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Procédé et appareil pour le découpage des rainures dans les tubages de puits de pétrole
La présente invention est relative à un procédé de découpage de métaux au moyen d'n jet de gaz oxydant, ce, procède présentant un intérêt particulier- pour le découpage de rainures:
dans les tubages de puits de pétrole ou autres huiles minérales. ' ,
Il est un fait connu due$ si des métaux facilement oxydables, en particulier l'acier, sont chauffés à blanc et si un jet d'oxygène, commercialement pur,, est dirige oontre ces métaux, il en résulte une combustion rapide du métal et, par l'emploi d'un chalumeau de dé- coupage approprié, permettant de chauffer préalablement le métal pour l'oxyder ensuite, l'acier peut être rapi- dément découpé . L'invention a notamment pour objet de modifier un tel chalumeau en vue du déooupage de rainu... res dans des tubages de puits de pétrole .
Dans la plupart des gisements de pétrole du monde, et en particulier dans les gisements situés à de grandes profondeurs il est nécessaire de revêtir les puits ou
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sondages avec un tube d'acier appelé tubage, oe tube servant à maintenir les' parois du puits et à empêcher qu'il ne soit 'boucha par des matières détachées de sa, paroi.
Il est particulièrement désirable que oe tubage pénètre jusqu'à la partie inférieure du gisement ou même le traverse complètement, ce qui généralement est réali- se dans la pratique
Jusqu'à présent, on commençait par mettre ce tubage en place, puis on le perforait, ainsi mis en place, au moyen d'un outil qui découpait des rainures dans le métal au niveau du gisement de pétrole, pour permettre au liquide de s'écouler au travers de ces rainures, ainsi pratiquéea dans la paroi du tubage .Ces rainures doivent être, de préférence suffisamment étroites pour éviter d'être traversées par les graviers les plus volu- mineux tout en permettant cependant le passage facile du liquide, le tubage perforé agissant en quelque sorte comme un tamis.
:Durant ces dernières années, on a acquis une grande expérience au sujet de cette action de tamisage et on a constaté que la dimension et la forme de ces rainures ou autres ouvertures pratiquées 'dans le tubage ont une influence marquée sur le bon fonctionnement de l'extraction . Pour' cotte raison, on préfère actuelle- ment perforer le tubage, avant de le mettre dans le puits, au point où ce tubage doit traverser le gisement de pétrole, de sorte qu'il est possible d'usiner avec pré- cision les perforations et de déterminer exactement leur forme et leurs dimensions .
L'Invention repose sur cette constatation, que les meilleurs résultats sont obtenus lorsque les perforations ont la forme de rainures étroites, de section trapézoi- dale, c'est-ä-dire dont les faces ne sont pas parallèles,
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ces rainures étant plus étroites à la périphérie que sur la faoe intérieure .
De cette façon, ces rainures ne peuvent pas être bouchées par des particules qui tra- verseraient l'ouverture étroite de la surface extérieure du tube, étant donné que ces particules passent ensuite facilement au travers de la rainure qui s'élargit pro- gressivement à mesure quon se rapproche du centre du tube
On a constaté également que de telles rainures peu- vent être facilement et économiquement pratiquées au mayen d'un nouveau type de chalumeau, décrit ci-après.
Au dessin annexé, qui représente, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention :
La figure 1 est une coupe d'un chalumeau suivant l'invention .
La figure 8 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1, d'un type particulier de nez de chalumeau.
La figure 3 est une élévation, à tanne échelle consi- dérablement réduite, d'une portion d'un tubage pour puits de pétrole, perforé suivant 1* invention .
La figure 4 est une coupe représentant la façon dont un tel tubage sera disposé dans un puits de pétrole.
Le tubage est gémnralement installé comme représenté à la figure 4, dans laquelle 11*11- est la surface du sol au-dessus de laquelle est monté le chevalement 12, et au-dessous de laquelle est percé le puits ou sondage 13 . Ce puits s'étand vers le bas et traverse différent tes couches jusqu'aux sables imprégnés d'huile ou de pétrole désignés: par, 14.. Le tubage 15 est disposé dans le puits et est perforé au niveau des sables pétroli- fères 14.
Le tubage du puits est, de préférence, perforé de rainures étroites 21. pouvant être disposées de toute
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façon appropriée les unes par rapport aux autres$ la figure 3 représentant un certain nombre da dispositions usuellement employées .
Ltinvention est relative aux moyens qui permettent dtobtenir une section trapézoïdale,telle que représen tée à la fig. 1 ,On entend par section trapézoïdale une section comportant deux cotés non parallèles, comme on le voit à la fig. 1, la partis la plus étroite de la rainure se trouvant à la périphérie du tube ..
Une telle forme de rainure présente de grands avantages, étant donné que la rainure ne risque pas d'être bouchée par du sabla, morne si.le tube est disposé en un point où l'huile ou le pétrole entraîne des quantités considéra- bles de sable ,
Il est évident qu'il est très difficile de décou- per une rainure trapézoïdale à partir de extérieur du tube an moyen des machines-cotils courantes C'est pourquoi on a réalisé le chalumeau représenté à la fig.
1, qui permet de pratiquer ces rainures très rapidement et très économiquement .
Le chalumeau comporte une tête 31, ayant une cavité centrale 32 alimentée avec un gaz oxydant, de préférence de l'oxygène commercialement pur arrivant par un tube 33, et une cavité annulaire. 34 alimentée par un mélange gazeux combustible), par exemple un mélange d* oxygène et dhydrogène, arrivant par un tube 35 . La cavité 32 forme un siège conique dans lequel reposa le nez 36, maintenu en place par un éorou 37, vissé sur la tête 31.
Des chalumeaux de ce type qui sont généralement employés, sont munis d'un manche, de robinets. et de tubes souples pour l'amenée du gaz, ces. dispositifs étant dun type quelconque appropria (non représentés) .
Dans le mode de réalisation particulier du nez
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représenté à la fis. 1, celui ! est traversé de part en part par plusieurs; orifices 38 de sortie du gaz oxydant , Le gaz oxydant contenu, dans la cavité 32 traverse les orifices 38 projeté sous forme d'un jet à la partie inférieure 39 du nez du chalumeau, à travers la rainure 21.En pratique, il est bon de percer un petit trou. cylindrique à 1* endroit ou. doit commencer la rainure , De la cavité annulaire 32 partent un certain nombre d'orifices 40 pour le gaz de chauffage, ces orifices traversant également la nez 36 , Ces orifioes ou. canaux: amènent le gaz combustible à travers le nez, ce gaz formant, à la sortie, la flamme de chauffage .
Cette flamme est tout d'abord dirigée travers le petit trou. qui a été percé dans le tube; elle chauffe les parois de ce trou à l'incandescence, après quoi on envoie le jet oxydant sortant des orifices 38 . Le jet oxydant agit à son tour sur les parois du trou, l'oxy- gène se combinant à lacier et produisant une combustion énergique;
les produits de la combustion sont rejetés au travers de ce trou, par la puissance du jet, sous forme de scorie Dès que la combustion provoquée par le jet oxydant se développe normalement, on déplace le chalumeau par rapport au tube de. façon à découper une rainure allongée qui peut être soit parallèle, soit perpendiculaire, soit inclinée par rapport à l'axe du tube, comme représenté à la figure 3, la disposition particulière choisie n'ayant pas d'importance particu- liera .
Il est indispensable de disposer les orifices 38 pour le jet oxydant, ou tout autre organe mécanique équivalant, de telle façon que le jet diverge lorsqu'il sort du chalumeau en 39, de façon à découper la rainure trapézoïdale 21 comme il est représenté à la fig. 1 ,
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Ceci peut être obtenu, facilement en inclinant lea canaux 38 par rapport à l'axe du nez du chalumeau, comme il est représenté .,La flamme oxydante résultant de cette disposition est formée de deux: composantes inclinées par rapport à l'axe du chelumeau,Ces flammes composantes se coupent juste immédiatement après l'extrémité 39 du chalumeau;-et s'écartent ensuite de façon à élargir le jet oxydantà mesura qu'il s'éloigne- du chalumeau .
Etant donné que ce chalumeau ne produit qu'une seule flamme de chauffage provoquée par le gaz sortant des orifices 40 et un seul -jet oxydant ou. de découpage provoqué par le gaz oxydant sortant des orifices 38 il est évident que le chauffage du métal et le découpage de la rainure peuvent être effectués très rapidement par une manipulation appropriée des robinets (non repré- sentés) qui contrôlent le débit des gaz arrivant par les tubes 33 et 35 . ceci permet le découpage de la rainure trapézoïdale 21 d'une façon rapide et précise, en une seule opération
REVENDICATIONS ;
EMI6.1
1 ) Un chalumeau, comportant un jet de gaz oxydant, pour le découpage de rainures de section trapézoïdale, dans de la tôlé ou des tubes, comme par exemple dans des tubages pour puits da pétrole, caractérisé en oe qu*il comporte un nez dont les orifices ou conduits pour le gaz oxydant sont disposés de façon que le jet 1\.e..'$U.411e oxydant, sortant de ces conduits, découpe une rainure plus large à l'endroit où ce jet sort de ladite rainure; après l'avoir découpée, qu'à l'endroit où il pénètre dans la dite rainure ,
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