CA2889965A1 - Dispositif de securite pour l'extraction et l'insertion des tiges de forage - Google Patents

Abstract

Un dispositif qui permet l'extraction et l'insertion des tiges de forage en toute sécurité. Le dispsositif prévient ainsi la perte de la tige de forage et la perte du trou de forage en cas d'erreur de manipulation de l'opérateur de la foreuse, ou lorsque le mandrin hydraulique cède sous le poids des tiges, ou encore s'il s'avère que la tige est plus mince et le mandrin ne peut la saisir continuellement. Le dispositif présente une forme généralement conique avec la base plus étroite, et il comprend des mâchoires disposées longitudinalement dans l'ouverture et faisant saillie vers la tige pour l'agriper et la presser en l'entourant. Les mâchoires serrent plus à la base dû à la forme conique et la tige est ainsi plus cointée à la base des mâchoires. Un mécanisme permet d'élargir légèrement l'espace entre les mâchoires internes pour plus de jeu et faciliter le déplacement du mandrin.

Description

MÉMOIRE DESCRIPTIF
TITRE DE L'INVENTION : DISPOSITIF DE SÉCURITÉ POUR
L'EXTRACTION ET L'INSERTION DES TIGES DE FORAGE
DOMAINE DE L'INVENTION
Cette invention appartient au domaine des dispositifs utilisés pour empêcher les tiges de forage de tomber dans le trou de forage lorsque la mandrin hydraulique cède et lâche les tiges, ou lorsqu'il y a une erreu de manipulation du foreur. Cela entraîne la perte du trou de forage et des tiges.

Si le trou est sec sans retour d'eau la perte des tiges est automatique et il est même impossible de les sortir du trou de forage.
OBJECTIFS ET AVANTAGES
Il y a un urgent besoin dans les plates-formes de forage d'un dispositif de sécurité qui empêche des tiges de forage de tomber dans les trous de forage lorsque le mandrin hydraulique les saisissant lâchent ou brisent, ou en cas d'erreur de manipulation. Les pertes sont considérables; le trou de forage et les tiges sont inutilisables. En cas de trou sec, sans retour d'eau les tiges sont automatiquement inutilisables, il est même impossible de les retirer du trou de forage. Ce dispositif permet de maximiser la durée de vie des tiges de forage et aussi d'éviter des coûts supplémentaires. Caractéristiques de l'invention Le dispositif de la présente invention est de forme conique avec une ouverture au centre; la forme conique permet à la tige insérée d'être plus cointée au niveau de la base du dispositif qui est plus petite que le dessus.
Le dispositif comprend des mâchoires internes disposées longitudinalement le long des parois internes de l'ouverture, ces mâchoires sont destinées à
agripper la tige et à la presser entre elles, ce qui maintient fermement la tige en place. Les mâchoires sont aussi de forme conique et elles agissent sous l'effet de la gravité en pressant la tige et en la cointant plus à la base.
Un mécanisme permet d'élargir légèrement l'espace entre les mâchoîres internes d'environ 1/8 po pour offrir un jeu permettant de déplacer facilement le mandrin. Le contour du dispositif est généralement polygonal, donc pour un contour pentagonal le nombre préféré de mâchoires internes est 5. Il est généralement fait d'acier.
L'invention sera mieux comprise en se reférant aux dessins.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
FIG.1 est une vue en perspective du dispositif de sécurité.
FIG.2 est une vue selon la coupe 2-2 de la FIG.1.
FIG.3 est vue du dispositif avec les mâchoires internes en position ouverte.
DESCRIPTION DES RÉALISATIONS PRÉFÉRENTIELLES
Dans la description qui suit et dans les dessins qui l'accompagnent, les chiffres semblables renvoient à des parties identiques dans les figures.
La FIG.1 montre le dispositif 20 de sécurité de tiges de forage ayant une forme conique 22 avec la base 24 plus petite que le dessus 26, l'angle de descente du cône est 50. Le dispositif comprend une ouverture 40 circulaire dans laquelle on voit des mâchoires internes 38, 38', 38", 38"', 38' (les deux dernières sont cachées) destinées à agripper une tige et à la presser entre elles pour maintenir fermement la tige. Sur le dessus du dispositif un mécanisme de blocage/déblocage 28 permet soit d'élargir très légèrement l'espace entre les mâchoires internes afin de mieux déplacer le mandrin, ou de resserer l'espace entre les mâchoires internes pour presser la tige et la maintenir fermement en place. Ce mécanisme comprend une plaque 32 fixée par des écrous 36 et filets 34 sur le haut du dispositif. La plaque et les mâchoires se déplacent sous l'action des poignées 30,30'. Lorsque les poignées 30,30' sont dans la position abaissée, telle que sur la présente

2 figure, les mâchoires internes sont en position dite "ouverte", une position offrant un jeu entre les mâchoires pour permettre de déplacer le mandrin hydraulique. La plaque dans cette position-ci est légèrement surélevée. La position inverse telle que sur la FIG.3 permet aux mâchoires de presser la tige et ainsi la maintenir fermement en place. Le dispositif présenté dans ces figures est en forme de pentagone.
La FIG.2 montre la vue selon la coupe 2-2 de la FIG.1, on voit l'angle interne 50 au bas de l'enveloppe conique, qui est le même que l'angle au bas des mâchoires internes 38 à 38i". La tige est plus cointée à la base car les mâchoires sont aussi de forme conique et donc plus étroite à leur bas.
Un exemple de mesure pour l'angle 50 est de 103 C.
La FIG.3 montre le mécanisme des mâchoires internes en position dite "fermée", soit avec les poignées 30,30' élevées qui abaissent la plaque 32 contre le haut du dispositif et resserent les mâchoires internes contre la tige. Chacune des mâchoires internes est munie de deux paires de pastilles de Carbide 48,48' qui agissent comme des moyens d'agrippement qui tiennent et pressent la tige fermement entre les mâchoires.
RESUMÉ DE L'INVENTION
Dans une station de forage, un dispositif de sécurité des tiges de forage permettant l'extraction et l'insertion des tiges de forage en toute sécurité.
Il permet de les garder fermement en place même si le mandrin hydraulique cède ou brise sous le poids des tiges, ou lors d'une erreur de manipulation de la part du foreur. Le dispositif permet ainsi d'éviter des coûts supplémentaires apparaissant lors de bris de la tige et/ou du trou de forage.
En cas de trou sec (sans retour d'eau) les pertes sont inévitables, le trou et les tiges de forage sont automatiquement perdus si la tige tombe dans le trou.

3 Le dispositif comprend :
- Une forme généralement conique 22 et un contour généralement polygonal, cette forme conique dont la pente est plus grande en bas permet à la tige d'être plus cointée à la base du dispositif qui est plus étroite. Une pente utilisée est de 103 C.
- Une ouverture circulaire 40 dans laquelle sont installées des mâchoires internes 38, 38', 38", 38"', 38' dotées chacune de deux paires de pastilles de Carbide 48, 48' servant à agripper et à entourer une tige en la pressant entre elles pour maintenir fermement la tige.
Les mâchoires sont aussi coniques car elles suivent le contour du dispositif, l'espace entre les mâchoires internes est donc plus étroit au bas des mâchoires et elles cointent donc plus la tige à leur base.
- Un mécanisme de blocage/déblocage 28 permet d'ouvrir très légèrement (environ 1/8 po) l'espace entre les mâchoires internes afin de mieux déplacer le mandrin. Un exemple de ce mécanisme tel que montré sur les figures de la présente demande comprend deux poignées 30,30' qui lèvent une plaque 32 fixée par des écrous 36 et filets 34 au dessus du dispositif, la plaque entraîne les mâchoires; lorsque les poignées 30,30' sont dans une position abaissée, la plaque est légèrement surélevée et les mâchoires sont en position "ouverte" c'est-à-dire que l'espace entre les mâchoires internes est plus large et le mandrin hydraulique peut ainsi facilement être déplacé. Et lorsque les poignées sont élevées, la plaque 32 est contre le dessus du dispositif et les mâchoires internes se resserent fermement contre la tige, et la bloquent en place, la position des mâchoires ici est dite "fermée". Cette position de fermeture du mécanisme de blocage peut se faire automatiquement.

4 Les présentes descriptions, aussi détaillées soit elles, ne présentent que des applications préférées de l'invention et ne sont données qu'à titre d'illustration. Il est entendu que toute personne ingénieuse et expérimentée dans le domaine pourra y apporter divers changements et adaptations et ce, sans que l'application réalisée ne sorte de la portée de la présente invention. Il est bien entendu que le mode de réalisation de la présente invention qui a été décrit ci-dessus, en référence aux dessins annexés, a été
donné à titre indicatif et nullement limitatif, et que des modifications et adaptations peuvent être apportées sans que l'objet s'écarte pour autant du cadre de la présente invention.

5 LÉGENDE
20 Dispositif 22 Enveloppe conique du dispositif 24 Base du cône (du dispositif) 26 Dessus du dispositif 28 Mécanisme de blocage/déblocage 30,30' Poignées du mécanisme 28 32 Plaque du mécanisme de blocage 28 34 Filet 36 Ecrous 38 à 38' Mâchoires internes 40 Ouverture du dispositif 48,48' Pastilles de Carbide 50 Angle interne du cône

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