Brevet FR2520502A1 — publié le 19830729

Les instruments de mesure tels que les inclino- mètres sont utilisés de façon courante dans l'industrie du pétrole lors des opérations de descente dans les puits. De façon typique, l'instrument de mesure est contenu dans un emballage qui à son tour est assemblé dans une enveloppe protectrice cylindrique L'instrument peut être soumis à des forces importantes provenant de chocs et qui, sans amortissement interne,pourrait occasionner des pannes de l'instrument, ce qui signifie une perte de temps et des interruptions coûteuses. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 4 141 153 (Nelson) montre une tentative pour résoudre ce problème. Dans ce brevet, l'emballage de l'instrument est supporté à chaque extrémité entre deux ressorts hélicoïdaux qui servent principalement à amortir les chocs longitudinaux. Cependant, on n'y divulgue aucun moyen pour absorber les chocs radiaux Par conséquent, l'emballage qui est introduit de façon étroite à l'intérieur de l'orifice de l'enveloppe pourrait se déplacer latéralement et heurter les parois de l'enveloppe De plus, l'emballage est sensiblement libre de tourner par rapport à l'enveloppe et contre celle- ci, ce qui pourrait provoquer des dommages à l'instrument. La présente invention a pour but direct de résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus. La présente invention concerne un montage amélioré entre un emballage cylindrique contenant un instrument sensible et une enveloppe cylindrique protectrice disposée autour de l'emballage Des bouchons entre lesquels l'em- ballage se trouve sont disposés aux extrémités opposées de l'enveloppe Chaque bouchon comporte une cavité conique s'ouvrant vers l'autre bouchon L'emballage a des parties d'extrémité réduites qui sont reçues à l'intérieur des cavités Une bague torique est comprimée entre les parties réduites de l'emballage et les parois coniques de la cavité. Le but principal de la présente invention est d'incorporer des éléments d'isolation contre des chocs multidirectionnels dans le montage se trouvant entre un emballage cylindrique d'instrument et une enveloppe externe. Les bagues toriques entre les extrémités de l'em- ballage et les parois coniques des bouchons absorbent les chocs à la fois longitudinaux et radiaux Pour renforcer l'absorption des chocs radiaux, plusieurs éléments élas- tiques d'alignement sont disposés périphériquement autour de l'emballage et sont comprimés entre l'emballage et l'en- *veloppe. Dans une forme préférée de la présente invention, un capuchon de scellement Dar compression se trouve à l'ex- trémité inférieure de l'enveloppe entre l'extrémité de l'emballage et le bouchon voisin Le capuchon de scellement comporte une cavité conique s'ouvrant vers lé bouchon opposé et recevant l'extrémité de l'emballage Un ressort de charge est interposé entre le capuchon de scellement et le bouchon voisin Le ressort, en conjonction avec la bague torique à l'extrémité de l'emballage,absorbe les chocs longitudinaux induits au niveau du nez de l'enveloppe. Un autre but de la présente invention est de main- tenir l'emballage au centre à l'intérieur de l'enveloppe pour qu'aucun contact non désiré n'ait lieu entre l'emballa- ge et l'enveloppe. La disposition mentionnée ci-dessus entre les ex- trémités de l'emballage et les parois coniques des bouchons définissant les cavités coniques permet de localiser posi- tivement les extrémités de l'emballage au centre de l'en- veloppe Dans une forme préférée de réalisation, plusieurs éléments élastiques d'alignement sont placés périphérique- ment autour de l'emballage de l'instrument De préférence, les éléments sont des bagues toriques élastiques qui sont retenues dans des rainures annulaires à des intervalles espacés sur la longueur de l'emballage Les forces de friction entre la bague torique et l'emballage et l'enve- loppe s'opposent au mouvement longitudinal de l'emballage par rapport à l'enveloppe tout en gardant l'emballage centré à l'intérieur de l'enveloppe. Un autre but de la présente invention est de fournir des moyens pour restreindre le mouvement de rotation 2-520502 relative entre l'enveloppe et l'emballage Pour atteindre ce but, on dispose longitudinalement au moins un élément élastique allongé qui s'étend dans des alésages alignés à une extrémité de l'emballage et du bouchon voisin Dans une forme préférée, l'élément est un ressort hélicoïdal ayant des spires espacées, et une pluralité de tels élé- ments sont disposés circonférentiellement et de façon équidistante autour de l'emballage et des bouchons. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement dans la description détaillée qui va suivre d'une forme de réalisa- tion et à la lumière du dessin, sur lequel: la figure 1 est une vue longitudinale en section transversale d'une enveloppe transportant un emballage d'inclinomètre et comportant le montage amélioré de la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe fragmentaire à plus grande échelle de l'extrémité de gauche de l'enve- loppe de la figure 1, montrant les moyens pour restreindre le mouvement relatif de rotation entre l'emballage et l'enveloppe; et la figure 3 est une vue en coupe du moyen de limitation de la rotation, prise suivant la ligne 3-3 de la figure 2. Si l'on se reporte initialement à la figure 1, on voit un inclinomètre 10 contenu à l'intérieur d'un em- ballage cylindrique d'instrument 12 Une forme préférée du montage de la présente invention se trouve entre l'em- ballage 12 et une enveloppe,cylindrique protectrice 14 montée autour de celui-ci L'emballage a un diamètre légè- rement plus faible que l'enveloppe si bien qu'un inter- valle annulaire 15 est formé entre eux Un premier et un second bouchons 16, 18 sont placés près des extrémités supérieure et inférieure respectives de l'enveloppe. L'inclinomètre peut par exemple être suspendu à un câble (non montré) attaché au bouchon d'extrémité 16 et descendu dans l'orifice d'un puits de pétrole. Le bouchon supérieur 16 est reçu à l'intérieur de l'enveloppe 14 et comporte un épaulement annulaire 20 qui bute contre le bord supérieur 22 (figure 2) de l'en- veloppe 14, le bouchon étant alors complètement placé. Le bouchon 16 comporte une cavité conique 24 s'ouvrant vers le fond de l'enveloppe et reçoit une partie d'extré- mité réduite 26 de l'emballage 12. Le bouchon inférieur 18 entre par vissage en 28 à l'intérieur de l'enveloppe 14 Une bague torique 30,retenue à l'intérieur d'une rainure annulaire 32 est comprimée et étanchéifie l'intervalle entre le bouchon 18 et l'enveloppe 14 Lorsque le bouchon 18 est complètement dans sa position, un épaulement 35 formé sur ce bouchon repose contre le bord inférieur 36 de l'enveloppe Une broche de localisation 38 s'étend à travers l'enveloppe dans un trou 40 formé dans le bouchon 18 pour arrêter la position de l'enveloppe et du bouchon Le bouchon comporte une cavité conique 44 s'ouvrant vers le haut de l'enve- loppe A l'extrémité inférieure du bouchon, il y a un accouplement 42 conique formé d'une seule pièce qui est vissé pour établir une connexion avec un raccord approprié (non montré). Un capuchon de scellement par compression 46 est interposé entre l'extrémité inférieure de l'emballage 12 et le second bouchon 18 Le capuchon de scellement comporte une chambre cylindrique 48 centrale s'ouvrant vers le bas à l'intérieur de laquelle un ressort hélicoïdal de charge 50 est reçu étroitement Le ressort 50 est retenu entre la paroi inférieure 52 de la chambre et une rondelle protectrice 54 se trouvant sur la paroiregardant vers le haut 56,du bouchon 18 de manière à délimiter la cavité 44 Le région supérieure du capuchon de scellement 46 comporte une cavité conique 58 s'ouvrant vers le haut de l'enveloppe Une bague torique 60 entoure le capuchon de scellement et se trouve entre le capuchon et l'enveloppe de manière à maintenir le capuchon centré positivement à l'intérieur de l'enveloppe Le ressort de charge 50 est disposé entre le fond de l'emballage et le bouchon inférieur, pour offrir un amortissement additionnel aux chocs provoqués par un impact sur le bord d'attaque de l'en- veloppe lorsqu'il est descendu dans le trou. L'emballage 12 est captif à ses extrémités entre les bouchons 16, 18 qui restreignent son mouvement longi- tudinal Pour garantir que l'emballage 12 et l'enveloppe soient alignés axialement, des bagues toriques 62 sont disposées périphériquement autour de l'emballage à l'inté- rieur de rainures annulaires 64,à des intervalles espaces sur la longueur de l'emballage Les bagues toriques 62 sont comprimées entre l'emballage et l'enveloppe et sont en expansion longitudinale dans l'intervalle annulaire 15 de manière à absorber la plupart des chocs radiaux. La région inférieure de l'emballage 12 comporte une bosse 68 de diamètre réduit qui est alignée axialement et s'étend à partir du bord inférieur 73 de l'emballage. Des bagues toriques 70 et 72 se trouvent respectivement aux extrémités réduites supérieure et inférieure de l'em- ballage La bague torique inférieure 72 s'adapte étroite- ment sur le bouchon 68 et bute contre la paroi,regardant vers le bas 73, de l'emballage L'anneau supérieur 70 est introduit dans une rainure annulaire 74 et bute contre une paroi inclinée 76 à l'extrémité 26 de l'emballage. Les bagues toriques 70, 72 sont suffisamment épaisses pour entrer en contact avec les extrémités de l'emballage et des parois coniques 69, 71, respectivement, et sont comprimées entre celles-ci, lesdites parois défi- nissant la cavité conique dans le premier bouchon 16 et le capuchon de scellement par compression A mesure que le corps de bouchon 19 est vissé vers le bord supérieur de l'enveloppe, le ressort 50 est comprimé et charge les bagues toriques 70, 72 axialement jusqu'à ce que l'emballage soit dans la position de charge complète illustrée à la figure 1. Pour empêcher une rotation relative entre l'em- ballage et l'enveloppe et pour absorber des chocs addi- tionnels longitudinaux et radiaux, plusieurs éléments élas- tiques allongés 78 sont disposés longitudinalement et s'étendent à l'intérieur de trous alignés 80, 82, respectivement,dans l'extrémité de l'emballage et du bou- chon 16 Dans une forme préférée, les éléments 78 sont des ressorts hélicoïdaux ayant des spires espacées Les ressorts ont un diamètre tel qu'ils s'adaptent étroitement à l'intérieur des orifices 80, 82 et butent contre les parois 84, 86 aux extrémités des trous, l'enveloppe étant assemblée comme le montre la figure 1 Bien qu'un seul de tels ressorts suffise, quatre ressorts sont espacés de préférence circonférentiellement et de façon équidistante autour de l'emballage 12 et du bouchon 16 comme le montre la figure 3. On peut noter que l'emballage est suspendu dans l'espace intérieurement par rapport à l'enveloppe entre les bouchons 16, 18, en coopération par les bagues toriques 62, 70, 72 et le ressort hélicoïdal 78 Les bagues toriques 62, 70 et 72 et les ressorts 50, 78 absorbent les chocs à la fois longitudinaux et radiaux. Un mouvement de rotation relative entre l'emballage et l'enveloppe est limité par les forces de friction entre les bagues toriques 62, 70, 72 et l'emballage et l'enve- loppe, ainsi qu'additionnellement par la disposition du ressort 78 entre l'emballage et le bouchon 16. REVENDICATIONS 1 Dispositif de montage destiné à un instrument sensible se trouvant dans un environnement soumis à des chocs mécaniques, l'instrument comportant un emballage cy- lindrique ( 12) et une enveloppe externe cylindrique ( 14), caractérisé en ce qu'il comprend un premier et un second bouchons ( 16, 18), aux extrémités opposées de l'enveloppe ( 14), destinés à saisir en coopération les extrémités de l'emballage ( 12) pour limiter le décalage longitudinal de l'emballage par rapport à l'enveloppe ( 14), une cavité conique ( 24, 44) formée dans chacun des premier et second bouchons ( 16, 18), lesdites cavités s'ouvrant l'une vers l'autre et recevant les extrémités ( 26) de l'emballage de l'instrument, et des éléments élastiques en coussin ( 62, 70, 72, 50, 78) se trouvant entre chaque bouchon ( 16, 18) et l'extrémité voisine de l'emballage et absorbant les chocs longitudinaux et radiaux de manière à aligner l'emballage à l'intérieur de l'enveloppe externe. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un élément élastique d'alignement ( 62) est disposé périphériquement autour de l'emballage et comprimé entre l'emballage et l'intérieur de l'enveloppe protectrice à mi-chemin des extrémités de l'emballage de manière à maintenir ce dernier centré radialement à l'inté- rieur de l'enveloppe. 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier bouchon ( 16) se trouve près de l'ex- trémité inférieure de l'enveloppe et un capuchon de scelle- mentuarcompression ( 78) est disposé entre le premier bouchon ( 16) et l'extrémité voisine de l'emballage, ledit capuchon comprenant une cavité conique ( 24) s'ouvrant vers le second bouchon ( 18) et recevant l'extrémité voisine ( 26) de l'emballage, un ressort de charge ( 78) étant interposé entre le capuchon ( 78) et le premier bouchon ( 16). 4 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cavités coniques ( 24, 44) sont délimitées par des parois coniques à l'intérieur des bouchons ( 16, 18) et en ce que les éléments élastiques en coussin comprennent chacun une bague torique ( 70, 72) qui contacte une extrémité de l'emballage et les parois coniques de la cavité conique adjacente. Dispositif de montage destiné à un instrument sensible utilisé dans un environnement soumis à des chocs mécaniques, l'instrument ayant un emballage cylindrique ( 12) et une enveloppe externe cylindrique ( 14), caractérisé en ce qu'il comprend un premier et un second bouchons ( 16, 18) aux extrémités opposées de l'enveloppe ( 14), destinés à saisir en coopération les extrémités de l'emballage pour limiter le décalage longitudinal de l'emballage par rapport à l'enveloppe externe, et au moins un élément élastique allongé ( 50) disposé longitudinalement et s'étendant à l'intérieur de trous alignés à une extrémité de l'emballage et du bouchon voisin, l'élément élastique allongé étant flexible à la fois longitudinalement et radialement de manière à absorber des chocs longitudinaux et radiaux et à limiter le mouvement de rotation relative entre l'emballage et l'enveloppe. 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément élastique d'ali- gnement ( 62) disposé périphériquement autour de l'emballage ( 12) et comprimé entre l'emballage et l'intérieur de l'enveloppe protectrice ( 14) à mi-chemin des extrémités de l'emballage de l'instrument pour maintenir l'emballage centré radialement à l'intérieur de l'enveloppe et pour absorber des chocs radiaux et longitudinaux. 7 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément élastique allongé est un ressort hélicoidal ( 50) ayant des spires espacées. 8 Dispositif de montage pour un instrument sen- sible utilisé dans un environnement soumis à des chocs mécaniques, l'instrument comportant un emballage cylindrique et une enveloppe externe cylindrique, caractérisé en ce qu'il comprend un premier et un second bouchons ( 16, 18) aux extrémités opposées de l'enveloppe ( 14), destinés à saisir en coopération les extrémités de l'emballage ( 12) de manière à limiter le mouvement longitudinal de l'emballage par rapport à l'enveloppe, des éléments élastiques en coussin ( 70, 72) entre chaque extrémité de l'emballage et le bouchon voisin, ces éléments étant destinés à absorber les chocs longitudinaux et radiaux, et au moins un élément élastique allongé ( 50) disposé longitudinalement et s'étendant à l'intérieur de trous alignés à une extrémité de l'emballage et du bouchon voisin, l'élément élastique allongé étant flexible à la fois longitudinalement et radialement de manière à absorber des chocs longitudinaux et radiaux et à restreindre le mouvement de rotation relative entre l'emballage et l'enve- loppe. 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'au moins un élément élastique d'alignement ( 62) est disposé périphériquement autour de l'emballage et comprimé entre l'emballage et l'intérieur de l'enveloppe protectrice à mi-chemin des extrémités de l'emballage pour maintenir celui-ci centré radialement à l'intérieur de l'enveloppe. 10 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que des cavités-coniques ( 24, 44) se trouvent dans chacun des bouchons, chacune des cavités s'ouvrant vers l'autre et recevant une extrémité de l'emballage.