FR2672082A1 - Vanne utilisable dans un puits exploite par poussee entretenue de gaz. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une vanne utilisable dans un puits, exploité par poussée entretenue de gaz, comportant une vanne principale et une vanne pilote. Selon l'invention: - la tige (210) de la vanne pilote présente un évidement annulaire externe; - les moyens formant corps (102) présentent un évidement annulaire interne (293) dont la paroi supérieure est sensiblement alignée avec la paroi supérieure (290) dudit évidement de la tige; - les moyens d'étanchéité engagés avec la tige (210) et les moyens formant corps (202) se présentent sous la forme d'une membrane (300) ayant sa partie marginale externe disposée, de façon étanche, dans ledit évidement annulaire interne dudit corps, tandis que sa partie marginale interne s'étend intérieurement dans ledit évidement externe de ladite tige et engage, de façon étanche, sa paroi supérieure; et - des moyens de sollicitation (320) sont prévus dans ledit évidement annulaire externe de ladite tige (210) de la vanne pilote.

Description

I La présente invention concerne une vanne utilisable dans

un puits exploité par poussée entretenue de gaz.

De telles vannes sont utilisées, depuis de nombreuses années, pour aider à l'exploitation de puits de pétrole5 dans lesquels la pression naturelle est insuffisante pour que le pétrole s'écoule naturellement sans assistance De telles vannes corrmandent, de façon usuelle, l'admission d'un gaz de poussée dans le tubage du puits à partir du coffrage du puits pour faciliter10 l'amenée des liquides à la surface Le gaz de poussée est généralement injecté dans le coffrage du puits à la surface On connaît plusieurs types de telles vannes. Certaines vannes s'ouvrent en réponse à la pression du coffrage, certaines en réponse à la pression du tubage,15 certaines admettent du gaz dans le tubage de façon continue, d'autres de façon intermittente Certaines telles vannes, par exemple, sont munies de vannes principales qui sont asservies, c'est-à- dire que, quand leurs vannes pilotes s'ouvrent, cela provoque l'ouverture de leurs vannes principales et, quand leurs vannes pilotes se ferment, cela provoque la fermeture de

leurs vannes principales La vanne pilote peut être sensible à la pression du coffrage ou à la pression du tubage, ou à la différence entre ces deux pressions.

Les brevets américains N O 2 994 335, 3 086 593, 3 125 113, 3 183 922, 3 311 126, 3 311 127 et 3 398 760 révèlent des vannes du type précédemment indiqué, et, en particulier, le brevet américain N O 2 994 335 révèle une vanne à gaz de poussée, qui présente une vanne pilote ayant un soufflet et un ressort, le ressort servant à solliciter la vanne pilote vers sa position fermée et le l ssoufflet, exposé à la pression du coffrage, servant à déplacer la vanne pilote vers sa position ouverte Quand la pression du coffrage augmente à une valeur prédéterminée, le soufflet soulève la vanne pilote en position ouverte à l'encontre du ressort Quand la vanne pilote s'ouvre, la pression du coffrage entre à travers la vanne pilote pour agir sur la vanne principale et la déplace en position ouverte contre la force de son ressort pour permettre le transfert du gaz de poussée dans le tubage Quand la pression du coffrage tombe au-dessous d'une valeur prédéterminée, la vanne pilote se ferme et cela a pour conséquence la fermeture de la vanne principale, qui est déplacée par

son ressort.

Toutefois, une telle vanne présente un certain nombre d'inconvénients, que la présente invention a pour but d'éviter. A cet effet, la vanne utilisable dans un puits, exploité par poussée entretenue de gaz, présentant un tubage, comprend: (a) des moyens formant corps ayant un passage d'écoulement le traversant, présentant des moyens d'entrée à une extrémité de celui-ci et des moyens de sortie à son autre extrémité, lesdits moyens d'entrée incluant des première et seconde ouvertures d'entrée espacées; (b) des moyens pour fixer les moyens formant corps dans ledit tubage du puits, de sorte que lesdits moyens d'entrée et lesdits moyens de sortie sont en corrmunication fluidique, les uns avec l'intérieur 1 dudit tubage du puits et les autres avec l'extérieur dudit tubage du puits; (c) des moyens formant siège de vanne principale dans lesdits moyens formant corps, situés entre lesdites première et seconde ouvertures d'entrée; (d) des moyens formant vanne principale incluant un organe de vanne principale annulaire dans lesdits moyens formant corps, présentant un perçage le traversant et une surface de siège sur celui-ci, et étant déplaçable entre une première position fermée d'engagement de sa surface de siège avec lesdits moyens formant siège de vanne principale pour éviter un écoulement de fluide à travers son perçage et une seconde position ouverte dans laquelle ledit organe de vanne principale est espacé dudit siège de vanne principale pour y permettre un écoulement de fluide; (e) des moyens sollicitant ledit organe de vanne principale annulaire vers ladite première position fermée; et (f) des moyens formant vanne pilote pour déplacer ladite vanne principale annulaire vers ladite seconde position ouverte, lesdits moyens formant vanne pilote comprenant: (i) un siège pilote au-dessus dudit siège de vanne principale communiquant avec ladite seconde ouverture d'entrée, (ii) un organe de vanne pilote présentant une tige ayant une surface de siège sur celle-ci et 1 déplaçable entre une première position fermée d'engagement avec lesdits moyens formant le siège pilote pour fermer ceux-ci, et une seconde position ouverte, (iii) des moyens formant vérin incluant un cylindre entre ledit siège pilote et ledit siège de vanne principale, et un piston pouvant coulisser dans ledit cylindre entre une position d'extension dans laquelle il maintient ladite vanne principale ouverte et une position rétractée dans laquelle il permet à ladite vanne principale de revenir à ladite position fermée, et (iv) des moyens d'étanchéité engagés à la fois avec lacdite tige et lesdits moyens formant corps, lesdits moyens d'étanchéité ayant leur côté inférieur exposé à la pression qui y est admise par ladite seconde ouverture d'entrée et leur côté supérieur exposé à la pression atmosphérique, (v) des moyens sollicitant ladite vanne pilote vers ladite position fermée, (vi) grâce à quoi, quand la pression dû fluide admise par ladite seconde entrée et agissant sur le côté inférieur de ladite membrane atteint une valeur prédéterminée, les moyens formant vanne pilote seront soulevés de leur siège pour admettre la pression du fluide dans ledit cylindre pour déplacer ledit piston vers le bas pour mouvoir ladite vanne principale de sa position fermée à sa position ouverte, et grâce à quoi, quand la pression admise par ladite seconde entrée tombe au-dessous de ladite 1 pression prédéterminée, lesdits moyens de sollicitation ramèneront ledit organe de vanne pilote vers sa position fermée et permettront à ladite vanne principale de revenir à sa position fermée; et est remarquable, selon l'invention, en ce que: (g) la tige de la vanne pilote présente un évidement annulaire externe; (h) les moyens formant corps présentent un évidement annulaire interne dont la paroi supérieure est sensiblement alignée avec la paroi supérieure dudit évidement de la tige; (i) lesdits moyens d'étanchéité se présentent sous la forme d'une membrane ayant sa partie marginale externe disposée, de façon étanche, dans ledit évidement annulaire interne dudit corps, tandis que sa partie marginale interne s'étend intérieurement dans ledit évidement externe de ladite tige et engage, de façon étanche, sa paroi supérieure; et (j) des moyens de sollicitation sont prévus dans ledit évidement annulaire externe de ladite tige de la vanne pilote pour forcer ledit bord interne de ladite membrane vers le haut en ferme engagement d'étanchéité avec ladite tige de la vanne pilote, des moyens formant vanne de retenue étant disposés dans ledit passage d'écoulement desdits moyens formant corps entre lesdits moyens d'entrée et de sortie pour éviter

un reflux à travers ceux-ci.

Les figures du dessin annexé feront bien comprendre

1 cornent l'i nvention peut être réalisée.

La figure I est une vue schématique partielle montrant

une vanne pilote conforme à l'invention.

Les figures 2 A, 2 B et 2 C, prises ensemble, constituent une vue longitudinale, partiellement en élévation et partiellement en coupe, montrant les parties supérieure, intermédiaire et inférieure d'une vanne selon

l'invention.

La figure 3 est une vue en coupe transversale selon la ligne 3-3 de la figure 2 C. La figure 4 est une vue en perspective schématique montrant le piston de la vanne des figures 2 A, 2 B et 2 C. La figure 5 est une vue en coupe transversale semblable à celle de la figure 3, mais montrant la vanne

principale ouverte.

La figure 6 est une vue en coupe transversale selon la ligne 6-6 de la figure 2 B. La figure 7 est une vue schématique en perspective

montrant la membrane de la vanne pilote en coupe.

La figure 8 est une vue en coupe schématique partielle montrant une forme modifiée d'une vanne semblable au dispositif des figures 2 A, 2 B et 2 C, mais montrant une membrane plate ayant une nervure sur la face supérieure

de sa partie externe.

La figure 9 est une vue en coupe transversale de la

1 membrane utilisée dans le dispositif de la figure 8.

La figure 10 est une vue de dessus de la membrane de la

figure 9.

La figure 11 est une vue semblable à celle de la figure 8, mais montrant une autre forme modifiée de la vanne de l'invention semblable au dispositif des figures 2 A, 2 B et 2 C, mais montrant une membrane sous forme d'un disque plat ayant une ouverture centrale et dont la partie externe est engagée, de façon étanche, par une bague

d'étanchéité élastique portée par le logement.

La figure 12 est une vue semblable à celle de la figure 8, mais montrant une autre forme modifiée de la vanne de l'invention utilisant une membrane comme celle montrée dans le dispositif de la figure 11, mais dont la partie marginale externe est engagée, de façon étanche, avec le logement en étant saisie entre des parties

d'accouplement du logement.

La figure 13 est une vue schématique partielle montrant le dispositif de l'invention monté à l'extérieur d'un tubage de puits En se référant maintenant à la figure 1, on verra qu'une vanne pilote 10 pour commander une vanne associée (non montrée) est illustrée schématiquement La vanne 10 inclut un logement Il ayant un passage le traversant fournissant une entrée 12 et une sortie 14 L'entrée 12 coupe un perçage 16 qui est réduit en un perçage plus petit 18 Un siège de vanne est prévu en 20 o le petit perçage 18 s'ouvre dans le perçage 16 Un organe de vanne 24 ayant un pointeau 26 est montré engagé avec le l siège 20 et fermant celui-ci, mais est déplaçable du siège 20 pour permettre la corrmunication de fluide à travers celui-ci entre l'entrée 12 et la sortie 14 En usage normal, l'écoulement a lieu à travers le pilote de l'entrée 12 à la sortie 14 quand l'organe de vanne 24

n'est pas engagé avec le siège 20.

L'organe de vanne 24 s'étend vers le haut à travers le perçage 16 et dans la chambre 30 L'organe 24 se termine, à son extrémité supérieure, par une large tête plate 32 Un ressort pilote 34 ayant son extrémité supérieure engagée avec l'extrémité supérieure 36 de la chambre 30 repose, par son extrémité inférieure, sur l'extrémité supérieure de la tête plate 32 La compression du ressort principal 34 sollicite l'organe 24 vers le bas, en forçant le pointeau 26 en contact intime avec le siège 20, de sorte que la vanne pilote

est normalement fermée.

Le logement de vanne Il est muni d'un premier joint étanche annulaire 40 et d'un second joint étanche annulaire 42 qui étanchéifient, normalement, au-dessus et au-dessous de l'orifice d'entrée 12 pour y diriger la

pression amont.

Entre l'entrée 12 et la chambre 30, le logement de vanne Il est muni d'un évidement annulaire interne 50 qui entoure le perçage 16, comme montré Egalement, l'organe 24 est muni d'un évidement annulaire externe 52 Les évidements 50 et 52, idéalement, ont leurs extrémités supérieures au même niveau quand le pointeau 26 s'appuie sur le siège 20 Corrme montré, les évidements 50, 52 présentent une même largeur, ce qui a pour conséquence que leurs extrémités inférieures sont

1 également alignées, mais cela n'est pas nécessaire.

Une membrane 60 est disposée dans l'évidement 50 et est munie d'une lèvre inférieure courte 62 et d'une longue lèvre supérieure 64 Ces deux lèvres s'étendent radialement et intérieurement, corrme montré, à partir de l'âme 65 de la membrane On notera que la lèvre supérieure 64 s'étend profondément dans l'évidement 52 de l'organe 24, mais que la lèvre inférieure 62 s'arrête avant d'atteindre la tige 24 La membrane 60 peut être réalisée en une matière polymère résistante mais souple, telle que du Nylon, du Teflon, du Delrin, du polyamide ou analogue Cette lèvre supérieure 64 ponte l'espace entre la paroi interne 16 a du perçage 16 et la surface

externe 24 a de l'organe 24.

Un ressort indiqué par la référence numérique 68 sollicite la lèvre supérieure 64 de la membrane 60 contre la paroi supérieure de l'évidement 52 pour établir un joint étanche initial et éviter une fuite de

gaz ou de liquide dans la chambre 30.

La pression, qui entre dans l'entrée 12, est co Tmmuniquée par le perçage 16 à l'évidement 50, o elle agit sur la membrane 60 pour la presser en contact d'étanchéité intime avec les parois de l'évidement 50 Cette pression presse également la lèvre supérieure 64 en contact intime avec la paroi supérieure de l'évidement 52 Ainsi, la lèvre supérieure de la membrane 60 réalise l'étanchéité entre l'organe 24 et le logement Il, et évite la mise sous pression de la chambre 30, qui

reste à la pression atmosphérique.

En usage usuel de la vanne pilote 10 dans un puits 1 exploité par poussée entretenue de gaz, la pression du coffrage serait communiquée à l'entrée 12 et la pression du tubage serait communiquée à la sortie 14 Ainsi, quand le pointeau 26 est espacé du siège 20, du gaz de poussée provenant du coffrage entrerait dans la vanne pilote par l'orifice d'entrée 12 et parviendrait au

siège de vanne fermé 20 et, également, à la membrane 60.

Ainsi, la pression du tubage agirait sur la zone du pointeau 26 qui est exposée, comme montré, au-dessous de la surface du siège 20 La pression du tubage, agissant sur cette zone, de l'organe de vanne étanchéifié par le siège 20 constitue une force qui tend à soulever et,

ainsi, à déplacer l'organe de vanne de son siège.

La pression du coffrage agit contre la lèvre supérieure 64, en tendant à la fléchir vers le haut et à soulever l'organe de vanne, en tendant ainsi à le soulever

également de son siège.

La pression du coffrage agit vers le haut contre la

partie de l'extrémité inférieure de la vanne qui est au-

dessus du siège 20 Cela, également, constitue une

force tendant à soulever l'organe de vanne de son siège.

La pression du coffrage agit également à la fois vers le haut et vers le bas dans l'évidement externe 52 de l'organe de vanne et les forces vers le haut et vers le bas résultantes S équilibrent ou s'annulent l'une

l'autre, bien entendu.

La pression du coffrage peut, si elle est suffisamment forte, soulever l'organe de vanne hors de son siège contre la force exercée vers le bas du ressort pilote 34 Cela, bien sûr, provoque la flexion de la lèvre 1 supérieure 64 de l'organe d'étanchéité Le point de flexion peut être considéré comme étant situé le long d'une trajectoire circulaire qui se trouve approximativement à mi- chemin entre la surface cylindrique externe de l'organe de vanne et la surface cylindrique interne du logement au niveau de la lèvre supérieure de la membrane Ce cercle définit la zone

sensible à la pression de la vanne pilote 10.

Au moment o l'organe de vanne est soulevé de son siège, la force de la pression du tubage agissant vers le haut contre la zone exposée du pointeau de la vanne plus la force de la pression du coffrage agissant vers le haut contre la zone sensible à la pression moins la zone exposée du pointeau de la vanne doit être égale à la

force du ressort pilote 34.

Ainsi: F Ps = Pt(Avt) + Pc(AS Avt) dans laquelle: Fps = force du ressort pilote Pt = pression dans le tubage Avt = surface du pointeau de vanne Pc = pression dans le coffrage As = surface sensible de la vanne pilote Le ressort pilote 34 peut être réglé par des moyens appropriés (non montrés), de sorte que la vanne s'ouvrira quand les conditions de pression à l'entrée 12

et à la sortie 14 atteignent des niveaux prédéterminés.

Une vanne à asservissement construite conformément à la présente invention est montrée sur les figures 2 A, 2 B et 2 C, o elle est indiquée généralement par la référence numérique 100 La vanne 100 utilise une vanne pilote qui fonctionne sur le même principe que la vanne pilote schématiquement montrée sur la figure 1, et qui vient

d'être décrite.

Le dispositif 100, comme montré, est adapté pour être

installé dans un mandrin à poche latérale (non montré).

De tels mandrins sont bien connus Typiquement, ils comprennent une poche latérale dans laquelle est situé un réceptacle décalé Ce réceptacle est sensiblement parallèle au perçage du tubage du puits dont il fait partie Le réceptacle recevra une vanne selon l'invention installée en utilisant un outil manoeuvré au pied et un appareillage à câble, grâce auquel une telle vanne peut être également récupérée Le réceptacle présente un orifice latéral dans sa paroi et, quand la vanne est installée dans le mandrin à poche latérale, elle y est verrouillée et étanchéifiée avec son orifice d'entrée en communication avec l'orifice latéral du réceptacle Cela est le cas pour des puits exploités par poussée entretenue de gaz, qui fournissent des fluides à travers le tubage en réponse à l'injection de gaz dans le coffrage à la surface Si le gaz doit être injecté dans le tubage et si les produits provenant du puits doivent être fournis à travers le coffrage, des mandrins à poche latérale pour de telles installations sont disponibles De tels mandrins et de telles vannes de différents types sont disponibles chez Otis Engineering

Corporation, Boîte Postale 819052, Dallas, Texas 75381-

9052.

La vanne 100 inclut des moyens formant corps 102 qui sont montrés comme étant fixés, par exemple par un filetage 104, à un verrou 106 ayant un col 108 grâce 1 auquel un outil de manipulation, tel qu'un outil manoeuvrable au pied, engage, de façon amovible, le dispositif pour l'installer dans le puits ou l'en retirer Le verrou 106 inclut un épaulement d'arrêt faisant face vers le bas 109 pour limiter le mouvement vers le bas du verrou dans le réceptacle du mandrin à poche latérale, et une patte 110 qui s'engage au-dessous d'un épaulement de verrouillage dans le réceptacle pour verrouiller, de façon amovible, le dispositif dans le réceptacle Le dispositif peut être retiré par des impacts vers le haut qui provoquent le cisaillement d'une broche (non représentée) pour permettre à la patte de se rétracter Le dispositif peut être alors

retiré du réceptacle et du puits.

Les moyens formant corps 102 comprennent un logement de ressort 112 dont l'extrémité supérieure est reliée directement à l'extrémité inférieure du verrou 106, par exemple par le filetage 104, un logement pilote intermédiaire 114 fixé, par exemple par le filetage 116, à l'extrémité inférieure du logement de ressort 112, un logement pilote supérieur 120 qui est fixé, par exemple par le filetage 122, à l'extrémité supérieure du logement pilote intermédiaire 114 et s'étend vers le haut dans le logement de ressort 112 La liaison au niveau du filetage 116 est étanchéifiée par des moyens appropriés, tels qu'un joint annulaire souple 124, pour aider à maintenir la pression atmosphérique à

l'intérieur du logement du ressort.

Le logement pilote inférieur 128 est relié à l'extrémité inférieure du logement pilote intermédiaire, comme par un filetage 130, et cette liaison est étanchéifiée par la bague annulaire 132 Le logement 136 de la vanne 1 principale est relié à l'extrémité inférieure du logement pilote inférieur 128, con-me par le filetage

138, et ce filetage n'a pas besoin d'être étanchéifié.

Une tête 140 est reliée à l'extrémité inférieure du logement 136 de la vanne principale, par exemple par le

filetage 142, comme montré.

Le dispositif 100 présente les moyens d'étanchéité usuels incluant un jeu supérieur 150 de tels moyens à la liaison du logement pilote intermédiaire au logement pilote inférieur pour engager, de façon étanche, la paroi interne du réceptacle à poche latérale au-dessus de son orifice latéral, et un jeu inférieur 152 de tels moyens pour engager de façon étanche, similairement, le réceptacle à poche latérale au- dessous de son orifice latéral. Le logement 136 de la vanne principale est muni de moyens d'entrée comprenant un ou plusieurs orifices d'entrée, tels que l'entrée 154 Les moyens d'entrée présentent une capacité d'écoulement suffisarmment petite pour étrangler l'écoulement du gaz, corrme on le souhaite, de sorte que, quand la vanne principale est ouverte, la pression du coffrage existera à l'extérieur de celle-ci et la pression du tubage existera à l'intérieur de celle-ci Il est préférable de prévoir plusieurs entrées de façon à y équilibrer l'entrée du gaz de poussée Quatre tels orifices d'entrée sont recommandés, et quatre orifices de 3, 175 millimètres, par exemple, fonctionnent bien dans certaines installations La capacité d'écoulement des moyens d'entrée est, dans tous les cas, déterminée par la quantité de gaz de poussée nécessaire pour le débit souhaité de l'installation, en prenant en considération 1 la productivité du puits, la profondeur de la vanne pour le gaz de poussée, la taille du tubage, la pression et la densité du gaz de poussée, etc La tête 140 à l'extrémité inférieure du logement de la vanne principale présente des moyens de sortie appropriés, tel que des fenêtres 156 Un passage d'écoulement indiqué

par la flèche 158 relie l'entrée 154 à la sortie 156.

Les fenêtres 156 communiquent avec la sortie du réceptacle Ainsi, quand la vanne à gaz de poussée est ouverte, comme cela sera expliqué, le gaz de poussée peut être transféré du coffrage au tubage à travers le réceptacle et le dispositif 100 qui y est disposé Quand la vanne est fermée, un tel transfert du gaz de poussée

est empêché.

L'organe de vanne principale 160 ayant un perçage 161 est monté de façon coulissante dans le perçage 162 du logement 136 de la vanne principale et est, à tout moment, engagé, de façon étanche, par la bague d'étanchéité annulaire 164, et est sollicité par le ressort principal 165 vers sa position fermée, montrée sur la figure 2 C, dans laquelle sa surface d'étanchéité conique 166 engage, de façon étanche, la surface correspondante 167 de l'organe de siège 170 Ainsi, quand la vanne principale 160 est disposée co-mme montré sur la figure 2 C, le gaz de poussée entrant dans le logement 136 de la vanne principale par l'entrée 154 ne peut pas se déplacer au-delà des sièges engagés 166,

167, ou au-delà du joint étanche 164 (voir la figure 3).

Quand, cependant, l'organe 160 de vanne principale est déplacé de son siège, le gaz de poussée peut s'écouler de l'entrée 154, passer entre les surfaces de siège 166, 167, puis se déplacer vers le bas à travers le passage 158 (flèche), presser la vanne de retenue 172 contre la 1 compression du ressort 174 et sortir du dispositif par les fenêtres 156 de la tête 140 et dans le tubage du puits. La zone étanchéifiée par l'engagement de la surface de siège 166 à l'extrémité supérieure de la vanne principale 160 est légèrement plus grande que la zone étanchéifiée par le joint étanche annulaire 164, en fournissant ainsi une force supplémentaire pour aider le ressort 165 à maintenir la vanne principale 160 engagée fermement dans sa position fermée On voit facilement, alors, que, quand la vanne principale n'est plus sur son siège et qu'aucun écoulement n'a lieu à travers les orifices d'entrée 154, ces orifices restreignent cet écoulement et la pression du coffrage ne sollicite plus la vanne principale vers le haut La pression du coffrage au-dessus du piston 180 déplace alors la vanne principale vers sa position complètement ouverte sans délai. Quand la vanne principale 160 peut revenir sur son siège par la compression du ressort principal 165, comme lorsque la force maintenant la vanne principale ouverte diminue, l'écoulement à travers la vanne sera arrêté et

la vanne de retenue 172 sera fermée par son ressort 174.

La vanne principale 160 est déplacée en position ouverte par le piston 180 (voir la figure 4) monté coulissant dans l'alésage cylindrique 182 de l'organe d'étanchéité 170 Le piston 180 présente au moins un doigt 181 s'en étendant vers le bas Ce doigt (ou les doigts) fournit un large passage pour permettre au gaz de poussée d'entrer dans l'extrémité supérieure du perçage 161 de la vanne principale 160, comme montré sur la figure 5 o

1 quatre doigts 181 sont montrés.

L'ouverture et la fermeture de la vanne principale 160

est con-mandée par la vanne pilote qui est décrite ci-

après. L'organe de siège 170 est non seulement muni de l'alésage cylindrique 182 dans lequel coulisse le piston et de la surface de siège 167 qui peut être engagée par la vanne principale 160, mais est également muni d'un perçage réduit à son extrémité supérieure qui fournit une surface de siège pilote 195 qui peut être engagée par une surface de siège correspondante 196

formée sur la vanne pilote 200, comme montré.

L'organe de siège 170 présente une bride annulaire externe 202 qui est confinée entre l'épaulement faisant face vers le bas 204 du logement pilote inférieur 128 et la face d'extrémité supérieure du logement 136 de la vanne principale Le serrage du filetage 138 fixe

l'organe de siège 170 rigidement en place.

Le logement pilote inférieur 128 est muni de seconds moyens d'entrée comprenant au moins une ouverture latérale, telle que l'entrée 208, située au-dessus des premiers moyens d'entrée mentionnés 154 et au- dessous du jeu supérieur 150 de moyens d'étanchéité, en co-mnuniquant ainsi la pression du coffrage dans le logement pilote inférieur et également vers le siège pilote 195 Il peut être souhaitable de prévoir deux tels orifices d'entrée 208, comme montré sur la figure 6. La vanne pilote 200, quand elle repose sur la surface de 1 siège 195, comme montré sur la figure 2 C, empêche l'écoulement du gaz de poussée au-delà de celle-ci, mais, quand la vanne pilote est soulevée de son siège, le gaz de poussée qui y arrive à travers la seconde entrée 208, peut s'écouler à travers celle-ci et appuyer contre l'extrémité supérieure du piston 180 en provoquant son déplacement vers le bas Un tel déplacement du piston provoque l'engagement des doigts 181 de celui-ci contre la vanne principale 160 et son déplacement vers le bas contre la compression du ressort principal 165, en ouvrant ainsi la vanne principale pour permettre l'écoulement du gaz de poussée à travers l'entrée 154, le passage 158, au-delà de la vanne de retenue 172 et hors des fenêtres 156 de la tête 140 vers le tubage du puits Le gaz de poussée ainsi transféré dans le tubage aide à ramener les produits fournis par

le puits à la surface.

La vanne pilote 200 inclut des moyens formant tige 210 comprenant une tige pilote inférieure 211 et une tige pilote supérieure 212 qui y sont fixées, comme par un filetage 213, qui n'est pas tout d'abord serré, mais est fixé après ajustage par la vis 214 La vis 214 est installée mais non serrée jusqu'à ce qu'un ajustage approprié soit obtenu, comme cela sera décrit ci-après, puis la vis 214 est serrée par accès à travers l'ouverture latérale 208 Deux telles vis 214 peuvent être souhaitables Si cela est le cas, deux orifices 208 seront nécessaires La tige 210 s'étend vers le haut à travers le perçage 220 du logement pilote intermédiaire 114 et dans le perçage 222 du logement pilote supérieur 120 Juste au- dessus du niveau de l'extrémité supérieure du logement pilote intermédiaire 114, le logementpilote supérieur est réduit en diamètre 1 en 224 et une paire d'ouvertures opposées, telles que des trous ou fentes 226, sont formées à travers sa paroi Une broche transversale 230 s'étend à travers la paire de fentes 226 et ses extrémités opposées sont reçues dans des trous 232 formés dans une bague 234 qui entoure le logement pilote supérieur, avec ajustage librement coulissant La broche transversale 230 repose

à travers l'extrémité supérieure de la tige 210.

Un ressort pilote, tel que le ressort hélicoïdal 240, entoure le logement pilote supérieur 120 et son extrémité inférieure repose sur la face supérieure 242 de la bague 234 Le perçage 222 du logement pilote supérieur 120 est réduit à son extrémité supérieure et est taraudé en 246 Une rondelle appropriée, telle qu'une rondelle 250, présentant un trou central 252 et un épaulement faisant face vers le bas 254 sur sa face inférieure, est placée sur l'extrémité supérieure du ressort pilote 240 Un boulon 256 ayant un filetage 257 s'étend à travers le trou 252 de la rondelle 250 et est vissé dans le filetage 246 du logement pilote supérieur , comme montré La tête 260 du boulon 256 engage la face supérieure de la rondelle 250 et est serrée pour comprimer le ressort 240 comme on le souhaite La charge du ressort est transférée par la bague 234 et la broche transversale 230 à l'extrémité supérieure de la tige pilote 210 La force du ressort 240 sollicite ainsi la vanne pilote vers le siège 195 de l'organe de

siège 170, corme expliqué précéderrment.

La tige pilote inférieure 211 présente une bride externe 274 à son extrémité supérieure et un trou borgne fileté central s'ouvrant vers le haut en 276, tandis que l'extrémité inférieure est filetée en 213 comme indiqué 1 ci-dessus Le filetage 276 est bien serré La tige pilote inférieure 211 est disposée dans le perçage 220 du logement intermédiaire 114, et sa bride externe 274 peut être engagée avec un épaulement correspondant faisant face vers le haut 280 pour limiter le mouvement vers le bas de la tige pilote inférieure pendant l'assemblage et l'ajustage seulement La bride 274

n'est jamais écartée après l'achèvement de l'ajustage.

Après l'ajustage, le mouvement vers le bas de la tige pilote est limité par l'engagement de la surface de siège 196 de la vanne pilote avec la surface de siège 195. Un écrou de réglage 284 est vissé sur le filetage 213 de la tige pilote inférieure 211 et réglé pour limiter son mouvement vers le haut par rapport au logement pilote intermédiaire 114, cornme nécessaire La bride 274 se trouvant contre l'épaulement 280, l'écrou 284 est réglé de sorte qu'il est espacé de, par exemple, 0,5 mm de l'extrémité inférieure du logement pilote intermédiaire 114 Ce réglage est conservé en serrant l'écrou 285 contre l'écrou de réglage 284 Après serrage de l'écrou 285, la tige pilote est encore déplacée vers le bas jusqu'à ce que sa bride 274 soit épaulée, après quoi le jeu entre l'écrou 284 et l'extrémité inférieure du logement pilote intermédiaire 114 est vérifié Après serrage final de l'écrou 285, la course de la vanne

pilote 200 est réglée.

La course de la vanne pilote 200 est réglée tandis qu'elle est assemblée Une clé est insérée à travers chacune des ouvertures filetées 208 du logement pilote

inférieur 128 et est engagée dans chacune des vis 214.

Ces clés éviteront la rotation de la vanne pilote 200 1 tandis que le filetage 213 est soigneusement dévissé jusqu'à ce que la surface de siège 196 de la vanne pilote 200 touche juste la surface de siège correspondante 195 de l'organe de siège 170 et que l'écrou de réglage 284 engage juste le logement pilote intermédiaire 114 Le filetage 213 est alors encore tourné de 1/4 à 1/3 de tour, après quoi ce réglage est conservé en serrant les vis 214, le filetage 213 étant un filetage à 20 pas Ainsi, la course de la tige de la vanne pilote est réglée d'environ 0,3175 à 0, 4233 millimètre. Les ouvertures filetées 208 sont maintenues ouvertes pour l'installation du dispositif 100 dans un puits, du fait que ces ouvertures fournissent des passages pour communiquer la pression du coffrage dans le mécanisme pilote. La tige pilote supérieure 212 présente un diamètre réduit à sa partie d'extrémité inférieure en 286, et est reliée, par vissage, dans le perçage taraudé 276 de

l'extrémité supérieure de la tige pilote inférieure 211.

Un évidement annulaire externe autour de la tige pilote est défini autour de la partie de diamètre réduit 286 et entre la face d'extrémité supérieure 288 de la tige pilote inférieure 211 et l'épaulement faisant face vers

le bas 290 sur la tige pilote supérieure 212.

Une bague d'écartement 292 est disposée entre la face d'extrémité inférieure du logement pilote supérieur 120 et un épaulement faisant face vers le haut formé dans le logement pilote intermédiaire 114 par le perçage élargi qui est taraudé en 122 Cette bague d'écartement commande la largeur de l'évidement 293 et garantit un 1 espace approprié pour la membrane 300, montrée sur la

figure 7.

La membrane 300 est montrée schématiquement sur la figure 7 Elle est préférablement formée, comme montré, d'un corps en Teflon (tétraéthylfluorocarbone) Alors que d'autres matières polymères ou élastomères peuvent être utilisées pour cette application, le Teflon a été choisi à cause de son imperméabilité aux fluides des puits Elle est essentiellement formée par une première paroi en forme de disque 302 et une seconde paroi semblable 304 reliées ensemble à leurs bords externes par une âme 306 La première paroi présente un petit trou central 310 et la seconde paroi présente un grand trou 312 La première paroi est la partie souple et agit comme membrane Le petit trou reçoit l'extrémité réduite inférieure de la tige pilote supérieure 212, avec ajustage plutôt précis, mais pas nécessairement étanche Le bord externe de la membrane est reçu dans l'évidement 293 et à l'intérieur de la bague d'écartement 292, co-mre montré sur la figure 2 B La partie interne de la première paroi 302 de la membrane s'engage, de façon étanche, avec l'épaulement faisant face vers le bas 290 de la tige pilote supérieure 212 et la partie externe de celle-ci s'appuie, de façon étanche, contre l'extrémité inférieure du logement pilote supérieur 120 La seconde paroi 304 s'engage, de façon étanche, avec la paroi inférieure de l'évidement

interne 293.

La membrane 300 présente des parois plutôt épaisses et

fonctionne pour étanchéifier la zone au-dessus de celle-

ci, à l'intérieur et autour du logement pilote supérieur et, bien entendu, à l'intérieur du logement de ressort l 112, de sorte que les fluides du puits et analogues ne peuvent pas s'écouler au-delà de celle-ci et y augmentent la pression au-delà de la pression atmosphérique. Pour augmenter l'étanchéification de la membrane 300 avec l'épaulement faisant face vers le bas 290 de la tige pilote supérieure 212, un ressort hélicoïdal 320 est engagé entre l'extrémité supérieure 288 de la tige pilote inférieure 211 et la face inférieure de la bague en forme de rondelle 322 ayant sa face supérieure en contact avec la face inférieure de la membrane, comme montré Le ressort 320 applique ainsi une sollicitation vers le haut à la membrane, à tout moment, pour garantir son contact d'étanchéité avec la tige pilote supérieure de sorte que la pression atmosphérique sera conservée dans la zone au-dessus de la membrane La partie interne de la face supérieure de la bague 322 est soulevée, comne montré, de façon à concentrer la charge du ressort au niveau de la lèvre de la membrane et à garantir, encore, que la membrane jouera son rôle d'étanchéité de façon plus fiable, même dans des conditions de basse pression, à la fois tandis que la membrane fléchit et tandis qu'elle est fléchie Conme la membrane doit exclure les fluides provenant de la chambre atmosphérique au-dessus de celle-ci, il est tout à fait recommandé aussi que des moyens formant ressort soient prévus pour presser la lèvre courte ou inférieure de la membrane en ferme contact d'étanchéité avec l'épaulement faisant face vers le haut du logement pilote intermédiaire 114 Des ressorts appropriés pour de telles applications sont utilisés sur des joints étanches pour maintenir des pressions internes, qui sont des joints étanches une voie De tels joints sont 1 disponibles chez FURON, Mechanical Seal Division, Boîte

Postale 520, Los Alamitos, Californie 90720.

La pression du coffrage entrant dans le dispositif par l'entrée filetée 208 agit sur la face inférieure de la membrane 300 en tendant à la fléchir vers le haut et à soulever la tige pilote du siège pilote La membrane fournit ainsi une zone sensible qui est sensible à la pression du coffrage La pression atmosphérique dans le logement de ressort 112 agit sur la face supérieure de la membrane La zone sensible de la membrane peut être définie com-me la zone à l'intérieur du cercle qui se trouve entre le diamètre externe de la tige pilote supérieure, au niveau de l'épaulement 290, et le diamètre interne du logement pilote supérieur, à son extrémité inférieure On voit facilement que, puisque la tige pilote supérieure est à ajustage précis coulissant dans la partie inférieure du perçage 222, la zone sensible de la membrane est approximativement égale à la surface de section transversale de la tige pilote supérieure o elle entre en contact avec la face

supérieure de la membrane.

On voit facilement que, puisque la membrane réalise l'étanchéité autour de la tige de la vanne pilote qui se déplace seulement d'une très courte distance, en fléchissant la membrane, ce mouvement est virtuellement sans frottement du fait qu'aucun moyen d'étanchéité

coulissant n'est utilisé.

L'agencement de la vanne pilote de la vanne 100 diffère de la vanne pilote 10, montrée sur la figure 1, d'une particularité importante Tandis que les surfaces de siège de la vanne pilote peuvent être formées à peu près 1 comme celles de la vanne pilote 10, et que le piston 180 peut être formé de façon massive, le piston 180, comme montré sur la figure 2 C, présente un perçage central 330 avec un évidement interne dans celui-ci, portant une bague d'étanchéité 331, et une sonde 332 s'étend vers le bas depuis la surface d'étanchéité 196 de la vanne pilote Cette sonde 332 peut être formée en une seule pièce avec la vanne pilote 200, ou elle peut être formée séparément de celle- ci et fixée à celle-ci par des

moyens appropriés, tels qu'un filetage, par exemple.

La sonde 332 n'est pas nécessaire et la vanne pilote 200 peut être formée sans celle-ci, si le mécanisme de la vanne pilote ne doit pas être sensible à la pression du

tubage et répondre à la pression du coffrage seulement.

Le piston 180 (figure 4) présente un évidement annulaire externe à proximité de son extrémité supérieure, dans

lequel est portée une bague non étanche appropriée 180 a.

Une bague de Teflon 180 b bisautée en 180 c s'est révélée appropriée Egalement, deux bagues de Teflon bisautées plus minces (non, montrées), dans le même évidement, peuvent remplacer la bague 180 a de façon appropriée Le piston doit fuir un petit peu, de sorte qu'il peut évacuer le volume de gaz au-dessus de lui quand la vanne pilote est fermée, puisque cela est nécessaire si la vanne principale 160 doit être ramenée dans sa position

fermée par le ressort 165 de celle-ci.

De façon que la vanne 100 fonctionne correctement, la vanne pilote doit être réglée à la pression d'ouverture

requise en se basant sur les conditions du puits.

Pour régler la vanne pilote, une source de pression est 1 reliée à l'entrée supérieure 208 Si deux entrées 208 sont prévues, une doit être bouchée en installant un obturateur 209 dans celle-ci, comme montré sur la figure 6 Le logement de ressort 112 est retiré Le boulon d'ajustage 256 est vissé, si nécessaire, pour fournir

une compression plus que suffisante dans le ressort 240.

On doit comprendre que, pendant l'assemblage de la vanne, une boulette de Nylon 349 est placée dans l'ouverture filetée du logement pilote supérieur, après quoi la vis 350 est installée et serrée La boulette de Nylon 349 est ainsi comprimée en engagement ferme avec le filetage 257 pour conserver d'autres ajustages du boulon 256 Cette procédure est nécessaire du fait que la compression du ressort 240 a pour conséquence que ses enroulements sont trop proches les uns des autres pour

permettre l'accès à la vis 350 par une clé.

La pression est alors appliquée au pilote par l'entrée supérieure 208 Il ne doit pas y avoir de fuite La pression amenée au pilote est réglée pour être égale à

la pression d'ouverture souhaitée pour la vanne pilote.

En maintenant cette pression d'ouverture souhaitée sur le pilote, le boulon d'ajustage 256 est dévissé lentement pour réduire la compression dans le ressort pilote 240 Quand la compression dans le ressort pilote est suffisamment réduite, la pression dans le pilote fléchira la membrane et soulèvera la tige pilote de son siège Ce réglage est conservé en serrant la vis 350 pour verrouiller le boulon d'ajustage au logement pilote supérieur. Comne la vanne pilote 200 de la vanne 100 est munie de la sonde 332 dont la surface de section transversale est 1 exposée, à tout moment, à la pression du tubage, la force de cette pression du tubage agissant sur le mécanisme pilote doit être prise en compte Bien entendu, comne la sonde présente une surface plus petite que l'ouverture à travers la surface de siège 195 de la vanne pilote, la sonde n'a aucun effet sur l'ouverture de la vanne pilote Elle joue son rôle en maintenant la

vanne principale ouverte.

En conséquence, l'équation d'équilibre des forces pour

ouvrir la vanne pilote sera la même que celle donnée ci-

dessus en ce qui concerne la vanne pilote 10 de la

figure 1.

Tandis que le dispositif 100 des figures 2 A, 2 B et 2 C est montré comme utilisant une membrane ayant des lèvres d'étanchéité inférieure et supérieure, d'autres formes de membrane peuvent être utilisées De plus, alors que la membrane utilisée dans le dispositif 100 est décrite corrme étant formée de Teflon, d'autres matériaux (polymères ou élastomères) pourraient être utilisés, en particulier pour les membranes montrées sur les figures

8 à 12.

En se référant maintenant à la figure 8, on voit qu'une forme modifiée de vanne l O Oa selon l'invention est montrée qui peut être analogue au dispositif 100 à l'exception de la membrane et de la façon par laquelle

elle engage, de façon étanche, le logement.

Le dispositif l O Oa est muni d'une membrane qui est indiquée par la référence numérique 300 a et est

représentée sur les figures 9 et 10.

1 Sur la figure 9, on voit que la membrane 300 a est essentiellement sous forme d'un disque 300 b ayant une ouverture centrale 300 c pour recevoir la partie de diamètre réduit de la tige de vanne pilote supérieure 212 et ayant son bord externe épaissi comne par une

nervure 300 d, corme montré La nervure s'étend au-

dessus de la surface supérieure de la membrane, mais ne

s'étend pas au-dessous de sa surface inférieure.

Sur la figure 8, on voit que la partie de bord externe de la membrane 300 a, épaissie par la nervure 300 d, est engagée entre un épaulement faisant face vers le haut 293 a du logement pilote intermédiaire 114 a et l'extrémité chanfreinée inférieure du logement pilote supérieur 120 a En serrant le filetage 122 a, la nervure 300 d de la membrane 300 a est pressée et déformée de façon à être emprisonnée dans l'espace fourni au moins en partie par le chanfrein, et est efficace pour former un joint étanche approprié entre la membrane et le

logement pilote 102 a.

La membrane 300 a est engagée, de façon étanche, contre la tige de vanne pilote supérieure 212, exactement de la même façon que précédemment expliqué en référence au dispositif 100 décrit ci-dessus La partie interne de la membrane 300 a est pressée vers le haut contre l'épaulement faisant face vers le bas de la tige supérieure, par le ressort 320 agissant par l'intermédiaire de la rondelle 286 Ainsi, la membrane 300 a réalise l'étanchéité entre la tige de vanne pilote et le logement de vanne pilote pour éviter la fuite de fluides dans la chambre atmosphérique à l'intérieur du logement de ressort 112, tout en permettant à la tige de vanne pilote 210 de se déplacer entre ses positions

1 ouverte et fermée.

Sur la figure 11, la membrane 300 e du dispositif l O Ob est sous forme d'un disque plat lisse ayant une ouverture centrale pour recevoir la partie de diamètre

réduit 286 b de la tige de vanne pilote supérieure 212.

Le ressort 320 provoque le contact étanche de la membrane contre l'épaulement faisant face vers le bas de la tige de vanne pilote supérieure, tandis que la partie externe de la membrane est étanchéifiée par une bague d'étanchéité élastique, telle que la bague annulaire 301, portée dans un évidement approprié formé dans le logement de vanne pilote intermédiaire 114 b, comme montré Alors que la rondelle 286 n'est pas montrée sur la figure 11, son utilisation est souhaitable Le serrage du filetage 122 b provoque le pressage vers le bas de la membrane 300 e par le logement de vanne pilote supérieur 120 b, en pressant la bague d'étanchéité 301 qui réalise l'étanchéification à la fois avec la membrane et avec le logement de vanne pilote

intermédiaire 114 b.

En se référant à la figure 12, on voit que le dispositif l O Oc est muni d'une membrane 300 f qui peut être exactement comme la membrane 300 e montrée dans le dispositif l O Ob de la figure Il, quoiqu'aucune bague annulaire ou autre joint étanche élastique ne soit utilisé Au lieu de cela, la face d'extrémité inférieure 120 c du logement pilote supérieur 120 d présente des moyens tels qu'une ou plusieurs nervures concentriques indiquées en 120 e faisant saillie vers le bas de celle-ci pour augmenter les contraintes dans la matière de la membrane de façon à augmenter l'efficacité et la fiabilité du joint étanche formé entre la membrane 1 et le corps de vanne pilote intermédiaire 114 c Le joint étanche entre ladite membrane et la tige de vanne

pilote est réalisé de la même manière qu'expliqué ci-

dessus. Le matériau pour les membranes 300 a, 300 b et/ou 300 c peut être choisi parmi des matériaux polymères, le Teflon étant le plus imperméable, ou parmi des matériaux élastomères Les matériaux élastomères sont généralement plus souples que le Teflon et d'autres matériaux polymères semblables, et peuvent être plus souhaitables dans certaines conditions Mais, pour une utilisation dans des puits exploités par poussée

entretenue de gaz, le Teflon est généralement préféré.

Sur la figure 13, une autre forme de l'invention est montrée La vanne à asservissement indiquée par la référence numérique 400 est construite de la même façon que les vannes précédemment décrites, mais est adaptée pour être fixée à l'extérieur du tubage du puits T d'une façon bien connue Ainsi, l'extrémité filetée inférieure du logement de vanne principale 136 a du dispositif 400 est vissée dans l'ouverture taraudée faisant face vers le haut de la patte 402 en 404, ou, de façon alternative, un adapteur (non montré) peut être utilisé pour cette liaison La patte 402 est fixée par une soudure 406 à l'extérieur d'une section du tubage du puits T. En service, quand la vanne principale est ouverte, le gaz de poussée dans le coffrage (non montré) entre dans

l'entrée 154 a de la vanne 400, s'écoule à travers celle-

ci, et presse la vanne de retenue 172 a, en comprimant son ressort 174 a, puis s'écoule à travers l'orifice 1 d'écoulement 410 dans le tubage T Un passage de drainage peut être prévu, comme en 412, pour drainer le perçage 414 dans lequel coulisse la vanne de retenue, et

qui contient la partie inférieure de son ressort.

Il peut être souhaitable d'installer un adapteur (non montré) sur l'extrémité inférieure du logement de vanne principale 136 a pour contenir la vanne de retenue et le ressort, puis de visser l'adapteur dans une patte externe usuelle prévue sur un mandrin utilisable avec de

telles vannes montées extérieurement.

Ainsi, on voit qu'une nouvelle vanne à asservissement est fournie qui remplit tous les objets indiqués précédemment dans cette demande On doit comprendre, cependant, que, alors que la vanne de l'invention a été illustrée et décrite en référence à des installations dans lesquelles du gaz de poussée est injecté à partir du coffrage et est transféré à travers la vanne dans le tubage pour faciliter l'amenée des fluides à la surface, la vanne de l'invention peut être également utilisée dans des installations qui sont agencées à l'inverse de ce qui vient d'être mentionné, dans lesquelles la production de fluide est effectuée à travers le coffrage

et le gaz de poussée est injecté à travers le tubage.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1 Vanne utilisable dans un puits, exploité par poussée entretenue de gaz, présentant un tubage, comprenant: (a) des moyens formant corps ( 102) ayant un passage d'écoulement le traversant, présentant des moyens d'entrée à une extrémité de celui-ci et des moyens de sortie ( 156) à son autre extrémité, lesdits moyens d'entrée incluant des première et seconde ouvertures d'entrée espacées ( 208, 154); (b) des moyens ( 109, 110) pour fixer les moyens formant corps dans ledit tubage du puits, de sorte que lesdits moyens d'entrée et lesdits moyens de sortie sont en communication fluidique, les uns avec l'intérieur dudit tubage du puits et les autres avec l'extérieur dudit tubage du puits; (c) des moyens ( 167) formant siège de vanne principale dans lesdits moyens formant corps, situés entre lesdites première et seconde ouvertures d'entrée; (d) des moyens formant vanne principale incluant un organe de vanne principale annulaire ( 160) dans lesdits moyens formant corps, présentant un perçage ( 161) le traversant et une surface de siège ( 166) sur celui-ci, et étant déplaçable entre une première position fermée d'engagement de sa surface de siège avec lesdits moyens formant siège de vanne principale pour éviter un écoulement de fluide à travers son perçage et une seconde position ouverte dans laquelle ledit organe de vanne principale est espacé dudit siège de vanne principale pour y permettre un 1 écoulement de fluide; (e) des moyens ( 165) sollicitant ledit organe de vanne principale annulaire vers ladite première position fermée; et (f) des moyens formant vanne pilote pour déplacer ladite vanne principale annulaire vers ladite seconde position ouverte, lesdits moyens formant vanne pilote comprenant: (i) un siège pilote ( 195) au-dessus dudit siège de vanne principale communiquant avec ladite seconde ouverture d'entrée, (ii) un organe de vanne pilote ( 200) présentant une tige ( 210) ayant une surface de siège ( 196) sur celle-ci et déplaçable entre une première position fermée d'engagement avec lesdits moyens formant le siège pilote pour fermer ceux-ci, et une seconde position ouverte, (iii) des moyens formant vérin incluant un cylindre ( 182) entre ledit siège pilote ( 195) et ledit siège ( 167) de vanne principale, et un piston ( 180) pouvant coulisser dans ledit cylindre entre une position d'extension dans laquelle il maintient ladite vanne principale ouverte et une position rétractée dans laquelle il permet à ladite vanne principale de revenir à ladite position fermée, et (iv) des moyens d'étanchéité ( 300) engagés à la fois avec ladite tige ( 210) et lesdits moyens formant corps, lesdits moyens d'étanchéité ayant leur côté 1 inférieur exposé à la pression qui y est admise par ladite seconde ouverture d'entrée ( 208) et leur côté supérieur exposé à la pression atmosphérique, (v) des moyens ( 240) sollicitant ladite vanne pilote vers ladite position fermée, (vi) grâce à quoi, quand la pression du fluide admise par ladite seconde entrée ( 208) et agissant sur le côté inférieur de ladite membrane ( 300) atteint une valeur prédéterminée, les moyens formant vanne pilote seront soulevés de leur siège pour admettre la pression du fluide dans ledit cylindre ( 182) pour déplacer ledit piston ( 180) vers le bas pour mouvoir ladite vanne principale ( 160) de sa position fermée à sa position ouverte, et grâce à quoi, quand la

pression admise par ladite seconde entrée tombe au-

dessous de ladite pression prédéterminée, lesdits moyens de sollicitation ( 240) ramèneront ledit organe de vanne pilote vers sa position fermée et permettront à ladite vanne principale de revenir à sa position fermée; caractérisée en ce que: (g) la tige ( 210) de la vanne pilote présente un évidement annulaire externe; (h) les moyens formant corps ( 102) présentent un évidement annulaire interne ( 293) dont la paroi supérieure est sensiblement alignée avec la paroi supérieure ( 290) dudit évidement de la tige; (i) lesdits moyens d'étanchéité se présentent sous la forme d'une membrane ( 300) ayant sa partie marginale 1 externe disposée, de façon étanche, dans ledit évidement annulaire interne dudit corps, tandis que sa partie marginale interne s'étend intérieurement dans ledit évidement externe de ladite tige et engage, de façon étanche, sa paroi supérieure; et (ô) des moyens de sollicitation ( 320) sont prévus dans ledit évidement annulaire externe de ladite tige ( 210) de la vanne pilote pour forcer ledit bord interne de ladite membrane vers le haut en ferme engagement d'étanchéité avec ladite tige de la vanne pilote, des moyens formant vanne de retenue ( 172) étant disposés dans ledit passage d'écoulement desdits moyens formant corps entre lesdits moyens d'entrée et de sortie pour

éviter un reflux à travers ceux-ci.

2 Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens pour solliciter ladite vanne pilote sont constitués par un ressort hélicoïdal ( 240) ayant son extrémité inférieure reposant sur une bague coulissante ( 234) qui porte une broche transversale ( 230) s'étendant à travers des ouvertures opposées dans les moyens formant corps, la broche transversale engageant l'extrémité supérieure de ladite tige ( 210) de la vanne pilote en y transférant ainsi la

force du ressort ( 240) de la vanne pilote.

3 Vanne selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'un organe de support annulaire ( 250) repose sur l'extrémité supérieure dudit ressort ( 240) de la vanne pilote et un boulon ( 256) vissé dans l'extrémité supérieure d'un logement pilote ( 120) entouré par le ressort a sa tête en appui, par un épaulement, contre la face supérieure dudit organe de 1 support pour régler la charge dudit ressort qui est appliquée à ladite tige ( 210) de la vanne pilote par l'intermédiaire de ladite broche transversale ( 230) et

de la bague ( 234).

4 Vanne selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens formant corps ( 102), incluent un logement de ressort ( 112) fixé par vissage au logement pilote ( 120) pour re'couvrir le ressort ( 240) de la vanne pilote, la liaison filetée ( 116) pouvant être étanchéifiée pour y maintenir la pression atmosphérique pour agir sur la face supérieure de ladite

membrane ( 300).

5 Vanne selon l'une quelconque des revendications I à

4, caractérisée en ce que ledit cylindre ( 182) présente, à son extrémité inférieure, le siège ( 166) de vanne principale et, à son extrémité supérieure, le siège ( 195) de vanne pilote, et lesdits moyens formant vanne de retenue incluent une vanne de retenue ( 172) et un ressort ( 174) pour solliciter celle-ci en position fermée.

6 Vanne selon l'une quelconque des revendications 1 à

, caractérisée en ce que ledit piston ( 180) présente au moins un doigt ( 181) s'en étendant pour engager et déplacer ladite vanne principale ( 160) vers le bas, et ledit piston est muni d'un évidement annulaire externe à proximité de son extrémité supérieure portant une ou plusieurs bagues ( 180 a ou 180 b) pour réduire le jeu entre ledit piston et ledit cylindre tout en permettant

une fuite limitée au-delà de celui-ci.

1 7 Vanne selon l'une quelconque des revendications 1 à

6, caractérisée en ce que lesdits moyens formant corps ( 102) portent un joint étanche interne ( 164) au-dessous de ladite ouverture d'entrée inférieure ( 154)qui, à tout moment, engage, de façon étanche, l'extérieur dudit organe ( 160) de vanne principale, et la zone étanchéifiée par ce joint étanche interne présente une surface moindre que celle de la zone de l'organe de vanne principale étanchéifié par contact avec ledit

siège ( 167) de vanne principale.

8 Vanne selon l'une quelconque des revendications 1 à

7, caractérisée en ce que la tige ( 210) de la vanne pilote et lesdits moyens formant corps ( 102) sont, l'une et les autres, munis de moyens d'épaulement -( 274,280) qui peuvent s'engager mutuellement pour limiter le mouvement

vers le haut de ladite tige par rapport audit corps.

9 Vanne selon l'une quelconque des revendications 1 à

8, caractérisée en ce que ledit piston ( 180) présente un perçage central ( 330), et ladite tige pilote ( 210) est munie d'une sonde ( 332) s'étendant vers le bas à partir de ladite surface de siège et s'étendant à travers ledit perçage du piston avec ajustage précis mais librement coulissant, l'extrémité inférieure de ladite sonde étant

exposée à la pression au-dessous du piston.

Vanne selon l'une quelconque des revendications 1 à

9, caractérisée en ce que ladite membrane ( 300) est formée d'un matériau polymère, et comprend un premier disque 1 plat en forme de rondelle ( 302) ayant une petite ouverture ( 310) en son centre, un second tel disque en forme de rondelle ( 304) ayant une plus grande ouverture ( 312) en son centre, et des moyens ( 306) à ses bords externes reliant lesdits premier et second disques ensemble de façon espacée, et une bague d'espacement ( 292) entoure ladite membrane dans ledit évidement annulaire interne dudit corps pour limiter la dimension

longitudinale dudit évidement.

Il Vanne selon l'une quelconque des revendications 1 à

9, caractérisée en ce que ladite membrane est un disque ( 300 a ou 300 e ou 300 f) de matière polymère ayant un trou central ( 300 c) recevant la partie de diamètre réduit de

la tige pilote supérieure.

12 Vanne selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'un logement pilote supérieur ( 120 a) comporte un chanfrein externe à son extrémité inférieure, et ladite membrane ( 300 a) comporte une nervure ( 300 d) sur la face supérieure de celle-ci et à son bord externe, et ladite nervure est engagée par l'extrémité chanfreinée inférieure dudit logement pilote supérieur pour saisir le bord externe de ladite membrane et améliorer l'étanchéité entre ladite membrane et

lesdits moyens formant corps.

13 Vanne selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'un logement pilote intermédiaire ( 114 b) présente un évidement s'ouvrant vers le haut, et une bague d'étanchéité élastique ( 301) prévue dans ledit évidement engage, de façon étanche, la face inférieure

de ladite membrane.

1 14 Vanne selon l'une quelconque des revendications 1 à

13, caractérisée en ce que ladite membrane est formée en une

matière élastomère.

Vanne selon l'une quelconque des revendications 1 à

14, caractérisée en ce que lesdits moyens sur les moyens formant corps pour fixer ladite vanne dans un tubage de puits comprennent un filetage ( 104) et un dispositif de verrouillage ( 106) fixé par ledit filetage pour recevoir de façon amovible et verrouiller le dispositif dans le

tubage du puits.

16 Vanne selon l'une quelconque des revendications 1 à

14, caractérisée en ce que lesdits moyens sur les moyens formant corps pour fixer ladite vanne au tubage du puits comprennent des moyens d'adaptation ( 402) pour fixer la

vanne à l'extérieur du tubage du puits.