Brevet FR2649181A1 — publié le 19910104

L'invention concerne des dispositifs connecteurs de tubes, et plus particulièrement de tels dispositifs connecteurs à utiliser dans des canalisations provisoires et quasi-permanentes. Des canalisations provisoires et permanentes sont couramment utilisées dans la production, le forage, la cimentation, la stimulation, l'injection et l'essai de puits de pétrole et de gaz. Les dispositifs flexibles, munis de moyens de connexion rapide aux extrémités, permettent une mise en place rapide et commode du système de canalisation et fournissent des joints d'étanchéité au fluide entre les éléments de tubes accouplés. Certains dispositifs flexibles utilisés sont des joints articulés, des tuyaux, des tubes à structure composite et des joints à rotule. Des joints d'étanchéité et des connexions séparées sont nécessaires à chaque extrémité du dispositif. Les moyens de connexion comprennent des raccords-unions du type à marteau, des brides, des colliers, des accouplements spéciaux et des filetages de tubes. L'invention concerne un élément de charge à utiliser dans un dispositif connecteur de tubes, qui peut servir sélectivement de joint articulé et de connecteur de tube. Le dispositif connecteur réduit le nombre de trajets de fuite du joint d'étanchéité dans le système de canalisation global, réduit le nombre de variations demandé aux éléments de tube, accroît l'utilité des éléments de tube individuels et réduit le coût des éléments de tube demandés. Deux organes de retenue de tubes présentent chacun une lumière intérieure destinée à recevoir l'un des deux éléments de tube. Chacun des organes de retenue est fixé, à l'un, correspondant, des éléments de tube par un élément de charge L'élément de charge comprend plusieurs pièces allongées présentant chacune une rainure s'étendant sur sa longueur.Un ruban flexible est enfilé dans les rainures pour le montage des pièces dans une disposition bout à bout sur le ruban. Les rainures se présentent sous la forme d'un "T", la jambe du "T" étant perpendiculaire à la partie de fond de chacune des pièces et la barre transversale du "T" étant parallèle à la partie de fond des pièces. Le ruban flexible est enfilé dans la partie de barre transversale de la rainure pour empêcher les pièces de se dégager du ruban. L'élément de charge est monté dans une gorge ménagée dans la circonférence extérieure d'un élément de tube et dans une gorge adjacente à la lumière intérieure d'un organe de retenue pour fixer l'élément de tube à l'organe de retenue. Les organes de retenue sont reliés entre eux par des filetages de tubes ou par d'autres moyens pour assurer les éléments de tube dans une disposition dans laquelle ils sont fixés bout à bout. Les organes de retenue peuvent être reliés entre eux, les éléments de tube étant placés à une certaine distance l'un de l'autre, et les organes de retenue sont tournés l'un par rapport à l'autre pour tirer les éléments de tube jusqu'en alignement serré. On peut aisément séparer les organes de retenue des éléments de tube simplement en retirant les éléments de charge et en enlevant les organes de retenue des éléments de tube. Un joint d'étanchéité est fixé à la jonction des éléments de tube pour empêcher toute fuite à cette jonction. Lorsque deux écrous filetés sont utilisés en tant qu'organes de retenue, les élém:- #ts de tube reliés peuvent être identiques, ce qui réduit le nombre d'éléments différents à fabriquer. Le profil des éléments de tube de la présente invention est petit en comparaison avec des raccords-unions et des dispositifs similaires dans des connecteurs de l'art antérieur. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels - la figure 1 est une élévation, avec coupe partielle, d'une forme de réalisation d'un connecteur de tubes dans lequel l'invention peut être utilisée - la figure 2 est une coupe transversale du connecteur de tubes de la figure 1, suivant la ligne 2-2 de la figure 1 - les figures 3 à 6 sont des coupes longitudinales partielles d'une autre forme de réalisation du connecteur de tubes de la figure 1, montrant une séquence de déconnexion des éléments de tubes - la figure 7 est une élévation à échelle agrandie, avec coupe partielle, d'un connecteur de tubes, montrant des détails de l'élément de charge selon l'invention ; et - la figure 8 est une vue en coupe de l'élément de charge suivant la ligne 8-8 de la figure 7. Les figures 1 et 2 illustrent un dispositif 9 connecteur de tubes qui utilise les éléments de charge selon l'invention. Le dispositif connecteur de tubes comprend deux éléments de tubes 10, ll reliés entre eux par deux organes de retenue 12, 13 et deux éléments de charge 17. Les éléments de tube 10, 11 sont montés dans une lumière intérieure 12a, 13a des organes de retenue 12, 13 et sont assurés aux organes 12, 13 par les éléments de charge 17, montés chacun dans deux gorges 18a, 18b et 18c, 18d. Pour l'assemblage du dispositif connecteur 9, l'organe 12 est placé autour de l'élément de tube 10 de manière que la gorge 18a soit adjacente à la gorge 18b et l'organe 13 est placé autour de l'élément de tube ll de manière que la gorge 18c soit adjacente à la gorge 18d. Un bouchon 19 est enlevé d'une lumière 20 de l'organe 12 et l'élément de charge 17 est introduit par la lumière dans les gorges 18a, 18b pour fixer l'organe 12 à l'élément de tube 10, et le bouchon 19 est remis en place dans la lumière 20. Un bouchon 24 est retiré d'une lumière 25 et un élément de charge 17 est introduit par la lumière 15 dans les gorges 18c, 18d pour fixer l'organe 13 à l'élément de tube 11. Le bouchon 24 est remis en place dans la lumière 25 pour maintenir l'élément de charge 17 en place.Un élément 26 d'étanchéité est placé dans une partie d'une cavité 30 adjacente à une lumière centrale 31 de l'élément de tube 10. Les éléments de tubes 10, 11 sont disposés de manière que la lumière centrale 31 de l'élément de tube 10 soit alignée avec une lumière centrale 32 de l'élément de tube 11. L'organe 12 est tourné par rapport à l'organe 13 afin qu'une partie filetée 12b de l'organe 12 s'accouple avec une partie filetée 13b de l'organe 13 et tire les éléments de tubes 10, 11 vers la position montrée sur la figure 1. Une partie de l'élément 26 d'étanchéité pénètre dans une cavité 36 adjacente à la lumière centrale 32 pour établir un joint étanche aux fluides entre les éléments 10 et 11.La gorge 18c est plus large que la gorge 18d de manière que les organes de retenue 12, 13 puissent être partiellement vissés l'un à l'autre avant qu'une rotation de l'organe 12 par rapport à l'organe 13 n'applique une pression pour fixer les éléments de tubes 10, 11 en butée serrée. Une autre forme de réalisation 9a de l'invention, illustrée sur les figures 3 à 6, comprend une autre gorge 18e, plus large, située dans l'organe de retenue 12d. Les bouchons 19 et 24 illustrés sur les figures 1 et 2 ne sont pas représentés sur les figures 3 à 6 pour simplifier le dessin, mais il convient de noter que de tels bouchons sont nécessaires pour la mise en place des éléments de charge 17a, 17b. Lorsque l'on souhaite débrancher l'élément de tube 10 de l'élément de tube 11, pour remplacer le joint d'étanchéité 26 ou pour toute autre raison, on tourne l'organe 12d par rapport à l'organe 13, ce qui a pour effet d'écarter les organes 12d, 13 l'un de l'autre comme montré sur la figure 4. La poursuite de la rotation de l'organe 12d par rapport à l'organe 13 amène un épaulement 37 de la gorge 18e à venir appuyer contre un élément de charge 17a et un épaulement 38 de la gorge 18c à venir appuyer contre un élément de charge 17b pour éloigner l'élément de tube 10 de l'élément de tube 11 comme montré sur la figure 5.La légère séparation des éléments 10, 11 permet à une pression interne quelconque existant dans les lumières 31, 32 de s'échapper alors que les filetages 12b, 13b sont encore en prise, ce qui empêche les éléments 10, 11 d'être éjectés à l'écart l'un de l'autre. La poursuite, encore, de la rotation de l'organe de retenue 12d permet aux éléments de tubes 10, ll d'être séparés comme montré sur la figure 6. La séparation forcée des éléments de tubes 10, 11 due à la rotation des organes 12, 13 empêche les éléments 10, 11 de rester collés l'un à l'autre et facilite le remplacement du joint d'étanchéité ou le démontage de systèmes de canalisation. Dans les formes de réalisation illustrées sur les figures 1 et 6, les éléments de tubes 10 et 11 sont identiques, ce qui simplifie la fabrication et réduit les coûts par rapport à des connecteurs utilisant des éléments de tubes différents. Les éléments de charge 17, 17a, 17b peuvent également être identiques pour réduire les coûts. L'élément de charge 17c (figures 7 et 8) comprend plusieurs pièces allongées 42 enfilées chacune sur un ruban flexible 43. Les pièces 42 sont des segments d'un cylindre creux ayant une surface intérieure ou partie de fond 44 (figures 7 et 8), de rayon qui correspond à la gorge 18b de l'élément de tube 10. Une rainure 48 de forme en T (figure 8), ménagée longitudinalement dans les pièces 42, comprend une partie de jambe 49 globalement perpendiculaire à la partie de fond 44, et une barre transversale 50 à l'extrémité supérieure de la jambe 49. La barre transversale 50 est globalement parallèle à la partie de fond 44 des pièces 42. Le ruban flexible 43 est enfilé dans la barre transversale 50 de la rainure 48 de chacune des pièces 42 pour faciliter un mouvement de l'élément de charge 17c par la lumière 20 (figure 7) et jusque dans les gorges 18a, 18b. Le ruban 43 peut être réalisé en un métal tel que de l'acier, ou bien peut être en matière plastique ou en fibre, ou en une autre matière flexible et plate. Une première extrémité 43a (figure 7) est pliée pour empêcher une pièce 42a de glisser de l'extrémité du ruban 43 pendant qu'un élément de charge 17c est introduit dans les gorges 18a, 18b, et une seconde extrémité 43b est pliée similairement pour retenir une pièce 42b. Une petite soudure ou un élargissement aux parties extrêmes peut également être utilisé pour fixer les pièces 42 au ruban. Les pièces 42 peuvent glisser librement sur une distance limitée sur la longueur du ruban 43 pour faciliter le passage de l'élément de charge 17c dans la lumière 20 comme on le voit sur la figure 7. Les rainures de forme en T des pièces de l'élément de charge sont relativement aisées à usiner et constituent un moyen sûr d'assemblage sur le ruban flexible. Les pièces peuvent aisément glisser le long du ruban, jusqu'en position dans les gorges des éléments de tubes et dans les gorges des organes de retenue. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'élément de charge décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Elément de charge pour connecteur de tubes à utiliser dans un dispositif (9) connecteur de tubes ayant des premier et second éléments de tubes (10, 11) destinés à être connectés bout à bout, le premier élément de tube ayant une gorge (18b) s'étendant le long de sa circonférence extérieure, un premier organe de retenue (12) ayant une lumière intérieure (12a) destinée à recevoir le premier élément de tube, le premier organe de retenue ayant une gorge (18a) adjacente à ladite lumière intérieure, des moyens (12b, 13b) étant destinés à connecter sélectivement le premier organe de retenue au second élément de tube, l'élément de charge, qui est monté dans la gorge de l'élément de tube et dans la gorge de organe de retenue pour fixer l'élément de tube à l'organe de retenue, étant caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs pièces allongées (42) présentant chacune une rainure (48) s'étendant sur sa longueur, et un ruban flexible (43) s'étendant dans la rainure de chacune des pièces afin que lesdites pièces enfilées sur le ruban soient dans une disposition bout à bout. 2. Elément de charge pour connecteur de tubes selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ruban est un ruban plat monté de façon à pouvoir glisser dans la rainure de chacune des pièces allongées, ce ruban ayant une première partie extrême élargie (43a) et une seconde partie extrême élargie (43b) pour assurer un montage fixe des pièces allongées sur ledit ruban d'acier. 3. allo: 3. Elément de charge pour connecteur de tubes selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pièces allongées forment chacune un segment d'un cylindre creux ayant une partie de fond (44) qui constitue une circonférence intérieure du cylindre creux, ladite rainure formant un "T" dont la jambe 49 s'étend perpendiculairement à la partie de fond et dont la barre transversale (50), au sommet dudit "T", s'étend parallèlement à la partie de#fond de chaque pièce allongée, le ruban flexible étant enfilé dans la partie de barre transversale de la rainure. 4. Elément de charge pour connecteur de tubes selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacune des pièces allongées est montée de façon à pouvoir glisser sur le ruban flexible. 5. Elément de charge pour connecteur de tubes selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ruban est un ruban plat en acier monté de façon à pouvoir glisser dans la rainure de chacune des pièces allongées, le ruban d'acier ayant une première partie extrême sertie (43a) et une seconde partie extrême sertie (43b) pour assurer un montage fixe des pièces allongées sur ledit ruban d'acier.