Brevet FR2571092A1 — publié le 19860404

La présente invention concerne d'une manière géné- rale des soupapes de sécurité et plus particulièrement un dispositif du type utilisé pour empêcher un écoulement vers le haut incontrôlé ou excessif d'un fluide dans des trains de tiges de forage du sol. Les puits d'extraction du pétrole et du gaz sont forés de la manière habituelle en entraînant en rotation un train de tiges de forage et des couronnes de forages qui supportent un trépan de forage. Le fluide de forage, c'est-àdire la "boue" de forage, est pompé vers le bas dans le passage interne du train de tiges de forage, à travers le trépan de forage, et il remonte dans le passage annulaire compris entre la paroi du trou foré et le train de tiges de forage. La boue-assure l'entraInement des débris du forage vers la surface et le refroidissement du trépan de forage. Par ailleurs le poids de la boue de forage est ajus- té de manière à créer, dans le fond du trou foré, une pres- sion hydrostatique supérieure à la pression de la formation, afin d'empêcher une éruption. Si la pression de la boue devient trop basse lorsque la pompe de surface est déconnectée du train de tiges de forage (tel que cela se produit lorsque le raccord de tiges est entrain d'être ajouté ou qu'une tige est enlevée ou remplacée pendant un déplacement du train de tiges) du flui- de de la formation s'écoule dans le trou foré et il peut en résulter un écoulement vers le haut incontrôlé aussi bien à l'intérieur du train de tiges de forage que dans le passage annulaire. Cette surppression peut se traduire par une éruption si elle n'est pas contrôlée rapidement. Par ail- leurs des fluides plus lourds constitués de matières pesan- tes ne peuvent pas être pompées rapidement à travers l'ins- tallation pour empêcher une éruption, étant donné que la pompe de surface se trouve déconnectée du train de tiges de forage. Des dispositifs antiéruption "externes" qui ont été mis sur le marché et utilisés déjà depuis plusieurs années, sont employés actuellement pour assurer la fermeture autour du train de tiges de forage à la surface et pour étancher l'espace annulaire compris entre le train de tiges de forage et la paroi du trou foré. De tels dispositifs n'empêchent pas l'écoulement vers le haut de la boue de forage à l'intérieur du train de tiges de forage pendant une éruption. On connaît également des dispositifs anti- éruption "internes". Un dispositif anti-éruption interne typique est conservé sur la plate-forme du derrick. Lors- qu'un écoulement vers le haut commence à apparaître à l'in- térieur du train de tiges de forage, on visse le disposi- tif anti-éruption interne au sommet du train de tiges de forage et on ferme une vanne. Ensuite le tuyau de boue est rebranché pour noyer le puits. Puisque l'écoulement vers le haut démarre avant que le dispositif anti-éruption ce type ne soit branché, l'utilisation d'un tel dispositif peut être salissante et dangereuse. On a déjà envisagé diverses solutions, dans le do- maine breveté, pour utiliser des dispositifs anti-éruption internes qui demeurent à l'intérieur du train de tiges de forage pendant le forage. Des exemples de tels dispositifs anti-éruption sont décrits dans les brevets US-3 850 191, 3 850 194, 4 040 441, 4 049 015, 4 088 298, 4 108 203 et 4 263 936. Dans ces brevets le dispositif comprend un sous-ensem- ble destiné à être monté à l'intérieur du train de tiges de forage. Ce sous-ensemble présente un passage longitudinal avec un évidement ou une poche latérale d'un côté et un siège de clapet dans le passage au-dessus de la poche laté- rale. Une bille est logée dans la poche latérale pendant le forage normal. Cette bille se déplace dans le passage lon- gitudinal et s'applique sur son siège si un écoulement ap- préciable apparaît pendant une éruption. Un passage d'éga- lisation, reliant la base de la poche latérale au passage longitudinal, en dessous de la poche latérale, détermine le débit de l'écoulement vers le haut qui provoque le déplace- ment de la bille dans le passage longitudinal. L'aire de la section droite du passage d'égalisation empêche que la bile ne soit appliquée sur le siège lors de l'écoulement vers le haut normal qui se produit lors de la descente du train de tiges de forage dans le puits. L'érosion est un problème permanent pour les dis- positifs anti-druption internes du type décrit dans les brevets précités. Des débits élevés et des particules soli- des ou du sable contenus dans la boue de forage provoquent l'érosion du siège du clapet et du passage l'intérieur du dispositif anti-éruption, en empêchant ainsi une longue durée de service effective. L'expérience a montré que le bille tend à se déplacer partiellement dans le passage lon- gitudinal même pendant l'écoulement du fluide vers le bas. Dans cette position la bille provoque une restriction de l'écoulement aur une aire variable par suite de l'oscilla- tion de la bille, ce qui se traduit par des vitesses exces- sives du fluide autour de la bille-et dans le passage lon- gitudinal. Il en résulte inévitablement un écoulement tur- bulent et une érosion du passage et de la bille. L'invention a pour objet un dispositif anti- éruption interne du type monté dans un train de tiges de forage pendant les opérations de forage. Ce dispositif anti-éruption interne comporte une bille qui demeure en un emplacement de réception situé d'un côté, pendant un éooule- ment vers le bas. Cette bille se déplace-vers le haut pour venir en contact avec un siège de clapet lors de l'appari- tion d'un écoulement vers le haut- suffisamment important. L'emplacement de réception de la bille est situé dans une partie du sous-ensemble qui a une section de passa- ge nettement plus grande que la section de passage à travers le siège de clapet. Cette plus grande section de passage entraîne une réduction de la vitesse du fluide en regard de la bille. L'écoulement vers le bas vient frapper directe- ment une partie de la bille. La partie du passage longitudi- nal qui s'étend vers le bas à partir du siège de clapet et en direction de la bille peut être un diffuseur ou un passa- ge divergent afin de décélérer d'une manière uniforme le fluide. Pour contribuer additionnellement au maintien de la bille à son emplacement de réception 39, un passage de communication s'étend à partir d'un point situé en dessous de la bille jusqu'en un point o la vitesse de l'écoulement est beaucoup plus élevée et l'aire de la section droite est beaucoup plus petite qu'à l'endroit ou est logée la bille. De préférence le passage longitudinal pour l'écoulement principal s'étend de l'emplacement de réception de la bille jusqu'à une section cylindrique de plus petit diamètre. Ce passage de communication se termine en un point adjacent à la section cylindrique afin de créer une chute de pression contribuant à retenir la bille à son emplacement de ré- ception. Le passage longitudinal autorise le passage d'outil à travers le sous-ensemble. On décrira ci-après,à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention,en référence au dessin annexé sur lequel: La figure 1 est une vue en coupe verticale et axia- le d'un dispositif anti-éruption interne suivent l'inven- tion. La figure 2 est une vue en coupe, à plus grande échelle, faite suivant la ligne II-II de la figure 1, du dispositif anti-éruption de la figure-l. La figure 3 est une vue en coupe, à plus grande échelle, faite suivant la ligne III-1II de la figure 1, du dispositif snti-éruption de la figure 1. La figure 4 est une vue en coupe, à plus grande échelle, faite suivant la ligne IV-IV de la figure 1, du dispositif anti-éruption de la figure 1. La figure 5 est une vue en coupe, à plus grande échelle, faite suivant la ligne V-V de la figure 1, du dis- positif anti-éruption de la figure 1. La figure 6 est une vue en coupe, à plus grande échelle, faite suivant la ligne VI-VI de la figure 1, du dispositif anti-éruption de la figure 1. La figure 7 est une vue en coupe axiale et verticale partielle, à plus grande échelle, d'une partie du disposi- tif enti-éruption de la figure 1, la bille n'ayant pas été représentée. La figure 8 est une vue en élévation, à plus grande échelle, d'une partie de l'insert inférieur, qui est un élément du dispositif anti-éruption de la figure 1. Si on se réfère a la figure 1 on voit qu'un disposi- tif anti-éruption 11 comporte une enveloppe tubulaire 13. Cette enveloppe 13 présente un taraudage 15 è son extrémité supérieure, en vue de sa liaison avec une tige, non repré- sentée, d'un train de tiges de forage. Un adaptateur 17 est fixé b l'extrémité inférieure de l'enveloppe 13. Cet adap- tateur tubulaire 17 présente un filetage externe 19 pour assurer sa liaison avec une autre tige, non représentée, du train de tiges de forage. Un passage longitudinal 21 s'étend à travers l'enveloppe 13 et l'adaptateur 17 pour le passage du fluide de forage. Un insert supérieur 23 est logé dans l'enveloppe 13 à proximité de son extrémité supérieure. Cet insert supé- rieur 23 est un organe tubulaire présentant un alésage co- nique 25 qui fait partie du passage longitudinal 21 pour le passage du fluide de forage. L'alésage conique 25 a une extrémité inférieure qui est plus petite que son extrémité supérieure et l'axe 24 de cet alésage 23 est décalé par rapport à l'axe 26 de l'enveloppe 13. L'axe 24 de l'alésage conique 25 recoupe l'axe 26 de l'enveloppe 13. Un siège 31 pour un clapet ou une bille est logé dans un évidement prévu à l'extrémité inférieure de l'alésa- ge conique 25. Un insert 27 de maintien du siège est appli- qué contre l'extrémité inférieure de l'insert supérieur 23 et il également logé dans l'enveloppe 13. L'insert 27 est un organe tubulaire présentant un alésage cylindrique 29 qui est aligné avec l'extrémité inférieure de l'alésage conique 25. Le siège de clapet 31 est maintenu dans des évidements formés dans les inserts 23 et 27. Un insert intermédiaire 33 est appliqué contre l'ex- trémité inférieure de l'insert 27. Cet insert 33 est un organe tubulaire présentant un alésage 35 qui a le même diamètre, à son extrémité supérieure, que celui de l'alésage cylindrique 29 auquel il se raccorde. L'alésage 35 a une forme conique, de même que l'alésage 25, son axe 34 est incliné par rapport à l'axe longitudinal 26 de l'enveloppe 13 mais il est dans une position inversée par rapport à L'axe de l'alésage conique 25. La figure 5 représente l'alé- sage conique 35 vu vers le haut en direction du siège 31. L'alésage conique 35 débouche dans une section cen- trale élargie 37, ainsi qu'il est représenté sur les figures 2 et 7, laquelle a une forme générale cylindrique. L'aire de la section droite ou section de passage de l'écoulement, à l'endroit de la section centrale 37, est supérieure à celle de la section de passage h travers le siège 31. L'axe de la section centrale est décalé par rapport à l'axe 26 mais dans une direction opposée par rapport à la direction du décalage du siège 31. Si on se réfère à la figure 7, on y voit qu'un emplacement de réception d'une bille 39 est situé dans la section centrale 37. Cet emplacement de réception d'une bille 39 supporte une bille 41 (figure 1) pendant l'écoule- ment du fluide vers le bas. La figure 2 est une vue en coupe montrant la bille 41 se trouvant sur son emplacement de ré- ception. L'axe de l'emplacement de réception d'une bille 39 est décalé par rapport à l'axe 26 dans une direction opposée par rapport à celle du décalage de l'axe du siège 31 pour la bille (figure 1). La section de passage au niveau de l'em- placement de réception d'une bille 39 est égale à l'aire de la section droite de la section centrale 37 diminuée de la dimension de la section droite de l'emplacement de récep- tion39.Cette section de passage est considérablement supé- rieure à la section de passage du siège 31 (figure 1) la- quelle est inférieure à la section droite de la bille 41. Ainsi qu'il est représenté sur la figure 2, l'empla- cement de réception d'une bille 39 a une section droite circulaire d'un diamètre inférieur à celui de la section centrale 37, et son axe est décalé par rapport à l'axe de la section centrale 37. Le côté externe de cet emplacement de réception est tangent au côté externe de la section centrale 37. La section de passage au niveau u- de la section centrale 37 peut être décrite comme ayant la forme d'un croissant dont un côté (côté gauche sur la figure 2) est concave tandis que l'autre côté est convexe. 2 5 7 1092 L'emplacement de réception 39de la bille 41 cons- titue l'extrémité supérieure d'un élément de réception d'une bille 43. Cet élément de réception d'une bille 43 est un élément cylindrique, comme il est représenté sur les figures 2,3 et 6, ayant un diamètre légèrement supérieur au diamètre de la bille 41. Cet eélément de réception d'une bille 43 est emboîté dans un trou cylindrique 44 (figures 3 et 6), lequel est formé dans un insert inférieur 45. Cet insert inférieur est un organe tubulaire dont l'extrémité supérieure est en contact avec l'extrémité inférieure de l'insert inter- médiaire 33. L'insert inférieur 45 est emboîté dans l'enve- loppe 13 et il présente un alésage conique 47 qui s'étend vers le bas à partir de son extrémité supérieure, en faisant partie du passage longitudinal 21. L'alésage conique 47 est représenté sur les figures 2 et 3 ainsi que sur la figure 7. L'alésage conique 47, convergent vers le bas, a un axe 46 (figure 7) qui est incliné par rapport à l'axe 26, son ex- trémité inférieure ayant un diamètre plus petit que celui de son extrémité supérieure. L'extrémité inférieure de l'alésage conique 47 dé- bouche dans une section cylindrique 49 prévue dans l'insert inférieur 45 et qui présente une section de passage plus petite que la section de passage à l'endroit de la section centrale 37. L'axe de la section cylindrique 49 coincide 25. avec l'axe du siège de clapet 31, ces deux axes étant déca- lés par rapport à l'axe 26 de l'enveloppe 13. La section cylindrique 49 débouche dans un alésage conique 51 qui s'6- tend vers l'extrémité inférieure de l'insert inférieur 45. L'alésage conique 51 a, tel que représenté sur la figure 4, un axe 52 (figure 7) qui recoupe l'axe 26, de même que les autres alésages 25,35 et 47. L'extrémité inférieure de l'a- lésage conique 51 a un diamètre supérieur à celui de son extrémité supérieure. Les alésages 47,49 et 51 forment con- jointement un Venturi. Une partie de l'insert inférieur 45 est représentée enlevée de l'enveloppe 13 sur la figure 8. Cet insert a une paroi cylindrique qui s'emboîte étroitement dans l'enveloppe 13. D'un c6té une encoche 55 est découpée dans la paroi. 257109Z Cette encoche est également représentée sur la figure 3. L'encoche 55 fait apparaltre une partie du côté externe de l'élément de réception d'une bille 43. Ceci permet de souder l'élément de réception d'une bille 43 à l'insert 45. L'enco- che 55 ne s'étend pas sur la totalité de la longueur du trou 44 ou de l'élément de réception d'une bille 43. La ligne en tiret 57 qui apparait sur la figure 7, indique comment ap- parattrait l'alésage conique 47 ai l'élément de réception d'une bille 43 n'était pas soudé en place et ai le trou 44 >'existait pas. Le débouché de l'alésage conique 47 dans la section cylindrique 49 peut être vu en comparant les figures 2,3 et 6. Sur la figure 6 l'alésage conique 47 n'apparatt plus, cette figure montrant uniquement fa section cylindri- que 49. Si on se réfère à la figure 7, on voit qu'un passage de communication 59 s'étend à travers l'élément de réception d'une bille 43.en étant incliné par rapport à l'axe 26. Ce passage de communication 59 a une extrémité supérieure élar- gie 61 qui est circulaire mais qui a un diamètre inférieur au diamètre de la bille 41. L'extrémité supérieure 61 défi- nit une surface d'étanchement circulaire qui est située dans un plan perpendiculaire à l'axe 26 (figure 1), pour amener la bille 41 à être appliquée d'une manière étanche- contre l'extrémité supérieure du passage 59 pendant l'écou- lement du fluide de forage vers le bas. Pendant cet écoule- ment vers le bas la bille 41 empêche que du fluide ne s'é- coule vers le bas à travers le passage 59. L'extrémité in- férieure du passage de communication 59 se termine par une section biseautée 65. Cette section biseautée 65 s'étend à partir de l'extrémité inférieure 63 du passage 59 jusqu'à l'extrémité inférieure 67 de l'élément de réception d'une bille 43. Cette section biseautée 65 est une section aplatie sur la paroi latérale de l'élément de réception d'une bille 43. L'extrémité inférieure 67 s'étend légèrement vers et dans la section cylindrique 49. Un canal ouvert 69 s'étend vers le haut à partir d'un point proche de l'extrémité inférieure de l'insert 45, jusqu'à l'extrémité inférieure de l'élément de réception d'une bille 43. Ce canal 69 est formé dans la paroi de l'a- lésage conique 51. Le canal 69 est aligné avec un canal 70 qui s'étend vers le haut à partir de l'extrémité inférieure 67 de l'élément de réception d'une bille 43, jusqu'à l'ex- trémité inférieure 63 du passage de communication 59. Ainsi qu'il est représenté sur la figure 4, le canal 69 rejoint le canal 70 pour constituer un trajet d'écoulement pour l'écou- lement vers le haut vers et dans l'extrémité inférieure 63 du passage 59. Les canaux 69 et 70 sont inclinés par rapport à l'axe 26 (figure 1). Une structure additionnelle pour le dispositif anti-éruption comporte un organe de guidage 71 en forme de dent lequel est situé du côté intérieur de l'emplacement de réception d'une bille 39. Comme on peut le voir sur la figu- re 8, cet organe de guidage 71 forme une crête au-dessus de l'extrémité supérieure 61 du passage 59. Cet organe de gui- dage 71 sert de moyen de guidage pour contribuer à la mise en place de la bille 41 sur son emplacement de réception 39 pendant l'écoulement vers le bas. La figure 1 montre des rondelles Belleville 73 qui sont disposées entre l'adapta- teur 17 et l'extrémité inférieure de l'insert inférieur 45 afin de maintenir fermement les inserts 23,27,33 et 45 à l'intérieur de l'enveloppe 13. En fonctionnement le dispositif anti-éruption 11 est fixé au train de tiges de forage pendant l'opération de forage. La boue de forage est pompée vers le bas à travers le train de tiges et elle passe à travers le dispositif anti-éruption 11. Le fluide de forage passe à travers le passage longitudinal 21, l'alésage conique 25 et le siège 31. Le fluide de forage passe ensuite à travers la section cylindrique 29 puis pénètre dans l'alésage conique 35. Ainsi qu'il est représenté sur les figures 1 et 5, l'aire de la section droite ou la section de passage augmen- tant progressivement dans l'alésage conique 35, ceci se traduit par l'existence d'un diffuseur dans le cas d'un écoulement vers le bas. La vitesse du fluide diminue jusqu'à un minimum au voisinage de la section centrale 37. Le fluide s'écoule autour de l'élément de réception d'une bille 43 et pénètre dans l'alésage conique 47. Une partie du courant de fluide sécoulant vers le bas vient frapper directement la bille 41. Dans l'alésage conique 47 la vitesse du fluide augmente et atteint une vitesse maximale dans la section cylindrique 49. La pression h l'endroit de la section cylin- drique 49 est inférieure à la pression dans la section centrale 37. L'emplacement de réception d'une bille 39 est en communication, par l'intermédiaire du passage de communica- tion 59, avec la section cylindrique adjacente 49 à basse pression. Ceci crée une différence de pression sur la bille 41. Normalement, dans le cas d'un écoulement vers le bas, la bille 41 ne se déplace pas hors de son emplacement de récep- tion 39, dans la section de passage principale, de l'autre côté de l'organe de guidage 71. Même si la bille 41 se dé- place quelque peu par rapport à son emplacement de récep- tion 39, la distance entre l'Iélément de réception d'une bille 43 et le côté opposé de l'alésage conique 47 est plus petite que la dimension de la bille 41 et par conséquent celle-ci ne peut pas se déplacer vers le bas. De même, comme on peut le voir sur la figure 2, même si la bille 41 arrive à s'écarter de son emplacement de réception 39 et à venir en contact avec la paroi opposée de l'alésage conique 47, elle ne restreint pas notablement l'écoulement à cause de l'importance de la section de passage en forme de croissant qui entoure l'élément de réception d'une bille 43. L'écou- lement du fluide, après avoir quitté la section cylindrique 49, pénètre dans l'alésage conique 51 et passe à travers l'adaptateur 17. Si la pression de la formation dans le puitsdevient supérieure à la pression hydrostatique due à la colonne de boue de forage, et si le fluide commence à s'écouler vers le haut, le fluide de forage peut commencer à remonter à l'in- térieur de la totalité du train de tiges de forage. L'écou- lement vers le haut s'effectue à travers l'alésage conique 47 qui joue alors le rôle d'un divergent. Une partie de l'écoulement passe vers le haut à travers le passage de communication 59. Le fluide s'écoulant à travers ce passage 7 1092 -de communication 599 s'il est suffisant, écarte la bille 41 de son siège et la repousse dans le courent principal de Aé coulement vers le haut è tzavee lsViésage conique 350 La bille 41 eet alors en're1née vers le haut pour venir s2apo pliquer centre le siûge 319 en interrompant alors tout couleient addi tionne! vers le haeut tL'ruption dans le puié peut être alors stoppée en pompent dans celui-ci de li boue plus lourde. La bille 41 demeure plaquée contre le siège 31 jusqu'â ce que la pression au- dessus de le bille 41 devienne suprieure à celle régnant en dessous de la billeo Lorsque la pression au-dessus de la bille 41 devient supérieure à la pression en dessous de la bille, celle-ci tombe et retourne à son emplacement de réception 39. L'organe de guidage 71 assure le guidage de la bille pour la ramener à son eaplap cement de réception 39. Les dimensions des composants du dispositif anti= Oruption 11 sont choisies de manière qu'un débit minimal vers le haut soit atteint avant que la bille 45 ne soit entraînée vers le haut et vienne s'appliquer contre le si-ge 31. Pour que la bille 41 vienne en contact.avec le siège 31, une vitesse minimale vers le haut est nécessaire si bien que la bille 41 n'est pas normalement amenée en contact avec le siâge 31 pendant la descente normale du train de tiges de forage. Pendant la descente du train de tiges de forage la boue se trouvant dans le forage pénètre dans le train de tiges de forage afin d'égaliser la pression à l'intérieur et à l'extérieur du train de tiges de forage. La bille 41 et les sections des divers alésages sont dimensionnées de telle façon que la bille 41 vienne en contact avec le siège 31 de préférence lorsque l'on atteint un débit vers le haut d'en- viron 568 litres par minute, pour un fluide de forage ayant un poids spécifique de 1,9 g/cm3, et un débit de 757 I par minute pour de l'eau pure. Le débit maximal vers le haut qui peut apparaître pendant-la descente normale du train de tiges de forage, même avec de larges buses et une boue lour- de, est d'environ 508 litres par'minute. Les jeux minimaux entre le siège de clapet 31 et la section cylindrique 39 sont choisis de manière à permettre de descendre des outils normaux, suspendus à un câble dans le train de tiges de forage pendant certaines opérations. La distance entre le cZté interne extrême de l'élément de réception d'une bille 43 et le côté opposé de l'alésage conique 47 est calculé de manière à permettre le passage de ces mêmes outils. Les dimensions des sections des alésages sont choi- sies de manière à réduire l'érosion pendant l'écoulement normal vers le bas. Une vitesse d'écoulement d'environ 30,5 mètres par seconde est considérée comme étant une valeur à partir de laquelle une érosion apparaIt avec la plupart des boues. La plus petite section de passage dans le dispositif anti-éruption 11 est celle du siège de clapet 31 ob appa- raissent des vitesses de 30,5 mètres par seconde pour un débit de 2840 litres par minute, en supposant un diamètre interne de 44,5 cm pour le siège 31. Une vitesse de 30,5 mètres par seconde à travers le siège 31 est ramenée à en- viron 13,1 mètres par seconde dans la section centrale 37 autour de la bille 41. Cette vitesse réduite est bien en dessous du seuil d'apparition de l'érosion. L'extrémité inférieure 63 du passage de communica- tion 59 est située de préférence dans une portion de l'a- lésage conique 47 ayant une section de passage inférieure à la section de passage autour de l'emplacement de réception d'une bille 39. Ceci se traduit par une différence de pres- sion s'exerçant sur la bille 41 pendant l'écoulement vers le bas, la grandeur de cette différence de pression dépendant de la vitesse du fluide et du poids du fluide de forage. Par exemple, pour un débit de 757 litres par minute la différence de pression estimée va de 0,16 bar pour l'eau à 3,1 bar pour une boue de forage d'un poids spécifique de 1,9 g/cm3. Dans la forme d'exécution préférée de l'invention, le diamètre du siège 31 est de 44,5cm, ce qui donne une sec- tion de passage de 155cm2. La section de passage nominale de la section centrale 37 est d'environ 35,5 cm2.La distance, le long de l'axe 26, entre le bord inférieur du siège 31 et le sommet de la bille 41 se trouvant b son emplacement de réception 39 est d'environ 28 cm. La bille est de préférence en acier et elle a un diamètre de 5,4cm.La section de pas- sage de la section cylindrique 49 est d'environ 19 cm2. La distance entre le centre de la bille 41, se trouvant à son emplacement de réception 39, et le bord supérieur de la section cylindrique 49 est d'environ 1,3cm. Le diamètre du passage de communication 59 est de 0,8cm. Le diamètre de la section 35 à sa jonction avec la section centrale 37 est d'environ 6,6cm. Le diamètre de la section centrale 37 est d'environ 9,8cm. Le courant d'écou- lement principal à l'endroit du sommet de la section cen- trale 37 est conique. Le bord de ce courant conique vient frapper sur la bille 41 à environ 3,8cm d-u côté interne (côté droit sur la figure 1) dela bille 41. Ainsi environ les trois quarts de la bille se. trouvent directement dans le courant principal vers le bas dans la forme d'exécution de l'invention. L'invention offre des avantages appréciables. L'ali- gnement des passages convergents et divergents et la dispo- sition de l'emplacement de réception 39 de la bille 41 en un point o la vitesse est notablement réduite, entraînent une réduction appréciable de l'érosion. L'utilisation de la différence de pression engendrée par le passage de communi- cation 59 au-dessous de la bille 41 maintient cette bille à l'emplacement prévu pour elle, de manière à empêcher toute oscillation et turbulence. Les axes décalés des sections convergentes et divergeantes à l'endroit du siège 31 de la bille permettent aux outils de passer aisément à travers le dispositif anti-éruption. REVENDICATIONS 1.- Dispositif anti-éruption interne destiné à être utilisé dans un train de tiges de forage caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison, un corps de soupape (13) présentant un passage (21) pour l'écoulement du fluidede forage et des extrémités supérieure et inférieure (15,19) pour le raccordement au train de tiges de forage, un siège (31) pour une bille lequel est logé dans le passage longitu- dinal (21), un emplacement de réception d'une bille (39) situé en dessous du siège (31), et une bille (41) amenée à son emplacement de réception (39) pendant l'écoulement du fluide vers le bas et pouvant être déplacée, dans le cas d'un écoulement vers le haut ayant une vitesse suffisante, dans le passage longitudinal (21) pour venir en contact avec le siège (31) et interrompre l'écoulement du fluide vers le haut, l'emplacement de réception (39) de la bille (41) faisant saillie au moins partiellement dans le passage lon- gitudinal (21) en exposant au moins une partie de la bille (41) à au moins une partie du contact direct du fluide s'é- coulant vers le bas. 2.- Dispositif anti-éruption interne suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend une section (35) formant diffuseur dans le passage longitudinal (21), ce diffuseur (35) commençant avec une section de passage mi- nimale à l'endroit du siège de clapet à bille (31) et ayant une section de passage augmentant progressivement vers le bas afin d'assurer une vitesse du fluide plus basse à l'ex- trémité inférieure du diffuseur (35) plus basse qu'à son extrémité supérieure, l'emplacement de réception(39) de la bille (41) étant disposé à l'extrémité inférieure de la section formant diffuseur (35) la bille (41) qui est portée par son emplacement de réception (39) pendant l'écoulement vers le bas, pouvant être déplacée hors de son emplacement de réception vers le haut pour venir s'appliquer contre le siège (31) si un écoulement vers le haut ayant une vitesse sélectionnée se produit. 3.* DispositiF anti-ruption interne suivant la revendicetion 1 erocté1ius en ce que le passage longitudi= nal (21) coaprend des sectlons supdrieure et infr@ aian des sectio 2n de paoag p3uo petite que ls dceion do passa300 dune secion centaeGeP la sibga (31) paeor la bille (41) est 8itu dans la section supârieauroe, Iep oe n% de réception (39) de la bille (41) est situé dans la section central du' passage longitudinal (21), et un passage do ocamunicesion (59) s'étend i partir de l'emplaoement de I0 réception de la bille (41) vers la bas, en direcion d9no petie à section de passage plus petite9 de la section lnriaruree ain de reâr uns diférence de pression aur la bille (41) pendant lécoulement vers le bas en vue de roef.a nir la bille sur son amplacement de réception (39), et do na5% ibuer au déplacement de la ille (41) en direction du aoîêge (31) pendant un écoulement vers le hsut ayant une vitesse pr6détermindeo Co Dispositif anti-éruption interne suivant la revendicetion 3 caractérisé en ce que I emplacement de r- ception (39) de la bille (41) a une section droite de frearne générale circulaire, avec un axe décalé par rapport l'axe (26) de la section centrale qui est également circulaire en section droite, en définissant ainsi une section de passage ayant lsa ?rme générale d'un croissant au niveau de loeGmpla cement de rdception d'une bille (39), la forme en croissant de la section de passage à l'emplacement de réception d'une bille (39) empêchant que la bille (41) n'interrompe l'écou- lement vers le bas si cette bille (41) se trouve écartée de son emplacement de réception (39) pendant l'écoulement vers le bas. 5.- Dispositif anti-éruption interne suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé un ee qu'il comprend un organe de guidage (71) s'étendant vers le haut à partir de l'emplacement de réception d'une bille (39) afin de guider la bille (41) en direction de son emplacement de réception (39). - 6.- Dispositif anti-éruption interne suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le passage longitudi- nal (21) a une section supérieure, une section centrale (37) et une section inférieure eyant une partie de diamètre réduit (49) présentant une section de passage plus petite que celle de la section centrale (37), le siège (313 pour la bille (41) a une section de passage plus petite que celle de la section centrale (37) et il est situé dans la section supérieure, en étant coaxial avec la partie de diamètre réduit (49) et décalé par rapport à l'axe longitudinal (26), l'emplacement de réception d'une bille (39) est situé dans la section centrale (37) et décalée par rapport à l'axe (26) de l'enveloppe (13) dans une direction opposée à la direction du décalage du siège (31) de la bille (41), et un passage de communication (59) s'étendeà partir de l'empla- cement de réception d'une bille (39) en direction de la partie de diamètre réduit (49) afin d'appliquer à la bille (41) une pression inférieure à celle régnant dans la section centrale (37),pendant. l'écoulement vers le bas et de main- tenir ainsi la bille (41) à son emplacement de réception (39), et pour dériver une partie de l'écoulement vers le haut vers la face inférieure de la bille (41) pour contri- buer au déplacement de la bille vers l'extérieur dans l'é- coulement vers le haut dans la section centrale et contre le siège (31) si une vitesse d'écoulement vers le haut prédé- terminée est atteinte, la disposition coaxiale du siège (31) et de la partie de diamètre réduit (37) et le décalage de 1' emplacement de réception d'une bille (39) permettant le - passage d'outils à travers le passage longitudinal (21). 7.- Dispositif anti-éruption interne suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le passage longitudi- nal (21) a une section supérieure, une section centrale (37) et une section inférieure ayant une partie de diamètre réduit (49) présentant une section de passage plus petite que celle de la section centrale (37), le siège (31) pour la bille (41) est situé dans la section supérieure, l'emplace- ment de réception d'une bille (39) est situé dans la section centrale (37) et un passage de communication (59) s'étendeh partir de l'emplacement de réception d'une bille (39) en direction de la partie de diamètre réduit (49) afin d'ap- pliquer à la bille (41) une pression inférieure à celle régnant dans la section centrale (37),pendant l'écoulement vers le bas, contribuer au déplacement de la bille vers dans le siège (31) 8.- Dispositif antiéruption interne suivant la revendication 3 caractérisé en ce que la section supérieure comprend une section de diffuseur (35) commençant avec une section de passage minimale à l'endroit du siège (31) pour la bille (41), cette section de passage augmentant progres- sivement vers le bas, afin de donner au fluide une vitesse plus faible, à l'extrémité inférieure de la section de dif- fuseur, qu'à son extrémité supérieure. 9.- Dispositif anti-éruption interne suivant la revendication 7 caractérisé en ce que l'emplacement de ré- ception (39) de la bille (41) a une section droite de forme générale circulaire, avec un axe décalé par rapport à l'axe (26) de la section centrale qui est également circulaire en section droite, en définissant ainsi une section de passage ayant la forme géné-rale d'un croissant au niveau de l'em- placement de réception d'une bille (39), 10.- Dispositif anti-éruption interne suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le passage longitudi- nai (21) s'étend à -travers l'enveloppe (13) pour le passage du fluide, ce passage comportant une section supérieure(35) de forme conique de section progressivement croissante jus- qu'à une section centrale (37) ayant une plus grande section de passage, et une section inférieure conique(47)-s'étendant progressivement vers le bas de la section centrale jusqu'à une zone à section de passage plus petite.