Brevet FR2652857A1 — publié le 19910412

-- 1 -- La présente invention concerne un dispositif perfectionné pour assurer Le blocage d'un câbLe à son passage d'un côté à l'autre de La paroi d'un tube. Le dispositif selon L'invention peut être utiLisé en particuLier dans un raccord à entrée ou fenêtre latérale disposé sur. une coLonne descendue à L'intérieur d'un puits tel qu'un puits de forage ou d'expLoitation pétrolière. Les raccords d'entrée Latérale sont bien connus dans le domaine pétroLier. ILs servent pour Le passage de câbles éLectro-porteurs reliant une installation de surface à un outiL d'intervention au fond d'un puits tel qu'une sonde de diagraphie. Des exempLes de teLs raccords sont décrits par exempLe dans Les brevets francais No. 2 522 059 ou No. 2 614 615. On utilise de teLs raccords pour effectuer par exemple des diagraphies dans des puits horizontaux ou fortement inclinés par rapport à La verticaLe. Une sonde appropriée est fixée à L'extrémité d'un élément tubuLaire qui est introduit dans Le puits à diagraphier. Par ajouts successifs de sections de tubage, on allonge La colonne jusqu'à conduire la sonde jusqu'à une certaine profondeur. On ajoute alors à la colonne ainsi constituée, un raccord à entrée latérale au travers duquel on fait passer un câble électro-porteur pourvu d'un connecteur femelle enfichable en milieu liquide surmonté d'une barre de charge. Par pompage de fluide, on pousse le connecteur femelle jusqu'en bas de la colonne o il vient s'enficher sur une prise mâle multi-contacts disposée à cet effet audessus de la sonde. Le câble est alors bloqué dans le raccord à entrée latérale. La colonne est ensuite complétée par adjonction de 2- sections supplémentaires, avec le câbLe à l'extérieur du tubage, jusqu'à ce que la sonde au bas de la colonne, soit parvenue dans la zone inclinée o les mesures doivent être effectuées. Ceci correspond à une profondeur de descente de plusieurs centaines à plusieurs milliers de mètres. Après connexion du câble à un laboratoire de commande et d'enregistrement en surface, les mesures diagraphiques sont effectuées généralement en remontant La sonde et la colonne associée tout le long de la zone à explorer jusqu'à ce que le raccord à entrée latérale soit ramené jusqu'à la surface. Le blocage du câble dans ce raccord est une nécessité pratique. Bien que le câble soit assez rigide, son allongement sous l'effet des tractions est relativement important. L'allongement peut atteindre plusieurs mètres voire même une dizaine de mètres quand la longueur déroulée est de plusieurs kilomètres. On ne peut donc se référer à la longueur de câble déroulée du touret de stockage pour connaître avec précision la profondeur d'intervention de la sonde. On préfère mesurer la longueur totale de la colonne introduite dans le puits qui est, elle, beaucoup plus rigide, et déplacer de préférence le câble avec la colonne en bloquant l'un par rapport à l'autre au niveau du raccord à entrée latérale. Le câble est remonté en même temps et à la même vitesse que les tiges en exerçant sur lui une tension mécanique constante assez faible (1000 daN par exemple) pour que son allongement sur plusieurs centaines de mètres soit négligeable. Ainsi, on obtient une mesure précise de la profondeur o les diagraphies sont effectuées. Dans la pratique, ce blocage est la source de certaines difficultés en raison essentiellement au mode de fabrication du câble. Il est réalisé en hélice avec des brins précontraints en torsion. La descente du raccord o il est bloqué en translation et en rotation, sur plusieurs centaines de mètres, entraîne une détente des spires de câble qui tourne sur lui-même de 10 à 20 tours sur une distance de 500 mètres par exemple. A la remontée du raccord, la partie du câble entre lui et le touret se vrille en sens inverse et reprend progressivement sa tension première alors que la longueur sur laquelle se répartit le vrillage ne cesse de diminuer. Dans les derniers mètres, la torsion est souvent teLLe qu'elle endommage le câble. Une répétition de ces détentes et tensions alternées finit par le détériorer. Cette tendance est surtout observable quand le câble employé est neuf. Le dispositif de blocage de câble selon l'invention évite Les inconvénients ci-dessus mentionnés. Il peut être disposé sur un tube, pour bloquer un câble à son passage au travers de la paroi latérale d'un tube, et notamment dans un raccord à fenêtre latérale pour bloquer un câble multi-conducteurs devant relier en opération une sonde de diagraphie descendue dans un puits à l'extrémité d'une colonne tubulaire, à un laboratoire de commande et d'enregistrement en surface, ce raccord comportant une ouverture dans sa paroi latérale, des moyens de guidage du câble au travers de l'ouverture. IL est caractérisé en ce qu'il comporte un manchon tubulaire, des éléments de fixation pour serrer le manchon autour du câble et une pièce rapportée formant butée pour limiter la translation du manchon par rapport au raccord et permettre sa libre rotation, la pièce formant butée étant pourvue intérieurement suivant son axe d'un bec biseauté et le manchon tubulaire étant pourvu d'un évidement à l'une de ses extrémités, l'engagement du bec dans ledit évidement du manchon par translation du câble ayant pour effet de forcer les éléments de fixation du manchon sur le câble et le dégagement de celui-ci. Suivant un mode de réalisation, la pièce rapportée est réalisée par exemple en deux parties juxtaposables pourvues chacune d'une embase adaptée à venir s'appliquer contre une face plane d'un évidement ménagé dans le raccord, et d'une lèvre intérieure biseautée, ainsi que de moyens de fixation pour fixer les semelles contre la face plane en position de juxtaposition des deux parties. Le dispositif peut comporter par exemple une pièce formant butée disposée en alignement avec un chemin de guidage forgé par des poulies de guidage. Le dispositif selon l'invention, avec le manchon de câble et la pièce de butée employés, permet tout à la fois - 4 - - de bLoquer Le câbLe en translation tant que Les forces de traction qui s'exercent sur Lui restent en-decà de certaines Limites définies par construction, et - de Laisser au câbLe La facuLté de tourner sur Lui-même dans un sens ou Le sens opposé au cours de son dérouLage et son réenrouLage, quand Les tensions qui s'exercent sur lui se relâchent, par exempLe aux moments o L'on allonge ou on raccourcit la colonne rigide. Les dommages causées antérieurement par Le vriLLage dans Les raccords antérieurs, sont ainsi évités. D'autres caractéristiques et avantages du dispositif selon l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation décrits à titre d'exemples non limitatifs, en se référant aux dessins annexés o: - la Fig.1 montre une vue en coupe partielle de la partie supérieure d'un raccord à fenêtre latérale avec un mode préféré de réalisation du dispositif de blocage du câble selon l'invention; - la Fig.2 montre, à échelle plus grande, une vue en coupe suivant AA du dispositif représenté à la Fig.1; et - la Fig.3 est une vue de côté du raccord, à La même échelle que la précédente, qui montre l'écartement du manchon sous l'action du bec de la pièce formant butée, à La suite d'une traction importante exercée sur le câble. Le dispositif de blocage pour câble représenté à la Fig.1 est inclus dans un raccord à fenêtre latérale adapté à être intercalé entre deux sections quelconques d'une colonne constituée d'un train de tiges interconnectées relié en surface à une installation de manoeuvre (non représentée). A cet effet, le raccord est pourvu à son extrémité supérieure d'un aLésage conique fileté 2 pour l'embout d'une tige. Un embout (non représenté) termine Le raccord à son extrémité opposée pour sa connexion à La tige suivante dans La colonne. Le raccord est de forme tubulaire. Un canal Longitudinal 3 le traverse de bout en bout, faisant communiquer L'intérieur des tiges de la colonne de part et d'autre du raccord. Le raccord est pourvu parallèLement à son axe longitudinal, d'un évidement allongé 4. Un câble muLti-conducteurs 5 -5- courant à l'extérieur de La colonne, pénètre à L'intérieur de celle-ci au niveau du raccord. IL est guidé et dévié vers l'intérieur de l'évidement par deux roulettes de guidage 6, 7 dont les axes sont fixes au raccord. Le dispositif de blocage selon l'invention est disposé à l'intérieur de l'évidement 4. Il comporte un manchon tubulaire 8 pourvu d'un passage central de section adaptée à celle du câble 5. Le manchon est réalisé en deux parties complémentaires 8a et 8b (Fig.2) que l'on dispose de part et d'autre du câble. Chacune des parties est pourvue de trous filetés 9, 10 à des emplacements différents le long du manchon pour des vis de fixation 11 (Fig.3) permettant de le serrer autour du câble. On utilise des vis de fixation 11 présentant une résistance limitée à la traction. Un évidement conique 12 s'évasant vers l'extérieur est ménagé dans le manchon 8 à l'une de ses extrémités. Le dispositif de blocage comporte également une pièce rapportée 13 formant butée pour le manchon. Cette pièce 13 est pourvue d'une cavité cylindrique 14 de section supérieure à celle du manchon 8. A ses deux extrémités opposées, la pièce 13 comporte des passages axiaux 15 de section inférieure à la section extérieure du manchon mais permettant le libre passage du câble 5. La pièce 13 est pourvue intérieurement d'un bec 16 de forme conique par exemple, dont la pointe est dirigée vers le fond de l'évidement 12 dans le manchon 8. Le bec 16 est assez pointu pour pénétrer jusqu'au fond de l'évidement 12 et exercer sur les deux parties du manchon 8 des forces radiales qui tendent à les séparer l'une de l'autre. Une traction sur le câble amène l'évidement 12 du manchon en butée contre le bec 16 de la pièce 13 et bloque sa translation. Le blocage n'est effectif toutefois que si l'effort de traction sur le câble est limité. Au-delà d'une certaine limite fixée par construction qui provoque une rupture des vis de fixation 11 du manchon 8 autour du câble 5, le bec 16 force l'écartement des deux parties du manchon, ce qui libère le câble de tout blocage en translation (Fig.3). La pièce 13 est fixée contre une paroi plane 17 à - 6 - L'intérieur de L'évidement 4 du raccord 1. A cet effet, La pièce 12 est pourvue d'une embase 18 qui est appLiquée contre La paroi 17 et fixée à ceLLe-ci par des vis de fixation 19. Pour La commodité du montage, La pièce de bLocage 13 est réaLisée en deux parties S symétriques juxtaposées par fixation contre La paroi 16. Un système d'étanchéité cLassique du type presse-étoupe (non représenté) est disposé autour du câbLe 5, avant qu'iL pénètre dans Le passage intérieur 3 du raccord, de manière à isoLer du puits L'intérieur de La coLonne tubuLaire. o La forme du manchon 8 et de La pièce de bLocage 12 permet au câble 5 de tourner Librement sur Lui-même durant La phase de descente du raccord à fenêtre LatéraLe dans Le puits et durant sa remontée. - 7 - REVENDICATIONS 1) Dispositif de blocage pour bloquer un câble à son passage au travers de la paroi latérale du tube, et notamment dans un raccord à fenêtre latérale (1) pour bloquer un câble multi-conducteurs (5) devant relier en opération une sonde de diagraphie descendue dans un puits à l'extrémité d'une colonne tubulaire, à un laboratoire de commande et d'enregistrement en surface, ce raccord comportant une ouverture (4) dans sa paroi latérale, des moyens de guidage (6, 7) du câble au travers de l'ouverture, caractérisé en ce qu'il comporte un manchon tubulaire (8), des éléments de fixation (11) pour serrer le manchon autour du câble et une pièce rapportée (13) formant butée pour limiter la translation du manchon par rapport au raccord et permettre sa libre rotation, la pièce formant butée étant pourvue intérieurement suivant son axe d'un bec biseauté (16) et le manchon tubulaire (8) étant pourvu d'un évidement (12) à l'une de ses extrémités, l'engagement du bec dans ledit évidement du manchon par translation du câble ayant pour effet de forcer les éléments de fixation du manchon au câble et le dégagement de celui-ci. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que La pièce rapportée (13) est réalisée en deux parties juxtaposables pourvues chacune d'une embase (18) adaptée à venir s'appliquer contre une face plane (17) d'un évidement (4) ménagé dans le raccord, et d'une lèvre intérieure biseautée, ainsi que de moyens de fixation pour fixer les embases contre la face plane en position de juxtaposition des deux parties de la pièce (13). 3) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de guidage comportent deux poulies (6, 7) amenant le câble (5) en alignement avec la pièce (13) formant butée.