Brevet FR2663978A1 — publié le 19920103

La présente invention se rapporte à un tube de production avec ligne hydraulique intégrée. Lors de la mise en production d'un puits pétrolier les normes de sécurité stipulent que la tête de puits doit être équipée d'une vanne de sécurité de subsurface disposée dans le puits à une profondeur d'environ 30 m sous la surface (sel ou fond marin) Cette vanne est destinée à fermer le puits en cas d'incident, elle est dans la majorité des installations actionnée hydrauliquement. De façon générale, la vanne de sécurité disposée en profondeur est conçue pour avoir une position de repos fermée, la vanne étant maintenue dans une position ouverte sous l'effet de la pression hydraulique envoyée depuis la surface En cas d'incident, on purge la pression hydraulique,15 ce qui entraîne la fermeture de la vanne Ainsi, en cas de destruction de la tête de puits, la vanne de sécurité se ferme automatiquement. Le passage hydraulique est constitué, de manière classique, par un conduit hydraulique de faible diamètre -par exemple 6 mm qui est disposée à l'extérieur des tubes de production entre la vanne et la tête de puits disposée soit en surface soit au fond de l'eau Cependant, la ligne hydraulique doit être mise en place sur les tubes avant l'installation de ces derniers dans le puits Cette façon de25 procéder présente de nombreux inconvénients. La présence d'une ligne hydraulique sur l'extérieur d'un tube descendu dans un puits rend la ligne susceptible d'être endommagée mécaniquement voire écrasée par des contacts plus ou moins violents entre ledit tube et le cuvelage voire même au passage dans le bloc d'obturation La fuite hydraulique résultante nécessite une perte de temps coûteuse principalement pour les puits offshore pour effectuer le remplacement du conduit endommagé Plus grave encore, cette fuite peut se déclarer beaucoup plus tard, elle réclame alors une intervention avec un appareil spécialement contracté pour cela De plus, le conduit hydraulique, disposé entre les tubes et le cuvelage, se trouve dans un milieu pouvant être ou devenir corrosif constitué par exemple de saumure, de bactéries sulfato réductrices, de traces de gaz corrosif et, milieu qui peut détériorer à plus ou moins long terme le conduit hydraulique. Un autre problème se trouve au niveau des obturateurs de sécurité qui sont agencés pour fermer le puits avec les tubes de production dans le puits Ces obturateurs sont munis de mâchoires semi-circulaires qui coopèrent de manière étanche avec la surface extérieure du tube La présence du conduit hydraulique sur cette surface extérieure peut provoquer des fuites au niveau des mâchoires ou une détérioration de celles-ci. On a déjà proposé de résoudre ces inconvénients avec un ensemble formé de deux tubes disposés concentriquement, le fluide hydraulique passant par l'espace annulaire formé entre les tubes Mis à part le volume de fluide nécessité par cet agencement, ce concept présente de sérieux inconvénients, par exemple au niveau de l'étanchéité et de l'appairage entre les éléments concentriques. On a également proposé des protecteurs métalliques ou en élastomère, qui sont montés, espacés, autour des tubes avec la ligne hydraulique rigidement encastrée et destinée à protéger le conduit de chocs mécaniques Ce type de dispositif ne peut pas résoudre tous les inconvénients énumérés ci-avant. La présente invention a donc pour but un tube de production avec une ligne hydraulique intégrée qui est adapté pour pallier ces inconvénients, et qui est de construction simple et de fiabilité accrue. Pour ce faire, l'invention propose un tube de production comprenant au moins un élément de tube de forme sensiblement tubulaire et une ligne hydraulique caractérisé en ce que l'élément de tube est pourvu d'une rainure longitudinale dans laquelle est disposée la ligne hydraulique. D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique d'un puits offshore munie d'une complétion de type connu; la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un tube de puits selon l'invention; et la figure 3 est une section partielle prise selon la ligne III-III de la figure 2. Sur la figure 1 est représenté, schématiquement, un puits de production éruptif de type connu formée d'un réservoir de production 10 et dans lequel est disposé une colonne de tues de production, représentée en 12 Une tête de puits constituée de vannes 14 et 16 est montée de façon classique sur la partie haute de la colonne 12 Un dispositif antiéruption ou vanne de sécurité 18 est monté sur la colonne 12 à au moins 30 mètres sous le niveau du sol ou du fond de la mer 20. Cette vanne de sécurité 18, montée à l'extrémité du tubage 12, est destinée à être commandée par une ligne hydraulique 24 qui s'étend le long de quelques tubes 12 et à l'extérieur de ceux-ci. Selon l'invention, le tube représenté sur la figure 2 comporte une ligne hydraulique intégrée Dans l'exemple illustré, le tube 12 est formé de deux éléments montrés partiellement en 26 et 28 qui sont reliés ensemble par un filetage 30 Un passage axial 32, formé à l'intérieur du tube 12, est rendu étanche de façon générale par ce filetage qui comporte une portée métal/métal 34 L'élément 26 du tube 12 est formé avec une rainure longitudinale 38 dans sa surface extérieure 40, rainure qui a une section sensiblement en forme de U -voir la figure 3 La ligne hydraulique 24 formée d'un tube métallique ayant un diamètre externe d'environ 6 mm est disposée le long de la rainure 38 Comme représenté sur la figure 3, la rainure 38 est remplie de soudure 42 qui sert à retenir la ligne hydraulique 24 en place et à redonner une surface extérieure continue à l'élément 26 Afin de respecter les normes de sécurité, l'épaisseur -D de l'élément 26 ou 28 qui est délimitée par le fond de la rainure 37 ou 38 correspond à l'épaisseur d'un tube de production de type classique. Afin que le passage axial 32 garde une section constante, l'élément 26 du tube 12 comporte une partie 44 de diamètre élargi La rainure 38 et la ligne hydraulique 24 suivent la surface de l'élément 26 jusqu'à ce que l'extrémité 46 de la ligne 24 pénètre dans un passage longitudinal 48 foré dans la paroi 50 de l'élément 26 Le passage 48 est fermé à son extrémité 52 éloignée de la ligne hydraulique 24 par un bouchon fileté 54 L'extrémité 46 de la ligne est en communication hydraulique avec une chambre creuse 56 formée entre les deux éléments 26 et 28 par l'intermédiaire d'un passage 58 formé dans l'élément 26. L'élément 28 du tube 12 est pourvu d'une rainure longitudinale 60 qui est sensiblement analogue à celle 38 de l'élément 26 et comporte une ligne hydraulique 62 montée comme indiqué ci-dessous pour la ligne hydraulique 24. Deux évidements 55 et 57 sont pratiqués respectivement dans les éléments 26 et 28 pour assurer un soudage circulaire parfait autour du conduit 24 et 62 et pour éviter toute migration longitudinale sous la soudure des rainures 40 et 60 De plus, un ensemble de joints "chevron" 36 vient isoler l'huile hydraulique du liquide présent dans l'espace annulaire entre la colonne de production et le cuvelage Un joint torique 35 double l'étanchéité du filetage et prévient toute présence de graisse de vissage dans le conduit hydraulique. De cette façon, un passage hydraulique continu est assuré entre les lignes hydrauliques 24 et 62 Le joint 36 est maintenu en position par une collerette annulaire 66 montée dans l'élément 26 par un filetage 68. Ainsi, grâce à la présente invention une ligne hydraulique continue est assurée le long du tube 12 et au niveau de la connexion de 2 tubes, ligne qui est entièrement30 protégée des agressions de son environnement ou lors de son installation mais qui laisse au tube une surface externe continue Cette invention réduit également les pertes de temps lors de la mise en place ou du retrait d'une complétion de puits de production. REVENDICATIONS 1 Tube de production comprenant au moins un élément de tube ( 26; 28) de forme sensiblement tubulaire, et une ligne hydraulique ( 24; 62) caractérisé en ce que l'élément de tube ( 26; 28) est pourvu d'une rainure longitudinale ( 37, 38) dans laquelle est disposée la ligne hydraulique ( 24; 62). 2 Tube selon la revendication 1 caractérisé en ce que la rainure ( 37, 38) est formée dans la surface extérieure de l'élément de tubage ( 26; 28) et a une section sensiblement en forme de -U-. 3 Tube selon la revendication 2 caractérisé en ce que la rainure ( 37, 38) est remplie autour de la ligne hydraulique ( 24; 62) afin de redonner à l'élément de tube ( 26; 28) une surface tubulaire continue. 4 Tube selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'élément de tube ( 26; 28) est muni, à une extrémité femelle, d'un joint ( 36) isolant la ligne hydraulique ( 24, 62) de l'espace annulaire du puits. Tube selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'il est formé de deux éléments de tubage ( 26; 28) reliés ensemble par un filetage de type pétrolier, l'un ( 28) des éléments ( 26; 28) étant muni d'une chambre ( 56) dans laquelle débouche une ligne hydraulique ( 62), cette chambre étant en communication hydraulique avec le passage hydraulique ( 48; 58) quand les deux éléments sont reliés ensemble.