Brevet FR2655127A1 — publié le 19910531

L'invention concerne un mécanisme de verrouil- lage à l'ouverture d'une vanne de sécurité en fond de sondage, et en particulier une vanne de sécurité comportant une tête de vanne mobile axialement pour fermer la lumière de la conduite du puits. Des dispositifs de verrouillage à l'ouverture pour vannes de sécurité sont connus dans l'art antérieur pratiquement depuis aussi longtemps que les vannes de sécurité en fond de trou ou de sondage La nécessité d'un dispositif de verrouillage à l'ouverture est bien connue. Dans le cas d'une défaillance quelconque de la vanne de sécurité en fond de sondage, un dispositif de verrouillage à l'ouverture permet à la lumière de la conduite du puits dans laquelle la vanne de sécurité est montée d'être ouverte, ce qui permet la descente d'outils de puits à travers la vanne de sécurité défectueuse Dans le cas o le nombre de vannes de sécurité en fonctionnement est insuffisant dans la conduite du puits, la fonction de la vanne de sécurité défectueuse peut être assumée par une vanne de sécurité en colonne qui est descendue à travers la vanne de sécurité verrouillée à l'ouverture de manière à s'appliquer hermétiquement contre la paroi de la lumière de la vanne de sécurité défectueuse et de constituer une vanne fonctionnelle de remplacement en cette position dans la conduite du puits Un mécanisme classique de verrouillage à l'ouverture pour une vanne de sécurité, et une vanne de sécurité de remplacement en colonne sont décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 3 696 868. La grande majorité des vannes de sécurité utilisent soit une palette, soit une bille tournante en tant que tête de vanne pouvant être déplacée entre une position fermée et une position ouverte par un mécanisme de verrouillage à l'ouverture Habituellement, de telles vannes de sécurité sont normalement commandées par un manchon d'actionnement et le mécanisme de verrouillage à l'ouverture fonctionne en faisant descendre le manchon d'actionnement vers sa position d'ouverture de la vanne et en verrouillant le manchon d'actionnement dans cette position. Récemment, on a développé des vannes de sécurité utilisant un moteur ou une bobine électrique pour déplacer axialement une tête de vanne entre une position fermée et une position ouverte par rapport à la lumière de la conduite du puits (voir, par exemple, le brevet des Etats-Unis d'Amérique N' 4 796 708) Pour appliquer un mécanisme de verrouillage à l'ouverture à une vanne de sécurité de cette construction, il faut un enclenchement manoeuvrable entre la tête de vanne mobile et le mécanisme de verrouillage à l'ouverture Il est très souhaitable que le mécanisme de verrouillage à l'ouverture puisse être inséré en étant manoeuvré au câble; par conséquent, la seule force orientée vers le bas, dont on dispose avec un mécanisme de verrouillage à l'ouverture suspendu à un câble, est celle produite par des coulisses de battage incorporées dans le câble Ceci signifie que, nécessaire- ment, on ne peut pas appliquer une force continue vers le bas au mécanisme de verrouillage à l'ouverture pour déplacer la tête de la vanne de sécurité de sa position fermée à sa position ouverte en un seul mouvement du mécanisme à coulisses de battage. Il existe donc un besoin défini portant sur un mécanisme de verrouillage à l'ouverture commandé par câble, qui effectue le déplacement axial de là tête d'une vanne de sécurité en fond de sondage par pas successifs en réponse à des forces de battage produites vers le bas, générées par un jeu de coulisses de battage placé dans le câble. Conformément à l'invention, un outil tubulaire de verrouillage à l'ouverture est descendu dans la lumière de l'enveloppe contenant la vanne de sécurité fermée, au moyen d'un câble comportant des mécanismes de coulisses de battage capables de produire des forces de battage vers le haut et vers le bas Un tel outil comprend un assemblage tubulaire de verrouillage qui est monté dans une disposi- tion télescopique sur l'extrémité inférieure d'un mandrin et qui est fixé au mandrin, à des fins de descente, par une goupille transversale de cisaillement L'assemblage tubulaire de verrouillage comporte une partie inférieure creuse ayant une paroi extrême pouvant porter en butée contre la tête de la vanne de sécurité de fond Plusieurs orifices radiaux prévus dans la paroi de la partie creuse permettent l'écoulement d'un fluide vers l'intérieur de l'assemblage tubulaire de verrouillage et donc vers l'intérieur de la conduite du puits lorsque l'opération de verrouillage à l'ouverture est achevée L'extrémité supérieure de l'assemblage tubulaire de verrouillage comprend une douille comportant plusieurs têtes de douille espacées circonférentiellement, rappelées vers l'extérieur, qui, lorsque la tête mobile de la vanne de sécurité est déplacée vers sa position d'ouverture complète, peuvent s'enclencher avec un premier épaulement de verrouillage, tourné vers le bas, prévu dans la lumière de l'enveloppe de la vanne de sécurité. Etant donné que tout mouvement de descente de la tête de vanne, produit par le mandrin et l'assemblage tubulaire de verrouillage relié, a pour résultat immédiat une force exercée vers le haut sur le mandrin, il est nécessaire d'empêcher le mandrin de se déplacer vers le haut afin qu'il puisse être descendu par des impacts successifs provenant des coulisses de battage du câble Ce mouvement unidirectionnel de descente du mandrin est réalisé au moyen d'un assemblage d'enveloppe intermédiaire entourant les parties supérieures du mandrin Un assemblage d'anneau de verrouillage de corps est prévu entre le mandrin et l'assemblage tubulaire intermédiaire. Il est alors nécessaire d'empêcher un mouvement de montée de l'assemblage tubulaire intermédiaire et ceci est réalisé au moyen d'une douille fixée sur l'extrémité supérieure de l'assemblage tubulaire intermédiaire et pouvant porter contre un second épaulement, tourné vers le bas, prévu à l'extrémité supérieure de l'enveloppe de la vanne de sécurité Cet épaulement peut, par exemple, constituer l'extrémité supérieure d'un évidement annulaire classique, pouvant s'enclencher avec un câble, communément prévu dans la partie supérieure des enveloppes de vanne de sécurité De plus, pour mettre en position le mandrin et l'assemblage tubulaire de verrouillage, une seconde douille d'arrêt est prévue sur l'assemblage de verrouillage intermédiaire et peut porter contre un épaulement d'arrêt tourné vers le haut prévu dans l'enveloppe de la vanne de sécurité. La liaison du mandrin avec le câble contenant le mécanisme de coulisses est réalisée par un manchon de liaison qui est initialement fixé de façon cisaillable à l'extrémité supérieure du mandrin, mais elle comporte aussi une liaison à chemin perdu avec le mandrin, permettant au manchon de se déplacer vers le haut sur une distance limitée sans mouvement correspondant du mandrin La surface extérieure de ce manchon est utilisée en tant que surface de retenue pour maintenir les têtes de la douille de verrouillage engagées avec l'épaulement de verrouillage tourné vers le bas jusqu'à ce que les mouvements successifs du mandrin vers le bas, produits par les coulisses de battage, provoquent l'ouverture complète de l'élément mobile de la vanne et l'application des têtes de la douille de verrouillage contre l'épaulement de verrouillage tourné vers le bas A ce stade de la course du mandrin, un tronçon de diamètre réduit du manchon vient se déplacer en opposition aux têtes de la douille de verrouillage, permettant à ces têtes d'être déplacées vers l'intérieur par action de came et de dégager l'épaulement de verrouil- lage tourné vers le bas Ce dégagement permet de récupérer le mandrin et l'assemblage d'enveloppe intermédiaire, seul l'assemblage tubulaire de verrouillage étant laissé en place dans le puits Par conséquent, la tête de vanne mobile de la vanne de sécurité est fixée dans sa position d'ouverture complète. On a décrit précédemment le fonctionnement normal du mécanisme de verrouillage à l'ouverture Si, pour une raison quelconque, la course de descente du mandrin s'arrête avant que les têtes de verrouillage de la douille de verrouillage portent contre l'épaulement de verrouillage tourné vers le bas, la surface de retenue située sur le manchon supérieur du mandrin est encore placée à proximité immédiate des têtes de la douille de verrouillage et donc le mécanisme de verrouillage à l'ouverture ne peut pas être récupéré. Dans cette condition, l'application de forces de battage vers le haut au manchon de liaison du mandrin a pour résultat de sectionner la liaison cisaillable entre le manchon de liaison et l'extrémité supérieure du mandrin et de permettre au manchon de s'élever sur une distance correspondant à celle prévue par la liaison à chemin perdu. Cependant, ce mouvement est suffisant pour supprimer la retenue imposée par le manchon du mandrin au mouvement vers l'intérieur des têtes de la douille de verrouillage, et donc l'application d'une autre force vers le haut sur le manchon du mandrin a pour effet de retirer le mandrin et l'assemblage d'enveloppe intermédiaire du puits. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: les figures l A et l B sont des quarts de coupe verticale et schématique représentant ensemble les parties supérieures de la vanne de sécurité du type illustré dans le brevet No 4 796 708 précité, la tête de la vanne étant représentée dans sa position fermée; les figures 2 A, 2 B, 2 C et 2 D sont des vues en coupe à échelle agrandie, similaires aux figures l A et 1 B, mais montrant le mécanisme de verrouillage à l'ouverture inséré dans l'enveloppe de la vanne, ses éléments étant dans leurs positions de descente; les figures 3 A, 3 B, 3 C et 3 D sont des vues respectivement similaires aux figures 2 A, 2 B, 2 C et 2 D, mais montrant les éléments du dispositif de verrouillage à l'ouverture dans leur position verrouillée d'ouverture de la vanne; et la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 A, mais illustrant l'opération effectuée par le manchon de liaison du mandrin pour libérer le mécanisme de verrouil- lage à l'ouverture en cas d'urgence. En référence aux figures l A et 1 B, il est montré schématiquement la partie supérieure d'une vanne de sécurité 1 de fond de sondage destinée à un puits souter- rain, qui est du même type général que celui décrit et illustré dans le brevet N O 4 796 708 précité Cette construction ne sera donc pas décrite en détail, seules ses pièces importantes, jouant un rôle dans le fonctionnement du dispositif de verrouillage à l'ouverture selon l'inven- tion, étant mentionnées de façon spécifique. Cette vanne de sécurité comprend un assemblage tubulaire 2 d'enveloppe qui est fixé à l'intérieur d'une conduite C de puits, telle qu'un cuvélage de puits ou une colonne de production, par enclenchement coopérant de plusieurs têtes 2 a de douille, espacées circonférentielle- ment, avec un évidement annulaire R prévu dans la lumière intérieure du cuvelage C du puits Un élément d'étanchéité 2 b est monté sur l'assemblage de corps tubulaire 2 et coopère de façon étanche avec la partie cylindrique d'étanchéité de la lumière du cuvelage C L'extrémité inférieure de l'assemblage de corps tubulaire 2 comporte un siège tubulaire 3 de joint d'étanchéité qui porte classi- quement un élément annulaire 3 a d'étanchéité entre son périmètre inférieur et la partie supérieure d'un raccord 4 de tête de vanne Le raccord 4 de tête de vanne définit une chambre 4 a à l'intérieur de laquelle une tête 5 de vanne peut exécuter un mouvement alternatif axial Des orifices radiaux 4 b sont prévus dans la paroi du raccord 4 de la tête de vanne. Une tête de vanne 5 est montée sur l'extrémité supérieure d'une tige 7 et présente une surface conique pleine 5 a qui coopère à sa périphérie avec le joint annulaire 3 a d'étanchéité lorsque la tête de vanne 5 est dans sa position la plus haute comme montré sur la figure 2 D La tête de vanne 5 est rappelée vers cette position haute par un ressort 6 de compression qui est en butée par son extrémité supérieure contre une pièce d'ancrage 7 a de ressort fixée à la tige 7 et qui repose sur un siège 8 de ressort fixé classiquement à un prolongement 2 k de l'assemblage d'enveloppe tubulaire 2 Le mouvement alternatif axial de la tête de vanne 5 est commandé par un moteur électrique de manière décrite dans le brevet N O 4 796 708 précité et il n'est donc pas représenté ni décrit Le point essentiel à noter est que, lorsque la tête de vanne 5 est déplacée vers le bas à partir de sa position de fermeture étanche par rapport au joint annulaire 3 a, elle est rappelée constamment vers le haut en direction de la position fermée, non seulement par le ressort 6, mais aussi par la pression des fluides du puits contenus au- dessous de la tête de vanne 5. Dans l'utilisation d'un dispositif de verrouil- lage à l'ouverture selon l'invention, l'assemblage d'enveloppe tubulaire 2 est pourvu d'un premier épaulement annulaire 2 c tourné vers le bas, disposé au-dessus du raccord 3 du siège du joint Il convient de noter que cet épaulement est défini par un évidement annulaire 2 d formé dans la surface intérieure de la lumière de l'assemblage de corps tubulaire 2 A l'extrémité supérieure de l'assemblage de corps tubulaire 2, un épaulement d'arrêt 2 e tourné vers le haut est prévu Au-dessus de l'épaulement d'arrêt 2 e, la lumière de l'assemblage de corps tubulaire 2 est pourvue d'un évidement 2 f définissant un second épaulement annulaire 2 g tourné vers le bas Le premier épaulement 2 c tourné vers le bas, l'épaulement d'arrêt 2 e et le second épaulement 2 g tourné vers le bas sont utilisés dans la mise en place et la manoeuvre du dispositif de verrouillage à l'ouverture selon l'invention. En référence à présent aux figures 2 A, 2 B, 2 C et 2 D, celles-ci montrent un dispositif 10 de verrouillage à l'ouverture selon l'invention inséré dans la lumière de l'assemblage de corps tubulaire 2, cet assemblage de verrouillage à l'ouverture est disposé en position de descente par rapport à l'assemblage de corps tubulaire 2 et à la tête 5 de la vanne de sécurité. L'assemblage 10 de verrouillage à l'ouverture comporte un mandrin central 12 qui est fixé par son extrémité supérieure à l'aide de goupilles 12 a de cisaille- ment à l'extrémité inférieure d'un manchon 14 de liaison à chemin perdu, par l'intermédiaire d'un petit raccord 15 Le manchon 14 de liaison comprend une partie supérieure pleine 14 a portant des filets extérieurs 14 b pour un assemblage classique avec un câble qui comporte des coulisses de battage pouvant appliquer à la fois des forces vers le haut et vers le bas En plus de la liaison cisaillable réalisée par les goupilles de cisaillement 12 a, le manchon 14 de liaison comporte une liaison à chemin perdu avec le mandrin 12, constituée par une bague d'arrêt 13 qui est fixée à des filets 12 b formés sur l'extrémité supérieure du mandrin 12. L'extrémité supérieure du petit raccord 15 est en prise avec la bague 13 et le petit raccord 15 est fixé par des filets 15 a à l'extrémité inférieure du manchon 14 de liaison à chemin perdu Ces filets sont fixés par une vis de blocage 15 b Par conséquent, si une force suffisante est appliquée vers le haut au manchon 14 de liaison par rapport au mandrin 12, les goupilles de cisaillement 12 a peuvent être cisaillées, et le manchon 14 de liaison est déplacé vers le haut jusqu'à ce que le petit raccord 15 porte contre la bague d'arrêt 13, établissant ainsi une liaison à chemin perdu avec le mandrin 12, à des fins décrites ci- après. Le mandrin 12 s'étend sur toute la longueur de l'outil 10 de verrouillage à l'ouverture et se termine par son extrémité inférieure en une saillie cylindrique 12 c de diamètre réduit (figure 2 C) La saillie 12 c pénètre dans un alésage 16 a d'une tête tubulaire 16 de verrouillage à l'ouverture La tête tubulaire 16 de verrouillage à l'ouverture comporte une partie extrême inférieure pleine 16 b traversée par un petit trou central 16 c, mais elle peut venir en butée contre les parties centrales de la surface conique 5 a de la tête 5 de verrouillage lorsque le mandrin 12 est déplacé vers le bas à partir de sa position de descente Une goupille transversale 17 de cisaillement fixe la tête 16 de verrouillage au mandrin 12 à des fins de descente Il convient de noter que la goupille 17 de cisaillement est protégée des forces d'impact vers le bas par un épaulement annulaire 12 d tourné vers le bas, formé à la jonction de la saillie descendante 12 c avec le corps principal du mandrin 12 L'épaulement 12 d est en contact de butée avec un épaulement 16 d tourné vers le haut, formé sur le bouchon 16 de verrouillage à l'ouverture. Pour permettre aux fluides du puits de pénétrer à l'intérieur du bouchon 16 de verrouillage à l'ouverture lorsque la tête de vanne 5 est descendue à l'écart de sa position de fermeture par rapport au joint annulaire 3 a d'étanchéité, le bouchon 16 de verrouillage à l'ouverture est pourvu de plusieurs orifices 16 e espacés circonféren- tiellement On notera que les orifices radiaux 4 b prévus dans le raccord 4 de montage de la tête de vanne sont en communication avec les orifices 16 e lorsque la tête de vanne 5 est descendue dans sa position d'ouverture. L'extrémité supérieure du bouchon 16 de verrouillage est pourvue de filets intérieurs 16 f avec lesquels la partie annulaire 16 a d'une douille 18 est en prise vissée La douille 18 comporte plusieurs bras 18 b de douille, espacés circonférentiellement, s'étendant vers le haut, sollicités vers l'extérieur et se terminant par des parties de tête élargies 18 c Les parties de tête 18 c présentent des surfaces 18 d tournées vers le haut qui peuvent s'engager en relation de verrouillage avec la première surface annulaire 2 c de verrouillage, tournée vers le bas, de l'assemblage de corps tubulaire 2 de la vanne de sécurité, comme illustré sur la figure 3 C. L'homme de l'art reconnaîtra qu'il n'est pas possible de déplacer le mandrin 12 vers le bas sur la distance demandée pour effectuer le positionnement des têtes de verrouillage 18 c de la douille au-dessous du premier épaulement 2 c de verrouillage, tourné vers le bas, en un seul mouvement de battage Il est donc nécessaire de prévoir un mécanisme permettant au mandrin 12 de se déplacer pas à pas vers le bas à chaque actionnement vers le bas des coulisses de battage du câble et d'empêcher le mandrin 12 de se déplacer vers le haut ou en sens inverse sous l'effet des forces importantes exercées vers le haut sur le mandrin 12 par la tête de vanne 5. Les mouvements pas à pas de descente du mandrin 12 sont réalisés par un assemblage de corps tubulaire 20 entourant télescopiquement les parties supérieures du mandrin 12 Cet assemblage de corps tubulaire 20 sera appelé ci-après l'assemblage de corps tubulaire inter- médiaire, car il est disposé entre le mandrin 12 et la il lumière intérieure de l'assemblage de corps tubulaire 2 de la vanne de sécurité. L'assemblage de corps intermédiaire 20 comprend un raccord supérieur 22 (figures 2 A et 2 B) présentant des filets intérieurs 22 a dans lesquels est montée la partie annulaire 24 a d'une douille 24 de verrouillage La douille 24 de verrouillage comporte plusieurs bras à ressort 24 b espacés circonférentiellement, sollicités vers l'extérieur et se terminant par des têtes de verrouillage élargies 24 c. Les têtes de verrouillage 24 c peuvent s'engager, respec- tivement, avec la seconde surface inclinée 2 g de verrouil- lage, tournée vers le bas, prévue sur l'assemblage de corps tubulaire 2 de la vanne de sécurité De plus, le raccord supérieur 22 de l'assemblage de corps tubulaire 20 définit à son extrémité supérieure un épaulement annulaire d'arrêt 22 c pouvant être engagé avec l'épaulement d'arrêt 2 e tourné vers le haut, formé sur l'assemblage de corps tubulaire 2. Il apparait donc qu'un mouvement vers le bas de l'assem- blage de corps intermédiaire 20 est limité par l'entrée en contact des épaulements d'arrêt 22 c et 2 e, positionnant le bouchon 16 de verrouillage à l'ouverture à proximité immédiate, vers le haut, de la tête de vanne 5 dans sa position fermée (figure 2 D) La douille de verrouillage 24 s'oppose à un mouvement de montée de l'assemblage de corps intermédiaire 20, une fois que les têtes de verrouillage 24 c se sont enclenchées élastiquement avec le second épaulement 2 g de verrouillage tourné vers le bas. Pour permettre aux têtes 24 c de verrouillage de s'enclencher ainsi avec la surface 2 g de verrouillage tournée vers le bas, le mandrin 12 présente, à proximité de son extrémité supérieure, une gorge ou un creux annulaire 12 f à l'intérieur duquel les têtes de verrouillage 24 c peuvent être déviées librement par la surface conique 2 h, tournée vers le haut, prévue sur l'extrémité supérieure de l'assemblage de corps tubulaire 2. Pour empêcher le mandrin 12 de se déplacer vers le haut après chaque avance par secousse vers le bas du mandrin 12 et de la tête de vanne, un assemblage classique de bague de verrouillage de corps est prévu entre la lumière intérieure de l'assemblage de corps intermédiaire et une partie médiane 12 g à filets d'encliquetage formée sur le mandrin 12 Par conséquent, chaque force de battage vers le bas appliquée au mandrin 12 déplace la tête de vanne 5 d'un pas sur une courte distance, mais le mandrin 12 ne se rétracte pas lorsque le mécanisme de battage est relâché pour commencer la course suivante de battage vers le bas. Pour faciliter l'insertion du mandrin 12 et de l'assemblage de corps intermédiaire 20 dans la lumière de l'assemblage de corps tubulaire 2, une goupille transver- sale 21 de cisaillement (figure 2 B) est prévue, laquelle traverse le mandrin 12 et une partie de corps tubulaire centrale 26 de l'assemblage de corps intermédiaire 20 La partie de corps centrale 26 est pourvue de filets 26 a à son extrémité inférieure par laquelle elle est fixée à un mandrin 28 d'entretoisement comportant une mince partie de paroi descendante 28 a qui abrite les têtes 18 c de la douille de verrouillage dans une position rétractée vers l'intérieur durant l'opération de descente. Le fonctionnement du mécanisme de verrouillage à l'ouverture décrit cidessus apparaîtra aisément à l'homme de l'art Une fois que l'outil 10 de verrouillage à l'ouverture a été introduit dans la lutière de l'assemblage de corps tubulaire 2, ce mouvement d'insertion se poursuit jusqu'à ce que l'épaulement d'arrêt 22 c porte contre l'épaulement d'arrêt 2 e tourné vers le haut, comme montré sur les figures 2 A, 2 B, 2 C et 2 D Dans cette position, l'application d'une force de battage vers le bas sur le manchon 14 de liaison est transmise au mandrin 12 et provoque le cisaillage de la goupille 21 de cisaillement. Puis, comme illustré sur les figures 3 A, 3 B, 3 C et 3 D, d'autres forces de battage vers le bas appliquées au manchon 14 de liaison font descendre pas à pas, à force, le mandrin 12, amenant le bouchon 16 de verrouillage en contact de butée avec la tête de vanne 5 et faisant descendre pas à pas la tête de vanne 5 contre la force de rappel de son ressort 6 et toute pression exercée vers le haut par les fluides du puits Entre les forces de battage vers le bas, l'assemblage 25 de bague de verrouillage de corps, agissant sur l'assemblage de corps intermédiaire 20, qui est fixé contre tout mouvement vers le haut par l'engagement des têtes 24 c de verrouillage avec le second épaulement 2 g de verrouillage, tourné vers le bas, empêche le mandrin 12 de remonter Les têtes 24 c de verrouillage sont maintenues dans cet engagement par une partie de surface 14 d de diamètre agrandi du manchon 14 de liaison. Lorsqu'un mouvement de descente suffisant de la tête 5 de vanne a été réalisé pour placer la tête de vanne dans une position d'ouverture complète, les têtes 18 c de verrouil- lage de la douille 18 de verrouillage s'enclenchent élastiquement dans l'évidement annulaire 2 d et s'enclen- chent donc avec la douille 18 en la bloquant contre tout mouvement vers le haut, par butée de ces têtes de verrouil- lage avec le premier épaulement 2 c de verrouillage tourné vers le bas Ainsi, la tête de vanne 5 est efficacement verrouillée dans une position ouverte. Le mandrin 12 et l'assemblage de corps intermédiaire 20 peuvent ensuite être retirés du puits par l'application de secousses orientées vers le haut sur l'assemblage du mandrin Ces secousses de battage vers le haut ont pour effet de sectionner la goupille transversale 17 de cisaillement reliant le mandrin 12 au bouchon 16 de verrouillage, permettant ainsi au mandrin 12 et à l'assem- blage de corps intermédiaire 20 d'être remonté et sorti de l'assemblage de corps tubulaire 2 de la vanne de sécurité. Les têtes 24 c de verrouillage de la douille 24 de verrouil- lage n'empêchent pas ce mouvement de montée car, dans la position de descente extrême du mandrin 12 correspondant à la position d'ouverture complète de la tête de vanne 5, une partie 14 c de diamètre réduit formée sur le manchon 14 de liaison du mandrin est disposée en opposition aux têtes 24 c de verrouillage, permettant à ces têtes de verrouillage d'être déplacées vers l'extérieur par action de came produite par le second épaulement incliné 2 g de blocage, tourné vers le bas. On notera que dans la description précédente d'une opération normale du mécanisme de blocage à l'ouver- ture, on n'a pas mentionné la liaison à chemin perdu entre le manchon 14 de liaison et l'extrémité supérieure du mandrin 12 Cette liaison à chemin perdu est prévue pour permettre la récupération de l'assemblage de blocage à l'ouverture dans le cas o, pour une raison quelconque, le mandrin 12 n'est pas capable de faire descendre le bouchon 16 de blocage suffisamment pour permettre aux têtes 18 c de blocage de la douille 18 de blocage de porter contre le premier épaulement annulaire 2 c de blocage tourné vers le bas Si cette condition apparaît, le mécanisme de blocage à l'ouverture ne peut pas être rétracté, car la surface 14 d de diamètre agrandi du manchon 14 de liaison est disposée intérieurement à proximité immédiate des têtes 24 b de verrouillage, empêchant ces têtes de verrouillage d'être libérées du second épaulement 2 g tourné vers le bas Ce problème d'urgence est résolu par l'a Epplication de forces de battage vers le haut encore plus grandes, suffisantes pour provoquer le sectionnement des vis 12 a de cisaille- ment, permettant ainsi au manchon 14 de liaison d'être déplacé vers le haut par rapport au mandrin 12 jusqu'à la position illustrée sur la figure 4 Dans cette position, la totalité de la retenue vers l'intérieur opposée au mouvement des têtes 24 c de verrouillage est supprimée et ces têtes peuvent être déviées librement vers l'intérieur et dégagées du second épaulement 2 g de verrouillage, tourné vers le bas Après un mouvement suffisant du raccord 14 de liaison pour produire ce dégagement, la liaisonà chemin perdu décrite précédemment entre le manchon 14 de liaison et le mandrin 12 entre en jeu et le mandrin 12 est tiré vers le haut par suite de l'engagement de l'extrémité supérieure du petit raccord 15 avec la bague 13 qui est fixée par vissage à l'extrémité supérieure du mandrin 12. Il apparaît donc à l'homme de l'art que le procédé et l'appareil décrits précédemment constituent un système totalement fiable pour effectuer le verrouillage ou blocage à l'ouverture d'une vanne de fond de sondage, cette vanne comportant une tête de vanne qui peut être déplacée axialement vers le bas entre une position fermée et une position ouverte par rapport à la lumière du conduit dans lequel elle est montée Une fois le blocage réalisé, il est en outre assuré que l'ensemble du mécanisme de blocage à l'ouverture, à l'exception de la douille de blocage, peut être enlevé rapidement du puits. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au mécanisme décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Mécanisme ( 10) de verrouillage à l'ouver- ture, pouvant être commandé par câble, à utiliser dans une vanne de sécurité ( 1) de fond de sondage destinée à un conduit (C) de puits souterrain, la vanne comportant un élément de vanne ( 5) mobile axialement et pouvant être descendu entre une position fermée et une position ouverte par rapport à la lumière du conduit, et rappelé vers la position fermée, la vanne de sécurité comprenant un assemblage d'enveloppe tubulaire ( 2) définissant un épaulement d'arrêt ( 2 e) tourné vers le haut dans son extrémité supérieure et un épaulement de blocage ( 2 c) tourné vers le bas dans son extrémité inférieure, au- dessus de l'élément ( 5) de la vanne, le mécanisme de verrouillage à l'ouverture étant caractérisé en ce qu'il comporte un mandrin central ( 12) dont l'extrémité supérieure comporte des moyens ( 14, 15) destinés à un raccordement à un câble équipé de coulisses de battage, un assemblage tubulaire ( 16) de blocage fixé de façon cisaillable à l'extrémité inférieure du mandrin central et pouvant entrer en butée avec l'élément de vanne, un assemblage d'enveloppe tubulaire intermédiaire ( 20) entourant les parties supérieures du mandrin et pouvant être inséré dans la lumière de l'assemblage d'enveloppe de vanne avec le mandrin, des moyens cisaillables ( 21) reliant l'assemblage de mandrin à l'assemblage d'enveloppe intermédiaire pour la descente, un épaulement d'arrêt ( 22 c) tourné vers le bas situé sur l'extrémité supérieure de l'assemblage d'enve- loppe intermédiaire et pouvant porter contre l'épaulement d'arrêt tourné vers le haut afin de placer l'assemblage de blocage tubulaire à proximité immédiate, vers le haut, de l'élément de vanne, des moyens ( 25) à bague de blocage de corps reliant fonctionnellement l'assemblage d'enveloppe intermédiaire et l'assemblage de mandrin afin de ne permettre qu'un mouvement vers le bas, produit par une coulisse de battage, de l'assemblage de mandrin par rapport à l'assemblage d'enveloppe intermédiaire après le cisail- lage desdits moyens cisaillables, de façon que l'assemblage de blocage tubulaire et l'élément de vanne soient descendus pas à pas vers ladite position d'ouverture, et des moyens de blocage ( 24) situés sur l'assemblage de blocage et pouvant porter contre l'épaulement de blocage tourné vers le bas, afin de fixer l'élément de vanne dans une position ouverte et de permettre à une force exercée vers le haut sur le mandrin de séparer de façon cisaillable le mandrin de l'assemblage de blocage tubulaire. 2 Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'assemblage de blocage tubulaire compend un corps cylindrique creux ( 16) ayant une surface extrême inférieure pouvant porter contre l'élément de vanne et un orifice radial ( 16 e) situé dans la paroi latérale du corps cylindrique creux et permettant à un fluide de pénétrer en s'écoulant dans la lumière du conduit. 3 Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de blocage comprennent une douille ( 24) de verrouillage à l'ouverture comportant une partie annulaire ( 24 a) et des bras ( 24 b) de verrouillage espacés circonférentiellement et portant, respectivement, des têtes de verrouillage ( 24 c), et des moyens ( 21) fixant de façon cisaillable la partie annulaire de la douille de verrouillage à l'ouverture à l'extrémité supérieure du corps cylindrique creux; 4 Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que la fixation cisaillable de l'assem- blage de blocage tubulaire à l'extrémité inférieure du mandrin comprend une goupille ( 17) de cisaillement traversant la paroi latérale du corps cylindrique creux et l'extrémité inférieure du mandrin. Mécanisme selon la revendication 3, caractérisé en ce que les têtes de verrouillage de la douille sur ledit assemblage de blocage tubulaire s'enclen- chent avec ledit épaulement de blocage tourné vers le bas uniquement lorsque l'élément de vanne est déplacé vers le bas jusqu'à ladite position ouverte. 6 Mécanisme ( 10) de verrouillage à l'ouverture pouvant être manoeuvré au moyen d'un câble, à utiliser dans une vanne ( 1) de sécurité en fond de sondage pour un conduit (C) de puits souterrain, ladite vanne comportant un élément de vanne ( 5) mobile axialement vers le bas entre une position fermée et une position ouverte par rapport à la lumière du conduit, et rappelé par un ressort ( 6) vers ladite position fermée, la vanne de sécurité comprenant un assemblage d'enveloppe tubulaire ( 2) comportant un épaulement d'arrêt ( 2 e) tourné vers le haut dans son extrémité supérieure, un épaulement de blocage ( 2 c) de la vanne, tourné vers le bas, dans son extrémité inférieure au-dessus de l'élément de vanne, et un épaulement de verrouillage ( 2 g) tourné vers le bas dans son extrémité supérieure, au-dessus de l'épaulement d'arrêt, et d'un diamètre intérieur plus grand que celui de l'épaulement d'arrêt, le mécanisme de verrouillage à l'ouverture étant caractérisé en ce qu'il comporte un mandrin central ( 12) dont l'extrémité supérieure comporte des moyens ( 14, 15) destinés à un raccordement sur un câble équipé de coulisses de battage, un assemblage de blocage tubulaire ( 16) fixé de façon cisaillable à l'extrémité inférieure du mandrin central et pouvant porter en butée contre l'élément de vanne, un assemblage d'enveloppe tubulaire intermédiaire ( 20) entourant les parties supérieures du mandrin et pouvant être inséré avec le mandrin dans la lumière de l'assemblage d'enveloppe de vanne, des moyens cisaillables ( 21) reliant l'assemblage de mandrin à l'assemblage d'enveloppe intermédiaire pour la descente, un épaulement d'arrêt ( 22 c) tourné vers le bas sur l'assemblage d'en- veloppe tubulaire intermédiaire, pouvant porter contre ledit épaulement d'arrêt tourné vers le haut afin de placer l'assemblage de blocage tubulaire à proximité immédiate, vers le haut, de l'élément de vanne, une douille ( 18) de verrouillage fixée à l'assemblage d'enveloppe inter- médiaire, la douille de verrouillage comportant des parties de tête ( 18 c) rappelées vers l'extérieur, pouvant s'enclen- cher avec l'épaulement de verrouillage tourné vers le bas lorsque les épaulements d'arrêt sont engagés, afin d'absorber toutes forces exercées vers le haut sur l'assemblage d'enveloppe intermédiaire, un moyen à bague de blocage de corps ( 25) reliant fonctionnellement l'assem- blage d'enveloppe intermédiaire et le mandrin central pour permettre uniquement un mouvement vers le bas, produit par des coulisses de battage, du mandrin central par rapport à l'assemblage d'enveloppe tubulaire intermédiaire après le cisaillage desdits moyens cisaillables, de façon à déplacer l'assemblage de blocage tubulaire et l'élément de vanne pas à pas vers le bas jusqu'à ladite position d'ouverture, et des moyens de blocage ( 24) situés sur l'assemblage de blocage et pouvant s'enclencher avec l'épaulement de blocage tourné vers le bas, afin de fixer l'élément de vanne dans une position ouverte et de permettre à une force exercée vers le haut sur le mandrin de séparer par cisaillement le mandrin de l'assemblage de blocage tubulaire. 7 Mécanisme selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'assemblage de blocage tubulaire comprend un corps cylindrique creux (i 6) ayant une surface extrême inférieure pouvant porter contre l'élément de vanne et un orifice radial ( 16 e) situé dans la paroi latérale du corps cylindrique creux et permettant à un fluide de s'écouler vers l'intérieur de la lumière du conduit. 8 Mécanisme selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage compren- nent une douille ( 24) de verrouillage à l'ouverture ayant une partie annulaire ( 24 a) et des bras de verrouillage ( 24 b) espacés circonférentiellement et portant, respective- ment, des têtes de verrouillage ( 24 c), et des moyens ( 21) fixant de façon cisaillable la partie annulaire de la douille de verrouillage à l'ouverture à l'extrémité supérieure du corps cylindrique creux. 9 Mécanisme selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une encoche annulaire ( 12 f) située sur le mandrin central et pouvant être alignée avec les parties de tête de la douille de verrouillage durant la descente, afin de permettre aux têtes de la douille de verrouillage de se dégager de l'épaulement de verrouillage tourné vers le bas. Mécanisme selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un manchon ( 14) entourant le mandrin central et définissant une surface s'étendant vers le haut au-dessus de ladite encoche annulaire, adjacente aux têtes de la douille de verrouil- lage, afin d'empêcher la libération des têtes de verrouil- lage durant le mouvement pas à pas de descente du mandrin central. 11 Mécanisme selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une partie ( 14 c) de diamètre réduit du manchon, pouvant être alignée avec les têtes de la douille de verrouillage lorsque le mandrin central atteint la position d'ouverture de la vanne et enclenche les moyens de verrouillage avec l'épaulement de blocage tourné vers le bas, permettant ainsi l'enlèvement du mandrin et de l'assemblage d'enveloppe tubulaire intermédiaire de l'assemblage d'enveloppe tubulaire. 12 Mécanisme selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de cisaillement ( 12 a) fixant le manchon au mandrin central et une liaison ( 13, 12 b) à chemin perdu entre le manchon et le mandrin central pour permettre au manchon de se déplacer vers le haut afin de dégager lesdites têtes de la douille de verrouillage par un mouvement de montée du manchon à l'aide du câble. 13 Mécanisme selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure du manchon porte lesdits moyens de raccordement à un câble, des moyens cisaillables ( 12 a) reliant le manchon au mandrin central en position normale, et des moyens ( 13, 12 b) à chemin perdu permettant un mouvement limité de montée du manchon par rapport au mandrin afin de dégager les têtes de la douille de verrouillage pour un mouvement de libération à partir dudit épaulement de verrouillage tourné vers le bas dans le cas d'une condition d'urgence empêchant un mouvement de descente complet du mandrin central pour verrouiller à l'ouverture ledit élément de vanne. 14 Mécanisme selon l'une des revendications 3 et 8, caractérisé en ce que l'assemblage d'enveloppe tubulaire intermédiaire comprend un manchon entourant les têtes de verrouillage de la douille de verrouillage à l'ouverture durant la descente, les têtes de verrouillage pouvant être descendues hors du manchon par ledit mouvement pas à pas de descente du mandrin produit par les forces de battage. Procédé de verrouillage à l'ouverture d'une vanne ( 1) de sécurité en fond de sondage comportant un corps tubulaire ( 2) inséré en série dans un conduit (C) de puits, une tête de vanne ( 5) mobile axialement dans le corps tubulaire entre une position supérieure fermée par rapport à la lumière du corps tubulaire et une position inférieure ouverte permettant un écoulement de fluide à travers la lumière du corps tubulaire, et un moyen élastique ( 6) rappelant la tête de vanne vers le haut en direction de la position fermée, le procédé étant carac- térisé en ce qu'il consiste: ( 1) à ménager dans la lumière du corps tubulaire un épaulement ( 2 c) de blocage tourné vers le bas, adjacent, vers le haut, à la tête de vanne, une surface intérieure d'arrêt ( 2 e) tournée vers le haut, adjacente à l'extrémité supérieure du corps tubulaire, et un épaulement ( 2 g) de verrouillage tourné vers le bas; ( 2) à monter de façon cisaillable un assemblage de blocage sur l'extrémité inférieure d'un mandrin, cet assemblage de blocage comprenant un bouchon creux percé ( 16) pouvant s'enclencher avec la tête de vanne et une douille ( 18) de blocage, les têtes ( 18 c) de blocage de la douille pouvant engager ledit épaulement de blocage tourné vers le bas; ( 3) à monter de façon cisaillable un assemblage d'enveloppe intermédiaire tubulaire ( 20) sur les parties supérieures du mandrin, cet assemblage d'enveloppe intermédiaire tubulaire définissant un épaulement extérieur d'arrêt ( 22 c) pouvant engager ledit épaulement d'arrêt, et une douille de verrouillage ( 24) comportant des têtes de verrouillage ( 24 c) pouvant engager ledit épaulement de verrouillage tourné vers le bas; ( 4) à établir une liaison à bague de blocage de corps ( 25) entre l'enveloppe intermédiaire tubulaire et le mandrin, permettant uniquement un mouvement de descente du mandrin par rapport à l'enveloppe intermédiaire tubulaire; ( 5) à insérer le mandrin, la douille de blocage et l'assemblage d'enveloppe intermédiaire tubulaire dans le puits et dans la lumière du corps tubulaire à l'aide d'un câble équipé de coulisses de battage jusqu'à ce que les épaulements d'arrêt s'engagent l'un contre l'autre et que les têtes de la douille de verrouillage engagent ledit épaulement de verrouillage tourné vers le bas; ( 6) à appliquer des forces de battage vers le bas au mandrin pour (a) libérer par cisaillement le mandrin de ladite enveloppe intermédiaire tubulaire, (b) déplacer une surface de retenue adjacente vers l'intérieur auxdites têtes de verrouillage de la douille de verrouil- lage afin de maintenir fixement les têtes de verrouillage engagées contre l'épaulement de verrouillage tourné vers le bas, (c) faire descendre pas à pas à force la tête de vanne vers ladite position ouverte o les têtes de la douille de blocage engagent ledit épaulement de blocage tourné vers le bas, et (d) supprimer ladite surface de retenue des têtes de verrouillage de la douille de verrouillage; ( 7) à appliquer des forces de battage vers le haut au mandrin pour libérer par cisaillement le mandrin de l'assemblage de blocage; et ( 8) à récupérer du puits le mandrin et l'enveloppe intermédiaire tubulaire.