CA2064838C - Tube de production avec ligne hydraulique integree - Google Patents
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
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Abstract
Tube de production comprenant au moins un élément de tube (26, 28) de forme sensiblement tubulaire, et une ligne hydraulique (24, 62). Selon l'invention, l'élément de tube (26, 28) est pourvu d'une rainure longitudinale (40, 60) dans laquelle est disposée la ligne hydraulique (24, 62).
Description
I
TUBE DE PRODUCTI(:)N AVEC LIGNE HYDRAULIQUE INTÉGRÉE
La ~~résente invention se rapporte à un tube de production a~Tec ligne hydraulique intégrée.
Lors de la mise en production d'un puits pétrolier les normes de sécurité stipulent que La tête de puits doit être équipée d'une vanne de sécurité de subsurface disposée dans le puits à um:~ pz-ofondeur d' environ 30 m sous la surface (sol ou fond marin). Cette vanne est destinée à
fermer le puits en :las d'incident, et elle est dans la majorité des installat:ion:> actionnée hydrauliquement.
De f<~çon généa.~ale, la vanne de sécurité disposée en profondeur E:st conçue pour avoir ur_e position de repos fermée, la vanne étant maintenue dans une position ouverte sous l'effet de la pression hydraulique envoyée depuis la surface. En cas ~.:~'i.ncident, on purge la pression hydraulique, ce qui entraîne 1a fermeture de la vanne.
Ainsi, en cas de dest:ruct.ion de La tête de puits, la vanne de sécurité :~e ferme automatiquement.
Le ~~assage hydraulique est constitué, de manière classique, p<~r urne lic:~ne hydraulique de faible diamètre --par exemple 6 mm- qui est: disposée ~~ L'extérieur des tubes de production entre la v<~nr.e et lai tête de puits, celle-ci étant dispos>ée soit e~n surface soit. au fond de l' eau.
Cependant, la ligne hydr_au:Lique doit être mise en place sur les tubes avant l'in~~t~al.lation de ces derniers dans le puits. Cette façon de procéder présente de nombreux inconvénient; .
La présence d'une ligne hydraulique sur l'extérieur d'un tube descendu dans un puits rend la ligne susceptible d' être endommagé e mÉ:can:Lquement, voire écrasée par des contacts plus ou mo:..ns violents entre ledit tube et le cuvelage, voire même au passage dans Le bloc d'obturation.
TUBE DE PRODUCTI(:)N AVEC LIGNE HYDRAULIQUE INTÉGRÉE
La ~~résente invention se rapporte à un tube de production a~Tec ligne hydraulique intégrée.
Lors de la mise en production d'un puits pétrolier les normes de sécurité stipulent que La tête de puits doit être équipée d'une vanne de sécurité de subsurface disposée dans le puits à um:~ pz-ofondeur d' environ 30 m sous la surface (sol ou fond marin). Cette vanne est destinée à
fermer le puits en :las d'incident, et elle est dans la majorité des installat:ion:> actionnée hydrauliquement.
De f<~çon généa.~ale, la vanne de sécurité disposée en profondeur E:st conçue pour avoir ur_e position de repos fermée, la vanne étant maintenue dans une position ouverte sous l'effet de la pression hydraulique envoyée depuis la surface. En cas ~.:~'i.ncident, on purge la pression hydraulique, ce qui entraîne 1a fermeture de la vanne.
Ainsi, en cas de dest:ruct.ion de La tête de puits, la vanne de sécurité :~e ferme automatiquement.
Le ~~assage hydraulique est constitué, de manière classique, p<~r urne lic:~ne hydraulique de faible diamètre --par exemple 6 mm- qui est: disposée ~~ L'extérieur des tubes de production entre la v<~nr.e et lai tête de puits, celle-ci étant dispos>ée soit e~n surface soit. au fond de l' eau.
Cependant, la ligne hydr_au:Lique doit être mise en place sur les tubes avant l'in~~t~al.lation de ces derniers dans le puits. Cette façon de procéder présente de nombreux inconvénient; .
La présence d'une ligne hydraulique sur l'extérieur d'un tube descendu dans un puits rend la ligne susceptible d' être endommagé e mÉ:can:Lquement, voire écrasée par des contacts plus ou mo:..ns violents entre ledit tube et le cuvelage, voire même au passage dans Le bloc d'obturation.
2 La fuite hyd:rauli.que résultante nécessite une perte de temps coûteuse princit~alemf~r,t: pour _Les puits offshore pour effectuer le remplacement du conduit endommagé. Plus grave encore, cette fuite peut se déclarer beaucoup plus tard, elle réclame alors une intervention avec un appareil spécialement contract~É pour ce~'~a. De plus, la ligne hydraulique, disposée ent:re les tube; et le cuvelage, se trouve dans un mili:~L pouvant être ou devenir corrosif constitué p~~r exemple de saumure, de bactéries sulfato réductrices, de trac:e:~ de gaz corrosif, etc..., lequel milieu peut détè:riore:r_ à p:ius ou moins long terme la ligne hydraulique.
Un autre p-~~oblème se trouve au niveau des obturateurs de sécurité qui sont agencés pour fermer le puits avec les tubes de production dans le puits. Ces obturateurs sont muni" de mâchoires semi-circulaires qui coopèrent de manière ér_anche avec, la surface extérieure du tube. La présence du ccnduit hydraulique sur cette surface extérieure peut ~>rovoquer des fuit:es au niveau des mâchoires ou une détériorat::ion c:3e ce=! les-ci .
On a déjà prof>osé de résoudre ces inconvénients avec un ensemble formé de c.eu:K tubes disposés concentriquement, le fluide hydraulique passant. par l'espace annulaire formé
entre les tubes. Mis à part le volume nécessité par cet agencement, ce concept présente de sérieux inconvénients, par exemple au niveau de l'étanchéit=é et: de l'appairage entre les éléments concentriques.
On a également proposé des protecteurs métalliques ou en élastomère, qui scnt montés, espacés, autour des tubes avec la ligne hydraulique rigidement encastrée et destinée à
protéger le conduit <~e chocs mécaniques. Ce type de dispositif ne peut paa résoudre t:pus les inconvénients énumérés ci-avant.
Un autre p-~~oblème se trouve au niveau des obturateurs de sécurité qui sont agencés pour fermer le puits avec les tubes de production dans le puits. Ces obturateurs sont muni" de mâchoires semi-circulaires qui coopèrent de manière ér_anche avec, la surface extérieure du tube. La présence du ccnduit hydraulique sur cette surface extérieure peut ~>rovoquer des fuit:es au niveau des mâchoires ou une détériorat::ion c:3e ce=! les-ci .
On a déjà prof>osé de résoudre ces inconvénients avec un ensemble formé de c.eu:K tubes disposés concentriquement, le fluide hydraulique passant. par l'espace annulaire formé
entre les tubes. Mis à part le volume nécessité par cet agencement, ce concept présente de sérieux inconvénients, par exemple au niveau de l'étanchéit=é et: de l'appairage entre les éléments concentriques.
On a également proposé des protecteurs métalliques ou en élastomère, qui scnt montés, espacés, autour des tubes avec la ligne hydraulique rigidement encastrée et destinée à
protéger le conduit <~e chocs mécaniques. Ce type de dispositif ne peut paa résoudre t:pus les inconvénients énumérés ci-avant.
3 La présente invention a donc pour but un tube de production avec une ligne hydraulique intégrée qui est adapté pour pallier ces inconvénients, et qui est de construction simple et.: de fiabilit=é accrue.
Pour ce faire, 7.' invent=ion propose un tube de production d~?stirlé à être utilz_sé dans un puits, comprenant au moins un élément ~~e t.ube (26) de forme sensiblement tubulaire et une ligne hydraulique (24), caractérisé en ce que l'élément de tube (26) est généralement circulaire en section tr<~nsversale et est pourvu d'une rainure longitudinale (90) formée sur une surface périphérique extérieure (41) de l'élément de tube et dans laquelle est disposée .La Ligm~ hydwaulique (24~, ladite Ligne hydraulique étant complétement enfvermée dans ladite rainure (40) au moyen d'une matiëre d.e remplissage (42) qui remplit ladite rainure jusgu'à formF:r une surface extérieure qui est en continuité avec la surface périphérique extérieure (41) de l'élément de tube.
D' aut:res part_i..cularités et avantages de la présente invention apparaïtront= plus clai_ement= à la lecture de la description ~i-a~>rès F~.it~? en référence aux, dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est urve vue schém<~tique d'un puits offshore munie d' une complétion de type cornu;
- la figure 2 est unÉ~ vue en coupe longitudinale d' un tube de puits selon l'.inverution; et - la figure 3 est l.zne section partielle prise selon la ligne III-II:L de la figure 2.
Sur La figure 7. est représenté, schématiquement, un puits de production éruptif de type connu, formé d'un réservoir de production 10 et dans lequel est disposée une colonne de tubes de production, représentée en 12. Une tête de puits constituée de vannes 14 et 16 est montée de façon
Pour ce faire, 7.' invent=ion propose un tube de production d~?stirlé à être utilz_sé dans un puits, comprenant au moins un élément ~~e t.ube (26) de forme sensiblement tubulaire et une ligne hydraulique (24), caractérisé en ce que l'élément de tube (26) est généralement circulaire en section tr<~nsversale et est pourvu d'une rainure longitudinale (90) formée sur une surface périphérique extérieure (41) de l'élément de tube et dans laquelle est disposée .La Ligm~ hydwaulique (24~, ladite Ligne hydraulique étant complétement enfvermée dans ladite rainure (40) au moyen d'une matiëre d.e remplissage (42) qui remplit ladite rainure jusgu'à formF:r une surface extérieure qui est en continuité avec la surface périphérique extérieure (41) de l'élément de tube.
D' aut:res part_i..cularités et avantages de la présente invention apparaïtront= plus clai_ement= à la lecture de la description ~i-a~>rès F~.it~? en référence aux, dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est urve vue schém<~tique d'un puits offshore munie d' une complétion de type cornu;
- la figure 2 est unÉ~ vue en coupe longitudinale d' un tube de puits selon l'.inverution; et - la figure 3 est l.zne section partielle prise selon la ligne III-II:L de la figure 2.
Sur La figure 7. est représenté, schématiquement, un puits de production éruptif de type connu, formé d'un réservoir de production 10 et dans lequel est disposée une colonne de tubes de production, représentée en 12. Une tête de puits constituée de vannes 14 et 16 est montée de façon
4 classique sur 1a paxvt=ie haute de la colonne 12. Un dispositif anti-ruption ou vanne de scurit 18 est mont sur la colonne 12 a~.a moin s 30 me'=_tres sous le niveau du sol ou du fond de la mer a'0.
Cette vanne dt:>. ~~curit 18, monte l' extrmit du tube 12, e:~t destine tre commande par une ligne hydraulique ~?4 qui s'tend le long de quelques tubes 12 et l' extrieur c~e ceux-ci. .
Selon l' inVent~icn, le tube reprsent sur la figure 2 comporte une ligne hydraulique intgre. Dans l'exemple illustr, le tube lc: est form de deux lments montrs partiellemen-~ en 26 et 28 qui sont relis ensemble par un filetage 30. Un passage a xial 32, form l'intrieur du tube 12, est ren<~u tanche de faon gnrale par ce filetage qui comporte une portE~e mt: al/mtal 34. L'lment 26 du tube 12 est form avec un~~ rainure longitudinale 40 dans sa surface extrieure ~~:L, rainure qui a une section sensiblement en forme de U -voir la figure 3. La ligne hydraulique 24 forme d'un tube mtallique ayant un diamtre externe d'environ 6 nv.m est dispose le long de la rainure 40. Comme r=prsent sur la figure 3, la rainure 40 est remplie de soudure 42 qui sert retenir la ligne hydraulique 24 en place ei~ redonner une surface extrieure continue 1'lment 26. Afs_n de respecter les normes de scurit, l'paisseur -L>-~ de l'lment 26 ou 28 au niveau des fonds de rainure 37 ou 38 correspond l'paisseur d'un tube de prodactic:m de type classique.
On rotera sur_ les figures que la rainure 40 est entirement absorbe dans l'pai.sseur dudit lment, la 3C paroi intrieure de c~.~lL.i-ci restant parfaitement circulaire en section.
4a Afin que le ~>assage ax-ial 3;2 garde une section constante, l'élément a6 du tube la? comporte une partie 44 de diamètre élargi. La rainure 40 et la ligne hydraulique 24 suivent la surface c1e l'élément 26 jusqu'à ce que l'extrémité 46 de la ligne 24 pénètre dans un passage longitudinal 48 foré dan:> la paroi 50 de l'élément 26. Le passage 48 e;~t fermé a~ son ex t;rémitè 5a? éloignée de la ligne hydraulique 24 par uru b~>uchon fil.~té 54. L'extrémité 46 de la ligne est en commi.rnication hydraulique avec une chambre creuse 5E> formée entre les deux éléments 26 et 28 par l' intermédiaire ct' un ~:~assage 58 formé dans l' élément 26.
L'élément 28 du tube 12 est pourvu d'une rainure longitudinale 60 qui est sensiblement analogue à celle 38 de l'élément 26 et comporte une ligne hydraulique 62 montée comme indiqué ci-dess~,:~s pour la ligne hydraulique 24.
Deux évidemfmts 55 et 56 sont pratiqués respectivement dans les éléments 26 et 28 pour assurer un soudage circulaire parfait autour des lignes 24 et 62 et pour éviter toute mi~~r~rtion Longit=udinale sous la soudure des rainures 40 et 60. De plus, un ensemble de joints "chevron" 3E~ vient i.s~~l.er l' huile hydraulique du liquide présent dans l'espace annulaire entre la colonne de production et le ct.velage. Un joint torique 35 double l'étanchéité du fileta~~e 30 et prévient toute présence de graisse de v:i.ssac~e dans :~e conduit; hydraulique.
De cette façon, un passage hydraulique continu est assuré entre les lignes hydrauliques 24 et 62. Le joint 36 est maintenu en posit__on par une collerette annulaire 66 montée dans L' élément 26 par un f_i_letac~e 68.
Ains__, grâce a la présente invention une ligne hydraulique continue est assurée 1e long du tube 12 et au niveau de la connexiorn de 2 tubes, ligne quï est entièrement 4b protégée des agress.io_m; de son envs_ronnement ou lors de son installation mais qui laisse au tube une surface externe continue. Cette invention réduit. également les pertes de temps lors de la rni~~e en place ou du retrait d'une complétion d~= puits dE_.~ ~~roduct=ion.
Cette vanne dt:>. ~~curit 18, monte l' extrmit du tube 12, e:~t destine tre commande par une ligne hydraulique ~?4 qui s'tend le long de quelques tubes 12 et l' extrieur c~e ceux-ci. .
Selon l' inVent~icn, le tube reprsent sur la figure 2 comporte une ligne hydraulique intgre. Dans l'exemple illustr, le tube lc: est form de deux lments montrs partiellemen-~ en 26 et 28 qui sont relis ensemble par un filetage 30. Un passage a xial 32, form l'intrieur du tube 12, est ren<~u tanche de faon gnrale par ce filetage qui comporte une portE~e mt: al/mtal 34. L'lment 26 du tube 12 est form avec un~~ rainure longitudinale 40 dans sa surface extrieure ~~:L, rainure qui a une section sensiblement en forme de U -voir la figure 3. La ligne hydraulique 24 forme d'un tube mtallique ayant un diamtre externe d'environ 6 nv.m est dispose le long de la rainure 40. Comme r=prsent sur la figure 3, la rainure 40 est remplie de soudure 42 qui sert retenir la ligne hydraulique 24 en place ei~ redonner une surface extrieure continue 1'lment 26. Afs_n de respecter les normes de scurit, l'paisseur -L>-~ de l'lment 26 ou 28 au niveau des fonds de rainure 37 ou 38 correspond l'paisseur d'un tube de prodactic:m de type classique.
On rotera sur_ les figures que la rainure 40 est entirement absorbe dans l'pai.sseur dudit lment, la 3C paroi intrieure de c~.~lL.i-ci restant parfaitement circulaire en section.
4a Afin que le ~>assage ax-ial 3;2 garde une section constante, l'élément a6 du tube la? comporte une partie 44 de diamètre élargi. La rainure 40 et la ligne hydraulique 24 suivent la surface c1e l'élément 26 jusqu'à ce que l'extrémité 46 de la ligne 24 pénètre dans un passage longitudinal 48 foré dan:> la paroi 50 de l'élément 26. Le passage 48 e;~t fermé a~ son ex t;rémitè 5a? éloignée de la ligne hydraulique 24 par uru b~>uchon fil.~té 54. L'extrémité 46 de la ligne est en commi.rnication hydraulique avec une chambre creuse 5E> formée entre les deux éléments 26 et 28 par l' intermédiaire ct' un ~:~assage 58 formé dans l' élément 26.
L'élément 28 du tube 12 est pourvu d'une rainure longitudinale 60 qui est sensiblement analogue à celle 38 de l'élément 26 et comporte une ligne hydraulique 62 montée comme indiqué ci-dess~,:~s pour la ligne hydraulique 24.
Deux évidemfmts 55 et 56 sont pratiqués respectivement dans les éléments 26 et 28 pour assurer un soudage circulaire parfait autour des lignes 24 et 62 et pour éviter toute mi~~r~rtion Longit=udinale sous la soudure des rainures 40 et 60. De plus, un ensemble de joints "chevron" 3E~ vient i.s~~l.er l' huile hydraulique du liquide présent dans l'espace annulaire entre la colonne de production et le ct.velage. Un joint torique 35 double l'étanchéité du fileta~~e 30 et prévient toute présence de graisse de v:i.ssac~e dans :~e conduit; hydraulique.
De cette façon, un passage hydraulique continu est assuré entre les lignes hydrauliques 24 et 62. Le joint 36 est maintenu en posit__on par une collerette annulaire 66 montée dans L' élément 26 par un f_i_letac~e 68.
Ains__, grâce a la présente invention une ligne hydraulique continue est assurée 1e long du tube 12 et au niveau de la connexiorn de 2 tubes, ligne quï est entièrement 4b protégée des agress.io_m; de son envs_ronnement ou lors de son installation mais qui laisse au tube une surface externe continue. Cette invention réduit. également les pertes de temps lors de la rni~~e en place ou du retrait d'une complétion d~= puits dE_.~ ~~roduct=ion.
Claims (5)
1. Tube de production destiné à être utilisé dans un puits, comprenant au moins un élément de tube (26) de forme sensiblement tubulaire et une ligne hydraulique (24), caractérisé en ce que l'élément de tube (26) est généralement circulaire en section transversale et est pourvu d'une rainure longitudinale (40) formée sur une surface périphérique extérieure (41) de l'élément de tube et dans laquelle est disposée la ligne hydraulique (24), ladite ligne hydraulique étant complètement enfermée dans ladite rainure (40) au moyen d'une matière de remplissage (42) qui remplit ladite rainure jusqu'à former une surface extérieure qui est en continuité avec la surface périphérique extérieure (41) de l'élément de tube.
2. Tube de production selon la revendication 1, dans lequel la rainure (40) a une section sensiblement en forme de U.
3. Tube de production selon la revendication 1, dans lequel la rainure (40) est entièrement absorbée dans une épaisseur de l'élément de tube, de façon qu'une paroi intérieure de l'élément de tube reste circulaire en section et ne présente pas de saillie à l'intérieur de l'élément de tube.
4. Tube de production selon la revendication 1, comprenant un second élément de tube (28) qui est relié
audit au moins un élément de tube (26) par un filetage (30) de type pétrolier, ledit second élément de tube étant pourvu sur une surface périphérique extérieure d'une rainure longitudinale (60) dans laquelle est disposée une seconde ligne hydraulique (62), lesdits éléments de tube (26, 28) étant munis respectivement de chambres hydrauliques (48, 56) dans lesquelles débouchent respectivement des extrémités des lignes hydrauliques (24, 62), lesdites chambres hydrauliques étant miser en communication à travers un passage hydraulique (58) lorsque les deux éléments de tube sont reliés ensemble.
audit au moins un élément de tube (26) par un filetage (30) de type pétrolier, ledit second élément de tube étant pourvu sur une surface périphérique extérieure d'une rainure longitudinale (60) dans laquelle est disposée une seconde ligne hydraulique (62), lesdits éléments de tube (26, 28) étant munis respectivement de chambres hydrauliques (48, 56) dans lesquelles débouchent respectivement des extrémités des lignes hydrauliques (24, 62), lesdites chambres hydrauliques étant miser en communication à travers un passage hydraulique (58) lorsque les deux éléments de tube sont reliés ensemble.
5. Tube de production selon la revendication 4, dans lequel l'élément de tube (26) présente une extrémité femelle ayant une paroi périphérique intérieure qui est munie d'un joint (36), ledit joint servant à isoler les lignes hydrauliques (24, 62) d'un espace annulaire compris entre le puits et les éléments de tube (26, 28).
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