Brevet FR2542367A1 — publié le 19840914

"Centreur pour cuvelage de puits de forage" L'invention concerne les centreurs que l'on utilise pour assurer un positionnement correct d'un cuvelage dans un puits de forage en maintenant entre cuvelage et puits un espace annulaire d'épaisseur régulière et pour éviter ainsi le risque d'apparition de portions de faible épaisseur dans la gaine de ciment formée ensuite entre le cuvelage et la paroi du puits de forage.Ces centreurs comprennent un ensemble de lames élastiques tenues leurs extrémités par des collerettes de support destinées a etre montées autour du cuvelage, On sait qu'il est avantageux de faire tourner le cuvelage pendant la cimentation de celui-ci dans le puits. On réduit ainsi les inclusions de boue, on homogénéise le laitier de ciment et on favorise le déplacement de ce laitier de ciment, ce qui permet notamment d'obtenir une installation parfaitement étanche du cuvelage dans le puits. Mais on nga jusqu'ici pratiqué une rotation du cuvelage que dans des puits verticaux de profondeur moyenne, par exemple de 900 m de profondeur, du fait notamment que le couple mécanique nécessaire a la rotation d'un cuvelage muni de centreurs deviendrait excessi dans des puits de grande profondeur, En outre, ou observe une détérioration des lames des centreurs, en raison de leur contact avec la paroi du puits, lors de la rotation du cuvelage et le centrage du cuvelage ne se trouve plus assuré convenablement. Un objectif de la présente invention est d'éviter la détérioration des centreurs lors de la rotation du cuvelage et de réduire le couple nécessaire l'entraînement en rotation d'un cuvelage muni de centreurs. Un objet de l'invention est ainsi un centreur pour cuvelage de puits de forage, comprenant un ensemble de lames tenues par des collerettes de support destinées a être montées autour du cuvelage, qui se caractérise en ce que ces collerettes sont munies a leur périphérie interne d'organes de roulement aptes à permettre une rotation relative du centreur par rapport au cuvelage. Le cuvelage peut ainsi tourner sans entraîner les centreurs ceuS-ci restent donc au contact de la paroi du puits sans etre endommagés lors de la rotation du cuvelage et ils n'augmentent pas le couple d'entralnement en rotation du cuvelage. Dans la technique précédente, au contraire, les centreurs étaient rendus solidaires. en rotation, du cuvelage soit par le serrage des collerettes sur le cuvelage au montage soit par le frottement des collerettes sur le cuvelage en fonctionnement.Cette solidarisation interdisait on particulier l'utilisation de la rotation du cuvelage dans le cas de puits déviés dans dans ce cas, en effet, le cuvelage repose sur sa génératrice inférieure et un entraluement en rotation aurait nécezaai rement produit une détérioration des centreurs, si cet entratnement n avait pas été lui-meme rendu impossible par l'importance du couple mécanique nécessaire à cet effet, Des centreurs selon liuvention. jouent le role de paliers pour le cuvelage et permettent la rotation du cuvelage aussi bien dans un puits vertical profond que dans un puits dévié Selon au autre objet de l'invention, lesdits organes de roulemont sont des billes disposées chacune dans un logement porté par l'une des collerettes et ouvert partiellement en direction du centre de cette collerette. Ce logement est, de préférence, formé en partie par une petite zone emboutie de la collerette et en partie par une coupelle ajourée, rapportée sur cette collerette en face de ladite zone emboutie. On va décrire, à titre non limitatif,xun exemple de réalisation d'un centreur selon l'invention, en se référant au dessin joint dans lequel la Fig I est une vue en perspective d'un centreur disposé autour d'un cuvelage la Fig 2 est une coupe partielle d'une portion de l'ensemble représenté sur la Fig 1, effectuée selon un plan passant par l'axe du cuvelage ; la Fig 3 est une vue en perspective d'une couronne de collerette du centreur la Fig 4 est une coupe transversale partielle de cette collerette; et la Fig 5 est une vue en perspective d'une coupelle devant etre rapportée sur la collerette. Sur la Fig 1, un tube 1, destine à former un cuvelage pour un puits de forage, a été muni d'un centreur 2 retenu en position longitudinale par une bague de blocage supérieure 3 et une bague de blocage inférieure 4 montées avec serrage sur le tube 1. Ce centreur 2 pourrait aussi etre retenu longitudinalement en étant monté à cheval sur un manchon de connexion de deux éléments tubulaires successifs faisant partie du tube 1. Le centreur 2 se compose d'un certain nombre de lames élastiques 5, ici de quatre lames, par exemple en acier à ressort, incurvées pour former un ensemble renflé et tenues à leurs extrémités par une collerette supérieure 6 et une-collerette inférieure 7. Ces collerettes 6 et 7 sont réalisées l'une et l'autre d'une manière semblable et on a représenté la réalisation de la seule collerette 6 sur les Fig 2 et 4. Cette collerette 6 comprend une couronne 8, en tôle emboutie, par exemple de 15/10 de mm d'épaisseur, éventuellement munie de charnières non représentées, que l'on voit mieux sur la Fig 3, et sur laquelle on a embouti de petites zones 9, ici au nombre de quatre, formant, vu du centre de la couronne 8, autant de cavités en forme de portions de sphères qui reçoivent chacune une bille 10 en acier inoxydable, de dureté inférieure à celle du tube 1 et d'un diamètre qui peut être par exemple de l'ordre de dix millimètres. Le logement de la bille 10 est complété par une coupelle 11 présentant une portion sphérique coupée d'une part par une ouverture 12 et prolongée d'autre part par un flan 13 comme on le voit sur la Fig 5. La coupelle 11 est fixée en face d'une zone 9 par soudage du flan 13 sur la couronne 8. Ainsi, le logement 9, 11 de la bille 10 est ouvert en direction du centre de la couronne 8 et une portion de la bille 10 sort par l'ouverture 12 pour s'appuyer contre le tube 1. On remarquera que le systeme de billes 10 n'a a travailler que pendant une courte période, de l'ordre d'une demi-heure, et avec des vitesses de rotation faibles, de l'ordre de cinquante tours par minute au maximum. Bien entendu, le logement des billes 10 peut être réalisé de manière différente et le nombre, le matériau, ainsi que le diamètre de ces billes peuvent être choisis en fonction des caratéristiques du cuvelage sur lequel les centreurs doivent être montés. Revendications r 1 - Centreur pour cuvelage de puits de forage, comprenant un ensemble de lames tenues par des collerettes de support destinées à être montées autour du cuvelage, caractérisé en ce que ces collerettes (6, 7) sont munies à leur périphérie interne d'organes de roulement (10) aptes à permettre une rotation relative du centreur (2) par rapport au cuvelage. 2 - Centreur selon la revendication 19 caractérisé en ce que lesdits organes de roulement sont des billes (10) disposées chacune dans un logement (9, 11) porté par l'une des collerettes (6, 7) et ouvert partiellement (12) en direction du centre de cette collerette. 3 - Centreur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit logement (9, 11) est forme en partie par une petite zone emboutie (9) de la collerette et en partie par une coupelle (11) ajourée (12 rapportée sur cette collerette en face de ladite zone emboutie (9).