Brevet FR3147584A1 — publié le 20241011

Soupape à insert installée, au moins partiellement, dans une soupape de sécurité qui comporte un orifice d’écoulement disposé sur un extérieur de la soupape à insert, un clapet conçu pour commander un écoulement de fluide à travers l’orifice d’écoulement, une tige de piston disposée en amont du clapet, conçu pour déplacer le clapet au-delà d’au moins une partie de l’orifice d’écoulement, et un orifice de commande hydraulique conçu pour commander le mouvement de la tige de piston. Figure d'abrégé : Figure 1 SOUPAPE DE SÉCURITÉ À INSERT PROFONDE À HAUT DÉBIT Le présent document est une demande non provisoire revendiquant la priorité de la demande de brevet provisoire américaine n° 63/457 636. CONTEXTE L’industrie pétrolière et gazière peut utiliser des puits de forage comme conduits de fluide pour accéder aux gisements souterrains de divers fluides et minéraux pouvant inclure des hydrocarbures. Une opération de forage peut être utilisée pour construire les conduits de fluide capables de produire des hydrocarbures disposés dans des formations souterraines. Les puits de forage peuvent être construits, par incréments, sous forme de sections effilées, qui s’étendent séquentiellement dans une formation souterraine. Une soupape de sécurité peut être installée pour empêcher l’écoulement indésirable de fluides (par exemple, pétrole, gaz, etc.) depuis un réservoir, à travers le puits de forage et vers la surface. La soupape de sécurité peut être « normalement fermée » de sorte qu’un clapet (ou un autre composant de celui-ci) est soumis à une force passive, incontrôlée et/ou constante (par exemple, via un ressort de torsion) pour déplacer le clapet vers la position fermée. Ainsi, afin d’ouvrir la soupape de sécurité, une commande active (par exemple, un piston hydraulique) est nécessaire pour contrecarrer la force constante appliquée au clapet. Par conséquent, en cas d’urgence, la pression hydraulique sur le clapet peut être rapidement supprimée (si elle n’est pas déjà relâchée) et la soupape de sécurité se fermera automatiquement par son propre mécanisme. Par conséquent, l’écoulement du réservoir cessera et la situation d’urgence en surface pourra être gérée en conséquence. Ces dessins illustrent certains aspects de certains exemples de la présente divulgation et ne doivent pas être utilisés pour limiter ou définir la divulgation. . est un schéma d’un exemple d’environnement de forage. est un schéma d’une soupape à insert s’approchant d’une soupape de sécurité dans un puits de forage. est un schéma d’une soupape à insert se transformant partiellement en une soupape de sécurité. est un schéma d’une soupape à insert installée dans une soupape de sécurité, avant le retrait du train de tiges. est un schéma d’une soupape à insert installée dans une soupape de sécurité avec écoulement de fluide. est un schéma d’une soupape à insert installée dans une soupape de sécurité. est une vue en coupe d’une soupape à insert tournée vers le haut du puits. est un schéma d’une soupape à insert en position fermée. est un schéma d’une soupape à insert en position ouverte. DESCRIPTION DÉTAILLÉE — Présentation et avantages — De manière générale, cette demande concerne un ou plusieurs modes de réalisation de procédés et de systèmes pour une soupape à insert, installée dans une soupape à insert, qui permet un écoulement et une commande de fluide améliorés. Dans les puits de forage, une soupape de sécurité peut être installée pour empêcher l’écoulement indésirable de fluides (par exemple, pétrole, gaz, etc.) depuis un réservoir, vers le haut à travers le puits de forage et vers la surface. La soupape de sécurité peut être « normalement fermée » de sorte qu’un clapet (ou un autre composant de celui-ci) est soumis à une force passive, incontrôlée et/ou constante (par exemple, via un ressort de torsion) pour déplacer le clapet vers la position fermée. Ainsi, afin d’ouvrir la soupape de sécurité, une commande active est nécessaire pour contrecarrer la force constante appliquée au clapet (par exemple, via un piston hydraulique). Par conséquent, en cas d’urgence, la pression hydraulique sur le clapet peut être rapidement supprimée (si elle n’est pas déjà relâchée) et la soupape de sécurité se fermera automatiquement par son propre mécanisme. Par conséquent, l’écoulement du réservoir cessera et la situation d’urgence en surface pourra être gérée en conséquence. Cependant, comme la soupape de sécurité est ouverte et fermée à plusieurs reprises (par exemple, via un piston hydraulique), les composants internes de la soupape de sécurité peuvent « s’user » et ne pas fonctionner aussi efficacement que prévu. Plus précisément, le clapet (ou autre mécanisme de fermeture) de la soupape de sécurité peut ne pas se fermer complètement (par exemple, le ressort peut avoir perdu une partie de sa capacité à maintenir la tension). Par conséquent, des fluides peuvent circuler partiellement autour du clapet, même lorsque la soupape de sécurité est « fermée ». De telles performances ne sont pas souhaitables car l’écoulement incontrôlé des fluides d’un réservoir, même minime, peut exacerber une situation d’urgence en surface. Lorsqu’une soupape de sécurité perd sa capacité à commander correctement l’écoulement du fluide d’un réservoir, une soupape à insert peut être installée à l’intérieur de la soupape de sécurité, en parallèle, pour rétablir une commande correcte du fluide de réservoir. Cependant, l’utilisation d’une soupape à insert présente plusieurs inconvénients. Un premier inconvénient d’une soupape à insert est que le débit provenant du puits de forage est réduit car les composants supplémentaires de la soupape à insert consomment le volume du trajet d’écoulement à l’intérieur de la soupape de sécurité d’origine. Un deuxième inconvénient est que les soupapes à insert sont souvent équipées de mécanismes à ressort et à clapet similaires, sujets à la même usure que la soupape de sécurité d’origine. De plus, à certaines profondeurs, il devient peu pratique, voire impossible, de fabriquer un ressort capable de vaincre la charge hydrostatique (du poids de la colonne de liquide dans le puits de forage). Un troisième inconvénient est que les soupapes à insert classiques (ainsi que d’autres types de soupapes) ont souvent des conceptions complexes et des mécanismes de commande hydraulique nécessitant l’ajout de plusieurs joints, dont chacun est sujet à une usure et à des fuites. Comme décrit ici, une soupape à insert est prévue qui permet un écoulement de fluide supérieur à celui des soupapes à insert classiques en permettant au fluide de s’écouler autour du mécanisme de fermeture puis dans le volume interne de la soupape à insert. Le piston qui commande la fermeture est construit en ligne et centré avec le mécanisme de fermeture. De plus, le piston (et ses commandes hydrauliques) sont disposés en amont du mécanisme de fermeture, réduisant ainsi le nombre de joints hydrauliques installés dans la soupape à insert. — — La est un schéma d’un exemple d’environnement de forage. L’environnement de forage 100 peut comporter une plate-forme 102 qui supporte le derrick 104 ayant un moufle mobile 108 pour élever et abaisser l’entraînement supérieur 110 et le train de tiges. L’entraînement supérieur 110 supporte et fait tourner le train de tiges lorsqu’il est abaissé à travers la tête de puits 112. À son tour, le trépan 124, situé à l’extrémité du train de tiges, peut créer le puits de forage 116. Chacun de ces composants est décrit ci-dessous. La plate-forme 102 est une structure qui peut être utilisée pour supporter un ou plusieurs autres composants de l’environnement de forage 100 (par exemple, le derrick 104). La plate-forme 102 peut être conçue et construite à partir de matériaux appropriés (par exemple du béton) qui sont capables de résister aux forces appliquées par d’autres composants (par exemple, le poids et les forces antagonistes subies par le derrick 104). Dans n’importe quel mode de réalisation, la plate-forme 102 peut être construite pour fournir une surface uniforme pour les opérations de forage dans l’environnement de forage 100. Le derrick 104 est une structure qui peut supporter, contenir et/ou faciliter autrement le fonctionnement d’une ou de plusieurs pièces de l’équipement de forage. Dans n’importe quel mode de réalisation, le derrick 104 peut fournir un support au moufle fixe 106, au moufle mobile 108 et/ou à toute pièce reliée au (et incluant) le train de tiges. Le derrick 104 peut être construit à partir de n’importe quel matériau approprié (par exemple, de l’acier) pour fournir la résistance nécessaire pour supporter ces composants. Le moufle fixe 106 est une ou plusieurs machines simples qui peuvent être fixées de manière rigide au derrick 104 et comprennent un ensemble de poulies (par exemple, un « bloc »), filetées (par exemple, « mouvant ») avec une ligne de forage (par exemple, un câble en acier), pour fournir un avantage mécanique. Le moufle fixe 106 peut être disposé verticalement au-dessus du moufle mobile 108, le moufle mobile 108 étant enfilé avec la même ligne de forage. Le moufle mobile 108 est une ou plusieurs machines simples qui peuvent être fixées de manière mobile au derrick 104 et comprennent un ensemble de poulies, filetées avec une ligne de forage, pour fournir un avantage mécanique. Le moufle mobile 108 peut être disposé verticalement au-dessous du moufle fixe 106, le moufle fixe 106 étant fileté avec la même ligne de forage. Dans n’importe quel mode de réalisation, le moufle mobile 108 peut être couplé mécaniquement au train de tiges (par exemple, via un entraînement supérieur 110) et permettre au train de tiges (et/ou à n’importe quel composant de celui-ci) d’être soulevé depuis (et hors) du puits de forage 116. Le moufle fixe 106 et le moufle mobile 108 peuvent tous deux utiliser une série de poulies parallèles (par exemple, dans un agencement « bloc et palan ») pour obtenir un avantage mécanique significatif, permettant au train de tiges de supporter des charges plus importantes (par rapport à une configuration qui utilise une tension non parallèle). Le moufle mobile 108 peut se déplacer verticalement (par exemple vers le haut, vers le bas) à l’intérieur du derrick 104 via l’extension et la rétraction de la ligne de forage. L’entraînement supérieur 110 est une machine qui peut être conçue pour faire tourner le train de tiges. L’entraînement supérieur 110 peut être fixé au moufle mobile 108 et conçu pour se déplacer verticalement à l’intérieur du derrick 104 (par exemple, avec le moufle mobile 108). Dans n’importe quel mode de réalisation, la rotation du train de tiges (causée par l’entraînement supérieur 110) peut permettre au train de tiges de creuser le puits de forage 116. L’entraînement supérieur 110 peut utiliser un ou plusieurs moteurs et mécanismes d’engrenage pour provoquer des rotations du train de tiges. Dans n’importe quel mode de réalisation, une table rotative (non représentée) et un entraînement « Kelly » (non représenté) peuvent être utilisés en plus ou à la place de l’entraînement supérieur 110. La tête de puits 112 est une machine qui peut comprendre un ou plusieurs tuyaux, bouchons et/ou soupapes pour fournir une commande de pression pour le contenu à l’intérieur du puits de forage 116 (par exemple, lorsqu’il est connecté fluidiquement à un puits (non représenté)). Dans n’importe quel mode de réalisation, pendant le forage, la tête de puits 112 peut être équipée d’un obturateur d’éruption (non représenté) pour empêcher l’écoulement de fluides à haute pression (dans le puits de forage 116) de s’échapper vers la surface de manière incontrôlée. La tête de puits 112 peut être équipée d’autres orifices et/ou capteurs pour surveiller les pressions à l’intérieur du puits de forage 116 et/ou faciliter d’une autre manière les opérations de forage. Le puits de forage 116 est un puits dans le sol qui peut être formé par un train de tiges (et un ou plusieurs composants de celui-ci). Le puits de forage 116 peut être partiellement ou entièrement recouvert du tubage 118. Le tubage 118 est un revêtement en béton et/ou en métal qui sépare le puits de forage 116 du sol environnant. Le tubage 118 peut être utilisé pour protéger le sol environnant du contenu du puits de forage 116, et inversement, pour protéger le puits de forage 116 du sol environnant. Le système de traitement d’informations 130 est un système informatique qui peut être connecté de manière fonctionnelle à un train de tiges (et/ou à divers autres composants de l’environnement de forage). Dans n’importe quel mode de réalisation, le système de traitement d’informations 130 peut utiliser toute forme appropriée de communication filaire et/ou sans fil pour envoyer et/ou recevoir des données vers et/ou depuis d’autres composants de l’environnement de forage 100. Dans n’importe quel mode de réalisation, le système de traitement d’informations 130 peut recevoir un signal de télémétrie numérique, démoduler le signal, afficher des données (par exemple, via un dispositif de sortie visuelle) et/ou stocker les données. Dans n’importe quel mode de réalisation, le système de traitement d’informations 130 peut envoyer un signal (avec des données) à un ou plusieurs composants de l’environnement de forage 100 (par exemple, pour commander un ou plusieurs outils). Dans n’importe quel mode de réalisation, le système de traitement d’informations 130 est un dispositif informatique matériel qui peut être utilisé pour exécuter diverses étapes, procédés et techniques décrits ici (par exemple, via l’exécution d’un logiciel). Dans n’importe quel mode de réalisation, le système de traitement d’informations 130 peut comporter un ou plusieurs processeurs, un cache, une mémoire, un stockage et/ou un ou plusieurs dispositifs périphériques. Deux quelconques de ces composants ou plus peuvent être connectés de manière fonctionnelle via un bus système qui fournit un moyen de transfert de données entre ces composants. — -2D — La est un schéma d’une soupape à insert s’approchant d’une soupape de sécurité dans un puits de forage. La est un schéma d’une soupape à insert se transformant partiellement en une soupape de sécurité. La est un schéma d’une soupape à insert installée dans une soupape de sécurité, avant le retrait du train de tiges. La est un schéma d’une soupape à insert installée dans une soupape de sécurité avec un écoulement de fluide. La soupape de sécurité 236 est une soupape de sécurité qui empêche l’écoulement incontrôlé et/ou indésirable de fluides depuis un réservoir vers le puits de forage 116. La soupape de sécurité 236 peut être équipée d’un clapet à ressort qui peut être ouvert de force (par exemple via un piston hydraulique) et permettre l’écoulement de fluides. Lorsqu’il n’est pas maintenu ouvert, le clapet tend vers la position « fermée » et empêche l’écoulement de fluides de remonter dans le puits de forage 116. Dans n’importe quel mode de réalisation, la soupape de sécurité 236 est installée dans le tubage 118 du puits de forage 116. Le clapet d’une soupape de sécurité 236 peut s’user avec le temps (par exemple, en raison d’ouvertures/fermetures répétées) et ne pas se fermer complètement, par conséquent une fuite de certains fluides peut se produire à travers le clapet même lorsque ce clapet n’est pas maintenu ouvert. Pour mieux commander l’écoulement de fluides lorsque la soupape de sécurité 236 présente une fuite, la soupape à insert 238 peut être installée dans la soupape de sécurité pour mieux commander l’écoulement du fluide à travers le puits de forage 116. La soupape à insert 238, comme la soupape de sécurité 236, est une soupape à sécurité intégrée qui empêche l’écoulement incontrôlé et/ou indésirable de fluides depuis un réservoir vers le puits de forage 116. Cependant, contrairement à la soupape de sécurité 236, la soupape à insert 238 est conçue pour être installée à l’intérieur de la soupape de sécurité 236. Dans n’importe quel mode de réalisation, la soupape à insert 238 peut être installée dans la soupape de sécurité 236 par câble et/ou tout autre appareil capable de maintenir et d’abaisser de manière amovible la soupape à insert 238. Une fois que la soupape à insert 238 est installée dans la soupape de sécurité 236, le câble (et/ou un autre appareil) peut être retiré de manière amovible de la soupape à insert 238. La conduite de commande hydraulique 250 est un tuyau, un tube et/ou un autre conduit qui transporte un fluide hydraulique. Dans n’importe quel mode de réalisation, la conduite de commande hydraulique 250 transporte un fluide hydraulique entre la surface et l’orifice de commande hydraulique 448. Dans n’importe quel mode de réalisation, un fluide hydraulique peut être pompé (c’est-à-dire l’écoulement hydraulique 466) dans la conduite de commande hydraulique 250, vers l’orifice de commande hydraulique 448 et dans l’alésage de piston supérieur 346U. À son tour, le fluide hydraulique pompé dans l’alésage de piston supérieur 346U provoque la translation de la tige de piston 344 vers le clapet 354. L’écoulement de fluide 264 est le mouvement de fluide (par exemple, pétrole, gaz, etc.) depuis un réservoir jusqu’à travers le puits de forage 116, dans et à travers la soupape à insert 238, et jusqu’à la surface. L’écoulement de fluide 264 peut être commandé (par exemple empêché, ralenti, autorisé) par une ou plusieurs soupapes (par exemple, soupape de sécurité 236, soupape à insert 238, tête de puits 112). — -3B — La est un schéma d’une soupape à insert installée dans une soupape de sécurité. La est une vue en coupe d’une soupape à insert tournée vers le haut du puits. La tige de piston 344 est une structure rigide utilisée pour opérer la translation d’une force et/ou d’une pression à un autre corps. Dans n’importe quel mode de réalisation, la tige de piston 344 peut être commandée pour se déplacer par l’intermédiaire du système hydraulique (par exemple, depuis l’orifice de commande hydraulique 448 et la conduite de commande hydraulique 250). Comme le montre la , la tige de piston 344 peut être utilisée pour opérer la translation d’une force vers le clapet 354. Dans n’importe quel mode de réalisation, la tige de piston 344 peut opérer une translation au moins partielle dans l’alésage de piston 346. La tige de piston 344 peut comprendre une ou plusieurs sections de plus grand diamètre qui sont utilisées pour isoler des volumes autour de différentes sections de la tige de piston 344 (à l’intérieur de l’alésage de piston 346). Dans n’importe quel mode de réalisation, la tige de piston 344 peut se déplacer le long de l’axe de translation 462. L’alésage du piston 346 est généralement un volume qui entoure au moins une partie de la tige de piston 344. Dans n’importe quel mode de réalisation, l’alésage de piston 346 comprend un ou plusieurs volumes (par exemple, l’alésage de piston supérieur 346U) qui sont isolés du ou des volumes entourant l’alésage de piston 346 (par exemple, le volume interne de la soupape à insert 238). Le joint de piston 451 peut diviser l’alésage de piston 346 en deux volumes internes qui sont isolés l’un de l’autre. L’alésage de piston supérieur 346U est un volume dans lequel la tige de piston 344 peut se déplacer et est en connexion fluidique avec l’orifice de commande hydraulique 448. Le joint de piston 451 peut séparer le volume de l’alésage de piston supérieur 346U d’un côté. Dans n’importe quel mode de réalisation, l’alésage de piston supérieur 346U est isolé du volume interne de la soupape à insert 238 et peut donc avoir une pression différente à l’intérieur du volume (c’est-à-dire celle de l’orifice de commande hydraulique 448). Le clapet 354 est un corps rigide qui se déplace pour « ouvrir » ou « fermer » une soupape à insert 238 (c’est-à-dire respectivement dans une « position ouverte » et une « position fermée »). Dans n’importe quel mode de réalisation, le clapet 354 se déplace dans le volume interne de la soupape à insert 238 au-delà de l’orifice d’écoulement 262. Lorsque le clapet 354 est en « position ouverte » (comme le montre la et la ), le clapet 354 est déplacé plus loin vers le fond du puits (par la tige de piston 344) permettant l’écoulement du fluide 264 à travers l’orifice d’écoulement 262. Lorsque le clapet 354 est en « position fermée » (comme le montre la ), le clapet 354 peut être pressé contre le siège de clapet 460, empêchant ainsi l’écoulement de fluide 264 des fluides de puits de forage dans la soupape à insert 238. Dans n’importe quel mode de réalisation, le clapet 354 peut se déplacer le long de l’axe de translation 462. La tige de centralisation 356 est un corps rigide, fixé au clapet 354, qui est utilisé pour maintenir le clapet 354 aligné avec la tige de piston 344 et la soupape à insert 238, en général. La tige de centralisation 356 peut se déplacer à travers une ouverture (par exemple un trou) à l’extrémité de fond de puits de la soupape à insert 238. L’ouverture à travers laquelle la tige de centralisation 356 se déplace peut être suffisamment longue pour empêcher le clapet 354 (et la tige de centralisation 356) de pivoter en s’éloignant de l’axe de translation. Dans n’importe quel mode de réalisation, la tige de centralisation 356 peut se déplacer le long de l’axe de translation 462. L’orifice d’écoulement 262 est un trou dans la soupape à insert 238 qui permet l’écoulement de fluide 264 lorsque le clapet 354 est dans la position « ouverte ». La soupape à insert 238 peut avoir un ou plusieurs orifices d’écoulement 262 disposés autour de la circonférence du corps. Lorsque la soupape à insert 238 est dans la position « fermée », l’orifice d’écoulement 262 est exposé en dessous (ou côté) du clapet 354 et l’écoulement de fluide 264 est empêché car il n’y a aucun chemin depuis le dessous de la soupape à insert 238 vers le volume interne de la soupape à insert 238. — -B — La est un schéma d’une soupape à insert en position fermée. La est un schéma d’une soupape à insert en position ouverte. L’orifice de commande hydraulique 448 est une ouverture et/ou un passage à travers lequel du fluide hydraulique peut être pompé (par exemple, à partir de la conduite de commande hydraulique 250). Dans n’importe quel mode de réalisation, l’orifice de commande hydraulique 448 peut être intégré dans la soupape à insert 238 (par exemple percée) avec un trou exposé sur une surface extérieure du corps. Le trou exposé peut être connecté à la conduite de commande hydraulique 250 pour permettre le passage de fluides hydrauliques depuis la conduite de commande hydraulique 250 et dans l’orifice de commande hydraulique 448. À l’autre extrémité, l’orifice de commande hydraulique 448 s’ouvre sur l’alésage de piston supérieur 346U. Le joint de piston 451 est un appareil qui entoure la tige de piston 344 et peut avoir un diamètre plus grand. Dans n’importe quel mode de réalisation, le joint de piston 451 agit pour isoler l’alésage de piston 346 en deux volumes (par exemple, l’alésage de piston supérieur 346U d’un volume inférieur). En conséquence, dans n’importe quel mode de réalisation, l’alésage de piston supérieur 346U peut être rempli de fluide hydraulique sous pression car le joint de piston 451 empêche (ou limite) la fuite de fluide hydraulique dans le volume interne de la soupape à insert 238. Inversement, le volume interne de la soupape à insert 238 peut être rempli de fluides sous pression (par exemple, du pétrole) et le joint de piston 451 empêche (ou limite) l’écoulement du fluide sous pression dans l’alésage de piston supérieur 346U. Le ressort de compression 458 (c’est-à-dire « ressort ») est une machine qui procure une tension constante entre deux corps. Dans n’importe quel mode de réalisation, le ressort de compression 458 peut fonctionner en tendant vers un état étendu tout en permettant une compression élastique. Ainsi, lorsqu’il est comprimé, le ressort de compression 458 exerce une force vers l’extérieur (c’est-à-dire une tension) sur les corps qui exercent des forces vers l’intérieur (c’est-à-dire une compression) sur le ressort de compression 458. Dans n’importe quel mode de réalisation, le ressort de compression 458 peut être utilisé pour aider à déplacer le clapet 354 dans le siège de clapet 460 et à maintenir la force sur celui-ci. Dans n’importe quel mode de réalisation, le ressort de compression 458 peut être centré autour de l’axe de translation 462. Le siège de clapet 460 est une structure du volume interne de la soupape à insert 238 qui forme un joint avec le clapet 354. Dans n’importe quel mode de réalisation, le siège de clapet 460 peut prendre la forme d’une paroi effilée dont la géométrie est complémentaire à au moins une partie du clapet 354. Ainsi, lorsque le clapet 354 est accouplé au siège de clapet 460, un joint est formé entre les géométries correspondantes qui empêche suffisamment l’écoulement de fluide 264. L’axe de translation 462 est l’axe le long duquel la tige de piston 344, le clapet 354 et la tige de centralisation 356 peuvent se déplacer. Dans n’importe quel mode de réalisation, l’axe de translation 462 peut être placé au centre (ou relativement proche) à l’intérieur de la soupape à insert 238. L’écoulement hydraulique 466 est l’écoulement de fluide hydraulique entre l’alésage de piston 346 et la surface par l’intermédiaire de l’orifice de commande hydraulique 448 et de la conduite de commande hydraulique 250. L’écoulement hydraulique 466 peut être commandé manuellement à la surface (par exemple, par un opérateur) pour initier le mouvement de la tige de piston 344 et du clapet 354 pour ouvrir la soupape à insert 238. L’écoulement hydraulique 466 peut aller dans les deux sens en fonction de la pression pompée dans la conduite de commande hydraulique 250. Lorsque le fluide hydraulique est pompé dans la conduite de commande hydraulique 250, l’écoulement hydraulique 466 passe de la surface à l’alésage de piston supérieur 346U. Lorsque la pression est relâchée de la conduite de commande hydraulique 250 (c’est-à-dire que le pompage est arrêté, le fluide hydraulique peut refluer vers la surface), l’écoulement hydraulique 466 passe de l’alésage de piston supérieur 346U vers la surface. — Solutions et améliorations — Les procédés et systèmes décrits ci-dessus constituent une amélioration par rapport à la technologie actuelle, car les procédés et systèmes décrits ici fournissent une soupape à insert qui permet un écoulement et une commande de fluide améliorés. Généralement, lorsqu’une soupape de sécurité perd sa capacité à commander correctement l’écoulement de fluide d’un réservoir, une soupape à insert peut être installée à l’intérieur de la soupape de sécurité, en parallèle, pour rétablir une commande correcte du fluide du réservoir. Cependant, les soupapes à insert souffrent de débits réduits, de composants qui s’usent de la même manière que la soupape de sécurité, de restrictions de profondeur et de conceptions complexes qui sont sujettes à une maintenance et à des pannes plus importantes. Comme discuté ici, une soupape à insert est prévue qui permet un écoulement de fluide supérieur à celui des soupapes à insert classiques en permettant au fluide de s’écouler autour du mécanisme de fermeture puis dans le volume interne de la soupape à insert. Le piston qui commande la fermeture est construit en ligne et centré avec le mécanisme de fermeture pour offrir une conception simplifiée avec une meilleure commande. De plus, le piston (et ses commandes hydrauliques) sont disposés en amont du mécanisme de fermeture, réduisant ainsi au mieux le nombre de joints hydrauliques installés dans la soupape à insert. — Énoncés — Les systèmes et les procédés peuvent comprendre l’une quelconque des diverses caractéristiques décrites ici, comprenant un ou plusieurs des énoncés suivants. Énoncé 1. Soupape à insert installée, au moins partiellement, dans une soupape de sécurité, comprenant : un orifice d’écoulement disposé sur un extérieur de la soupape à insert ; un clapet conçu pour commander un écoulement de fluide à travers l’orifice d’écoulement ; une tige de piston, disposée en amont du clapet, conçue pour déplacer le clapet au-delà d’au moins une partie de l’orifice d’écoulement ; et un orifice de commande hydraulique conçu pour commander le mouvement de la tige de piston. Énoncé 2. Soupape à insert selon l’énoncé 1, dans laquelle l’orifice de commande hydraulique est disposé en amont de l’orifice d’écoulement. Énoncé 3. Soupape à insert selon les énoncés 1 à 2, dans laquelle le clapet se déplace le long d’un axe de translation. Énoncé 4. Soupape à insert selon l’énoncé 3, dans laquelle la tige de piston se déplace le long de l’axe de translation. Énoncé 5. Soupape à insert selon l’énoncé 4, dans laquelle l’axe de translation est centré à l’intérieur de la soupape à insert. Énoncé 6. Soupape à insert selon les énoncés 3 à 5, dans laquelle la soupape à insert comprend en outre un ressort qui exerce une force de fermeture sur le clapet. Énoncé 7. Soupape à insert selon l’énoncé 6, dans laquelle le ressort est centré autour de l’axe de translation. Énoncé 8. Soupape à insert selon les énoncés 6 à 7, dans laquelle la soupape à insert comprend en outre une tige de centralisation fixée au clapet. Énoncé 9. Soupape à insert selon l’énoncé 8, dans laquelle le ressort est centré autour de la tige de centralisation. Énoncé 10. Soupape à insert selon l’énoncé 9, dans laquelle la tige de centralisation se déplace le long de l’axe de translation. Énoncé 11. Soupape à insert selon les énoncés 1 à 10, dans laquelle la soupape à insert comprend en outre un siège de clapet, et dans laquelle, lorsque le clapet est dans une position fermée, le clapet est pressé contre le siège de clapet. Énoncé 12. Soupape à insert selon l’énoncé 11, dans laquelle lorsque le clapet est pressé contre le siège du clapet, un joint est formé pour empêcher l’écoulement de fluide. Énoncé 13. Soupape à insert selon l’énoncé 12, dans laquelle l’augmentation d’une pression dans l’orifice de commande hydraulique amène la tige de piston à pousser le clapet dans une position ouverte hors du siège de clapet et au-delà de l’orifice d’écoulement pour permettre l’écoulement de fluide. Énoncé 14. Soupape à insert selon l’énoncé 13, dans laquelle la réduction de la pression déplace le clapet en position fermée. Énoncé 15. Soupape à insert selon les énoncés 1 à 14, dans laquelle la soupape à insert comprend une pluralité d’orifices d’écoulement disposée autour d’une circonférence de l’extérieur de la soupape à insert, et dans laquelle la pluralité d’orifices d’écoulement comprend l’orifice d’écoulement. Énoncé 16. Soupape à insert installée, au moins partiellement, dans une soupape de sécurité dans un puits de forage, comprenant : une pluralité d’orifices d’écoulement disposée sur une circonférence extérieure de la soupape à insert ; un clapet conçu pour commander un écoulement de fluide à travers la pluralité d’orifices d’écoulement ; un siège de clapet conçu pour s’accoupler au clapet ; un ressort, disposé en fond de puits à partir du clapet, conçu pour déplacer le clapet contre le siège de clapet ; et une tige de piston, disposée en amont du clapet, conçue pour déplacer le clapet au-delà de la pluralité d’orifices d’écoulement. Énoncé 17. Soupape à insert selon l’énoncé 16, dans laquelle la soupape à insert comprend un orifice de commande hydraulique disposé en amont de la pluralité d’orifices d’écoulement. Énoncé 18. Soupape à insert selon l’énoncé 17, dans laquelle la tige de piston est conçue pour se déplacer en fonction d’une pression à l’intérieur de l’orifice de commande hydraulique. Énoncé 19. Soupape à insert selon les énoncés 16 à 18, dans laquelle le clapet et la tige de piston se déplacent le long d’un axe de translation. Énoncé 20. Soupape à insert selon l’énoncé 19, dans laquelle le ressort est centré autour de l’axe de translation. — Notes générales — Comme il est impossible de divulguer tous les modes de réalisation imaginables de la technologie décrite ici, les figures, les exemples et la description fournis ici ne divulguent qu’un nombre limité de modes de réalisation potentiels. Une personne normalement compétente dans le domaine concerné apprécierait qu’un certain nombre de variations ou de modifications potentielles puissent être apportées aux modes de réalisation explicitement divulgués, et que de tels modes de réalisation alternatifs restent dans la portée de la technologie plus large. En conséquence, la portée ne devrait être limitée que par les revendications en annexe. En outre, les compositions et les procédés sont décrits ici par les termes « comprenant », « contenant » ou « incluant » divers composants ou diverses étapes, les compositions et les procédés peuvent également être « composés essentiellement des » ou « composés des » divers composants et des diverses étapes. Certains détails techniques, connus de l’homme du métier, peuvent être omis par souci de concision et pour éviter d’encombrer la description des nouveaux aspects. Par souci de concision, les descriptions de composants portant un nom similaire peuvent être omises si une description de ce composant portant un nom similaire existe ailleurs dans la demande. En conséquence, tout composant décrit par rapport à une figure spécifique peut être équivalent à un ou à plusieurs composants portant un nom similaire montrés ou décrits dans toute autre figure, et chaque composant intègre la description de chaque composant portant un nom similaire fourni dans la demande (sauf indication contraire explicite). Une description de n’importe quel composant doit être interprétée comme un mode de réalisation facultatif, qui peut être mis en œuvre en plus, en conjonction avec ou à la place d’un mode de réalisation d’un composant portant un nom similaire décrit pour toute autre figure. — Notes lexicographiques — Tels qu’ils sont utilisés ici, les nombres ordinaux adjectifs (par exemple, premier, deuxième, troisième, etc.) sont utilisés pour distinguer les éléments et ne créent aucun ordre des éléments. À titre d’exemple, un « premier élément » est distinct d’un « deuxième élément », mais le « premier élément » peut venir après (ou avant) le « deuxième élément » dans un ordre d’éléments. En conséquence, un ordre des éléments n’existe que si une terminologie ordonnée est expressément prévue (par exemple, « avant », « entre », « après », etc.) ou si un type d’ « ordre » est expressément prévu (par exemple, « chronologique », « alphabétique », « par taille », etc.). De plus, l’utilisation de nombres ordinaux n’exclut pas l’existence d’autres éléments. À titre d’exemple, une « table avec un premier pied et un deuxième pied » est n’importe quelle table avec deux pieds ou plus (par exemple, deux pieds, cinq pieds, treize pieds, etc.). Une quantité maximale d’éléments n’existe que si un langage explicite est utilisé pour limiter la limite supérieure (par exemple, « deux ou moins », « exactement cinq », « neuf à vingt », etc.). De même, l’utilisation singulière d’un nombre ordinal n’implique pas l’existence d’un autre élément. À titre d’exemple, un « premier seuil » peut être le seul seuil et ne nécessite donc pas l’existence d’un « deuxième seuil ». Tel qu’utilisé ici, le mot « données » peut être utilisé comme un nom singulier « indénombrable » – et non comme la forme plurielle du nom singulier « donné ». En conséquence, dans toute l’application, « données » est généralement associé à un verbe au singulier (par exemple, « le jeu de données est modifié »). Cependant, le terme « données » n’est pas redéfini pour désigner un seul bit d’informations numériques. Au contraire, tel qu’utilisé ici, le terme « données » désigne un ou plusieurs bits d’informations numériques qui sont regroupés (physiquement ou logiquement). De plus, le terme « données » peut être utilisé comme nom pluriel si le contexte fournit l’existence de plusieurs « données » (par exemple, « les deux données sont combinées »). Tel qu’utilisé ici, le terme « connexion opérationnelle » (ou « connecté de manière opérationnelle ») désigne la connexion directe ou indirecte entre des appareils qui permet la transmission de données. Par exemple, l’expression « connecté de manière opérationnelle » peut faire référence à une connexion directe (par exemple, une connexion directe avec ou sans fil entre des appareils) ou une connexion indirecte (par exemple, de multiples connexions câblées et/ou sans fil entre un nombre quelconque d’autres appareils connectant l’appareil connecté de manière opérationnelle). Autrement dit, la récitation explicite d’« un » élément n’exclut pas l’existence d’un deuxième élément, d’un troisième élément, etc. De plus, les articles définis (par exemple, « le », « ledit ») signifient « l’un quelconque des » (les « un ou plusieurs » éléments) lorsqu’ils font référence à un ou à plusieurs éléments introduits précédemment. À titre d’exemple, il peut exister « un processeur », où une telle récitation n’exclut pas l’existence d’un nombre quelconque d’autres processeurs. En outre, « le processeur reçoit des données et le processeur traite les données » signifie « l’un quelconque des un ou plusieurs processeurs reçoit des données » et « l’un quelconque des un ou plusieurs processeurs traite des données ». Il n’est pas nécessaire que le même processeur à la fois (i) reçoive des données et (ii) traite des données. Au lieu de cela, chacune des étapes (« recevoir » et « traiter ») peut être exécutée par des processeurs différents. Tel qu’utilisé ici, « machine » désigne tout ensemble de composants assemblés pour former un outil, une structure ou un autre appareil. Un ensemble de composants peut être regroupé et appelé une seule « machine » en fonction de la fonctionnalité de la machine activée par la combinaison des composants. À titre d’exemple non limitatif, un « moteur de voiture » est une machine assemblée à partir des composants d’un bloc moteur, d’un ou de plusieurs pistons, d’un arbre à cames, etc. qui, lorsqu’ils sont combinés, ont pour fonction de convertir l’énergie chimique en énergie mécanique. En outre, une machine peut être construite en utilisant une ou plusieurs autres machines. À titre d’exemple non limitatif, une automobile peut être un assemblage d’un moteur de voiture, d’une transmission et d’un système de direction – chacun étant une machine indépendante – mais assemblés pour former une machine plus grande, singulièrement appelée « automobile » qui fonctionne pour assurer le transport. Tel qu’utilisé ici, « vers le haut » signifie dans une direction « vers le haut du puits » et « vers le bas » signifie dans une direction « vers le bas du puits ». En outre, « en haut du puits » fait référence à une zone du puits de forage qui est plus proche de la surface (lors de la navigation à travers le puits de forage) qu’une zone « en bas du puits » du puits de forage. Autrement dit, bien qu’un puits de forage puisse varier en profondeur et se rapprocher (relativement) de la surface, une section n’est considérée comme « vers le haut » que lorsqu’elle se déplace le long du trajet du puits de forage. Soupape à insert installée, au moins partiellement, dans une soupape de sécurité, comprenant : un orifice d’écoulement (262) disposé sur un extérieur de la soupape à insert ; un clapet (354) conçu pour commander un écoulement de fluide à travers l’orifice d’écoulement ; une tige de piston (344), disposée en amont du clapet, conçue pour déplacer le clapet au-delà d’au moins une partie de l’orifice d’écoulement ; et un orifice de commande hydraulique (448) conçu pour commander le mouvement de la tige de piston. Soupape à insert selon la revendication 1, dans laquelle l’orifice de commande hydraulique (448) est disposé en amont de l’orifice d’écoulement (262). Soupape à insert selon la revendication 1, dans laquelle le clapet (354) se déplace le long d’un axe de translation. Soupape à insert selon la revendication 3, dans laquelle la tige de piston (344) se déplace le long de l’axe de translation. Soupape à insert selon la revendication 4, dans laquelle l’axe de translation est centré à l’intérieur de la soupape à insert. Soupape à insert selon la revendication 3, dans laquelle la soupape à insert comprend en outre un ressort (458) qui exerce une force de fermeture sur le clapet (354). Soupape à insert selon la revendication 6, dans laquelle le ressort est centré autour de l’axe de translation. Soupape à insert selon la revendication 6, dans laquelle la soupape à insert comprend en outre une tige de centralisation (356) fixée au clapet (354). Soupape à insert selon la revendication 8, dans laquelle le ressort (458) est centré autour de la tige de centralisation. Soupape à insert selon la revendication 9, dans laquelle la tige de centralisation se déplace le long de l’axe de translation. Soupape à insert selon la revendication 1, dans laquelle la soupape à insert comprend en outre un siège de clapet (460), et dans laquelle, lorsque le clapet (354) est dans une position fermée, le clapet est pressé contre le siège de clapet. Soupape à insert selon la revendication 11, dans laquelle, lorsque le clapet (354) est pressé contre le siège de clapet (460), un joint est formé pour empêcher l’écoulement de fluide. Soupape à insert selon la revendication 12, dans laquelle l’augmentation d’une pression dans l’orifice de commande hydraulique (448) amène la tige de piston (344) à pousser le clapet (354) dans une position ouverte hors du siège de clapet (460) et au-delà de l’orifice d’écoulement (262) pour permettre l’écoulement de fluide. Soupape à insert selon la revendication 13, dans laquelle la réduction de la pression déplace le clapet (354) en position fermée. Soupape à insert selon la revendication 1, dans laquelle la soupape à insert comprend une pluralité d’orifices d’écoulement (262) disposée autour d’une circonférence de l’extérieur de la soupape à insert, et dans laquelle la pluralité d’orifices d’écoulement comprend l’orifice d’écoulement.