Brevet FR2694973A1 — publié le 19940225

Vanne de srete pour train de tubes souterrain commandée depuis la surface L'invention concerne de façon générale des vannes de sûreté souterraines commandées de la surface pour contrôler le débit dans un train de tubes suspendu à l'intérieur d'un puits de forage Plus particulièrement, elle concerne l'amélioration des vannes de ce type dans lesquelles un organe de fermeture monté dans l'alésage d'un corps tubulaire pouvant être placé à l'intérieur du train de tubes est sollicité de façon élastique par des moyens à ressort vers une position fermant l'alésage, et un tube d'écoulement déplaçable dans deux sens opposés dans l'alésage est adapté à être abaissé pour ouvrir l'organe de fermeture en réponse l'envoi d'un fluide hydraulique sous pression provenant d'une source à distance en surface à des moyens sensibles à la pression associés au tube d'écoulement. Habituellement, une vanne de ce type est adaptée à se fermer automatiquement en réponse à l'échappement de ce fluide dans le cas d'une défaillance d'une condition surveillée dans ou autour du puits Le corps peut être prévu séparable de l'intérieur du train de tubes, ou le corps peut être relié en tant que partie du train de tubes ceci signifiant que la vanne peut être montée dans le train de tubes La présente invention envisage que la vanne puisse être de l'un ou l'autre type Dans certaines de ces vannes, l'organe de fermeture est une vanne à clapet et dans d'autres vannes l'organe de fermeture est une vanne à volet En général, on préfère une vanne à volet. Quand ces vannes sont installées à des profondeurs importantes au-dessous de la surface, des joints dynamiques en élastomère, y compris celui situé entre un piston d'un dispositif d'actionnement sensible à la pression et le cylindre dans lequel il coulisse, sont très susceptibles de défaillances C'est pourquoi on a proposé dans le brevet US No 4 325 431 de monter ces joints sur des outils pouvant être disposés de façon amovible dans des poches latérales de l'alésage du corps, l'outil pouvant être récupéré pour permettre le remplacement des joints quand cela est nécessaire. Cependant, l-es joints peuvent être détériorés avant la récupération de l'outil, et en tout cas les opérations de retrait et de remplacement de l'outil laissent le puits sans contrôle pendant l'intervalle et entraîne une perte de temps et des frais pour l'opérateur. Il a été également proposé de remplacer les joints en élastomère par des surfaces d'étanchéité métal contre métal Cependant, celles-ci sont non seulement coûteuses mais également susceptibles d'être endommagées en raison de rayures ou analogues qui les amènent à ne plus fonctionner. Il existe donc un besoin pour une telle vanne qui surmonte ces problèmes, et un but de la présente invention est de proposer une vanne qui n'a pas besoin de joints dynamiques en élastomère ou en métal contre métal. Il est nécessaire que le soufflet pour abaisser le tube d'écoulement et ouvrir ainsi le volet soit flexible et souple pour produire la course nécessaire dans ce but Cependant, les soufflets présentant cette caractéristique sont également du type basse pression, et peuvent donc être endommagés par la pression hydrostatique élevée du fluide hydraulique dans la conduite de commande à des profondeurs importantes au- dessous de la surface De ce fait, il existe un besoin pour une vanne de ce dernier type dans laquelle le soufflet ou autre dispositif d'actionnement du tube d'écoulement est protégé vis-à-vis de ce genre de dégâts et un autre bu t de l'invention est de fournir une telle vanne. Un autre problème est posé par l'utilisation de vannes de ce type quand la pression du puits au-dessous de l'organe de fermeture à l'état fermé est si élevée, notamment à des profondeurs importantes, qu'il peut ne pas être possible ou du moins difficile d'ouvrir le volet avec le tube d'écoulement sans que des dégâts soient occasionnés au mécanisme d'actionnement De ce fait, ces vannes comprennent souvent des moyens par lesquels la pression de chaque coté du volet est égalisée à mesure que le tube d'écoulement est abaissé pour venir en engagement avec le volet Cependant, le dispositif d'égalisation peut ne pas fonctionner correctement et de toute manière de nombreux opérateurs ne veulent pas que les vannes de ce type comprennent des dispositifs d'égalisation qui présentent des risques potentiels s'ils sont ouverts par inadvertance. Il existe donc un besoin pour des vannes du type décrit dans lesquelles le mécanisme d'actionnement est protégé vis-à-vis de dégâts jusqu'au moment o le différentiel de pression sur les cotés du volet est suffisamment bas pour que le tube d'écoulement l'ouvre sans provoquer de dégâts et un autre but de l'invention est de fournir une telle vanne. Les vannes antérieures comprenant comme dispositif d'égalisation un agencement à ressort sont de construction compliquée et co Qteuse Par exemple, la vanne du brevet US No 3 865 141 comprend des parties télescopiques dans lesquelles des particules peuvent s'accumuler et provoquer leur blocage Il existe donc un autre besoin pour une vanne comportant un agencement de ressorts plus simple et moins co Qteux pour accumuler et libérer de l'énergie dans ce but, et un objectif de l'invention est de fournir une telle vanne. Dans les vannes de ce type ou d'un type similaire comprenant des dispositifs d'actionnement qui répondent au déplacement d'un volume fixe de fluide hydraulique, le dispositif d'actionnement peut être endommagé par la dilatation ou la contraction du fluide due à des fluctuations importantes de la pression et/ou de la température dans le puits, et un autre but encore de l'invention est donc de proposer une telle vanne dans laquelle le dispositif d'actionnement est protégé vis-à-vis de dégâts en dépit de ces conditions défavorables. De façon classique, dans les vannes de ce type, aussi bien le dispositif d'actionnement que l'agencement à ressort pour soulever le tube d'écoulement sont installés à l'intérieur du corps de l.a vanne, ce qui fait que ce corps doit être de dimension importante, et donc co Oteux, pour contenir la pression dans la vanne Un autre but encore est de fournir une vanne de ce type dans laquelle la dimension du corps de la vanne est considérablement plus petite. Sur les dessins, dans lesquels les mêmes références sont utilisées partout pour désigner les mêmes parties, les figures i et 2 sont des vues en coupe longitudinale des extrémités supérieure et inférieure respectives d'une vanne de soreté d'un train de tubes constitué en accord avec un mode de réalisation de la présente invention, le tube d'écoulement étant soulevé pour permettre au volet de se fermer avant l'envoi du fluide hydraulique dans la vanne par la conduite de commande, et montrant à la figure 2 l'agencement des ressorts dans lesquels l'énergie peut être accumulée; la figure 3 est une vue en coupe de la vanne des figures i et 2, selon la ligne 3-3 de la figure 1; la figure 4 est une vue de l'extrémité inférieure de la vanne similaire à la figure 2, mais après abaissement du tube d'écoulement qui l'amène en contact avec le volet alors que de l'énergie est accumulée dans les ressorts en réponse à l'envoi 2694973 initial de flu ide de commande par la conduite de commande; la figure 5 est une vue de l'extrémité inférieure de la vanne, similaire à la figure 4, mais lorsque le tube d'écoulement est encore plus abaissé pour ouvrir le volet après égalisation de la pression de chaque côté du volet; la figure 6 est une vue en coupe longitudinale de l'extrémité supérieure d'une vanne de sûreté d'un train de tubes construite en accord avec encore un autre mode de réalisation de la présente invention, et comprenant un diaphragme limiteur de charge auquel le fluide de commande peut être appliqué par la conduite de commande pour ouvrir la vanne; la figure 7 est une vue de l'extrémité supérieure de la vanne similaire à la figure 6, mais après envoi du fluide de commande vers le diaphragme de manière à abaisser le tube d'écoulement qui est installé dans l'extrémité inférieure de la vanne; la figure 8 est une vue en coupe de la vanne des figures 6 et 7, selon la ligne 8-8 de la figure 6; la figure 9 est une vue en coupe verticale de l'extrémité supérieure d'une vanne construite en accord avec encore un autre mode de réalisation de la présente invention, avant l'envoi du fluide de commande par la conduite de commande vers une série de tubes de limitation de charge pour ouvrir la vanne; et la figure 10 est une vue en coupe de la vanne de la figure 9, selon la ligne 10-10 de la figure 9; la figure 11 est une vue en coupe verticale de l'extrémité inférieure d'une vanne construite en accord avec le mode de réalisation préféré de l'invention, selon la ligne 11-11 de la figure 11 A, et montrant le tube d'écoulement dans sa position soulevée pour permettre la fermeture du volet; la figure llt est une vue de la partie supérieure de l'extrémité inférieure de la vanne de la figure 11, le long de la ligne 11 A-11 A; la figure 12 est une vue en coupe verticale de la partie inférieure de la vanne de la figure 11, le long de la ligne 12-12 de la figure 11; les figures 13 et 14 sont des vues de la vanne similaires aux figures 11 et 12 respectivement mais après envoi du fluide de commande pour abaisser le tube d'écoulement et l'amener en contact avec le côté supérieur du volet; les figures 15 et 16 sont d'autres vues de la vanne, similaires aux figures 13 et 14 respectivement mais après poursuite de l'abaissement du tube d'écoulement pour ouvrir le volet; et les figures 17 et 18 sont d'autres vues encore de la vanne, similaires aux figures 15 et 16 respectivement, mais après séparation de la tige d'actionnement quand le tube d'écoulement ne parvient pas à se soulever. En se référant maintenant aux détails des dessins décrits ci- dessus, la vanne d'ensemble montrée aux figures 1 et 2 comprend un corps tubulaire 21 pouvant être relié à ses extrémités supérieure et inférieure à un train de tubes suspendu dans un cuvelage de puits (non montré) Ainsi que cela est bien connu dans l'art, la vanne est normalement installée à une profondeur importante au-dessous de la surface, et donc dans un environnement dans lequel la pression du puits de même que les températures au fond du puits sont élevées Comme montré, le corps 21 comprend un alésage 22 le traversant qui forme la continuation du diamètre interne du train de tubes, et qui comprend un siège 23 à son extrémité inférieure, adapté à être ouvert et fermé au moyen d'un volet 24 monté de façon pivotante sur un côté dans l'alésage au moyen d'un axe Ainsi que cela est bien connu dans l'art, le volet est normalement sollicité dans la position fermée de la figure 2 au moyen d'un ressort de torsion disposé autour de l'axe et agissant entre le corps et le volet. Comme montré aux figures 4 et 5 de même qu'à la figure 2, un tube d'écoulement 26 peut être déplacé verticalement selon deux sens opposés à l'intérieur de l'alésage de l'extrémité inférieure du corps 21 entre une position supérieure montrée aux figures 2 et 4 dans laquelle il permet au volet de se fermer et une position inférieure montrée à la figure 5 dans laquelle il fait pivoter le volet dans le sens inverse des aiguilles d'une montre vers sa position ouverte et est déplacé à travers le siège vers une position dans laquelle son extrémité inférieure est en contact avec un épaulement 22 A prévu autour de l'alésage pour limiter la poursuite du mouvement vers le bas Ainsi que cela sera décrit plus complètement dans ce qui suit, le tube d'écoulement est sollicité de façon élastique vers sa position supérieure montrée à la figure 2 de façon à positionner l'extrémité inférieure du tube d'écoulement à courte distance au-dessus du volet 24 Lors de l'abaissement du tube d'écoulement sur une courte distance par rapport à la position montrée à la figure 4, son extrémité inférieure vient en contact avec l'extrémité supérieure du volet, ce qui fait que la poursuite de l'abaissement du tube d'écoulement ouvre le vanne comme montré à la figure 5. Selon l'un des aspects nouveaux de la présente invention, le tube d'écoulement est adapté à être abaissé au moyen d'une tige 30 s'étendant de façon coulissante dans une portion de diamètre agrandi de l'extrémité inférieure du corps et reliée à son extrémité supérieure à l'extrémité supérieure fermée d'un soufflet métallique 31 qui est reçu à l'intérieur d'un logement cylindrique 31 A installé à l'extrémité supérieure de la portion de corps agrandie sur un coté de sa section réduite supérieure L'extrémité inférieure du soufflet est soudée à l'extrémité inférieure du logement autour du trou par lequel s'étend la tige 30, formant ainsi un espace dans le logement à l'extérieur du soufflet. Comme décrit précédemment, le soufflet est du type souple qui est capable de se rétracter axialement depuis sa position totalement déployée de la figure 2 vers sa position rétractée de la figure 5 de manière à abaisser la tige 30 sur une distance suffisante pour amener le volet vers sa position ouverte des figures 4 et 5 La pression régnant dans le soufflet est naturellement celle de la pression du train de tubes, alors que la pression dans l'espace 31 à l'extérieur du soufflet est celle du fluide hydraulique remplissant une chambre de pression à déplacement qui comprend l'espace 31 Ainsi que cela sera décrit ci-dessous, le soufflet est déplacé vers sa position rétractée pour abaisser la tige et ainsi le tube d'écoulement pour ouvrir le volet, en réponse au déplacement du fluide hydraulique dans la chambre, après envoi de fluide de commande depuis la source en surface, et ramené à sa position déployée pour soulever la tige et permette au tube d'écoulement d'être sollicité élastiquement vers sa position supérieure pour permettre au volet de se fermer après son déplacement à mesure que le fluide de commande est évacué. Comme montré aux figures 1 et 3, une série de soufflets métalliques allongés 35 sont installés dans un espace annulaire 36 qui forme un logement cylindrique 32 qui se dispose sur l'extrémité supérieure du corps 21 et est maintenu au moyen d'accouplements supérieur et inférieur 33 et 33 A Plus particulièrement, l'extrémité inférieure ouverte de chaque soufflet 35 est soudée à l'extrémité inférieure du logement autour d'un passage 37 dans le logement qui est relié à une conduite 38 qui, de son côté, est reliée à un passage 39 à l'extrémité supérieure du logement 31 A conduisant à l'extrémité supérieure de l'espace 31 L'espace 36 est de son côté relié par un passage 41 à une conduite de commande 40, s'étendant vers le bas à partir d'une source de fluide de commande en surface, ainsi que cela est bien connu dans l'art. Comme décrit précédemment, les soufflets 35 sont relativement rigides et donc individuellement incapables d'être rétractés axialement sur la distance nécessaire pour abaisser le tube d'écoulement. Comme montré aux figures 1 à 3, une tige 34 est ancrée dans l'extrémité inférieure du logement 32 de façon à s'étendre à l'intérieur de chaque soufflet 35 sur une hauteur inférieure à celle du soufflet à l'état déployé, et limite ainsi la distance sur laquelle chaque soufflet peut se rétracter ou se contracter. Comme décrit également précédemment, la région définie entre l'espace sur le côté interne des soufflets 35 autour des tiges et le côté externe des soufflets 31 de même que les conduites intermédiaires forme une première chambre de pression qui est remplie de fluide hydraulique dont le volume est tel que son déplacement par affaissement des soufflets supérieurs 35 se traduit par une rétraction du soufflet 31 sur la distance nécessaire pour abaisser la tige de liaison 30 sur une distance qui n'est pas sensiblement supérieure à celle qui est nécessaire pour ouvrir le volet Ainsi, chacun des soufflets relativement rigides doit se rétracter d'une quantité relativement faible par comparaison avec la rétraction du soufflet 31, et plus particulièrement dans le cas de huit soufflets qui sont montrés avec une quantité de rétraction qui est seulement d'un huitième de celle du soufflet 31, soit en proportion du nombre de soufflets rigides par rapport au nombre de soufflets mous. Ceci suppose naturellement qu'il n'y a pas un différentiel de pression substantiel entre les côtés du volet de manière que le tube d'écoulement puisse le déplacer vers sa position ouverte Ainsi, le seul différentiel de pression de chaque côté des soufflets est celui qui existe quand ils sont déplacés vers leurs positions totalement limitées D'autre part, le soufflet d'actionnement 31, lorsqu'il s'est rétracté pour abaisser le tube d'écoulement et ouvrir ainsi le volet, ne subit que le différentiel de pression nécessaire au déplacement du tube d'écoulement vers le bas à l'encontre de la force avec laquelle il est sollicité Plastiquement vers la position fermée. L'extrémité inférieure de la tige 30 est reliée à un anneau 50 qui est disposé dans un évidement 28 entre le tube d'écoulement et le corps 21 de façon à pouvoir effectuer un mouvement de va-et-vient vertical par rapport aux deux Plus particulièrement, l'anneau est sollicité vers le haut en direction d'un épaulement supérieur 52 du tube d'écoulement au moyen d'un ressort hélicoïdal 51 agissant entre l'anneau et un épaulement supérieur formé sur une bride 53 autour du tube d'écoulement L'anneau 50 est sollicité vers le haut contre l'extrémité supérieure 2 &A de l'évidement 28 au moyen d'un autre ressort hélicoïdal 54 agissant entre l'extrémité inférieure 28 B de l'évidement et le c Oté inférieur de l'anneau 50. Comme montré à la figure 2, quand l'anneau 50 est en contact avec l'épaulement 52 du tube d'écoulement, il est situé à faible distance au-dessous de l'extrémité supérieure 28 A de l'évidement. L'extrémité supérieure du tube d'écoulement est également au-dessous d'un épaulement tourné vers le bas de l'alésage du corps de la vanne En consequence, le soufflet 31 est libre de se dilater dans le cas o le fluide hydraulique se dilate, ce qui fait que le fluide hydraulique agit comme butée limite à la place des épaulements du corps qui pourraient provoquer des dégâts au soufflet Naturellement et de manière similaire, l'extrémité inférieure du tube d'écoulement est au-dessus du volet de manière a pouvoir descendre si le fluide se contracte. Comme illustré è la figure 4, l'envoi de fluide de commande pour déplacer le fluide dans la chambre de déplacement fait se rétracter le soufflet et donc fait descendre la tige 30 et l'anneau 50 Dans le cas o un différentiel de pression existe au niveau du volet et résiste 3 son mouvement d'ouverture, l'anneau 50 comprime le ressort 51 de même que le ressort 54 En conséquence, quand le différentiel de pression sur les côtés du volet est éliminé, l'énergie stockée dans le ressort 51 totalement rétracté fait descendre le tube d'écoulement pour qu'il ouvre le volet même si le soufflet 31 a déjà été rétracté en raison du déplacement du fluide hydraulique. Comme montré, le tube d'écoulement se déplace vers le bas et vient en contact avec un épaulement d'arrêt 22 A autour de l'alésage du corps pour maintenir le volet dans un évidement 22 B au-dessus de l'épaulement Comme montré à la figure 5, quand le tube d'écoulement est totalement abaissé, le côté inférieur de la bride 53 est situé au-dessus de l'extrémité inférieure de l'évidement 28, et l'extrémité supérieure de l Vanneau 50 est située à distance au- dessous de l'épaulement 52 En conséquence, le tube d'écoulement a la possibilité d'être abaissé totalement en dépit de la dilatation ou de la contraction du fluide hydraulique. En d'autres termes, c'est le fluide et non les épaulements du tube d'écoulement qui détermine sa position. L'extrémité supérieure de la vanne illustrée aux figures 6 à 8 diffère de celle décrite ci-dessus par la manière selon laquelle la charge due à l'envoi du fluide de commande est limitée Ainsi, dans ce cas, un logement cylindrique 60 entoure le corps tubulaire et est monté sur celui-ci au moyen d'accouplements 60 A et 60 B pour former un espace annulaire 61 L'espace est il divisé au moyen d'un diaphragme métallique flexible 61 A dont les extrémités supérieure et inférieure sont ancrées dans le logement qui, lorsq u'il n'est pas rétracté, est de forme cylindrique Ainsi, comme on peut le voir à la figure 6, le diaphragme sépare la chambre de pression entre son côté extérieur et le côté externe du soufflet 31 d'une seconde chambre qui est reliée à la conduite de commande 40 Ainsi, comme montré, l'extrémité inférieure de la conduite de commande 40 est reliée à un passage 62 du logement qui conduit vers l'intérieur du diaphragme, alors qu'un passage 63 relie la partie extérieure du diaphragme à la conduite 38 allant à l'espace 33 autour du soufflet 31. Plus particulièrement, l'espace 61 et le diaphragme sont proportionnés de manière que lorsque le diaphragme est infléchi vers l'extérieur depuis la position de la figure 6 vers la position de la figure 7 pour venir en contact avec la paroi externe de l'espace, il déplace un volume de fluide hydraulique qui est juste suffisant pour faire se rétracter le soufflet 31 de manière à abaisser le tube d'écoulement sur une distance qui est juste nécessaire pour ouvrir le volet Comme on le comprendra, le diaphragme peut être suffisamment résistant pour résister à une pression hydrostatique de commande élevée dans le cas o la vanne est installée à une grande profondeur au- dessous de la surface Naturellement, après évacuation du fluide hydraulique par la conduite 40, le diaphragme 61 A est libre de s'infléchir vers l'intérieur pour revenir à sa position d'origine à la figure 6, de manière que le soufflet 31 puisse se dilater et que le tube d'écoulement puisse se déplacer vers le haut pour permettre au volet de se fermer. Dans le mode de réalisation de la vanne montré aux figures 9 et 10, le corps tubulaire 21 est entouré par un logement cylindrique 70 pour former un espace annulaire 71 relié à son extrémité supérieure à l'extrémité inférieure de la conduite de commande 40 au moyen d'un passage 72 Comme dans le cas de la vanne précédente, le logement 70 est monté sur le corps au moyen d'accouplements 70 A et 70 B Plus particulièrement, une série de tubes métalliques flexibles 73 sont montés autour de l'espace, chacune de leurs extrémités ouvertes inférieures étant reliée à un trou 74 conduisant à un passage 74 A relié à la conduite 38 qui va à l'espace 31 A autour du soufflet 31 Comme montré, une tige métallique 75 s'étend vers le haut dans chaque tube 73 jusqu'à une position proche de l'extrémité supérieure fermée du tube de manière à empêcher son affaissement total Le volume de fluide entre les tubes déployés et les tiges plus celui de 1 'espace 31 A et des conduites de liaison formant la chambre, est juste celui qui est nécessaire pour ouvrir le volet Comme montré, les extrémités inférieures des tubes passent par un dispositif restricteur 77 dans la portion inférieure de l'espace situé au-dessus du passage 74. Comme les tiges empêchent les tubes de s'affaisser totalement, l'évacuation du fluide de commande hydraulique par la conduite de commande 40 permet aux tubes de se dilater vers leurs positions non infléchies, comme montré aux figures 9 et 10, quand le fluide hydraulique qui se trouve dans la chambre de déplacement revient à l'intérieur des tubes. L'autre mode de réalisation préféré de la vanne représentée aux figures 11-18 comprend, comme dans le cas des modes de réalisation décrits ci-dessus, un corps tubulaire 100 pouvant être relié à ses extrémités supérieure et inférieure pour constituer une partie d'un train de tubes suspendu à l'intérieur d'un cuvelage de puits (non montré) Seule l'extrémité inférieure de la vanne est représentée sur ces figures, l'extrémité supérieure étant constituée de façon similaire à celle de l'un quelconque des modes de réalisation de vanne qui sont représentés et décrits en référence aux figures 1 à 3, 6 à 8 ou 9 et 10 Comme dans le cas des vannes précédemment décrites, le corps 100 comprend un alésage 101 qui le traverse et qui forme la continuation du diamètre interne du train de tubes, et qui comprend un siège 102 autour de l'extrémité inférieure de l'alésage, adapté à être ouvert et fermé au moyen d'un volet 103 monté de façon pivotante sur un côté de l'alésage au moyen d'un axe 104 monté par ses extrémités opposées dans le corps. Ainsi que cela est bien connu dans l'art, et comme cela était le cas des vannes précédentes, le volet est normalement sollicité vers la position fermée aux figures 11-14 par un ressort de torsion 103 A. Comme dans le cas des vannes précédentes, un tube d'écoulement 105 peut effectuer un mouvement vertical selon deux sens opposes dans le corps entre une position supérieure montrée aux figures 11 et 12 dans laquelle son extrémité inférieure est espacée au- dessus du côté supérieur du volet 103, de manière que le volet puisse se fermer, et une position inférieure montrée aux figures 15-18 dans laquelle il fait pivoter le volet dans le sens inverse des aiguilles d'une montre vers sa position ouverte et se déplace à travers le siège jusqu'à une position dans laquelle son extrémité inférieure est en contact avec un épaulement 101 A prévu autour de l'alésage pour limiter la poursuite du mouvement vers le bas du tube d'écoulement D'une manière qui sera décrite plus en détail plus loin, le tube d'écoulement est sollicité élastiquement vers sa position supérieure de manière à soulever son extrémité inférieure au-dessus du volet, comme montré aux figures 11 et 12 Cependant, quand le tube d'écoulement est abaissé de la position des figures 13 et 14 en réponse à l'envoi de fluide de commande à partir de la source en surface, l'extrémité inférieure du tube d'écoulement vient en contact avec l'extrémité supérieure du volet et est donc positionnée pour faire pivoter le volet vers sa position ouverte lorsque le tube d'écoulement continue de descendre. Là encore et comme dans le cas des modes de réalisation de la vanne qui ont été précédemment décrits, le tube d'écoulement 105 est adapté à être abaissé par une tige 106 reliant un dispositif d'actionnement sensible à la pression en réponse à l'envoi de fluide de commande, et est soulevé après évacuation du fluide de commande au moyen d'un agencement à ressort qui sera décrit. L'extrémité inférieure de la tige 106 peut effectuer un mouvement vertical selon deux sens opposés par rapport au corps et est fixée à son extrémité inférieure à une plaque de poussée de forme arquée 107 au moyen d'un boulon 106 C, la plaque 107 étant maintenue dans une position au-dessous d'un épaulement sur le côté inférieur d'une bride 108 prévue autour du tube d'écoulement Plus particulièrement et comme montré, la portion inférieure du corps dans lequel le tube d'écoulement est disposé est excentrique par rapport à l'axe du tube d'écoulement, et donc à l'axe de l'alésage 101 de manière à constituer un espace entre le tube d'écoulement et la paroi extérieure du corps dans lequel la tige et la plaque de poussée de forme arquée peuvent effectuer un mouvement dans l'un ou l'autre sen Comme montré aux figures 11 et 12, l'extrémité supérieure 1068 de la tige est reçue dans un logement cylindrique 110 monté de façon amovible par vissage ou autre sur un côté du corps tubulaire au-dessus de sa portion excentrique et s'étendant parallèlement à celui-ci Plus particulièrement, l'extrémité inférieure du logement 110 est reliée à un alésage dans la portion excentrique du corps qui reçoit l'extrémité inférieure 106 A de la tige, alors que son extrémité supérieure est d'alésage réduit dans lequel l'extrémité supérieure 106 B de la tige est reçue de façon guidée. Un soufflet AB de construction similaire au soufflet d'actionnement des vannes décrites précédemment est reçu dans une extrémité inférieure agrandie de l'alésage du logement 110 et comprend une extrémité supérieure ouverte qui est soudée à l'extrémité supérieure du logement pour entourer la tige 106, et une extrémité inférieure qui est soudée à une bride 111 autour de la tige Ainsi, le soufflet sépare le fluide du puits sur son côté externe du fluide hydraulique adapté à être déplacé dans une chambre de pression sur son côté interne, et une fente de dérivation de la tige pour établir une liaison entre le côté interne du soufflet et une conduite 38 reliée à un dispositif limiteur de charge, comme décrit dans les modes de réalisation précédents, le soufflet étant dilaté pour abaisser la tige en réponse à l'envoi de fluide de commande au dispositif limiteur de charge. L'extrémité supérieure de la chambre peut être constituée par l'intérieur du soufflet montré aux figures 1 et 2 ou par l'extérieur du diaphragme montré aux figures 6-8 ou par la partie intérieure des tubes rétractables montrés aux figures 9 et 10 De toute manière, lors de l'envoi du fluide de commande, 1le fluide hydraulique est déplacé vers le soufflet AB pour 1 'allonger ou le dilater en direction axiale et abaisser ainsi la tige 106 de manière que de son côté elle permette au tube d'écoulement de s'abaisser et d'ouvrir la vanne Il est évident qu'après évacuation du fluide de commande par la conduite de commande, le soufflet AB est autorise à se rétracter ou se raccourcir en direction axiale pour permettre au volet de se fermer, ainsi que cela sera décrit dans ce qui suit. Comme montré aux figures 11 A et 12, une paire de logements 115 sont montés de façon amovible par vissage ou autre sur le coté extérieur de l'extrémité supérieure du corps 100 au-dessus de sa portion excentrique et sur les côtés opposés du logement 110 pour être reliés à des alésages 109 de cette portion agrandie Ces logements et les alésages contiennent des agencements à ressort pour solliciter élastiquement le tube d'écoulement vers sa position supérieure Dans ce but, une tige 116 s'étend verticalement à travers chaque logement et chaque alésage de même qu'à travers des barres de poussée 118 pouvant effectuer un mouvement de va-et-vient guidé dans les alésages de la portion de corps excentrique et reliées par vissage à leurs extrémités inférieures à la plaque de poussée 107 disposée dans l'espace excentrique du logement entre le tube d'écoulement et le corps annulaire. Comme montré, chaque agencement a ressort comprend un ressort hélicoïdal supérieur 120 qui est comprimé entre une bride 121 à l'extrémité supérieure de la tige et une bride 122 dans le logement 115 entre ses extrémités supérieure et inférieure Chaque agencement à ressort comprend également un ressort hélicoïdal 123 comprimé entre une bride intermédiaire 124 formée autour de la tige 116 et l'extrémité supérieure d'une barre de poussée 118 Ainsi, quand la tige 118 est abaissée, en réponse à l'envoi de fluide de commande, le ressort 120 est comprimé entre les brides 121 et 122, et le ressort 123 est comprimé entre la bride 124 et les extrémités supérieures des barres de poussée 118. Le ressort 123 qui agit entre la bride 122 et l'extrémité supérieure de la barre de poussée 118 applique une force de serrage sur l'épaulement 108 qui entoure le tube d'écoulement pour le maintenir entre la plaque de poussée 107 et la barre de poussée Ainsi, le tube d'écoulement se déplace vers le bas comme s'il était relié directement à la tige 106 jusqu'à ce que la résistance du tube d'écoulement dépasse la charge initiale des ressorts 123 Ces derniers ressorts servent à limiter la force de résistance qui peut être appliquée au soufflet AB et limiter ainsi le différentiel de pression sur les extrémités opposées de la tige 106 et du soufflet sur toute la course du soufflet. Dans la position totalement fermée de la vanne qui est montrée aux figures 10 et 11 et avant l'envoi du fluide de commande, l'extrémité inférieure du tube d'écoulement est soulevée au-dessus du côté supérieur du volet, et son extrémité supérieure est espacée au- dessous d'un dispositif restricteur 105 A prévu dans l'alésage 105 de manière qu'il puisse effectuer librement un mouvement vertical Ainsi, comme dans la vanne précédemment décrite, la position du tube d'écoulement est déterminée par le volume de liquide dans la chambre de déplacement, qui est particulièrement utile dans des situations dans lesquelles le liquide de déplacement peut se dilater ou se contracter, ou naturellement dans les cas dans lesquels il peut y avoir d'étroites tolérances verticales. Par exemniple, le volume du liquide de déplacement peut être réduit légèrement par la pression, ou son volume peut être augmenté légèrement par une augmentation de température Ainsi, cette liberté de mouvement du tube d'écoulement vers le haut ou vers le bas permet d'être certain que le volet reste fermé et que le différentiel de pression appliqué à la tige 106 fixée au soufflet d'actionnement n'est pas affecté par la pression ou la température du puits, ou par les étroites tolérances. A ce moment naturellement, la pression régnant dans la conduite de commande et de ce fait dans la chambre de déplacement à l'extrémité supérieure de la vanne, est la hauteur hydrostatique du fluide de commande, qui de son côté dépend de la profondeur à laquelle la vanne est installée, ce qui fait que la pression régnant dans le soufflet et la chambre de déplacement est la pression du puits plus la pression induite par les ressorts 120 agissant sur les tiges 116 Quand la pression de commande de puits est appliquée à la paroi supérieure de la chambre de déplacement pour déplacer le fluide vers le soufflet d'actionnement AC, la tige 106 est déplacée vers le bas de manière 3 abaisser la plaque de poussée 107. L'abaissement de la plaque de poussée par l'intermédiaire de sa connexion avec les tiges 116 comprime alors les ressorts 120 et 123 comme montré aux figures 13 et 14. Comme l'épaulement 108 prévu autour du tube d'écoulement est maintenu seulement au début entre la barre de poussée et la plaque de poussée par le ressort 123, le tube d'écoulement ne se déplace vers le bas que jusqu'à ce que son extrémité inférieure vienne en contact avec le côté supérieur du volet La poursuite du mouvement vers le bas de la tige 106 comprime donc le ressort inférieur 123 comme montré à la figure 14. Dans cette position, la position verticale de la tige 106 n'est déterminée que par le volume entre le fluide de déplacement, ce par quoi la liberté de mouvement de la tige 106, en dépit de la modification de volume du fluide de déplacement, ne force pas la tige contre le volet fermé, le différentiel de pression à l'extrémité de la tige et du soufflet d'actionnement n'étant pas affecté par la pression et la température du puits A ce stade, la pression régnant dans le soufflet d'actionnement AC, et ainsi dans la chambre de déplacement dans son ensemble, est celle du puits au- dessus du volet fermé plus la pression induite par les ressorts supérieurs 120 et les ressorts inférieurs 125 agissant sur l'extrémité de la tige 106. Dans cette position, les ressorts inférieurs 126 agissent sur les barres de poussée 118 pour solliciter le tube d'écoulement vers le bas Ainsi, quand le différentiel de pression est éliminé du volet, le maintien de la pression de commande permet aux ressorts inférieurs 123 de solliciter les barres de poussée vers le bas sur l'épaulement 108 autour du tube d'écoulement de manière à abaisser le tube d'écoulement vers la position montrée aux figures 15 et 16 de façon. à ouvrir le volet La tige 106 par ailleurs est dans la même position que celle qu'elle occupe sur les figures 13 et 14 La pression régnant dans le soufflet AC est la pression du puits plus la pression induite par les ressorts agissant sur la tige 106 Les effets des changements thermiques et de pression ne sont pas différents de ceux décrits en référence aux figures 13 et 14, bien que le différentiel de pression agissant aux extrémités de la tige 106 et du soufflet d'actionnement soit légèrement plus faible que dans la position fermée des figures 13 et 14, qui est due à la compression réduite du ressort inférieur 123. Normalement, le retrait de la pression de commande du dessus de la chambre de déplacement permettrait à la vanne de revenir à la position fermée de la figure 1 Ainsi, le déplacement du fluide vers le haut par le tube 113 aspire le fluide du soufflet d'actionnement AC pour permettre à la tige 106, à la lame de poussée 107, aux barres de poussée 118 et aux tiges 116 de se déplacer vers le haut en raison de la sollicitation des ressorts supérieurs 120 qui agissent sur le bride 121 et des ressorts inférieurs 120 qui. agissent sur la bride 121 A Les ressorts inférieurs qui agissent sur les barres de poussée continuent de maintenir le tube d'écoulement vers le bas jusqu'à ce que la plaque de poussée vienne en contact avec l'épaulement du tube d'écoulement, moment auquel la poursuite du retrait du fluide de déplacement amène le tube d'écoulement à continuer à se déplacer vers le haut en raison de la poursuite de la sollicitation des ressorts supérieurs, le volet pouvant être ainsi sollicité vers sa position fermée par les ressorts de torsion 103 A. Dans le cas o le soulèvement du tube d'écoulement depuis la position des figures 15 et 16 subit une résistance, l'évacuation du fluide de commande depuis le dessus de la chambre de déplacement amène la tige 106 à être tirée vers le haut En d'autres termes, le déplacement du fluide depuis le soufflet d'actionnement AB amène la tige 106, la plaque de poussée, les barres de poussée et les tiges d'actionnement 116 à se déplacer vers le haut en raison de la sollicitation des ressorts supérieurs 120 et des ressorts inférieurs 123 Les ressorts inférieurs 123 continuent d'agir sur les barres de poussée 118 pour maintenir le tube d'écoulement abaissé jusqu'à ce que la plaque de poussée vienne en contact avec l'épaulement du tube d'écoulement. Comme montré à la figure 15, l'extrémité inférieure 106 B de la tige peut coulisser de façon guidée dans l'espace excentrique du corps, et comprend un épaulement 150 qui est espacé au-dessus d'un épaulement 151 à 11 extrémité supérieure de la surface de guidage sur l'espace De plus, la bride 108 est espacée au-dessus de la partie supérieure de la plaque de poussée 107 Ainsi, comme dans les modes de réalisation des vannes décrites précédemment, la tige 106 est libre de se déplacer vers le haut et vers le bas en raison de la dilatation ou de la contraction du fluide de déplacement, sans dégâts aux soufflets ceci signifiant que le fluide lui-même définit les limites supérieure et inférieure du mouvement de la tige. Si le tube d'écoulement résiste à son mouvement vers le haut, la poursuite du retrait du fluide de commande amène la pression du puits qui agit sur l'extrémité inférieure de la tige 106 à dépasser la pression du fluide de déplacement qui agit sur 22 2694973 l'extrémité supérieure de la tige Pour éviter des dégâts au soufflet d'actionnement qui auraient lieu s'il en était autrement, les extrémités supérieure et inférieure 106 A et 106 B de la tige sont reliées par un collet 130 qui est dégagée, comme montré aux figures 17 et 18, en réponse à une force ascendante prédéterminée, pour limiter le différentiel de pression appliqué au soufflet en permettant à l'extrémité supérieure 106 B de la tige de se déplacer vers le haut et ainsi au soufflet de se déplacer avec elle. REVENDICATIONS 1 Vanne de s Oreté de train de tubes souterrain commandée depuis la surface, comprenant un corps tubulaire ( 21) comportant un alésage traversant ( 22) et pouvant être installé dans un train de tubes, un organe de fermeture ( 24) mobile à l'intérieur du corps entre des positions d'ouverture et de fermeture de l'alésage, des moyens sollicitant élastiquement l'organe de fermeture vers la position fermée, un tube d'écoulement ( 26) pouvant effectuer un mouvement vertical dans le corps selon deux sens oppos 6 s, des moyens ( 51, 54) sollicitant Plastiquement le tube d'écoulement vers une position supérieure pour permettre à l'organe de fermeture de se fermer, des moyens pour abaisser le tube d'écoulement pour ouvrir l'organe de fermeture, comprenant des moyens comportant un organe sensible à la pression ( 35) sur un côté duquel est appliquée la pression du puits et relié au tube d'écoulement ( 26) de manière à abaisser le tube d'écoulement et ouvrir l'organe de fermeture en réponse au déplacement du fluide hydraulique dans une première chambre sur l'autre côté de l'organe sensible à la pression, des moyens comportant des moyens à membrane métallique flexible ( 61 A) qui séparent la première chambre sur l'un de ses côtés d'une seconde chambre sur son autre côté o le fluide de commande provenant d'une source en surface peut être envoyé pour déplacer le fluide hydraulique dans la première chambre, et des moyens dans la seconde chambre qui limitent la flexion des moyens à membrane, sensibles à l'envoi du fluide de commande, de manière que le volume du fluide hydraulique déplacé dans la première chambre ne soit pas sensiblement plus important que celui nécessaire pour abaisser le tube d'écoulement et ouvrir l'organe de fermeture. 2 Vanne selon la revendication 1, dans laquelle l'organe sensible à la pression est un soufflet métallique ( 31). 3 Vanne selon la revendication 2, dans laquelle les moyens de connexion comprennent une tige ( 30) s'étendant à travers une extrémité ouverte du soufflet ( 31). 4 Vanne selon la revendication 2, dans laquelle la première chambre de pression est sur le côté externe du soufflet pour contracter le soufflet et abaisser le tube d'écoulement. Vanne selon la revendication 2, dans laquelle la première chambre de pression est à l'intérieur du soufflet pour dilater le soufflet et abaisser le tube d'écoulement. 6 Vanne selon la revendication 1, comprenant des moyens pour accumuler de l'énergie en réponse au déplacement du fluide hydraulique, mais avant l'ouverture de l'organe de fermeture, puis à libérer l'énergie accumulée pour abaisser le tube d'écoulement ( 26) et ouvrir l'organe de fermeture ( 24) lorsqu'il y a un équilibre substantiel de la pression de part et d'autre de l'organe de fermeture. 7 Vanne selon la revendication 6, dans laquelle les moyens pour accumuler et libérer l'énergie comprennent des premiers et seconds moyens à ressorts ( 51, 54) agissant entre la tige et le tube d'écoulement et entre la tige et le corps de la vanne. 8 Vanne selon la revendication 1, dans laquelle les moyens comprenant des moyens à membrane métallique flexible ( 61 A) comportent une pluralité de seconds soufflets métalliques allongés ( 31) comprenant chacun une extrémité ouverte reliée à la premiere chambre de manière que le fluide de commande soit sur leur côté extérieur et le fluide hydraulique dans la première chambre soit sur leur côté intérieur, et des moyens dans les seconds soufflets pour limiter la mesure selon laquelle ils peuvent s'affaisser et de ce fait le volume de fluide hydraulique qui peut être déplacé par eux. 9 Vanne selon la revendication 1, dans laquelle les moyens comprenant les moyens à membrane métallique comportent: un diaphragme métallique flexible ( 61 A) séparant les première et seconde chambres l'une de 1 'autre, le diaphragme étant flexible et en engagement avec une paroi de la première chambre pour limiter son déplacement. Vanne selon la revendication 1, dans laquelle les moyens comportant les moyens à membrane flexible comportent une pluralité de tubes flexibles ( 35) ouverts a une extrémité pour être reliés à la première chambre, et entourés par le fluide de commande dans la seconde chambre, et des moyens ( 34) dans chaque tube sur lesquels chaque tube se rétracte pour limiter le volume de fluide hydraulique déplacé. 11 Vanne de sûreté de train de tubes souterrain commandée depuis la surface, comprenant un corps tubulaire comportant un alésage traversant et pouvant être placé dans le train de tubes, un volet mobile dans le corps entre des positions d'ouverture et de fermeture de l'alésage, des moyens sollicitant élastiquement le volet vers la position fermée, un tube d'écoulement pouvant effectuer un mouvement vertical dans le corps, selon deux sens opposés, et des moyens pour abaisser le tube d'écoulement et ouvrir le volet, comprenant des moyens comportant un organe sensible à la pression pour former une chambre de pression dans le corps, des moyens comprenant une conduite de commande ( 40) s'étendant vers le bas à partir d'une source de fluide de commande en surface pour envoyer le fluide hydraulique dans la chambre ou pour évacuer le fluide de la chambre, et une tige ( 30) reliant l'organe sensible à la pression au tube d'écoulement de manière à abaisser le tube d'écoulement et ouvrir le volet lors de l'envoi de fluide hydraulique dans la chambre de pression, ledit tube d'écoulement et ledit corps étant chacun munis d'épaulements espacés verticalement qui les entourent, un anneau ( 50) supporté entre le tube d'écoulement et le corps entre leurs épaulements de façon à pouvoir effectuer un mouvement de va-et-vient vertical par rapport à la fois au tube d'écoulement et au corps, des premiers moyens à ressort ( 51) comprimés entre l'anneau et l'épaulement inférieur du tube d'écoulement, et des seconds moyens à ressort ( 54) comprimés entre l'anneau ( 50) et l'épaulement inférieur ( 28 B) du corps, ce grâce à quoi lors de l'échappement du fluide hydraulique de la chambre, l'anneau est soulevé contre les épaulements du tube d'écoulement et du corps pour soulever le tube d'écoulement vers une position qui permet au volet de se fermer, mais lorsqu'il y a envoi de fluide hydraulique dans celle-ci, les deux moyens à ressort sont comprimés pour abaisser le tube d'écoulement contre le volet, et si le volet n'est pas ouvert, pour continuer d'abaisser l'anneau et continuer de comprimer les deux moyens à ressort de façon à stocker de l'énergie dans les premiers moyens à ressort de sorte que lors de l'ouverture du volet les premiers moyens à ressort s'allongent pour continuer d'abaisser le tube d'écoulement et ouvrir complètement le volet. 12 Vanne de s Oreté de train de tubes souterrain commandée depuis la surface, comprenant un corps tubulaire comportant un alésage traversant et pouvant être placé dans le train de tubes, un organe de fermeture mobile dans une portion inférieure du corps entre les positions d'ouverture et de fermeture de l'alésage, des moyens sollicitant élastiquement l'organe de fermeture vers la position fermée, un tube d'écoulement pouvant effectuer un mouvement de va-et-vient vertical dans le corps, un logement monté sur le corps sur un côté d'une portion supérieure de celui-ci et de façon généralement parallèlement à celui-ci, des moyens comprenant un organe sensible à la pression formant une chambre de pression à laquelle le fluide de commande provenant d'une source en surface peut être envoyé ou à partir de laquelle ce fluide de commande peut être évacué, et une tige s'étendant à l'intérieur du logement et dans le corps pour relier l'organe sensible à la pression au tube d'écoulement de manière à abaisser le tube d'écoulement et ouvrir l'organe de fermeture lors de l'envoi du fluide hydraulique dans la chambre, et des moyens à ressort disposés dans le logement et agissant entre le logement et la tige pour solliciter élastiquement le tube d'écoulement vers une position supérieure et permettre au volet de se fermer. 13 Vanne selon la revendication 12, comprenant un second logement monté sur le corps sur un côté et de façon généralement parallèle au premier logement et à la partie supérieure du corps, ledit organe sensible à la pression s'étendant dans le second logement pour être relié au tube d'écoulement. 14 Vanne de s Oreté de train de tubes souterrain commandée depuis la surface, comprenant un corps tubulaire comprenant un alésage le traversant et pouvant être disposé dans un train de tubes, un organe de fermeture mobile à l'intérieur du corps entre des positions d'ouverture et de fermeture de l'alésage, des moyens sollicitant Plastiquement l'organe de fermeture vers la position fermée, un tube d'écoulement pouvant effectuer un mouvement de va-et-vient vertical dans le corps, des moyens sollicitant élastiquement le tube d'écoulement vers une position supérieure pour permettre à l'organe de fermeture de se fermer, et des moyens pour abaisser le tube d'écoulement et ouvrir l'organe de fermeture, comportant des moyens comprenant des moyens sensibles à la pression formant une chambre de pression contenant le fluide hydraulique, qui sont déplacés en réponse à l'envoi et à l'évacuation du fluide de commande, des moyens reliant les moyens sensibles à la pression au tube d'écoulement de façon à abaisser le tube d'écoulement et ouvrir l'organe de fermeture lors de l'envoi du fluide hydraulique dans la chambre, lesdits moyens de liaison permettant au tube d'écoulement de se déplacer verticalement en réponse à la dilatation et à la contraction du fluide hydraulique. Vanne de sûreté de train de tubes souterrain commandée depuis la surface, comprenant un corps tubulaire comportant un alésage le traversant et pouvant être disposé dans un train de tubes, un organe de fermeture mobile dans le corps entre des positions d'ouverture et de fermeture de l 'alésage, des moyens comprenant un organe sensible à la pression sur un côté duquel est appliquée la pression du puits pour déplacer l'organe de fermeture de la position fermée vers la position ouverte en réponse au déplacement du fluide hydraulique dans une première chambre sur l'autre côté de l'organe sensible à la pression, des moyens comprenant des moyens à membrane métallique flexible qui séparent la première chambre sur un côté de celle-ci d'une seconde chambre sur l'autre côté de celle-ci auquel le fluide de commande provenant d'une source en surface peut être envoyé pour déplacer le fluide hydraulique dans la première chambre, et des moyens dans la seconde chambre qui limitent la flexion des moyens à membrane, sensibles à l'envoi de fluide de commande, de manière que le volume de fluide hydraulique déplacé dans la première chambre ne soit pas sensiblement supérieur à celui qui est nécessaire pour ouvrir l'organe de fermeture.