Brevet FR2566455A1 — publié le 19851227

Il est bien connu de réaliser un mandrin à poche laté- rale,comme représenté dans le brevet des EUA n 3 741 299, qui comporte à chacune de ses extrémités un raccord d'extré- mité fileté formé autour d'un alésage respectif pour per- mettre son montage dans un train de tiges de production d'un puits, le corps d'un tel mandrin comportant un alésage libre en alignement longitudinal avec les alésages des extrémités et une poche latérale déportée par rapport à l'alésage libre et destinée à recevoir des dispositifs de commande d'écoule- ment. Cependant, le train de tiges et le mandrin sont enfer- més dans un puits et, par conséquent, l'espace latéral dis- ponible pour la formation du diamètre intérieur l'alésage libre est limité. L'alésage libre et les alésages d'extrémi- té doivent avoir une dimension de déviation latérale ou un diamètre intérieur sensiblement égal à l'alésage du train de tiges du puits pour éviter la formation d'un étranglement qui s'opposerait au passage d'outils de puits à travers le mandrin. Ces diverses limitations d'encombrement ont créé la nécessité de réaliser un mandrin dans lequel l'axe longi- tudinal de l'alésage libre est décalé par rapport à l'axe longitudinal des alésages d'extrémité. Cependant, avec un alésage libre excentré, un grand nombre d'outils de puits, qui ne sont que légèrement plus petits que le calibre intérieur du train de tiges, ont une longueur telle qu'ils ne peuvent pas passer entre l'un des alésages d'extrémité et l'alésage libre excentré. La présente invention a trait à un mandrin à poche laté- rale perfectionné ayant un alésage libre excentré par rap- port aux alésages d'extrémité et qui permet à un outil de puits ayant une longueur et un diamètre prédéterminés de passer facilement à travers le mandrin. La présente invention a pour objet un mandrin à poche latérale conçu pour être utilisé dans un train de tiges de puits muni à chaque extrémité d'un raccord fileté formé au- tour d'un alésage pour permettre son raccordement dans un train de tiges avec lequel les raccords filetés sont alignés coaxialement. Le corps comprend une partie principale qui comporte un alésage libre et une poche de réception de dis- positif de commande d'écoulement,déportée par rapport à l'a- lésage libre, l'axe longitudinal de l'alésage libre étant décalé par rapport à l'axe longitudinal des raccords filetés. Le corps est muni de parties d'espace intermédiaire situées respectivement au-dessus et au-dessous de la partie de corps principale pourpermettre le passage d'un outil de puits d'une longueur et d'un diamètre prédéterminés qui ne pourrait pas passer directement entre un alésage d'extrémité et l'alésage libre. Les parties d'espace intermédiaire ont un alésage qui a une dimension de déviation latérale supérieure à la dimen- sion de déviation latérale de l'alésage libre et elles ont une longueur suffisante pour permettre le passage d'un outil de puits ayant une longueur et des dimensions extérieures prédéterminées entre les alésages d'extrémité et l'alésage libre. Selon une autre caractéristique de la présente inven- tion, la dimension de déviation latérale de l'alésage libre de la partie de corps principale est sensiblement la même que la dimension latérale des alésages d'extrémité et du train de tiges. Selon encore une autre caractéristique de l'invention,. les extrémités des alésages d'extrémité et les extrémités de l'alésage libre qui sont attenantes aux alésages des parties d'espace intermédiaire sont encerclées par les extrémités des alésages des parties d'espace intermédiaire. La présente invention a également pour but de réaliser une installation de puits comportant un mandrin à poche laté- rale et un outil de puits conçu pour pouvoir être déplacé longitudinalement à travers le mandrin. Le mandrin à poche latérale comporte un corps muni à chaque extrémité d'un rac- cord fileté entourant un alésage d'extrémité respectif pour permettre son raccordement dans un train de tiges de puits, les alésages d'extrémité étant coaxialement alignés. Le corps comprend une partie principale qui comporte un alésage libre et une poche de réception de dispositif de commande d'écou- lement,déportée par rapport à l'alésage libre. L'alésage libre a une dimension de déviation latérale approximativement égale à la dimension de déviation latérale des alésages d'ex- trémité et l'axe longitudinal de l'alésage libre est décalé par rapport à l'axe des alésages d'extrémité. L'outil de puits est agencé de manière à pouvoir être déplacé longitu- dinalement à travers le mandrin et il a une longueur prédé- terminée etdes dimensions extérieuresmaximales légèrement inférieures aux dimensions intérieures des alésages d'extré- mité et de-l'alésage libre de sorte que l'outil ne pourrait pas passer directement entre un alésage d'extrémité et l'alé- sage libre. Le corps comporte des parties d'espace intermé- diaire situées respectivement au-dessus et au-dessous de la partie de corps principalepour permettre le passage de l'ou- til entre une partie d'extrémité et l'alésage libre. Les par- ties d'espace intermédiaire ont une dimension de déviation- latérale supérieure à la dimension de déviation latérale de l'alésage libre et elles ont une longueur supérieure à la longueur prédéterminée de l'outil de puits de sorte que l'outil de puits peut se déplacer latéralement dans les par- ties d'espace intermédiaire pour s'aligner avec un alésage d'extrémité ou avec l'alésage libre. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'in- vention apparaitrontà la lecture de la description détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation actuellement préféré de l'invention, donnée aux fins de la divulgation et consi- dérée à la lumière des dessins annexes dans lesquels: les Fig. 1A, lB et 1C, qui sont des prolongements les unes des autres, sont des vues en coupe verticale d'un type de mandrin comportant la présente invention; la Fig. 2 est une vue en coupe, prise suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1A; et la Fig. 3 est une vue en coupe, prise suivant la ligne 3-3 de la Fig. lB. Sur les dessins auxquels on se référera maintenant, la référence générale 10 désigne un mandrin à poche latérale de la présente invention, mandrin qui, d'une manière générale, comprend à chaque extrémité un raccord fileté à savoir les filetages 12 et 14 pour permettre son montage dans un train de tiges de puits. Le filetage 12 est formé autour d'un alé- sage intérieur 16 et le filetage 14 est formé autour d'un alé- sage intérieur 18.. L'alésage 16 a un axe longitudinal 20 et l'alésage 18 a un axe longitudinal 22. Les axes 20 et 22 sont coaxialement alignés. Le corps 10 comporte une partie princi- pale 30 montée dans le corps 10,par exemple,au moyen de sou- dures circulaires 32 et 34. Le corps principal 30 comprend un alésage libre 36 et une poche 38 de réception de disposi- tif de commande d'écoulementappropriée pour recevoir divers types de dispositifs de commande d'écoulement, tels qu'une soupape d'ascension au gaz, qui y sont verrouillés de manière amovible, par exemple, par un épaulement 39. L'alésage libre 36 a un axe longitudinal 40. La dimension de déviation laté- rale de l'alésage libre 36 est approximativement égale à la dimension de déviation latérale des alésages d'extrémité 16 et 18 mais l'axe longitudinal 40 de l'alésage libre 36 est excentré par rapport à l'axe longitudinal 20, 22 des alésages d'extrémité 16 et, respectivement, 18. La dimension de dévia- tion latérale est,d'une manière généraledéfinie comme étant la dimension qui permet le passage d'une barre ayant un cer- tain diamètre et une longueur prédéterminée. Le mandrin peut comporter d'autres éléments (non représentés), tels qu'un discriminateur et/ou un manchon d'orientation, comme repré- senté dans le brevet-des EUA n 3 741 299. D'une manière générale, l'axe longitudinal 40 de l'alésage libre 36 dans les mandrins classiques est aligné avec l'axe 20, 22. Mais, comme on l'a précédemment indiqué, du fait des limitations en ce qui concerne la grandeur du diamètre extérieur du man- drin 10 et de la nécessité de former des parois plus épaisses autour des alésages 16 et 18, l'axe de l'alésage 36, dans le présent mandrin 10, n'est pas aligné avec celui des alésages 16 et 18. Dans certains cas, ceci créérait un étranglement s'opposant au passage longitudinal d'outils de puits dans le train de tiges et à travers le mandrin 100 En d'autres termes, les outils de puits, tels que l'outil 50, ont fréquemment une dimension ou diamètre extérieur maximal qui n'est que légère- ment inférieur à la dimension, ou diamètre intérieur, du train de tiges et des alésages 16, 18 et 36. Dans ce cas, un tel outil de puits 50 ne pourrait pas se déplacer entre l'un des alésages 16 et 18 et l'alésage libre 36 dans un mandrin classique si l'alésage libre était excentré par rap- port aux alésages 16 et 18. La présente invention a pour objet un mandrin à poche latérale perfectionné 10 dans lequel l'alésage libre 36 peut être excentré mais qui permet néanmoins le passage d'un ou- til de puits 50 qui a une longueur et des dimensions exté- rieures prédéterminées et qui ne pourrait pas passer direc- tement entre l'un des alésages d'extrémité 16 et 18 et l'alé- sage libre 36. A cette fin, le mandrin 10 comporte une pre- mière partie d'espace intermédiaire supérieure 42 située au-dessus de la partie de corps principale 30 et au-dessous de l'alésage d'extrémité supérieur 16 et une seconde partie d'espace intermédiaire 44 positionnée au-dessous de la par- tie de corps principale 30 et au-dessus de l'alésage d'extré- mité inférieur 18o Chacune des parties d'espace intermédiaire 42 et 44 comporte un alésage 46 et, respectivement, 48 qui a une dimension de déviation latérale supérieure à la dimen- sion de déviation latérale de l'alésage libre 36 et des alé- sages d'extrémité 16 et 18. La longueur des parties d'espace intermédiaire 42 et 44 est suffisante pour permettre le pas- sage d'un outil de puits 50 ayant une longueur et des dimen- sions extérieures prédéterminées entre les alésages d'extré- mité 16 et 18 et l'alésage libre 36. En outre, chacune des parties d'espace intermédiaire 42 et 44 a une longueur qui est, de préférence, supérieure à la Iongueur prédéterminée d'un outil de puitstel que l'outil 50, de sorte que l'outil peut se déplacer entre l'un des alésages d'extrémité 16 et 18 et l'alésage libre 36. En d'autres termes, si l'on suppose que l'outil de puits 50 quitte l'alésage supérieur 16, il peut entrer complètement dans l'alésage 46 de la partie d'espace intermédiaire supérieure 42 et il est capable de se déplacer latéralement de façon à s'aligner coaxialement avec l'axe 40 de l'alésage libre 36 et y pénétrer. De même, lorsque l'ou- til de puits 50 se déplace vers le bas dans l'alésage libre 36, il parvient à l'alésage 48 de la partie d'espace inter- médiaire 44. Dans ce cas également, l'outil de puits 50 peut se déplacer latéralement dans l'alésage 48 de façon à s'ali- gner axialement avec l'axe longitudinal 22 de l'alésage infé- rieur 18. Par conséquent, l'outil 50 traverse facilement le mandrin 10 même si l'axe longitudinal 40 de l'alésage libre 36 est excentré par rapport à l'axe des raccords filetés 16 et 14. On notera que les extrémités des alésages 46 et 48 en- cerclent l'extrémité attenante de l'alésage supérieur 16, les deux extrémités de l'alésage libre 36 et l'extrémité su- périeure de l'alésage inférieur 18 de façon à ne pas entra- ver le déplacement d'un outil dans les alésages 46 et 48 Par conséquent, le présent mandrin à poche latérale agit en coopération avec un outil de puits,tel que l'outil ,agencé de façon à pouvoir être déplacé longitudinalement à travers le mandrin 10, un tel outil 50 ayant une longueur prédéterminée et une dimension maximale légèrement infé- rieure à la dimension intérieure des alésages d'extrémité 16 et 18 et de l'alésage libre 36 alors que l'outil 50 ne pourrait pas passer directement entre l'un des alésages d'ex- trémité 16 et 18 et l'alésage libre 36 Par conséquent, la présente invention est bien appro- priée pour réaliser les buts, atteindre les objectifs et obtenir les avantages mentionnés ainsi que d'autres qui lui sont inhérents. Bien qu'on ait décrit aux fins de la divul- gation un mode de réalisation actuellement préféré, de nom- breux changements,qui peuvent être apportés aux détails de construction et à la disposition des pièces et qui viendront immédiatement à l'esprit des spécialistes de la technique, entrent dans l'esprit de l'invention et dans le cadre des revendications annexées. REVENDICATIONS 1 - Un mandrin à poche latérale conçu pour être utilisé dans un train de tiges de production de puits, caractérisé en ce qu'il comporte: un corps de mandrin ayant des raccords file- tés (12, 14) formés à ses deux extrémités autour d'alésages respectifs (16, 18) pour permettre son raccordement dans un train de tiges de production, les raccords étant coaxiale- ment alignés, le corps ayant une partie principale (30) qui comporte un alésage libre (36) et une poche (38) de récep- tion de dispositif de commande d'écoulement,déportée par rapport à l'alésage libre, l'axe longitudinal (40) de l'alé- sage libre étant décalé par rapport à l'axe des raccords filetés; le corps comportant des parties d'espace intermé- diaire (42, 44) situées respectivement au-dessus et au- dessous de la partie de corps principale (30) pour permettre le passage d'un outil de puits (50) ayant une longueur pré- déterminée, les parties d'espace intermédiaire ayant une di- mension de déviation latérale plus grande quela dimension de déviation latérale de l'alésage libre et des alésages d'extrémité (16, 18) et ayant une longueur suffisante pour permettre lemouvement latéral d'un outil de puits ayant une longueur et des dimensions extérieures prédéterminées et son passage entre les alésages d'extrémité et l'alésage libre. 2 - Mandrin à poche latérale selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la dimension de déviation latérale de l'a- lésage libre (36) est approximativement la même que la dimen- sion de déviation latérale des alésages d'extrémité (16, 18) qui traversent les raccords d'extrémité. 3 - Mandrin à poche latérale conçu pour être utilisé dans un train de tiges de production d'un puits,caractérisé. en ce qu'il comporte: un corps de mandrin comportant à ses deux extrémités des raccords filetés (12, 14) formés autour d'a- lésages d'extrémité respectifs (16, 18) pour permettre son raccordement dans un train de tiges de production de puits, les alésages d'extrémité étant coaxialement alignés, le corps ayant une partie principale (30). qui comporte un alé- sage libre (36) et une poche (38) de réception de dispositif de commande d'écoulement,déportée par rapport à l'alésage libre, l'alésage libre ayant une dimension de déviation la- térale approximativement égale à la dimension de déviation latérale des alésages d'extrémité, l'axe longitudinal (40) de l'alésage libre étant décalé par rapport à l'axe (20, 22) des alésages d'extrémité, le corps comportant des parties d'espace intermédiaire (42i 44) situées respectivement au- dessus et au-dessous de la partie de corps principale (30) pour permettre le passage d'un outil de puits (50) ayant une longueur et un diamètre prédéterminés qui ne pourrait pas passer directement entre un alésage d'extrémité et l'alésage libre, ces parties d'espace intermédiaire ayant une dimen- sion de déviation latérale supérieure à la dimension de dé- viation latérale de l'alésage libre (36) et ayant une lon- gueur supérieure à la longueur prédéterminée de l'outil de puits de sorte que l'outil peut se déplacer latéralement dans les parties d'espace intermédiaire pour s'aligner avec un alé- sage d'extrémité ou avec l'alésage libre. 4 - Mandrin à poche latérale selon la revendication 3, carac- térisé en ce que les extrémités des alésages d'extrémité(16, 18) et les extrémités de l'alésage libre (36> qui sont atte- nantes aux alésages (46, 48) des parties d'espace intermé- diaires (42, 44) sont encerclées par les extrémités des alé- sages des parties d'espace intermédiaire. 5 - Une installation de puits,caractérisée en ce qu'elle comporte un mandrin à poche latérale conçu pour être utilisé dans un train de tiges de production de puits, ce mandrin comprenant un corps (10) qui comporte à ses deux extrémités des raccords filetés (12, 14) formés autour d'alésages d'ex- trémité respectifs (16, 18) pour permettre son raccordement dans un train de tiges, les alésages d'extrémité étant coaxia- lement alignés, les alésages d'extrémité ayant des parois d'épaisseur renforcée; le corps ayant une partie principale (30) qui comporte un alésage libre (36) et une poche (38) de réception de dispositif de commande d'écoulement,déportée par rapport à l'alésage libre, l'alésage libre ayant une di- mension de déviation latérale approximativement égale à la dimension de déviation latérale des alésages d'extrémité, l'axe longitudinal (40) de l'alésage libre étant décalé par rapport à l'axe (20, 22) des alésages d'extrémité; un outil de puits (50) agencé de façon à pouvoir être dé- placé longitudinalement à travers le mandrin, cet outil ayant une longueur pdéterminée et une dimension extérieure maximale légèrement inférieure à la dimension intérieure des alésages d'extrémité et de l'alésage libre de sorte que l'outil ne peut pas passer directement entre un alésage d'extrémité et l'alésage libre, le corps comportant des par- ties d'espace intermédiaire (42, 44) situées respectivement au-dessus et au-dessous de la partie de corps principale (30) pour permettre le passage de l'outil de puits (50) ces parties d'espace intermédiaire ayant une dimension de dévia- tion latérale supérieure à la dimension de déviation latérale de l'alésage libre (36) et ayant une longueur supérieure à' la longueur prédéterminée de l'outil de puits de sorte que l'outil peut se déplacer latéralement dans les parties d'es- pace intermédiaire pour s'aligner avec un alésage d'extré- mité ou avec l'alésage libre.