce mode opératoire est susceptible d'être amélioré sur la base des considérations ci-après: 1. Les tubes de forage sortent de production coiffés de leur manchon métallique d'extrémité, 2. Sur le plan général, il est recommandé d'éviter les manipulations hors d'usine (la mieux équipée pour y procéder rationnellement) des dispositifs protecteurs selon 1' invention, 3. En tout état de cause, le dévissage du manchon métallique et sa remise en place se traduisent par une per- te de temps et des frais de main-d'oeuvre, 4. L'enfilage de la bague sur le tube exige une manipulation de ce dernier, alors que le filetage d'extrémité que l'on veut protéger est précisément exposé, 5. La mise en place de l'embout sur le manchon ne demanderait pas le dévissage de celuici dès lors que la bague avec laquelle il coopère se trouverait sur le tube. Le problème à résoudre est donc d'éviter à la pose du dispositif protecteur certaines manipulationsque ce soit en ou hors d'usine,et d'accoupler embout et bague du dispositif protecteur selon l'invention sans porter préjudi- ce aux qualités d'étanchéité, l'amélioration ne devant pas entrainer des processus de moulage plus complexes ou un coût de réalisation sans rapport avec l'avantage recherché. La solution proposée à cet effet par l'invention con- siste en ce que dans un dispositif protecteur selon la reven- dication 1 du brevet principal et l'une quelconque des reven- dications du premier certificat d'addition, la bague destinée à coopérer par engagement élastique avec ledit embout présen- te au moins une fente dans le sens axial, laquelle définit deux faces de contact de manière à pouvoir être entr'ouverte élastiquement pour être engagée radialement sur le tube - à ceinturer et en ce que les deux parties terminales défi- nissant ladite fente comportent un moyen d'assemblage réci- proque permettant de rétablir la continuité de ladite bague. Selon une variante de cette forme de réalisation, ladite bague comporte, opposée à ladite fente, une articula- tion axiale permettant de l'entr'ouvrir librement pour son engagement sur le tube à ceinturer. Selon une autre variante, ladite bague comporte deux fentes dans le sens axial, diamétralement opposées, les deux parties semi-cylindriques ainsi définies qui viennent respectivement ceinturer le tube comportant un moyen d'assem- blage réciproque permettant de rétablir la continuité de la bague. On appréciera que, dans l'une ou l'autre forme de réalisation de la bague, on a résolu de façon simple et économique le problème de la mise en plate de la bague du dispositif protecteur sans avoir à dévisser le manchon mé- tallique. Il va de soi que le moyen d'assemblage permettant de rétablir la continuité de la bague peut présenter les formes de réalisation les plus variées allant de profils complémentaires coopérant par agrafage "tangentiel" ou par coulissement jusqu'à la clavette venant enserrer des exten- sions terminales appropriées de:La bague fendue ou des deux demi-bagues. Certaines de ces formes de réalisation seront décri- tes, à titre d'exemples non limitatifs, dans la description qui va suivre et seront. énoncées dans des revendications dépendant de-celles définissant la conformation fondamenta- le de la bague selon l'invention. La description se réfère aux dessins annexés qui représentent: - la figure 1; une vue en perspective d'une forme de réalisation de la bague selon l'invention avec fente et assemblage par agrafage "tangentiel"; - la figure 2; une coupe selon II-II de la.figure 1 montrant les profils de l'agrafage; - la figure 3; une vue en perspective d'une forme de réalisation de la bague avec fente et agrafage par cla- vette; - la figure 4, une coupe selon IV-VI de la figure 3 montrant les profils de l'agrafage par clavette; - la figure 5; une vue en perspective d'un tube de forage avec un manchon métallique coiffé de l'embout protecteur selon l'invention - et arrachement partiel per- mettant de voir la partie interne - et une bague en deux parties, représentée non assemblée et prévue pour agrafage tangentiel; - la figure 6; une-vue en perspective d'un tube semblable à celui de la figure 5 avec une bague en deux parties, représentée ceinturant le tube, non assemblée et prévue pour agrafage par coulissement axial; - la figure 7 est une vue de l'ensemble de la fig. 6, les deux demi-bagues ayant été assemblées par coulissement de l'une d'elles dans le sens de la flèche F mais la bague reconstituée n'étant pas encore engagée avec l'embout; - la rigure 8 est une vue en coupe selon VIII-VIII de la figure 7 montrant un exemple de profil d'accouplement par coulissement; - les figures 9 et 10 sont des vues de l'ensemble de la figure 6, la reconstitution de la bague et son enga- 249903c gement avec l'embout ayant lieu die façon différente de celle des figures 6 et 7. On précisera que les modes de réalisation des figu- res 1 et 3 peuvent selon les cas, comporter ou non une arti- culation, diamétralement opposée à la fente, permettant une ouverture libre pour ceinturage du tube à protéger. Cette articulation peut affecter de nombreuses formes bien connues de l'homme de l'art et qui ne seront donc pas décri- tes et n'ont pas été représentées sur les dessins. En se référant aux figures 1 et 3 et en reprenant les indices numériques des figures du'premier certificat d'addition, la bague désignée dans son ensemble par 2, présen- te une couronne 14 de laquelle se détachent trois lèvres concentriques dont seules sont représentées, pour alléger le dessin, celles extérieure 15 et intérieure 17, la lèvre 17 se prolongeant vers le bas par une jupe légèrement conique 20. La lèvre 15 comporte un profil dentelé 21 qui est complémen- taire de celui de la partie inférieure de l'embout et que l'on retrouve sur les figures 5 à 10. Cette bague 2 présente une fente longitudinale 23; au niveau de la jupe 20, les parties terminales définissant la fente présentent dans la figure 1 respectivement une extension en forme de crochet 24 et un retour en dent 25 et dans la figure 2 des tenons en demi-queue d'aronde 26, 27 susceptibles de coopérer par coulissement axial avec une clavette 28, les ensembles crochet, dent 24, 25 et tenons, clavette 26, 27, 28 permettant dans les deux cas de refermer, en la resserrant, la bague autour du tube à protéger pour la chasser ensuite en direction de l'embout coiffant le manchon métallique en vue de son accouplement élastique avec celui-ci. La clavette 28 est maintenue en position, dans le mode de réalisation de la figure 3, par une chevil- le 29 qui passe par des trous ménagés dans la clavette et les tenons 26, 27. Il va de soi que cette clavette pour- rait être immobilisée en position de nombreuses autres fa- çons dont le collage ou des ergots qui viendraient s'encas- trer dans la couronne 14. La clavette pourra d'ailleurs être réalisée dans toute matière adaptée, le cas échéant, différente de celle constituant la bague et/ou l'embout. Les figures 3 et 4 montrent comment, dans les deux formes de réalisation, s'effectue la fermeture de la bague, étant entendu qu'un joint (non représenté) peut être logé dans la fente 23 avant agrafage pour améliorer l'étanchéité entre faces en regard de la fente de la bague. La figure 5 montre d'une part, le tube 50 sur l'extré- mité filetée 51 duquel a été vissé le manchon métallique 52 lui-même coiffé à fond de l'embout 1 selon l'invention. On retrouve en 7 la jupe d'embout qui se termine par une extension annulaire 10 munie sur sa face externe d'un profil dentelé 11 complémentaire de celui 21 de la bague 2. Cette bague 2 est réalisée en deux coquilles 30, 31 semblables susceptibles d'être solidarisées pour ceinturer le tube au moyen de crochets 32 qui peuvent de venir s'encas- trer et être retenus dans des logements 33. Dans ce cas aussi, on peut prévoir l'interposition entre les faces 34, et 34', 35' en regard de joints élastiques. Il s'agit là d'un mode d'agrafage "tangentiel" qui peut être réalisé selon de très nombreuses variantes. Les figures 6 à 10 illustrent un même type de bague en deux coquilles 30, 31 prévues pour assemblage coulissant par l'engagement de tenons 36 (par exemple en queue d'aronde) dans des mortaises 37 respectivement prévues sur les faces en regard des coquilles 30, 31; ces tenons 36 sont dimension- nés pour venir en butée sur le profil dentelé 21 de la bague. Un joint pourra être intercalé, comme exposé précédemment, entre les faces au regard des coquilles 30, 31 et même, si on le désire au fond la mortaise 37. La figure 7 montre,à l'état assemblélles coquilles , 31 de la figure 6, la figure 8 illustrant un mode d'as- semblage en queue d'aronde. Par translation dans le sens de la flèche F, la bague 2 peut alors être engagée sur l'ex- tension annulaire 10 de l'embout 1, les profils dentelés 1i et 21 coopérant pour la retenue en position de la bague 2 contre l'embout 1. Dans les figures 9 et 10, on illustre un autre mode d'assemblage de l'ensemble embout-bague, une coquille 30 de cette dernière étant d'abord engagée sur l'extension 10 de l'embout, la coquille 31 étant ensuite engagée par cou- lissement axial simultanément avec la coquille 30 et l'ex- tension 10 de l'embout. Ainsi qu'on l'a mentionné plus haut, le perfection- nement, objet du présent certificat d'addition vise essen- tiellement la conformation de la bague en vue de permettre sa mise en place sur le tube sans avoir à dévisser le man- chon métallique engagé sur l'extrémité filetée conique du "casing". La fermeture de la bague qu'elle soit fendue, avec ou sans articulation, ou en deux parties, peut s'effec- tuer selon de nombreuses variantes qui toutes font partie intégrante de l'invention; il en est de même des matériaux constitutifs des éléments auxiliaires, clavettes, chevilles, etc. Pour finir, on signalera que l'embout 1 des figures à 10 est représenté avec une cuvette sommitale 5 permettant une manutention au crochet du tube; on peut aussi prévoir des embouts 1 à fond plat qui sont engagés à fond sur le manchon fileté 52 (figure 5). REVENDICATIONS 1. Dispositif protecteur pour tubes dits "casing" destinés aux forages pétroliers selon la revendication 1 du brevet principal, caractérisé en ce que ladite bague destinée à coopérer par engagement élastique avec ledit embout présente au moins une fente dans le sens axial laquelle définit deux faces de contact de manière à pouvoir être entr'ouverte élastiquement pour être enga- gée radialement sur le tube à ceinturer et en ce que les deux parties terminales définissant ladite fente comportent un moyen d'assemblage réciproque permettant de rétablir la continuité de ladite bague. 2. Dispositif protecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite bague comporte également, diamétralement opposée à ladite fente, une articulation axiale permettant de l'entr'ouvrir librement pour son en- gagement radial sur le tube à ceinturer. 3. Dispositif protecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite bague comporte deux fentes, dans le sens axial, diamétralement opposées, les deux parties semi-cylindriques ainsi définies qui viennent res- pectivement ceinturer le tube comportant un moyen d'assem- blage réciproque permettant de rétablir la continuité de la bague. 4. Dispositif protecteur selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit moyen d'assemblage est du type à crochet et dent de retenue per- mettant un agrafage dans le sens tangentiel. 5. Dispositif selon la revendication 3, caracté- risé en ce que ledit moyen d'assemblage est du type à profils complémentaires permettant un agrafage par coulis- sement axial des deux parties semi-cylindriques de la bague. 6. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit moyen d'assemblage compor- te une clavette profilée susceptible de coopérer par engage- ment avec des extensions profilées des parties terminales définissant la fente de ladite bague, un moyen connu en 249903 soi étant prévu pour le maintien en place de ladite clavette. 7. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par l'interposition d'un joint d'étanchéité élastique entre les faces de contact de ladite fente.