Brevet FR2566043A1 — publié le 19851220

La présente invention se rapporte à un système pour mariuteril, io wautorrLatique de tiges, utilisable sur une plate-forme de forage pétrolier et destiné à transporter des tle;,', position verticale, d'un emplacement situé au-dessus du trou de souris à un emplacement de rangement et inversement, ce système de manutention pouvant être relié à la plate- forme par l'intermédiaire d'un chariot à mouvement recti- ligne de va-et-vient, sur lequel peut pivoter suivant un axe vertical un élément superposé du système. Au cours du forage d'un puits, il faut plusieurs fois en retirer tout le train de tiges, le démonter et en ranger les tronçons, puis le ramener au puits. On range provisoirement les longueurs de tige, qui sont normalement des tronçons de 30 mètres, en les groupant en position verticale dans la tour de forage, dans des rateliers appro- priés destinés à cet usage. Actuellement, dans ce genre de manutention et de stockage, les tronçons de tige sont manipulés manuellement à l'aide d'un équipement mécanique/hydraulique commandé par un opérateur. Avec les systèmes de manutention connus de ce genre, les manoeuvres doivent être coordonnées visuellement par des personnes -situées dans la tour de forage. Il est diffi- cile de coordonner les divers mouvements, ce qui augmente le risque de fausses manoeuvres et d'accidents. La présente invention concerne un système amélioré de manutention de tiges de forage, qui permet de manipuler des longueurs de tige de 30 mètres avec des mouvements coordonnés mécaniquement/hydrauliquement sans exiger la présence d'un opérateur dans la tour et qui permet aussi d'automatiser les manoeuvres de manutention. On obtient ces résultats au moyen d'un système de manutention de tiges dont l'élément superposé est compose de deux profilés sensiblement verticaux, à savoir un premier profilé qui est monté pivotant sur le chariot et un second profilé qui est monté sur le premier d'une manière qui lui permet d'être écarté et rapproché de celui-ci dans un plan parallèle tandis que tous deux sont verticaux, et dont le second profilé extensible/rétractable porte des organes de saisie et de retenue destinés à maintenir verticale une longueur de tige pendant la manutentio:n. Selon une autre caratéristique, le premier et le second profilé sont reliés par des bras articulés manoeuvra- bles hydrauliquement et les organes de saisie et de retenue du second profilé sont des pinces d'accrochage manoeuvrées hydrauliquement. Le système comprend donc fondamentalement deux profilés verticaux allongés de soutien qui peuvent être déplacés l'un par rapport à l'autre dans un plan, en restant parallèles, le second comportant des organes accrocheurs qui sont avantageusement des pinces, lesquelles saisissent la tige et la maintiennent pendant son déplacement d'un emplacement situé au-dessus du trou de souris à un emplace- ment de rangement, et inversement. Les mouvements de manu- tention sont un pivotement sur un axe vertical, un mouvement rectiligne de va-et-vient créé par le chariot et un déplace- ment du second profilé de support dans un plan parallèle au premier profilé.. Pendant tous ces mouvements, la tige est maintenue dans une position stable et correcte. Une forme de réalisation est représentée à titre d'exemple nullement limitatif sur le dessin annexé, sur lequel la figure I représente en perspective un système de manutention de tiges selon l'invention, monté sur une plate-forme de forage; la figure 2 est une élévation latérale à plus grande échelle de ce système; et la figure 3 -est une coupe à encore plus grande échelle par la ligne III-III de la figure 2, représentant une pince d'accrochage. L'élément principal du système est un profilé 1 en U, allongé et vertical, qu'une tête d'injection 9 à axe vertical relie à un chariot 12. Les roues 14 de ce chariot 12 roulent sur des rails 15 montés sur le plancher de la plate-fcrme, et ledit chariot se déplace en ligne droite en se rapprochant et s'éloignant du trou de souris 16 du plancher. Le premier profilé 1 porte un profilé analo- gue, le second élément de soutien 2, qui, dans la forme de réalisation représentée, a une section droite plus faible, mai'; une longueur plus grande que ledit premier élément. Ce premier élément porte le second profilé par l'intermédiaire de deux bras articulés 6 manoeuvrés hydrau- liquement (7), de façon que, en plus de suivre les déplace- ments verticaux et rotatifs du premier, il puisse aussi exPcuter un déplacement dans un plan parallèle, c'est- à-dire qu'il puisse être écarté et rapproché de ce premier élément. Le mouvement de va-et-vient du chariot 12 est commandé par un vérin hydraulique 11, tandis que le mouve- ment de rotation des profilés 1 et 2 sur un axe vertical est commandé par un moteur hydraulique rotatif 10. Un vérin hydraulique 7 (figure 2) manoeuvre les deux bras articulés 6. Les longueurs de tiges 8, 8', qui constituent des tronçons longs d'environ 30 mètres de train de tiges, restent sensiblement verticales pendant qu'elles sont ame- nées de l'emplacement situé au-dessus du trou de souris 16 à un poste de rangement. Le mouvement de soulèvement de la tige 8 au-dessus du trou de souris est commandé par un vérin hydraulique 5 monté axialement dans le second profilé de soutien 2. Pour faciliter le stockage vertical de la tige dans la tour de forage, qui est esquissée par les lignes en traits mixtes 17, des plaques de support 18 appropriées, à gorges, rainures,-etc... sont disposées sur le plancher de la plate-forme et des râteliers 19, dont un seul est représenté sur la figure 1, sont montés à une certaine distance au-dessus de ces plaques. Pendant la manutention des tiges, les premier et second profilés de soutien et les tiges 8, 8' exécutent les mouvements décrits ci-dessus et indiqués par les flèches A, B, C et D. Le second profilé 2 est équipé de pinces accrocheuses 3 orientées horizontalement, qui sont manoeuvrées par des vérins hydrauliques.4 montés dans ce second profilé en U. La figure 3 montre comment les pinces saisissent et maintiennent la tige de forage 8. Il va de soi qu'il est possible d'apporter diverses modifications au système de manutention de tiges représenté et décrit sans s'écarter du domaine de l'invention. REUENDICATIONS l. Systènc pour aniutention automatisée de tiges, destiné à être utilisé spécialement sur une plate-forme de forage pétrolier et destiné à transporter les tiges (8, 8') maintenues sensiblement verticales, d'un emplacement situé au-dessus du trou de souris (16) à un emplacement de rangement à râteliers, et inversement, ce système pouvant être relié à la plate-forme par l'intermédiaire d'un chariot (12) qui va et vient en ligne droite et sur lequel est articulé un élément superposé du système, pivotant sur un axe verti- cal, système caractérisé en ce que cet élément superposé est composé de deux profilés (1, 2) allongés sensiblement verticaux, à savoir un premier profilé (1) qui est monté pivotant sur le chariot (12) et un second profilé (2), qui est monté sur le premier (1) de façon à pouvoir être écarté et rapproché de ce premier dans un plan- parallèle à celui-ci, tandis que les deux profilés conservent leur position verticale, et en ce que le second profilé (2), extensible et rétractable, porte des organes (3) de saisie 2O et de retenue, destinés à maintenir verticale une longueur de tige pendant la manutention. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premier et second profilés (1, 2) sont reliés par des bras articulés (6) manoeuvrables au moyen d'un vérin hydraulique (7) et en ce que les organes de saisie et de retenue du second profilé (2) sont des pinces accro- cheuses (3) manoeuvrées hydrauliquement.