Dispositif de jonctionnement étanche, notamment pour tige rotative de forage de puits. La présente invention a pour objet un dispositif de jonctionnement étanche, nota.m- ment pour tige rotative de forage de puits, com prenant une douiïle destinée à être vissée sur les extrémités de deux segments à. jonetionner.
Le dispositif selon la présente invention est caractérisé en ce que le profil intérieur des extrémités de la douille est de forme gé nérale évasée, en ce que ledit profil présente au moins une partie lisse et une partie filetée de forme conique, les extrémités des segments à relier présentant un profil extérieur de forme générale eonique, ce profil du segment présentant au moins une partie lisse et une partie filetée de forme conique, lesdites par ties filetées des profils de 1a douille et des segments étant destinées à être vissées l'une sur l'autre, tandis que les parties lisses sont.
destinées à s'appliquer l'une contre l'autre, afin d'assurer l'étanchéité du joint.
Le dessin ci-annexé représente, schémati quement et à titre d'exemple, une forme et des variantes d'exécution. du dispositif objet. (le l'invention.
La fi-. 1 est une vue en coupe longitudi nale fragmentaire d'une partie d'un joint d'une tige de forage montrant le raccordement entre la douille du joint et l'extrémité d'un segment.
La fig. 2 est une vue analogue montrant une variante de construction.
La fi-. 3 est une vue d'ensemble à échelle réduite, montrant la manière d'utiliser ce joint pour réunir les extrémités de deux seg ments d'une tige (le forage de puits. La fig. 1 est une vue en coupe longitridi- nale d'une partie d'un joint d'une tige forage suivant une variante de la fig. 1.
La fig. 5 est une même vue d'une autre variante de la fig. 1.
On remarquera, en se reportant tout d'abord à, la fig. 3, que les segments 4: et 5 de la tige de forage sont réunis au moyen du joint. L'extrémité supérieure du segment 1 est reliée par une partie de raccordement 8 à, une douille de jonctionnement 6. L'extrémité inférieure du segment 5 de la tige est reliée à la broche 7 du joint par une partie de rac cordement 8.
Le diamètre externe des éléments de la tige de forage est limité par le fait qu'un espace doit être réservé, comme figuré en 23, entre le joint et la paroi du trou ou puits en cours de forage pour permettre la circulation du liquide et le passage d'outils tels que des eou pe-tubes. Ces éléments sont en général normalisés. C'est ainsi, par exemple, que dans les forages ordinaires, on emploie fréquem ment des segments ayant un diamètre externe égal à<B>11.</B> cm. Les segments de ce genre sont.
raccordés au moyen de douilles dont le dia mètre externe est normalement compris entre 11,5 et 15 cm. Environ 67 % des douilles des- tinées à des segments de 11 cm mesurent un diamètre externe égal à 11,5 cm. C'est ainsi que, dans un. trou en cours de forage d'un diamètre de 20 cm, il est prévu entre le joint et la paroi du puits un espace 23 mesurant environ 2,5 cm et permettant le passage du liquide ou d'un outil de repêchage.
Comme on le conçoit, toute réduction de la largeur de cet espace doit être évitée dans toute la me sure possible.
Au cours de la rotation de la tige de forage dans le puits, l'abrasion de la paroi de celui-ci contre la surface externe des joints se traduit par une réduction graduelle de l'épaisseur de la paroi du joint. La longévité du joint est fonction de l'épaisseur de cette paroi à l'extrémité inférieure du joint, c'est- à-dire à l'endroit où le harnais de manuten tion est engagé sur le joint pour relever et abaisser la tige de forage dans le puits. Quand l'épaulement devient trop mince, de sorte que ce harnais ne maintient plus la tige, le joint .doit être mis au rebut. Il convient donc de donner à cet épaulement une épais seur aussi grande que possible, afin de pro longer la durée du joint.
Dans le joint représenté dans la fig. 1, le segment 4 présente à. son extrémité un renfle ment 10 vers l'intérieur et un renflement 11 vers l'.extérieur. La. paroi externe du segment. présente une courte surface cylindrique 12; au-delà de cette dernière, sa paroi externe est fuselée jusqu'à l'extrémité du segment. L'extrémité de cette paroi fuselée présente une partie filetée 13 qui peut s'étendre approximativement sur la. moitié de la lon gueur de cette paroi fuselée. En deeà de la partie filetée, le segment est. fuselé dans l'ali gnement du fond du pas de vis, ce qui réalise une surface d'étanchéité 14 contre laquelle la partie de raccordement. de la douille peut s'appliquer.
La douille 6 de jonctionnement est filetée le long de sa partie de raccordement 8 pour se visser sur l'extrémité filetée -du segment. Cette partie filetée s'étend de l'extrémité inté rieure de la partie de raccordement jusqu'à la moitié environ de cette partie. La partie de raccordement non filetée présente une surface cylindrique 15 qui permet l'engagement de la partie filetée de l'extrémité du segment.
En deçà, de la partie cylindrique 15, la. douille présente une partie conique 16 destinée à venir en contact. avec la. surface lisse 14 mé- nagée sur l'extrémité du segment. Il est pré férable que l'extrémité de la douille recouvre en partie la surface externe cylindrique 12 du segment, de façon à ménager en 17 un léger espace libre entre la douille et le seg ment, afin d'éviter que la paroi externe de celui-ci ne soit, abîmée par l'extrémité de 1a douille pendant les déformations par flexion latérale de la tige de forage qui se produisent en cours- d'utilisation.
On remarquera qu'en prévoyant la surface conique d'étanchéité et de support. 14-16 sur les parties de raccordement, on obtient la possibilité d'étendre l'engagement entre la douille du joint et. le segment sur une notable distance au-delà, du dernier filet engagé 18. On remarquera également que ce résultat est atteint sans réduire sensiblement l'épaisseur de la paroi à l'extrémité ouverte 19 de la douille dut joint.
En effet, en constituant la partie conique 14 pour qu'elle forme le pro longement des creux des filets sur l'extrémité du segment, on obtient une plus grande épais seur de la paroi de la douille à, son extré mité que cela ne serait le cas si la surface d'étanchéité située sur la partie conique lisse était dans le des creux des filets de la douille.
Dans la, fig. 2, la, zone d'étanchéité entre la douille du joint et l'extrémité du segment s'étend sur un prolongement de la partie cylindrique l'5 du joint. A cet effet, l'extré- i mité du segment présente une partie cylin drique de contact 20. En deçà de la partie cy lind.rique 20 de l'extrémité du segment, la douille présente en 16 une surface évasée se terminant à. l'endroit où la paroi du segment i a sa plus grande épaisseur. L'intervalle 21 joue le même rôle que l'espace 17 de la fig.1.
Dans la fig. 4-, le corps 30 de la douille présente le canal central usuel 31 qui présente une partie biseautée 32 et -uni épaulement 33. s La paroi 34 s'étend jusqu'à l'extrémité externe de la douille, de façon à ménager des surfaces d'étanchéités 35 à. L'extrémité externe et 37 à l'extrémité interne. On remarquera que ces deux surfaces 35 et 37 présentent la même s conicité et constituent, un prolongement de la surface 34. Les deux surfaces 35 et 37 sont séparées par une zone filetée<B>38.</B>
Une courte zone cylindrique 39 raccorde la ligne formant la naissance du filet 38 avec la srirface conique 35.
<B>lie</B> serment 40 présente une surface coni que 41 dont la conicité est égale à celle de la surface 34 de la douille 36. Cette surface 41 est interrompue par une zone filetée 4? de la partie de raccordement. Les filets de la zone filetée 4? disparaissent en 46 à. l'endroit où prend naissance une surface conique 45, le tout étant disposé de façon que les surfaces d'étanchéité coniques soient situées dans le prolongement du fond 47 des filets 4?.
Le fait que les surfaces coniques 41- et 45 ont la même conicité simplifie la fabri cation, la rend moins onéreuse et assure une meilleure étanchéité.
Dans la fig. 5 est représentée une va riante dans laquelle le filetage de la douille prend naissance en 50, sur une surface ey lin- drique 52, pour se terminer en 50a,, tandis que sur l'extrémité du segment, le filetage prend naissance en 51 à l'extrémité d'une partie cylindrique 53 et se termine en 51a.. Cette construction permet de réaliser une surface d'étanchéité cylindrique 52 dans la douille et une surface d'étanchéité correspon dante 53 sur le segment..
Pareille construc tion est avantageuse en ce sens qu'on n'a qu'une zone d'étanchéité conique 35 et 45, et pour autant que la zone cylindrique 52-53 constitue une partie d'emboîtement étanche, ceci peut simplifier la construction, la rendre moins onéreuse et faciliter le fonctionnement. Pour le reste, la construction que montre la fi-. 5 est semblable à celle qui est représentée dans la fig. 4.
Dans les formes d'exécution décrites ci- dessus, pour emboîter l'extrémité du segment clans la douille, il est préférable de chauffer celle-ci de façon qu'elle se dilate légèrement et se prête à un vissage à la main de l'extré mité du segment.. On laisse ensuite refroidir la douille pour qu'elle se contracte sur l'extré rnité du segment, ce quia pour effet d'ame ner les surfaces de support et d'étanchéité intimement. en prise sans endommager les pa rois en contact. Il convient de noter qu'un léger intervalle 22 (fig. 1 et 2) est ménagé entre les flancs des filets de la douille et ceux du filetage de l'extrémité du segment.
Ce léger intervalle permet une dilatation longitu dinale de la douille du joint lorsqu'elle est chauffée.