La présente invention concerne un équipement pour train de tiges tel qu'un train de tiges de forage comprenant un raccord à fenêtre latérale pour le passage d'un câble de l'intérieur vers l'extérieur des tiges, avec étanchéité hydraulique autour du câble.
Les raccords à fenêtre latérale (généralement désignés par "Side entry subs" dans l'industrie pétrolière) sont bien connus des spécialistes des forages pétroliers. Un tel dispositif est, par exemple, décrit dans le brevet britannique 2 135 719.
Un raccord à fenêtre latérale est, par exemple, utilisé dans ta technique décrite dans le brevet français 2 501777 (EN 81/05 271) et ses deux premières additions EN 82/03 317 et EN 84/08 369.
Suivant cette technique, permettant d'effectuer des diagraphies ou interventions dans des puits horizontaux ou fortement inclinés, une sonde de diagraphie ou un outil d'intervention est initialement fixé à la partie inférieure d'un train de tiges qui est descendu dans le puits au fur et à mesure de sa constitution.
On fait ensuite descendre à l'intérieur des tiges (par gravité et par pompage) un câble électrique muni d'un connecteur lesté (le connecteur est surmonté d'une barre de charge) qui vient se raccorder à un connecteur complémentaire fixé au sommet de la sonde (ou de l'outil).
Dans la portion du train de tiges correspondant à la partie verticale ou faiblement inclinée du puits, un raccord à fenêtre latérale fait passer le câble de l'intérieur vers l'extérieur des tiges.
L'enregistrement de la mesure (ou l'intervention dans le puits) est effectué en déplaçant l'ensemble du train de tiges depuis la surface.
Les équipements actuels avec raccord à fenêtre latérale posent cependant un problème en cas de coincement du train de tiges dans le puits.
En effet, la présence du câble électrique contenu à l'intérieur des tiges dans la partie comprise entre le raccord à fenêtre latérale et la barre de charge ne permet pas d'effectuer des interventions visant à décoincer le train de tiges.
Ces opérations ou interventions de décoincement sont, par exemple, l'introduction dans la tige, depuis la surface, d'outils spécialisés devant être descendus au moyen d'un câble jusqu'à la zone (qui est généralement située sous le raccord à entrée latérale) qui comporte les tiges coincées par la formation.
Ces outils spécialisés peuvent, par exemple, être un explosif qui permet le dévissage de la tige coincée.
Par ailleurs, la présence du câble à l'extérieur du train de tiges, au-dessus du raccord à fenêtre latérale, limite les possibilités de rotation du train de tiges.
Ce problème est résolu selon l'invention avec un équipement pour train de tiges de forage comprenant un raccord à fenêtre latérale adapté à être incorporé au train de tiges, cette fenêtre permettant le passage d'un câble, caractérisé en ce qu'il comporte une chemise pouvant coulisser à l'intérieur dudit raccord entre une position haute située au-dessus de ladite fenêtre et une position basse dans laquelle cette chemise obture ladite fenêtre, ladite chemise étant munie d'organes de retenue dans chacune desdites positions et comportant des moyens pour sectionner le câble lors du passage de ladite chemise de sa position haute à sa position basse.
Selon un mode particulier de réalisation, l'équipement selon l'invention comporte un bouchon d'obturation de ladite chemise à son extrémité supérieure, ce bouchon permettant le déplacement de ladite chemise de sa position haute à sa position basse sous l'effet d'une pression hydraulique exercée depuis la surface dans la tige de forage et comportant à son sommet un organe de dépose et de repêchage.
L'art antérieur peut être illustré par les brevets américains suivants US-A-1 854 477, US-A-4 031 957, US-A-4 427 070, U S-A-3 661 207, U S-A-4 512 411 et US-A-4160 478.
Parmi ces brevets, certains concernent le contrôle de débit par coulissement d'une chemise dans un tubage qui contrôle la section de passage d'orifices de communication, ces brevets n'enseignent nullement de sectionner un câble.
Le brevet US-A-4512411 enseigne de couper un câble traversant de part en part un cylindre. Selon ce brevet antérieur, la coupe du câble se fait par cisaillement de celui-ci par un déplacement radial de machoires.
Le brevet US-A-4 160 478 prévoit principalement la perforation d'un tube se trouvant dans un tubage et traversant ce dernier de part en part.
Selon ce brevet antérieur, l'organe de coupe possède un mouvement de rotation autour d'un axe. Au cours de ce mouvement, il pénètre dans le tube provoquant une déchirure partielle de celui-ci.
Ces deux derniers documents antérieurs ne concernent pas des câbles passant à travers une fenêtre latérale et l'organe de coupe n'est pas constituée d'une chemise coulissante.
Un exemple de réalisation d'un équipement selon la présente invention est illustré par les figures annexées où:
Dans l'exemple illustré la référence 1 désigne le raccord à fenêtre latérale vissé entre deux éléments 1a et 1b du train de tiges.
Ce raccord comporte une fenêtre latérale 2 permettant le passage d'un câble électrique 3 de l'extérieur vers l'intérieur des tiges le long d'une rampe 4. Ce câble est, par exemple, d'un type utilisé pour des diagraphies ou interventions réalisées selon la technique décrite dans le brevet francais 2 501 777 et ses additions précitées.
Un organe 5 assure l'étanchéité autour du câble 3 à l'endroit où celui-ci passe de l'intérieur du raccord 1, cet organe étant immobilisé par un doigt de calage 5a. A l'extérieur du raccord 1, le câble 3 passe successivement sur un galet de guidage 6 et dans un organe d'ancrage 7 où il est bloqué mécaniquement par un système de tout type approprié, comportant par exemple une goupille cisaillable, permettant le déblocage du câble 3 sous l'action d'une force de traction suffisante exercée sur ce câble depuis la surface.
La réalisation des organes 5 et 7 est à la portée des spécialistes et ne sera pas décrite ici plus en détail.
Une chemise 8 est montée coulissante dans l'alésage axial 9 du raccord 1, une étanchéité étant réalisée entre cette chemise 8 et l'alésage 9, par exemple par un joint torique 10.
La figure 1 montre la chemise coulissante 8 dans sa position haute découvrant la fenêtre 2, de façon à permettre le passage du câble 3. Une goupille cisaillable 11 retient la chemise 8 dans cette position.
La figure 2 illustre la deuxième position de la chemise 8 où cette chemise vient obturer la fenêtre latérale 2.
La paroi de la chemise coulissante 8 est effilée à sa partie inférieure de façon à constituer un organe tranchant à section en biseau 12, adapté à sectionner le câble 3 dans sa position basse, cet organe venant alors au contact d'une bague 13 constituant un épaulement annulaire de retenue de la chemise 8.
La référence 14 désigne un organe annulaire d'étanchéité placé au dessus de la bague 13.
Un pion de sécurité 15, rétractable contre l'action d'un ressort 16, s'applique contre la paroi externe de la chemise 8 dans la position haute de la figure 1, tandis que dans la position de la figure 2 ce pion vient s'engager dans un logement approprié 17 ménagé dans la tête de la chemise coulissante 8.
Un bouchon 18 est adaptable à la partie supérieure de la chemise coulissante 8 pour réaliser son obturation, ce bouchon étant muni d'une tête de dépose et de repêchage 19 permettant la saisie du bouchon 18 par un outil approprié pouvant être d'un type connu.
Cet outil de dépose et de repêchage du bouchon d'obturation 18 sera placé à l'extrémité inférieure d'un câble ou d'une tige de manoeuvre (non représentés).
Le bouchon 18 permet de déplacer la chemise 8 de sa position haute (Fig. 1) à sa position basse (Fig. 2) sous l'effet d'une pression hydraulique exercée depuis la surface dans la tige de forage. La mise en oeuvre de cet équipement est indiquée ci-après.
L'équipement étant dans sa position de fonctionnement normale illustrée par la figure 1, on effectue les opérations successives suivantes, dans le cas où des difficultés, telles que le coincement du train de tiges, conduisent à remonter le câble sans possibilité de relever le train de tiges:
La chemise 8 est maintenue en position basse par l'engagement du pion 15 dans le logement 17.
Les joints 10 et 14 situés respectivement à la partie supérieure et à la partie inférieure de la chemise 8 assurent alors une bonne étanchéité entre l'intérieur et l'extérieur du train de tiges.
Dans ces conditions, il est possible, après retrait du bouchon 18, de décoincer le train de tiges par rotation de celui-ci depuis la surface avec circulation de fluide à l'intérieur des tiges jusqu'au bas du train de tiges, le fluide remontant par l'espace annulaire séparant le train de tiges de la paroi du puits.
Ce décoincement peut être également effectué en introduisant depuis la surface par l'intérieur des tiges, des outils de types bien connus des foreurs, permettant le dévissage des tiges.