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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2518636A1
Family ID 3088047
Probable Assignee Varco Int Inc A Ca Corp
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title VERIN POUR TIGE DE FORAGE DE PUITS UTILISE AVEC UNE TABLE
ROTATIVE EN PLACE
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE UN VERIN POUR TIGE DE FORAGE DE PUITS UTILISE
AVEC UNE TABLE ROTATIVE EN PLACE.
LE MECANISME A VERIN DE L'INVENTION DEPLACANT VERTICALEMENT UNE TIGE
DE FORAGE DE PUITS DANS UNE TOUR DE FORAGE 10 COMPREND DES MECANISMES
A PISTONCYLINDRE DESTINES A ACTIONNER UNE STRUCTURE D'ACCROCHAGE DE
TIGES VERS LE HAUT ET VERS LE BAS PAR RAPPORT A UNE AUTRE STRUCTURE
D'ACCROCHAGE DE TIGES ET A LA TABLE ROTATIVE 21 POUR DEPLACER UN TRAIN
DE TIGES 19.
LE VERIN DE L'INVENTION EST UTILISE POUR FAIRE DESCENDRE UN TUBAGE
SANS DEVOIR RETIRER, D'UNE TOUR DE FORAGE, LA TABLE ROTATIVE UTILISEE
LORS DU FORAGE.
Description
_________________________________________________________________
Verin pour tige de forage de puits utilise avec une
table rotative en place.
La presente invention concerne des disposi-
tifs en vue de deplacer verticalement une tige dans X une tour de
forage de puits. Anterieurement, la Demanderesse a decrit des verins
d'un type essentiellement concu pour abaisser, dans un puits, un train
de tiges de tubage beaucoup plus lourd que la charge maximum pouvant
etre abaissee dans un puits par un autre equipement d'une tour de
forage habituelle Ces verins comprennent des unites
a piston/cylindre qui actionnent, de maniere relative-
ment verticale, deux dispositifs de retenue de tiges
pour laisser descendre le tubage.
La presente invention fournit un verin de ce type concu pour abaisser
un tubage sans devoir retirer, de la tour de forage, la table rotative
utilisee lors du forage De preference, tant la table rotative qu'une
partie du mecanisme a verin restent dans la tour au cours du forage,
ainsi qu'au cours du processus ulterieur de deplacement, un
prolongement superieur etant ajoute a l'assemblage en vue de l'adapter
a ce deplacement. Dans les dessins annexes: la figure 1 illustre une
tour en cours de forage; la figure 2 est une vue partielle agrandie
illustrant une partie de la figure 1; la figure 3 est une vue
partielle en plan
prise suivant la ligne 3-3 de la figure 2; -
la figure 4 est une vue partielle agrandie de la tour de forage
pendant qu'on laisse descendre un tubage; la figure 5 est une coupe
prise suivant la ligne 5-5 de la figure 4; la figure 6 represente une
variante;
la figure 7 est une coupe verticale trans-
versale prise suivant la ligne 7-7 de la figure 6; et la figure 8
represente l'appareil utilise
3 pour exercer une traction sur une tige de forage en-
foncee La figure 1 represente une tour de forage 10 comportant une
ossature definissant un pylone 11, un plancher 12 situe au-dessus du
sol 13, ainsi qu'une sous-structure 14 supportant le pylone, le
plancher et le reste de l'equipement Le moteur traditionnel du
treuil 15 actionne un cable 16 pour soulever et abais-
ser une poulie mobile 17 par rapport a une poulie de
renvoi 18 fixee au sommet du pylone de la tour, per-
mettant ainsi de suspendre et de deplacer verticale-
ment un train de tiges de forage 19 entraine sur un axe vertical 20
par une table rotative classique 21
afin de forer le puits 22 La table rotative 21 com-
prend un corps non rotatif 23 qui peut avoir une sec-
tion horizontale rectangulaire et qui supporte une
section interieure 24 montee a l'intervention de pa-
liers 25 pour etre entraine en rotation sur l'axe 20 par le moteur du
treuil via une chaine 26 et un pignon
27 Un assemblage de manchons 121 prevu dans une ou-
verture centrale-pratiquee dans la section 24 de la table comporte un
manchon principal et un manchon
d'entrainement en vue de faire tourner une tige d'en-
tra nement non circulaire et engagee formant l'extre-
mite superieure du train de tiges de forage, faisant ainsi tourner un
trepan prevu a l'extremite inferieure
du train de tiges afin de forer le puits.
Apres le forage du puits, un tubage 28 est abaisse dans ce dernier par
un mecanisme a verin 29
comprenant deux unites a piston/cylindre 30 et 31 com-
portant chacune un cy lindre vertical ayant une paroi
de base 37 et renfermant un piston 38 pouvant effec-
tuer un mouvement relatif de va-et-vient le long d'un axe vertical 39
ou 40 sous la pression d'un fluide venant d'une source motrice 130 Les
axes39 et 40 sont paralleles a et equidistants de l'axe 20 de part et
d'autre duquel ils sont situes Dans les positions inferieures des
pistons 38, les surfaces superieures 42 des tiges 41 de ces pistons se
trouvent dans un plan
horizontal 45 et au ras des surfaces horizontales su-
perieures 43 des cylindres 36, ainsi que de la surface horizontale
superieure 44 dtune poutre 32 supportee par les cylindres Les
cylindres 36 sont supportes
sur le sol, par exemple, par une structure de base 46.
La poutre 32 est rigide et supporte la table rotative 21, de meme
qu'une unite 34 d'accrochage de tubage et le train de tiges ainsi
suspendu en passant par une
ouverture centrale 47 pratiquee dans cette poutre.
Des ouvertures cylindriques 48 et 49 centrees autour des axes 39 et 40
recoivent et localisent, avec un ajustage serrant, les extremites
superieures des corps 36 des cylindres Des anneaux 50 soudes aux
cylindres 36 comportent des surfaces horizontales annulaires
superieures 51 pouvant venir s'engager sur la surface
inferieure horizontale 52 de la poutre 32 pour soute-
nir cette derniere et l'equipement ainsi supporte sur les anneaux
precites et a l'intervention des cylindres 36 et de la base 46 Les
anneaux 50 peuvent etre entretoises par des elements 53 fixes aux
cylindres et a ces anneaux La poutre 32 est empechee d'effectuer un
mouvement lateral au-moyen de taquets de soutien 54 qui y sont fixes a
des endroits espaces le long de ses quatre cotes, ces taquets etant
fixes, au moyen de boulons 55, a des taquets de soutien 56 eux-memes
fixes a des organes 57 de l'ossature de la tour de
forage.
La table rotative 21 est supportee sur la poutre 32 entre des pattes
de localisation 58 soudees a cette derniere Pendant qu'on laisse
descendre le tubage, l'unite d'accrochage 34 est supportee sur la
table rotative afin de transmettre les forces resul-
tant de la charge du tubage, de l'unite d'accrochage au sol via la
table rotative, la poutre 32 et les
cylindres 36 L'unite 34 et une deuxieme unite d'ac-
crochagre 35 peuvent comporter chacune un corps exte-
rieur rigide generalement annulaire 59 (figure 5) avant des surfaces a
section decroissant vers le bas 60 centrees autour de l'axe 20 et sur
lesquelles peuvent venir s'engager des coins de surete 61 espaces sur
une circonference et comportant des surfaces exterieures coniques 62
venant s'engager sur les surfaces 60 pour faire glisser les coins de
surete vers l'interieur lors du mouvement descendant Les faces
interieures d'accrochage 63 des coins de surete comportent des dents
destinees a venir s'engager sur le tubage 28 qui
est ainsi supporte Les coins de surete sont suspen-
dus a un anneau 64 a l'intervention d'articulations 65 assemblees de
facon a pouvoir pivoter sur ces coins de surete et cet anneau Cet
anneau et ces coins de surete peuvent etre actionnes entre des
positions
inferieures d'accrochage des tiges (traits pleins en-
figure 5) et des positions superieures de degagement dans lesquelles
les coins de surete n'entrent pas en contact avec le tubage (traits
discontinus) et ce, au moyen de mecanismes 66 a piston /cylindre dont
les
cylindres sont fixes au corps 59, tandis que leurs pis-
tons sont assembles a l'anneau 64.
Un prolongement superieur de piston 33 est
assemble aux mecanismes 30 et 31 au cours d'une ope-
ration de descente de tubage, cependant qu'il en est detache au cours
du forage; ce prolongement comprend une poutre superieure 67 qui est
supportee par des pistons 38 et qui comporte une ouverture centrale
68,
de meme qu'une surface superieure horizontale 69 sup-
portant l'unite d'accrochage 35 localisee par des pat-
tes 70 sur cette poutre Deux prolongements de tiges de pistons 71 sont
soudes a la poutre 67 et s'etendent vers le bas le long des axes 39 et
40, tandis qu'ils sont entretoises par des elements triangulaires 72
soudes aux elements assembles Des parties inferieu-
res exterieurement cylindriques 73 des elements 71 ' viennent
s'adapter avec un ajustage serrant dans les
tiges de pistons 41, des epaulements annulaires hori-
zontaux 74 formes sur ces elements 71 venant s'engager sur les
surfaces 42 afin de supporter les elements 71,
la poutre 67 et l'unite 35 sur les tiges de pistons.
Au cours du forage, l'appareil se trouve dans les conditions
illustrees dans les figures 1 a 3, la charge de la table rotative
etant supportee par la poutre 32 et les cylindres 36 La table rotative
fait tourner la tige d'entrainement, le train de tiges et
le trepan y assemble (tous ces elements etant suspen-
dus a la poulie mobile 17) afin de forer le puits.
Lorsqu'on ajoute une tige, le train peut etre suspen-
du a la table rotative au moyen de coins de surete.
Apres le forage, on retire le train de tiges du puits, on assemble
l'unite 33 aux extremites superieures des tiges de pistons (figure 4),
tandis que Von place les unites 34 et 35 sur la table rotative et la
poutre 67 Ensuite, au moyen du mecanisme a verin, on fait descendre le
tubage 28 dans le puits On peut tout d'abord suspendre le train de
tiges a l'unite 34,tandis
que la poutre 67 et ltunite d'accrochage 35 sont ac-
tionnees vers le haut par les pistons 38, apres quoi les coins de
strete de l'unite d'accrochage 35 peuvent venir accrocher le tubage,
tandis que les coins de surete de l'unite 34 sont degages,si bien que,
lors du mouvement descendant ulterieur des pistons et de la poutre 67,
le tubage descend plus profondement dans le puits Lorsque les pistons
atteignent leur position inferieure (traits pleins -en figure 4),
l'unite d'accrochage 34 est a nouveau actionnee pour supporter le
train de tiges de tubage, tandis que les coins de surete de l'unite 35
sont degages et que cette unite
peut se deplacer vers le haut pour un autre cycle.
Le mecanisme a verin peut egalement etre utilise even-
tuellement pour remonter le tubage.
La variante illustree dans les figures 6 et 7 est adoptee lorsque le
tubage a un poids tel qu'il ne pourrait etre supporte par la table
rotative;
cette variante peut etre identique a la forme de rea-
lisation illistree dans les figures 1 a 5, avec cette exception que
l'unite inferieure d'accrochage 34 a est supportee sur un socle rigide
75 prenant appui sur une poutre 32 a et enjambant une table rotative
21 a, les pieds 76 de ce socle venant-s'engager sur la surface
superieure 44 a de la poutre 32 a en supportant une partie superieure
horizontale 77 Des pattes 78 formees sur la poutre 32 a viennent
s'engager sur les pieds 76 afin de localiser le socle Dans la partie
77 de ce socle, est pratiquee une ouverture 79 en alignement avec les
ouvertures pratiquees dans les poutres 32 a et 67 a, la table rotative
et les unites d'accrochage 34 a, 35 a
de facon a pouvoir laisser descendre le tubage 28 a.
Les forces exercees par la charge sont transmises a partir de l'unite
34 a via le socle 75, la poutre 32 a et les cylindres 36 a L'appareil
illustre dans les figures 6 et 7 peut etre utilise sans le socle 75 au
cours d'une partie initiale de lloperation de descen-
te du tubage, l'unite 34 a etant supportee directement sur la table
rotative)comme represente en figure 4,
jusqu'a ce que la charge atteigne une valeur qui pour-
rait endommager la table rotative.
La figure 8 represente l'utilisation de l'appareil pour exercer une
traction sur une tige de forage enfoncee A cet effet, le prolongement
33 est assemble comme represente en figure 4 et l'on installe, sur la
table rotative 21-et sur la poutre 67, deux elevateurs classiques 80
et 81 pour tiges de forage, ces elevateurs etant concus pour venir se
placer autoue de la tige de forage 19, pour accrocher cette derniere
et pour lui appliquer une force ascendante et/ou pour former des
epaulements diriges vers le haut pouvant venir s'engager sur des
extremites de jonction elargies 82 des troncons de tiges de forage
en exercant une traction vers le haut contre ces der-
nieres Lorsque l'elevateur 81 est place autour de la tige de forage
directement en dessous d'un des joints elargis 82, les pistons 38
peuvent etre actionnes pour
deplacer l'unite 33 vers le haut, la poutre 67 trans-
mettant cette force vers le haut a l'elevateur 81, tandis que cet
elevateur applique cette force aux
extremites de jonction 82, exercant ainsi une impor-
tante force ascendante sur le train de tiges qui quit-
te la position d'enfoncement.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Appareil de forage de puits comprenant une table rotative destinee a
etre installee a un endroit actif predetermine dans l'ossature d'une
tour de forage, de m 9 me qu'une source motrice pouvant 9 tre
actionnee pour faire tourner un train de tiges en vue de forer un
puits, un mecanisme a verin etant prevu pour faire descendre un train
de tiges de tubage dans le puits fore, ce mecanisme comprenant une
premiere et
une deuxieme unite de retenue de tiges pouvant fonc-
tionner pour supporter ce tubage de maniere amovible, de meme qu'un
element actionne par la pression d'un fluide et comportant-des
sections a piston/cylindre pour deplacer cette deuxieme unite vers le
haut et vers le bas par rapport a cette premiere uniteS, faisant ainsi
descendre le tubage -dans le puits, caracterise en ce que la table
rotative reste dans la tour de forage en dessous des deux unites de
retenue de tiges pendant que ces dernieres sont actionnees-pour faire
descendre le tubage.
2 Appareil de forage de puits suivant la revendication 1, caracterise
en ce que la premiere unite de retenue de tiges est-supportee sur la
table rotative 3 Appareil de forage de puits suivant lune
quelconque des revendications 1 et 2, caracterise en
ce qu'il comprend une structure support venant se placer en dessous de
la table rotative en supportant
cette derniere et la premiere unite de retenue de ti-
ges au-dessus.
4 Appareil de forage de puits suivant la revendication 1, caracterise
en ce qu'il comprend une structure support venant se placer en dessous
de cette table rotative qui est ainsi supportee, de meme qu'un
element soutenu par cette structure support et soute-
nant cette premiere unite de retenue de tiges a partir de cette
structure support et au-dessus de la table rotative sans que les
forces exercees par la charge soient transmises de cette premiere
unite a travers la table rotative. Appareil de forage de puits suivant
l'une
quelconque des revendications 1 a 4, caracterise en
ce que le mecanisme a verin comprend une structure ressortant en
saillie vers le haut au-dela de la premiere unite de retenue de tiges,
tout en supportant la deuxieme unite de retenue de tiges pour
l'actionner vers le haut et vers le bas au moyen de l'element actionne
par la pression d'un fluide duquel elle peut etre retiree afin d'avoir
acces a la table rotative
pour l'utiliser lors du-forage d'un puits.
6 Appareil de forage de puits suivant
ltune quelconque des revendications 1 a 5, caracterise
en ce que l'element actionne par la pression d'un fluide comprend deux
cylindres situes sur des c 6 tes differents de l'axe du puits pour
supporter cette table rotative et cette premiere unite de retenue de
tiges, de meme que des pistons en vue d'actionner cette deuxieme unite
vers le haut et vers le bas par
rapport a la table rotative et a la premiere unite.
7 Procede consistant a forer un puits avec une tour de forage
comportant une table rotative pouvant etre actionnee par une force
motrice pour entrainer un train de tiges de forage en rotation autour
d'un axe, puis abaisser un tubage dans le puits fore au moyen d'un
mecanisme a verin comprenant deux unites de retenue de tiges, ainsi
qu'un element a piston/cylindre pour actionner une de ces unites vers
le haut et vers le bas par rapport a l'autre, caracterise en ce qu'on
laisse cette table rotative
dans la tour de forage en dessous des unites de rete-
nue de tiges pendant qu'on laisse descendre le tubage, ces unites
faisant ensuite descendre ce tubage via la
table rotative.
8 Procede suivant la revendication 7, ca-
racterise en ce que l'autre unite de retenue de tiges
est supportee sur la table rotative.
9 Procede suivant l'une quelconque des
revendications 7 et 8, caracterise en ce que la table
rotative est supportee par l'element a piston/cylindre.
10 Procede suivant l'une quelconque des
revendications 7 a 9, caracterise en ce que, apres le
forage du puits, on assemble un prolongement de tige de piston a
l'element a piston/cylindre, l'unite de retenue de tiges etant
supportee- de facon a pouvoir
se deplacer via ce prolongement de tige de piston.
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