OA10544A - Procédé et moyens pour la remise en sécurité d'un puits pétrolier en cas de défaut de la ligne de commande hydraulique de sa vane de sécurité de fond - Google Patents

Description

1 010544

* PROCEDE ET MOYENS POUR LA REMISE EN SECURITE D'UN PUITS

4 PETROLIER EN CAS DE DEFAUT DE LA LIGNE DE COMMANDE

v HYDRAULIQUE DE SA VANNE DE SECURITE DE FOND 5 L'invention concerne un procédé de remise en sécurité d'un puits pétrolier équipé d'une vanne desécurité de fond dont la ligne de commande hydraulique estdéfaillante.. Elle s'étend à une vanne de fond spéciale deremise en sécurité et à divers moyens de mise en oeuvre du10 procédé : nouvelle ligne de commande, élément de rehaussede la tête de puits, outils et procédés de pose ou dedépose de la nouvelle ligne de commande.

On sait que, pour des raisons de sécurité,les puits pétroliers sont généralement équipés de vannes de15 sécurité de fond qui sont insérées dans un manchon-réceptacle logé dans le tube de production du puits àquelques dizaines ou centaines de mètres de profondeur ;ces vannes ont pour fonction de permettre de stopperautomatiquement la production d'effluent si un incident20 survient en tête de puits ou en aval de celles-ci. Ellessont commandées hydrauliquement à l'ouverture depuis lasurface et se ferment automatiquement au moyen d'unpuissant ressort de rappel dès l'apparition d'une chute depression hydraulique sur la ligne de commande, que cette25 chute soit commandée ou accidentelle. Cette ligne decommande hydraulique est constituée par un conduit defluide sous pression qui court à l'extérieur du tube deproduction (entre ce dernier et le tubage externe) et estraccordé, d'une part, en surface à une amenée de fluide,30 d'autre part, au niveau de la vanne, à un canal quitraverse le manchon-réceptacle contenant la vanne pouralimenter cette dernière. Ce type de système est maintenantutilisé dans pratiquement tous les puits, notamment les puits éruptifs off shore.

Il arrive que cette ligne de commande hydraulique présente des défauts (fuite, ligne bouchée oucassée) : la vanne de sécurité ne peut plus alors être alimentée en fluide sous pression et ne joue plus son 35 15 fonctionnementc'est-à-dire à 2 010544 rôle ; elle reste généralement fermée sous l'action de sonressort et obture le passage de l'effluent.

Deux solutions s'offrent actuellement àl'exploitant pour pallier cette déficience. Il peut5 extraire la vanne de sécurité du tube de production (aprèsmise en place d'un sas en tête de puits) et fermer ensuitela ligne de commande défectueuse en mettant en place dansle tube de production une chemise d'isolation dotée degarnitures d'étanchéité qui isolent l'arrivée du fluide de10 commande à travers le manchon-réceptacle. Le puits peut ànouveau fonctionner mais il se trouve alors en dehors desnormes de sécurité puisqu'il n'est plus équipé d'unesécurité de fond. Une autre solution évitant cehors norme consiste "à tuer" le puits,le reconstituer entièrement en équilibrant la pression de l'effluent avec de la boue, en extrayantl'ensemble du tube de production et de ses équipements eten tubant à nouveau le puits (comme un puits neuf) avecmise en place d'une nouvelle ligne de commande de type20 traditionnel et d'une nouvelle vanne de sécurité,exactement comme dans un puits neuf. Cette solution quipermet ensuite de travailler selon les normes de sécurité,est extrêmement lourde et onéreuse.

Par ailleurs, il est proposé dans le brevet25 US 4,844,166 d'éviter de tuer le puits, en mettant en placeun tube continu à 1'intérieur du tube de productionexistant et en logeant les équipements nécessaires (vannede sécurité, ligne de commande...) dans le volume annulairesitué autour de ce tube continu. Indépendamment de sa30 complexité et de sa lourdeur qui paraissent grandes, unetelle procédure conduit à réduire considérablement lasection utile de passage du tube de production et, donc, sacapacité de production, et ce, de façon définitive.

La présente invention propose usa solution35 nouvelle pour remettre en sécurité un puits pétrolier dontla ligne de commande hydraulique est défectueuse, sansavoir à tuer le puits et à le retuber. L'objectif del'invention est d'équiper le puits d'une nouvelle sécurité

FEUILLE MODIFIEE « * ♦ ♦ l < « • < t r -« t r : : ·.. 2b.· s 010544 de fond à commande hydraulique indépendante de la ligne decommande d'origine, en respectant les normes de sécurité,et ce, par mise en oeuvre d'une procédure considérablementplus légère que la deuxième solution précitée, sans 5 abaisser sensiblement la capacité de production du puits. A cet effet, un des objets de l'invention est de fournir une nouvelle vanne de sécurité de fond, ditevanne spéciale, ainsi que divers équipements (nouvelleligne de commande, outils et procédés de pose ou de dépose 10 de la nouvelle ligne de

FEUILLE MODIFIEE 01 v 5 4 4 3 commande) qui permettent de mettre en oeuvre le procédé deremise en sécurité visé par l'invention.

De façon classique, on désignera par lasuite (le terme anglais correspondant est indiqué entreparenthèses) : - par "tube de production", le tube situéau centre du puits pour guider les effluents (tubing), - par "manchon-réceptacle", le manchon quiest intercalé sur le tube de production pour recevoir lavanne de sécurité de fond (nipple), - par "tubage externe", la gaine tubulairesituée autour du tube de production pour l'isoler duterrain (casing), - par "ensemble de suspension", la partie(hanger) située à l'extrémité supérieure du tube, deproduction et du tubage externe et qui relie mécaniquementces deux éléments (en anglais "spool" ou "tubing hanger"), - par "tête de puits", le système de vanneset robinets qui équipe le puits au-dessus de l'ensemble desuspension (well head).

Le procédé conforme à l'invention pourremettre en sécurité un puits pétrolier équipé d'une vannede sécurité de fond -dite vanne d'origine- dont la ligne decommande hydraulique -dite ligne d'origine- estdéfectueuse, consiste à remplacer la vanne d'origine parune vanne de fond spéciale comprenant, le long de son axeet en partie haute, des moyens déconnexion hydraulique, àsa périphérie, des moyens pour isoler ou obturer de façonétanche la ligne de commande d'origine, et, en partiebasse, un organe mobile d'obturation manoeuvrable à lafermeture par action d'un fluide sous pression arrivantaxialement par les moyens de connexion hydraulique, àinstaller à l'intérieur du tube de production, le long del'axe de celui-ci, une nouvelle ligne de commandehydraulique, dite ligne de commande concentrique, et àraccorder ladite ligne de commande concentrique aux moyensde connexion hydraulique de la vanne spéciale.

Ainsi, sans changer le tube de production 4 010544 et ses équipements, le procédé de l'invention permet dedoter le puits d'une nouvelle sécurité de fond dontl'originalité est d'être commandée par une ligne interne autube de production, la ligne d'origine étant désaffectée 5 (ligne qui passe à travers le manchon-réceptacle et remontevers la surface entre le tube de production et le tubageexterne). Une fois en place, la vanne spéciale isole ouobture les lumières d'arrivée de cette ligne d'origine àtravers le manchon-réceptacle. La vanne spéciale remplit 10 alors exactement le même rôle qu'une vanne de sécuritétraditionnelle et permet un fonctionnement du puitsconforme aux normes de sécurité.

La vanne de fond spéciale utilisée dans leprocédé de l'invention comprend préférentiellement les 15 moyens suivants : - un corps de vanne de forme générale tubulaire, - un organe mobile d'obturation (flapper)situé en partie basse. dudit corps et sollicité vers sa 20 position de fermeture, - un coulisseau tubulaire (flow tube)agencé pour pouvoir coulisser longitudinalement àl'intérieur du corps de vanne en vue d'engendrer dans sonmouvement descendant l'ouverture de l'organe d'obturation, 25 - des moyens élastiques de rappel agencés pour solliciter ledit coulisseau vers une position hautecorrespondant à la fermeture de l'organe d'obturation, - un système d'ancrage situé en partie haute du corps de vanne et adapté pour assujettir celui-ci 30 dans un manchon réceptacle logé dans le tube de production, - des moyens d'étanchéité disposés sur la face externe du corps de vanne de façon à assurer uneisolation de la ligne hydraulique de commande d’origine dutube de production. —.. 35 Ladite vanne spéciale se caractérise en ce qu'elle comprend, combinée aux moyens précédents : - un piston interne s'étendant le long del'axe du corps de vanne,

FEUILLE MODIFIEE 5 010544 • - un poussoir porté par la partieinférieure du piston interne et agencé dans le corps devanne au-dessus et au contact du coulisseau de façon àpouvoir repousser ledit coulisseau vers le bas lors d'undéplacement descendant du piston interne, - une douille axiale solidaire du corps devanne et agencée le long de l'axe de celui-ci pour recevoirà coulissement la partie supérieure du piston interne, - des moyens d'étanchéité entre pistoninterne et douille axiale, - des moyens de connexion hydraulique del'extrémité supérieure de la douille avec une lignehydraulique de commande s'étendant à l'intérieur du tube deproduction.

De préférence, le poussoir est constituépar un tronçon de tube coulissant dans le corps de vanne etporté par le piston interne grâce à des bras radiaux qui lerendent solidaire de celui-ci.

Selon un mode de. réalisation préféré, lesmoyens de connexion hydraulique comprenant un connecteurmale, monté en tête de ladite douille et adapté pourcoopérer avec un connecteur femelle conjugué solidaire dela ligne hydraulique de commande.

Le système d'ancrage de la vanne peut êtreun système mécanique de type connu, comprenant enparticulier des chiens d'ancrage, une douille deverrouillage des chiens et un ressort ' de rappel de ladouille.

La procédure pour remplacer la vanned'origine par la vanne spéciale ci-dessus définie et pourinstaller la ligne de commande concentrique comprendavantageusement les opérations successives suivantes : (a) montage d'un sas sur la tête de puits, (b) extraction de la vanne d'origine pourlibérer le tube de production, (c) mise en place au fond du puits d'un

FEUILLE MODiHhE Λ •s" 6 010544 bouchon ("plug"), (d) mise en place dans le manchon-réceptacle du tube de production, d'une vanne de sécuritéclassique en position fermée, (e) montage au-dessus du tube de productiond'un clapet anti-retour ("BPV : back pressure valve"), (f) démontage de la tête de puits et du sas, (g) mise en place au-dessus du clapet anti-retour, d'un élément de rehausse de tête de puitscomprenant en attente des moyens pour la fixation de laligne de commande concentrique et des moyens pour lepassage du fluide vers ladite ligne, (h) remise en place de la tête de puits et du sas, (i) dépose du clapet anti-retour, (j) extraction de la vanne de sécuritéclassique et du bouchon de fond de puits pour libérer letube de production, (k) mise en place de la vanne de fond spéciale, (l) mise en place de la ligne de commandeconcentrique de ladite vanne spéciale, (m) test de pression sur la ligne decommande concentrique pour vérifier l'ouverture de la vannespéciale, (n) démontage du sas sur la tête de puits.

Une telle procédure respecte la règle de securité dite des trois barrières : lorsque la tête depuits est déposée, le puits est protégé par trois barrièresde sécurité ; au fond du puits, par le bouchon ("plug") ; àune profondeur intermédiaire, par la vanne classiqueinstallée à titre provisoire à l'opération (d) ; en surface, par le clapet anti-retour ("BPV"). Les opérations(a)-(f), (h)-(j), (m), (n), sont des opérations classiques en elles-mêmes qui sont d'exécution rapide, sansdifficulté, et font appel à des dispositifs classiques bienconnus des professionnels des puits pétroliers. Les 7 010544 opérations (g) : mise en place de l'élément de rehausse,(k) : mise en place de la vanne de fond spéciale, et (1) :mise en place de la ligne de commande sont elles-mêmesd'exécution aisée comme on le comprendra mieux plus loin,de sorte que l'ensemble de la procédure de remise ensécurité peut être exécutée sans difficulté particulièrepar un personnel qualifié en quelques heures, et ce, dansle respect absolu des normes et règles de sécurité.

En particulier, la vanne de fond spécialepeut être mise en place à l'aide d'un dispositif dedescente au câble de type standard, équipé de moyensd'accrochage de ladite vanne et de moyens de maintien deson organe d'obturation en position ouverte. Cetteprocédure est bien connue des professionnels pour installerune vanne de sécurité de fond dans un puits pétrolier. L'élément de rehausse de tête de puits estdestiné à se fixer sur l'ensemble de suspension du tube deproduction en vue de permettre, d'une part, le maintienmécanique de la ligne de commande concentrique àl'intérieur du tube de production, l'alimentation hydraulique de cette ligne d'autre part,A cet effet, cet élément de rehausse comporte, notamment, un canal latéral de passage de fluide quiainsi que des moyens deprésenter deux positions :assurent le maintien positioncentral. de retrait servira à alimenter la ligne,retenue qui sont agencés pourune position de retenue où ilscommande, et unelibre le passage de la ligne deoù ils laissent

Un autre objet de l'invention est defournir une nouvelle ligne de commande hydraulique, diteligne de commande concentrique, appelée à être mise enplace à l'opération (1) selon l'axe du tube de productionpour commander la vanne spéciale de remise en sécuritéprécédemment définie. Selon l'invention, cette lignecomprend, d'une part, une pluralité de tronçons, ditstronçons courants, destinés à être disposés bout à bout lelong de l'axe du tube de production, d'autre part, untronçon supérieur destiné à être disposé à l'extrémité 8 010544 supérieure des tronçons courants, enfin un système de têtedestiné à être accroché à l'élément de rehausse de tête depuits déjà évoqué.

De préférence, chaque tronçon courant deladite ligne comporte, de haut en bas, un connecteur mâle,un premier porte-connecteur creux à l'extrémité supérieureduquel est assujetti le connecteur mâle, un premiercentreur agencé autour du premier porte-connecteur pourcentrer celui-ci dans le tube de production du puits, untube de liaison hydraulique assujetti à l'extrémitéinférieure du premier porte-connecteur, un second porte-connecteur creux assujetti à l'extrémité basse du tube deliaison hydraulique, un second centreur agencé autour dusecond porte-connecteur pour centrer celui-ci dans le tubede production du puits, et un connecteur femelle assujettià 1 ' e_xtrémité inférieure du second porte-connecteur.

Le tronçon supérieur de la ligne comporteun manchon tubulaire, un connecteur mâle et un connecteurfemelle respectivement assujettis à l'extrémité supérieureet à l'extrémité inférieure dudit manchon tubulaire, et aumoins un centreur agencé autour du manchon tubulaire pourcentrer celui-ci dans le tube de production du puits.

Enfin, le système de tête de la lignecomporte un bloc de suspension adapté pour se loger dansl'élément de rehausse, des moyens d'accrochage solidairesde la partie supérieure dudit bloc de suspension en vue deson accrochage au moyen d'un outil de pose ou de dépose,une douille s'étendant vers le bas et assujettie sous lebloc de suspension pour recevoir à coulissement le manchontubulaire du tronçon supérieur, des moyens d'étanchéitéentre douille et manchon tubulaire, des moyens de liaisonhydraulique mettant en communication, à travers le bloc desuspension, ladite douille et les moyens de passage defluide de l'élément de rehausse, et des ailettes decentrage solidarisées autour de la douille pour centrercelle-ci dans le tube de production du puits.

Selon d'autres caractéristiques del'invention, le connecteur mâle de chaque tronçon de ligne 9 010544 (tronçons courants ou tronçon supérieur) est identique auconnecteur mâle de la vanne spéciale et comprendessentiellement un corps de connecteur pourvu d'un nez depénétration dans un connecteur femelle et percé 5 longitudinalement d'un passage hydraulique, des structuresd'ancrage du nez de connecteur dans le connecteur femelle,un clapet de fermeture du passage hydraulique, des moyensélastiques sollicitant le clapet vers sa position defermeture, et une tige de clapet logée dans le nez du 10 connecteur en vue de repousser le clapet vers la positiond'ouverture lorsque le connecteur mâle est connecté dans unconnecteur femelle.

Le connecteur femelle des tronçons de ligneest conjugué du connecteur mâle ci-dessus décrit et15 comprend un corps de connecteur pourvu d'un logement pourle nez d'un connecteur mâle et percé longitudinalement d'unpassage hydraulique, un organe d'ancrage mobile dans lesens transversal entre une position d'ancrage correspondantau verrouillage des structures d'ancrage du connecteur mâle20 et une position d'effacement où il libère lesditesstructures d'ancrage, des moyens élastiques sollicitantl'organe d'ancrage vers sa position d'ancrage, unestructure intérieure d'effacement de l'organe d'ancragesous la pression du nez d'un connecteur mâle, une came de25 déverrouillage faisant saillie à la périphérie du corps deconnecteur en vue d'assurer l'effacement de l'organed'ancrage et le déverrouillage des connecteurs sous l'effetde la pression d'une surface coulissant autour duune soupape de fermeture du passagedes moyens élastiques sollicitant ladite soupape vers sa position de fermeture, et une tige desoupape logée dans le corps en vue de manoeuvrer la soupapevers sa position d'ouverture lorsque le connecteur mâle estancré dans le connecteur femelle. 35 De tels connecteurs, mâle et femelle, sont aptes à coopérer et à se verrouiller l'un à l'autre, parsimple pression, de façon sûre, automatique et étanche.Avant verrouillage, ils sont obturés par leur soupape ou connecteur, hydraulique, 30 10 010544 clapet, ce qui évite une pollution des tronçons de la lignede commande (ou du tube interne de la vanne spéciale) parl'effluent présent dans le tube de production. Leurouverture s'opère en fin de verrouillage et permet lepassage du fluide de commande.

De plus, chaque connecteur femelle peutêtre déverrouillé par la pression externe d'une surface sursa came de'déverrouillage. L'installation des tronçons deligne dans le tube de production peut ainsi être assurée,tronçon par tronçon, à l'aide d'un dispositif de descenteau câble de type standard, équipé d'un outil de pose pourvud'un tel connecteur femelle en partie basse. Ce connecteurfemelle sera accroché sur le connecteur mâle du tronçon deligne en vue de descendre celui-ci. En fin de descente,après verrouillage du connecteur femelle dudit tronçon surle connecteur mâle du tronçon inférieur déjà en place (oude la vanne spéciale pour le premier tronçon mis en place),une goupille de cisaillement dont, est pourvu l'outil depose est cisaillée par battage et libère un manchon dedéverrouillage équipant ledit outil de pose : ce manchonagit sur la came de déverrouillage du connecteur femelle del'outil de pose et ce dernier, libéré, peut être remonté etréarmé au moyen d'une nouvelle goupille en vue de la miseen place du tronçon suivant.

Par ailleurs, la dépose de chaque tronçonde ligne peut être effectué au moyen d'un dispositif dedescente au câble similaire, équipé d'un outil de déposecomportant un tube-poussoir. Ce dernier servira àdéverrouiller le tronçon de ligne qui est à déposer, dutronçon inférieur, en agissant sur la came dedéverrouillage de son connecteur femelle (par l'entremisedes centreurs du tronçon comme on le comprendra mieux plusloin).

Ainsi, l'invention permet, par des opérations simples et de type habituel pour les professionnels des puits pétroliers, de remettre en sécurité un puits pétrolier en respectant les normes de sécurité et d'exécuter toutes les procédures nécessaires 11 010544 sur la nouvelle installation, en particulier la dépose dela vanne spéciale de fond et celle de la ligne de commandeconcentrique en cas de besoin. D'autres caractéristiques, buts etavantages de 1'invention se dégageront de la descriptionqui suit, en référence aux dessins annexés, qui enprésentent, à titre non limitatif, un exemple deréalisation ; sur ces dessins : - les figures 1 à 10 sont des schémasillustrant les diverses phases du procédé conforme àl'invention de remise en sécurité d'un puits pétrolier; - les figures 11 et 12 sont des coupesaxiales d'une vanne de fond spéciale conforme àl'invention, respectivement en position fermée et en.position ouverte, - les figures 13 et 14 sont des coupestransversales de ladite vanne spéciale par des plans A et B, . - la figure 15 est une vue de détail, encoupe axiale, du connecteur mâle équipant ladite vannespéciale, - la figure 16 est une coupe axiale d'unélément de rehausse de tête de puits, fixé sur l'ensemblede suspension du puits, le système de tête de la ligne decommande hydraulique étant représenté en place dans leditélément de rehausse, - la figure 17 est une coupe transversalepar un plan C de l'ensemble représenté à la figure 16, ~ les figures 18, 19 et 20 sont des coupesaxiales respectivement du système de tête, du tronçonsupérieur, et d'un tronçon courant d'une ligne de commandeconcentrique conforme à l'invention, - la figure 21 est une vue de détail encoupe d'un tronçon courant en position de déverrouillage, - la figure 22 est une vue de détail encoupe axiale du connecteur femelle équipant les tronçons dela ligne, - la figure 23 est une vue de détail en 0 12 p' » » v 4 4 coupe axiale montrant un connecteur femelle et unconnecteur mâle accouplés et verrouillés, - les figures 24 et 25 illustrentl'opération de mise en place de la vanne spéciale dans lemanchon-réceptacle du puits, au moyen d'un outil de pose, - les figures 26 et 27 sont des coupestransversales par des plans D et E de la vanne spéciale etde l'outil de pose dans la position de la figure 24, - les figures 28 et 29 sont des vues dedétail en coupe d'un outil de pose de ligne de commandeconcentrique, respectivement en position armée et enposition déverrouillée, - les figures 30, 31 et 32 illustrent lesopérations de pose d'un tronçon de ligne de commande dansle tube de production du puits, - la figure 33 illustre la pose du systèmede tête de ladite ligne de commande concentrique, - la figure 34 est une coupe axiale d'unoutil de dépose d'un tronçon de ligne de commandeconcentrique, et la figure 35 en est une coupe par un plantransversal F, - la figure 36 illustre l'opération dedépose d'un tronçon de ligne de commande concentrique, - enfin, les figures 37, 38, 39 et 40illustrent les opérations de dépose d'une vanne spécialeconforme à l'invention.

Pour éviter d'alourdir la description, leséléments ou opérations qui sont déjà bien connus de l'hommedu métier seront évoqués mais non décrits en détail ; deplus, la terminologie anglaise étant le plus souventutilisée dans ce secteur, on a donné pour certainesexpressions le terme anglais correspondant entre guillemetsafin de faciliter la compréhension par l'homme de l'art.

Le procédé illustré aux figures 1 à 10 estdestiné à assurer la remise en sécurité d'un puitspétrolier équipé d'une vanne classique de sécurité de fonddont la ligne hydraulique de commande est en panne. On aréférencé sur ces figures en 1 le tube de production, en 2 13 010544 le tubage externe, en 3 l'ensemble de suspension ("spool"ou "tubing hanger"), en 4 la ligne hydraulique d'originedéficiente qui traverse l'ensemble 3, passe entre le tubageexterne et le tube de production et traverse le manchon- 5 réceptacle référencé en 5 pour aboutir à la vanne classiquede fond référencée en 6, et en 7 le système classique devannes et robinets, désigné tête de puits.

La première opération du procédé(figure 1), bien connue en elle-même des professionnels, 10 consiste à équiper la tête de puits 7 d'un sas 8 à traverslequel passe le câble d'un dispositif de descente standard9. A ce câble sont suspendus les outils nécessaires auxopérations à exécuter.

La vanne d'origine 6 est extraite du puits 15 au moyen d'un outil de repêchage traditionnel 10(figure 2).

Le tube de production 1 est alors libéré etsont installés successivement dans celui-ci, comme leschématise la figure 3, un bouchon de fond de puits 11 20 ("plug"), une vanne de fond classique 12 en position fermée dans le manchon-réceptacle 5 de la vanne d'origine (cettevanne classique 12 peut être la vanne d'origine 6 elle-mêmeaprès vérification ou une vanne différente du même type)et, en surface, un clapet anti-retour 13 ("BPV : Back 25 Pressure Valve") qui est accroché dans l'ensemble desuspension 3. Ces opérations et les outils correspondantssont classiques. A l'issue de ces opérations/ le puits setrouve équipé de trois barrières de sécurité, bouchon 11, 30 vanne fermée 12 et clapet 13, de sorte qu'il est possiblede démonter la tête de puits 7 en respectant les normes desécurité. La figure 4 schématise le puits ainsi libéré deséquipements de surface.

On met alors en place un élément 14 de 35 rehausse de tête de puits (figure 5) qui permettra ultérieurement d'assujettir et d'alimenter la nouvelleligne de commande hydraulique. Cet élément de rehausse 14 qui sera décrit en détail plus loin, est fixé sur 14 l'ensemble de suspension 3 par des goujons qui traversentla bride dudit ensemble (bride servant classiquement à fixer sur celui-ci la tête de puits). La tête de puits 7 et le sas 8 sont ensuite remis en place comme l'illustre la figure 6. La tête de puits est fixée par des goujons sur l'élément de rehausse 14.

La tête de puits étant à nouveau en place,il est possible de déposer le clapet anti-retour 13, puisd'extraire la vanne de fond classique 12 ainsi que lebouchon de fond 11, comme l'illustre la figure 7. Cesopérations sont classiques et sont exécutées au moyend'outils classiques.

Le tube de production 1 est alors libérécomme le montre la figure 8.

La vanne spéciale de remise en sécurité(globalement référencée en 15 à la figure 9) peut alorsêtre mise en place dans le manchon-réceptacle 5 quicontenait la vanne d'origine. La vanne spéciale,l'opération de pose de celle-ci (qui s'effectue à l'aide dudispositif de descente à câble 9) et l'outil de poseutilisé seront détaillés plus loin. □ne fois la vanne spéciale 15 ancrée etverrouillée dans le manchon-réceptacle 5, on met en placeune ligne hydraulique de commande de cette vanne, diteligne de commande concentrique (globalement référencée en16 à la figure 10). Cette ligne s'étend à l'intérieur dutube de production 1 le long de l'axe de celui-ci et esthydrauliquement connectée à une arrivée de fluide decommande 17 à travers l'élément de rehausse 14. Cetteligne, sa mise en place (qui s'effectue à l'aide dudispositif de descente à câble 9) et les outils utilisésseront détaillés plus loin.

Un test de pression classique est exécuté sur la ligne de commande concentrique pour vérifier le bon fonctionnement de la vanne spéciale.

Le sas 8 peut alors être retiré. Le puits se trouve à nouveau en situation de production avec une 10 15 20 25 30 <Π Q544 vanne de sécurité de fond qui garantit un fonctionnementselon les normes de sécurité.

La vanne spéciale de remise en sécurité 15est représentée en détail aux figures 11 à 15. A la figure 11, la vanne est représentée encoupe axiale en position de fermeture dans le manchonréceptacle 5 (représenté en traits discontinus). Onaperçoit en 5a le passage de fluide du manchon-réceptaclequi alimentait la vanne d'origine, et en 5b la gorged'ancrage dont est équipé le manchon-réceptacle, avec sonépaulement d'arrêt inférieur 5c ("no-go"). A la figure 12,la vanne est représentée en coupe axiale en positiond'ouverture, le manchon-réceptacle n'étant pas dessiné.

Ladite vanne spéciale comprend un corps devanne 18 de forme générale tubulaire, constitué de façonclassique de plusieurs pièces tubulaires assujetties lesunes aux autres ; la partie haute 18a du corps estassujettie sur la partie basse 18b par des vis decisaillement 19 en vue de . permettre, de façon connue ensoi, de déverrouiller la vanne lors de sa dépose. A l'intérieur du corps est monté uncoulisseau tubulaire 20 apte à se déplacerlongitudinalement dans le corps entre une position basse(correspondant à l'ouverture de la vanne : figure 12) etune position haute (correspondant à sa fermeturefigure 11). Ce coulisseau est rappelé vers sa positionhaute par un ressort de rappel 21 et est commandé vers lebas, comme on le verra, par la mise sous pression de laligne de commande concentrique 16.

En partie basse, le corps de vanne contientun organe mobile d'obturation constitué en l'exemple par unclapet 22 qui est articulé sur ledit corps de façon àpouvoir pivoter entre une position d'ouverture où il estescamoté sur le côté par le coulisseau 20 (figure 12) etune position de fermeture où ledit clapet -libéré parremontée dudit coulisseau— obture le corps de vanne ens'appliquant contre un joint d'étanchéité porté par celui-ci. Le clapet· 22 est rappelé vers la position de fermeture 35 16 010544 par un ressort disposé autour de son axe d'articulation. Ilest à noter que cet organe d'obturation, bien connu en lui-même, peut être d'un autre type et en particulier un organeà balle qui assure l'obturation par une partie sphériqueapte à se déplacer longitudinalement avec une rotationassociée. A l'opposé de cet organe d'obturation, lecorps contient un système mécanique d'ancrage à chiens quipeut être de tout type connu et qui est destiné, lors de lamise en place de la vanne dans le tube de production, àassurer l'ancrage de celle-ci dans le manchon-réceptacle 5.Ce système d'ancrage peut en particulier être du type decelui représenté aux figures 11 et 12, comprenant deschiens d'ancrage 23 mobiles radialement pour pouvoirpénétrer dans la gorge d'ancrage 5b du manchon-réceptacle,une douille 24 de verrouillage des chiens, montéecoulissante dans le corps et possédant une camepériphérique 24a adaptée pour pouvoir repousser radialementles chiens, et un ressort de rappel 25 sollicitant ladouille de verrouillage 24 vers le haut. Ces divers organesprésentent, lors de la pose ou de la dépose de la vannespéciale, un fonctionnement classique qui se retrouve dansla plupart des vannes connues.

Par ailleurs, le coulisseau 20 définit unvolume étanche 29 entre sa face périphérique et la faceinterne du corps de vanne (dont le diamètre interne estélargi à cet effet). Ce volume étanche, rempli d'huile, estdélimité, en partie haute, par un joint d'étanchéité 30situé à l'interface entre corps et coulisseau, et en partiebasse, par un joint d'étanchéité 31 de même diamètre que lejoint 30.

En l'exemple, le ressort 21 de rappel ducoulisseau est disposé dans le volume étanche 29, en appui,d'une part, contre une pièce de butée 33 du corps de vanne,d'autre part, contre une nervure annulaire 34 ducoulisseau, qui vient en saillie dans le volume étanche 29.Cet agencement permet de protéger le ressort 21 qui setrouve dans l'huile sans contact avec l'effluent. 1 V vi 4 17

La vanne comporte en outre un pistoninterne 25 s'étendant le long de l'axe de son corpstubulaire 18. L'extrémité basse 32 du piston est profiléepour réduire les turbulences au coeur de l'effluent appeléà circuler dans la vanne. Ce piston 26, de faible diamètrepar rapport au diamètre interne du corps, porte à sa partieinférieure un poussoir 27 constitué par un tronçon de tubeagencé dans 'le corps de vanne pour pouvoir coulisser danscelui-ci. Ce tronçon de tube est solidarisé au pistoninterne 26 par des bras radiaux 28 (en l'exemple au nombrede deux). Ce poussoir tubulaire 27 est disposé au-dessus etau contact du coulisseau 20 de façon à pouvoir repousserledit coulisseau vers le bas lors d'un déplacementdescendant du piston interne 26. En l'absence d'effort versle bas, exercé sur le piston, le poussoir 27 laisse lecoulisseau libre de remonter sous l'action de son ressortde rappel 21 (repoussant alors ledit poussoir), provoquantle basculement du clapet 22 et la fermeture de la vanne.

En partie haute, le piston interne 26coulisse dans une douille axiale 36 qui est solidarisée aucorps de vanne par des bras radiaux 37, en l'exemple aunombre de deux. Des joints d'étanchéité 38 à l'interfacedouille/piston permettent un déplacement télescopiqueétanche du piston interne dans la douille entre uneposition haute correspondant à la fermeture du clapet 22(figure 11) et une position basse correspondant à sonouverture (figure 12). L'extrémité supérieure de la douilleaxiale est munie d'un filetage externe 35. A sa partie supérieure, un connecteurmâle 39 est vissé sur le filetage 35 de la douille axiale36. Ce connecteur mâle est adapté pour coopérer avec unconnecteur femelle conjugué équipant la ligne de commandeconcentrique 16 en vue de réaliser un verrouillageautomatique étanche par simple pression des deuxconnecteurs.

La figure 15 représente un exemple de réalisation d'un tel connecteur mâle 39. (Le connecteur femelle conjugué sera présenté en détail en référence à la 18 Οί 0544 figure 21 lors de la description de la ligne de commandeconcentrique). Ce connecteur mâle comprend un corps deconnecteur 40 réalisé en deux pièces 40a, 40b vissées l'unedans l'autre, avec interposition d'un jointd'étanchéité 40c. La pièce 40a est elle-même vissée par sonfiletage 35 sur l'extrémité de la douille 36, cependantque, à l'opposé, la pièce 40b forme un nez allongé 41destiné à pénétrer dans un connecteur femelle conjugué. Cenez est doté de structures d'ancrage 42 dans ce connecteurfemelle, en l'exemple une nervure annulaire possédant unerampe conique d'accès 42a et un épaulement d'arrêt 42b. Lespièces 40a, 40b formant le corps de connecteur sont creuseset délimitent un passage hydraulique pour le fluide decommande. Un clapet 43 est disposé dans ce passagehydraulique pour fermer celui-ci lorsque le connecteur mâlen'est pas en prise avec un connecteur femelle. A cet effet,un ressort 44 sollicite élastiquement le clapet vers saposition de fermeture ; le clapet 43 se prolonge d'unetige 45 logée dans le nez 41 en vue de repousser leditclapet vers la position d'ouverture lorsque le connecteurmâle est connecté dans le connecteur femelle.

Par ailleurs, le corps 18 de la vannespéciale porte, sur sa face externe, deux jeux degarnitures d'étanchéité 46 et 47, en particulier du type àchevrons, gui sont agencés pour se positionner de part etd'autre du passage du fluide 5a du manchon-réceptaclelorsque la vanne est ancrée dans celui-ci. Ces garnituresisolent la ligne de commande d'origine qui n'a plus aucuneffet.

Bien entendu, la vanne spéciale conforme àl'invention comporte ou peut comporter tous autres moyensconnus dont sont généralement pourvues les vannes desécurité de fond (en particulier profil 48 d'accrochage del'outil de pose et de dépose, que l'on aperçoit aux figures11 et 12 à la partie supérieure du corps de vanne).

Lorsque la vanne spéciale de fond ci-dessusdécrite est ancrée dans le manchon-réceptacle du tube deproduction, son fonctionnement est similaire à celui d'une 19 GÎÛ544 vanne de fond classique, à l'exception de la commande dudéplacement vers le bas du coulisseau 20. Lorsque la lignede commande concentrique 16 est hors pression, lecoulisseau 20 est rappelé par son ressort 21 vers saposition haute où il se trouve en retrait par rapport auclapet 22 (figure 11) : le clapet 22 est libre et est fermépar son propre ressort. La vanne est obturée et la pressionde l'effluent accroît l'étanchéité en appuyant le clapetsur son siège. Si l'on met en pression la ligne decommande, le piston interne 26 est actionné vers le bas etson poussoir tubulaire 27 entraîne un déplacement vers lebas du coulisseau 20 jusqu'à venir en butée contre le nezde vanne inférieur (figure 12) : ledit coulisseau repoussele clapet d'obturation 22 et le maintient dans sa positiond'ouverture. Toute baisse de pression sur la ligne decommande concentrique (volontaire ou accidentelle) engendreune libération du clapet et son pivotement vers la positionde fermeture.

Les figures 16 et 17 présententl'élément 14 de rehausse de tête de puits, qui permetd'assujettir et d'alimenter la ligne de commandeconcentrique qui descend vers la vanne spéciale le long del'axe du tube de production.

Cet élément de rehausse comprend uncorps 49 appelé à se fixer sur l'ensemble de suspension 3.Ce corps est doté, sur sa face inférieure basse, de trousborgnes taraudés (non visibles) pour le vissage de goujonsà travers la bride de l'ensemble de suspension. Les mêmesmoyens de fixation sont prévus sur la face supérieure ducorps 49 pour sa fixation sur la bride de la tête depuits 7.

Le corps 49 est pourvu d'un alésage centralde diamètre au moins égal à celui du tube de production 1(de préférence égal à l'alésage de la tête de puits 7) etd'un canal latéral 50 débouchant dans ledit alésage pour lepassage du fluide de commande. Ce canal est destiné à êtreconnecté, de façon classique, avec le conduit d'arrivée dufluide de commande symbolisé en 51. 20 0 K544

En outre, le corps 49 est.doté de moyens deretenue de la ligne de commande concentrique (moyens deretenue du bloc de suspension que celle-ci comporte à sonextrémité haute et que l'on aperçoit en 56 à la figure 16). 5 Ces moyens de retenue comprennent, en l'exemple, des vis debutée telles que vis 52 et vis 53 agencées à deux niveauxdans le corps. Chaque niveau comprend au moins trois vis debutée régulièrement réparties autour du corps (trois vis à120° ont été représentées aux figures 16 et 17). Chaque vis 10 traverse le corps afin de dépasser en fin de serrage dansl'alésage de celui-ci par une extrémité de butée 52a, 53a ;elle peut s'effacer par dévissage. Des moyens d'étanchéitétels que joints chevrons 54 assurent l'étanchéité le longdes vis. En fin de serrage, un épaulement 55 réalise une 15 étanchéité métal/métal.

Les .deux niveaux de vis de butée sont décalés en hauteur pour pouvoir se positionner au-dessouset au-dessus du bloc de suspension 56 afin de retenircelui-ci, tout en autorisant sa libération rapide lors de 20 la dépose de la ligne de commande.

La ligne de commande concentrique 16 appelée à s'accrocher à l'élément de rehausse 14 estreprésentée aux figure 18 à 23.

Cette ligne est constituée par un système 25 de tête représenté en coupe axiale à la figure 18, par untronçon supérieur représenté en coupe axiale à la figure 19et par des tronçons courants tels que représentés en coupeaxiale à la figure 20.

Le système de tête comprend un bloc de 30 suspension 56 déjà évoqué, adapté pour se loger dansl'élément de rehausse 14 afin d'être retenu par les vis debutée 52 et 53 de celui-ci. Ce bloc est doté à sa partiesupérieure d'un profil d'accrochage 57 destiné à coopéreravec des moyens conjugués d'un outil de pose ou de dépose. 35 Ce bloc est creusé d'un canal interne borgne 58 selon son axe et d'un canal latéral 59 mettant encommunication ce canal interne 58 avec le canal latéral 50de l'élément de rehausse. Deux joints annulaires 21 010544 d'étanchéité tels que 60 assurent l'étanchéité entre lesdeux canaux à l'interface bloc/élément de rehausse.

Le bloc de suspension 56 porte unedouille 61 qui s'étend vers le bas et est dotée d'ailettesde centrage telles que 62 vers son extrémité basse afin decentrer ladite douille dans le tube de production du puits.En l'exemple trois ailettes à 120° sont prévues autour dela douille.’

Le tronçon supérieur de ligne (figure 19)comprend un manchon tubulaire 63 de diamètre adapté pour seloger à coulissement dans la douille 61. Des moyensd'étanchéité tels que joints 64 assurent l'étanchéité àl'interface entre ces éléments. La longueur du manchon 63est ajustée en fonction de la hauteur du puits de.production pour que ledit manchon, positionné au-dessus destronçons courants (de longueur standardisée), pénètre dansla douille 61 en fin de mise en place de la ligne. A son extrémité supérieure, le manchon 63est doté d'un connecteur mâle 65 identique à celui déjàdécrit pour la vanne spéciale, en vue de permettre la poseou la dépose du tronçon supérieur. A son extrémité inférieure, le manchon 63est. doté d'un connecteur femelle 66 identique à ceux destronçons courants (décrit plus loin) en vue de pouvoir seconnecter avec le connecteur mâle du tronçon courant dudessous.

En outre, deux centreurs 67 et 68 sontmontés coulissants à friction autour du manchon 63 pourcentrer celui-ci dans le tube de production. Le centreursupérieur 67 sera repoussé par la douille 61 lors de lamise en place de la ligne pour demeurer, par le jeu desfrottements, au-dessous de l'extrémité basse de celle-ci.Le centreur inférieur 68 est similaire au centreurinférieur qui équipe chaque tronçon courant décrit ci-après, en vue de remplir, outre la fonction de centrage,une fonction de déverrouillage du connecteur femelle dutronçon lors de la dépose de la ligne.

Chaque tronçon courant (figure 20) de 22 longueur standardisée, par exemple de l'ordre desept mètres, comprend un connecteur mâle supérieur 69(identique à celui de la vanne spéciale) vissé àl'extrémité supérieure d'un porte-connecteur creux 70. Ceporte-connecteur 70 est pourvu d'un centreur 71 monté àfriction autour de celui-ci pour pouvoir coulisser. Cecentreur peut être constitué par un élément tubulaireautour duquel sont soudées trois ailettes à 120°. Desjoints annulaires tels que 72 à l'interface porte—connecteur/centreur assurent des efforts de frictionappropriés pour éviter un déplacement spontané du centreuren l'absence de force de poussée, tout en autorisant un teldéplacement vers le bas lorsqu'il est soumis à une force depoussée lors de la dépose du tronçon. Des structuresd'arrêt, telles qu'épaulement 73, limitent le déplacementvers le haut du centreur et définissent sa position normalelorsque la ligne est en place.

Le porte-connecteur 70 est vissé par sonextrémité inférieure dans un tube de liaison hydraulique 74qui permet de conférer au tronçon la longueur standardiséedésirée. Ce tube 74 est lui-même vissé en partie basse surun porte-connecteur creux 75 similaire au précédent ; cedernier porte, à son autre extrémité, . un connecteurfemelle 76, vissé sur celui-ci.

Le porte-connecteur 75 est doté d'uncentreur 77 ayant des ailettes similaires au centreur 71 etmonté à friction de la même façon pour pouvoir, en cas depoussée vers le bas, coulisser le long du porte-connecteur 75 et du connecteur femelle 76. Un épaulementsupérieur 78 du porte-connecteur définit la positionnormale de travail du centreur, cependant qu'un épaulementd'arrêt 79 limite le déplacement vers le bas du centreur etdéfinit une position d'arrêt correspondant audéverrouillage du connecteur femelle 76. La figure 20montre le centreur dans sa position normale de travail(position haute). La figure de détail 21 montre le centreurdans sa position d'arrêt pour laquelle son élémenttubulaire produit le déverrouillage du connecteur femelle 23 010544 en appuyant sur la came de déverrouillage de celui-ci.

La figure 22 est une coupe axiale de détaildu connecteur femelle 76, appelé à coopérer avec leconnecteur mâle 39 déjà décrit. Ce connecteur femellecomprend un corps de connecteur 80 (réalisé en deux partiescreuses comme le connecteur mâle) qui est pourvu d'unlogement intérieur pour le nez du connecteur mâle. Unorgane d'ancrage mobile 81 est disposé dans ce logementpour pouvoir coopérer avec les structures d'ancrage duconnecteur mâle.

Cet organe d'ancrage 81, mobile dans lesens transversal, est sollicité vers sa position d'ancragepar un ressort 82 et comporte une structure d'effacementtelle que rampe inclinée 81a qui permet son effacement sousla poussée du nez- du connecteur mâle. Celui-ci peut ainsivenir se disposer en position d'ancrage par simplepression, sa structure d'ancrage coopérant avec l'organed'ancrage 81 du connecteur femelle ; le verrouillages'effectue grâce à un épaulement d'arrêt 81b que comportel'organe d'ancrage.

En outre, l'organe d'ancrage 81 porte unecame de déverrouillage 83 venant en légère saillie àl'extérieur du corps 80 en vue d'assurer un effacement del'organe d'ancrage et son déverrouillage sous l'effet de lapression d'une surface sur la came. Ainsi, ledéverrouillage peut être assuré automatiquement, lors de ladépose, par la surface cylindrique du centreur 77 du porte-connecteur lorsque ledit centreur parvient dans sa positionbasse.

De plus, le connecteur femelle 76 comporteune soupape 84 de fermeture de son passage interne,associée à un ressort 85 qui la sollicite vers la positionde fermeture. Cette soupape est dotée d'une tige 86 qui estappelée à coopérer avec la tige de clapet 45 du connecteurmâle pour manoeuvrer la soupape vers sa positiond'ouverture lorsque le connecteur mâle est ancré dans leconnecteur femelle. Ainsi, les connecteurs lorsqu'ils sontlibres sont obturés étanchément et sont aptes à se 24 010544 verrouiller mécaniquement l'un à l'autre, automatiquement,par simple pression, pour créer un passage hydrauliquecontinu et étanche. La figure 23 schématise un connecteurmâle et un connecteur femelle dans la position connectée.

Les figures 24 à 27 illustrent l'opérationde pose de la vanne spéciale conforme à l'invention. Cetteopération est réalisée, comme déjà indiqué dans ladescription générale du procédé (figure 9), au moyen d'undispositif de descente à câble de type standard qui estéquipé d'un outil de pose 87 connu en soi. Cet outil connune sera pas décrit en détail : il est doté de moyensd'accrochage de la vanne (doigts 88 coopérant avec leprofil d'accrochage 48 de la vanne) et de moyens demaintien de son clapet d'obturation en position ouverte(secteur de tube 89 qui prolonge l'outil vers le bas enanglais "prong"). Ce secteur de tube 89 présente unesection adaptée pour pouvoir passer et coulisser dansl'espace séparant les deux bras .radiaux 28 de la vannespéciale comme le montre la figure 26 (coupe à ce niveau).De même en partie haute, la partie tubulaire 90 de l'outil("probe"), qui est appelée à déplacer la douille 24 de lavanne vers le bas lors de la pose en vue de libérer leschiens d'ancrage 23, est conformée en deux secteurs de tube90a, 90b, afin d'autoriser son passage au niveau des brasradiaux 37 de la vanne spéciale, comme le montre la figure27 (coupe à ce niveau). A ces adaptations près, l'outil depose 87 est un outil classique, doté en particulier d'unegoupille de cisaillement (non visible) qui est rompue lorsde la pose. L'opération de pose de la vanne s'effectueselon une procédure connue : l'outil est accroché à lavanne, puis introduit dans le sas 8 et descendu dans lepuits. Lorsque la vanne est en place dans son manchon-réceptacle 5 (vanne posée sur le "no-go" 5c du manchon-réceptacle, chiens d'ancrage 23 situés en regard de lagorge d'ancrage dudit manchon-réceptacle : figure 24), unbattage vers le bas de l'outil est opéré pour rompre lagoupille de cisaillement de celui-ci. Les moyens 25 Ù10544 d'accrochage de l'outil se dégagent du profil d'accrochagede la vanne, et l'outil est libéré et peut être remonté(figure 25). La partie 90 ("probe") libère la douille 24qui remonte sous l'action de son ressort et verrouille les 5 chiens d'ancrage 23 dans la gorge d'ancrage 5b du manchon-réceptacle. En outre, le secteur 89 ("prong") libère leclapet d'obturation 22 qui se referme sous l'action de sonressort.

One fois la vanne spéciale mise en place10 dans le tube de production, on installe la ligne decommande concentrique qui assure les manoeuvreshydrauliques de celle-ci. Les outils de pose de celle-ci etles opérations de pose sont illustrés aux figures 28 à 33(opérations schématisées globalement à la figure 10, déjà 15 commentée dans la description générale du procédé). L'outil de pose représenté aux figures 28et 29 est appelé à équiper le dispositif de descente àcâble standard pour poser un tronçon courant de ligne ou letronçon supérieur. Cet outil qui est représenté à la figure 20 28 en position armée, prêt à saisir un tronçon, comprend une tête d'accrochage 91 pourvue d'un profil adaptée pourson accrochage au dispositif de descente, un mandrin 92portant en partie basse un connecteur femelle 93 du typedéjà décrit, et un manchon de déverrouillage 94 qui est 25 vissé dans la tête 91 et qui porte le mandrin 92 parl'entremise d'une goupille de cisaillement 95.

Comme l'illustre la figure 29, lecisaillement de la goupille 95 permet au manchon dedéverrouillage 94 de se déplacer vers le bas par rapport au 30 mandrin 92 : la partie inférieure tubulaire 94a de cemanchon qui est agencée autour du connecteur femelle 93assure alors le déverrouillage de ce connecteur en appuyantsur sa came de déverrouillage 83.

La figure 30 montre la descente d'un 35 tronçon courant de ligne dans le tube de production aumoyen de l'outil précité, le tronçon ayant été, en surface,accroché et verrouillé par son connecteur mâle auconnecteur femelle de l'outil. 26 010544

La descente se poursuit jusqu'à réaliserl'accrochage et le verrouillage du connecteur femelle situéà la partie basse du tronçon avec le connecteur mâle dutronçon inférieur déjà en place (ou avec le connecteur mâlede la vanne spéciale s'il s'agit de la mise en place dupremier tronçon de ligne). Un battage vers le bas del'outil de pose est alors réalisé pour engendrer uncisaillement de sa goupille de sécurité (figure 31).

Le connecteur femelle de l'outil estdéverrouillé par la descente du manchon 94 et le connecteurmâle du tronçon de ligne est libéré. L'outil peut êtreremonté (figure 32) et réarmé au moyen d'une nouvellegoupille de cisaillement en vue de la mise en place dutronçon suivant. Ce réarmement, effectué en surface, estopéré après avoir dévissé en partie le manchon 94' parrapport à la tête 91 afin de dégager le trou de goupille.

La figure 33 illustre la mise en place dusystème de tête de la ligne de .commande, avec un outilclassique 96 qui est accroché au profil d'accrochage dubloc de suspension 56 dudit système. L'ensemble estdescendu au câble jusqu'à ce que la douille 61 du systèmes'engage autour du manchon tubulaire 63 du tronçonsupérieur et que le bloc 56 vienne en butée- avec les vis debutée inférieures 52 (préalablement disposées en saillieinterne dans leur position de retenue). Les vis de butéesupérieures 53 peuvent être vissées pour bloquer le bloc desuspension, et l'outil de pose peut être libéré et remonté.de façon classique.

Lorsque la ligne de commande concentriqueest installée, un test de pression est effectué pourvérifier le fonctionnement correct de la vanne spéciale, etle sas peut être démonté sur la tête de puits. Le puits setrouve remis en sécurité.

Pour déposer la vanne spéciale en cas de besoin, on réalise d'abord la dépose de la ligne de commande concentrique : le système de tête de cette ligne est enlevé par dévissage des vis de butée et remonté au câble, puis les tronçons de ligne sont déposés, tronçon 27 010544 après tronçon.

Les figures 34 et 35 représentent l'outilde dépose qui est appelé à équiper le dispositif à câblestandard pour déposer chaque tronçon de ligne. 5 Cet outil comprend une tête 97 d'accrochage au dispositif de descente, un connecteur femelle 98 du typeprécité, assujetti sous la tête d'accrochage 97, et untube-poussoir 99 assujetti à ladite tête 97 et passantautour du connecteur femelle 98 avec une lumière 99a au 10 niveau de la came de déverrouillage de ce connecteur afinde laisser libre celle-ci.

Le tube-poussoir 99 s'étend vers le bas surune longueur adaptée pour pouvoir glisser autour d'untronçon de ligne et repousser les centreurs de celui-ci 15 jusqu'au niveau de' la came de déverrouillage du connecteurfemelle dudit tronçon. Vers son extrémité basse, le tube-poussoir 99 comporte des ailettes de centrage 100, enl'exemple au nombre de trois à 120°, afin de centrer letube-poussoir dans le tube de production lorsqu'il est 20 descendu dans celui-ci.

La figure 36 illustre l'opération de dépose d'un tronçon de ligne au moyen de l'outil défini ci-dessus.L'outil' est descendu au câble jusqu'à ce que son tube-poussoir 99 s'engage autour du tronçon de ligne. La 25 descente est poursuivie et le tube-poussoir 99 repoussevers le bas les centreurs 71 et 77 du tronçon de ligne. Lecentreur inférieur 77 parvient dans sa position dedéverrouillage dans laquelle il efface la came dedéverrouillage du connecteur femelle 76 du tronçon : ce 30 connecteur femelle est libéré du connecteur mâle du tronçonde ligne inférieur (ou de la vanne spéciale pour le derniertronçon), cependant qu'en partie haute, le connecteurfemelle 98 de l'outil vient se verrouiller sur leconnecteur mâle 69 situé à l'extrémité supérieure du 35 tronçon de ligne. L'outil de dépose peut alors être remontéavec le tronçon de ligne accroché sous son connecteurfemelle 98. En surface, le tronçon de ligne est libéré et 28 0K344 retiré en appuyant sur la came dudit connecteur femelle àtravers la lumière 99a. L'outil de dépose est alors prêtpour extraire un autre.tronçon de ligne.

Enfin, les figures 36 à 39 illustrent ladépose de la vanne spéciale, une fois déposée sa ligne decommande concentrique comme on vient de le décrire. Cettedépose s'effectue de façon classique au moyen d'un outil derepêchage 101 équipant le dispositif de descente au câblestandard. d'accrochaged'accrochageréalisé (figurepercussions est

Cet outil de repêchage est doté de doigts102 venant coopérer avec le profil48 de la vanne. Lorsque l'accrochage est36), un battage vers le haut parmis en oeuvre pour rompre les vis de cisaillement 19 de la vanne spéciale : la partie haute'18adu corps de vanne est déplacée vers le haut (figure 37) etentraîne la douille 24 de verrouillage des chiens qui sontlibérés (figure 38). La vanne peut alors être remontée, sadouille 24 entraînant la partie basse 18b du corps devanne. i

Claims (1)

1. 25 010544 REVENDICATIONS 1/ - Procédé de remise en sécurité d'unpuits pétrolier, du type comprenant un tube deproduction (1), une vanne de sécurité de fond, dite vanned'origine (6), insérée dans un manchon-réceptacle (5) logédans le tube de production, et une ligne de commandehydraulique de ladite vanne, dite ligne de commanded'origine (4), comportant une ligne d'amenée de fluide souspression située à l’extérieur du tube de production et unearrivée de fluide ménagée à travers le manchon-réceptaclepour déboucher à sa périphérie de la vanne, ledit procédéétant destiné à assurer la remise en sécurité du puits encas de défaut de la ligne de commande d'origine et étantcaractérisé en ce qu'on remplace la vanne d'origine (6) parune vanne de fond spéciale (15) comprenant, le long de sonaxe et en partie haute, des moyens (39) de connexionhydraulique, à sa périphérie, des moyens pour isoler ouobturer de façon étanche la ligne de commande d'origine,et, en partie basse, un organe .mobile d'obturation (22)manoeuvrable à la fermeture par action d'un fluide souspression arrivant axialement par les moyens de connexionhydraulique, on installe à l'intérieur du tube deproduction (1), le long de l'axe de celui-ci, une nouvelleligne de commande hydraulique, dite ligne de commandeconcentrique (16), et on raccorde ladite ligne de commandeconcentrique aux moyens de connexion hydraulique de lavanne spéciale. 2/ - Procédé selon la revendication 1, pourla remise en sécurité d'un puits pétrolier pourvu en partiehaute d'un système de vannes et robinets, dit tête de puits(7), ledit procédé étant caractérisé en ce que la vanned'origine est remplacée par une vanne de fond spéciale (15)comprenant un corps de vanne (18) de forme généraletubulaire, un organe mobile d'obturation (22-)- . situé enpartie basse dudit corps et sollicité vers sa position defermeture, un coulisseau tubulaire (20) agencé pour pouvoircoulisser longitudinalement à 1'intérieur du corps de vanneen vue d'engendrer dans son mouvement descendant 30 010544 l'ouverture de l'organe d'obturation, des moyens élastiquesde rappel (21) agencés pour solliciter ledit coulisseauvers une position haute correspondant à la fermeture del'organe d'obturation, un système d'ancrage (23-24-25) 5 situé en partie haute du corps de vanne et adapté pourassujettir celui-ci dans un manchon réceptacle logé dans letube de production, un piston interne (26) s'étendant lelong de l'axe du corps de vanne (18), un poussoir (27)porté par la partie inférieure du piston interne (26) et 10 agencé dans le corps de vanne au-dessus et au contact ducoulisseau (20) de façon à pouvoir repousser leditcoulisseau vers le bas lors d'un déplacement descendant dupiston interne, une douille axiale (36) solidaire du corpsde vanne et agencée le long de l'axe de celui-ci pour 15 recevoir à coulissement la partie supérieure du pistoninterne, des moyens d'étanchéité (38) entre piston interne(26) et douille axiale (36), des moyens (39) de connexionhydraulique de l'extrémité supérieure de la douille (36)avec une ligne hydraulique de commande s'étendant à 20 l'intérieur du tube de production, au moins deux jeux degarniture d'étanchéité (46, 47) disposés sur la faceexterne du corps de vanne et décalés sur sa hauteur defaçon à assurer une isolation de la ligne hydraulique decommande d'origine du tube de production, la procédure de 25 remplacement de la vanne et d'installation de la ligne decommande concentrique comprenant les opérations successivessuivantes : (a) montage d'un sas (8) sur la tête de puits (7), (b) extraction de la vanne d' origine (6) pour libérer le tube de production (c) mise en place (1 ) au ! fond du puits d'un bouchon (11), (d) mise en place dans le=- - manchon- 35 réceptacle (5) du tube de production, d'une vanne desécurité classique (12) en position fermée, (e) montage au-dessus du tube de production (1) d'un clapet anti-retour (13), 31 010544 (f) démontage de la tête de puits (7) et du sas ( 8 ), (g) mise en place au-dessus du clapet anti-retour, d'un élément (14) de rehausse de tête de puitscomprenant en attente des moyens (53, 54) pour la fixationde la ligne de commande concentrique et des moyens (50)pour le passage du fluide vers ladite ligne, (h) remise en place de la tête de puits (7) et du sas ( 8 ), (i) dépose du clapet anti-retour (13), (3) extraction de la vanne de sécurité classique (12) et du bouchon (11) de fond de puits pour libérer le tube de production, (k) mise en place de la vanne de fond spéciale (15), (1) mise en place de la ligne (16) de commande concentrique de ladite vanne spéciale, (m) test de pression sur la ligne decommande concentrique pour vérifier l'ouverture de la vannespéciale, (n) démontage du sas (8) sur la tête de puits. 3/ - Vanne de fond spéciale pour la remiseen sécurité d'un puits pétrolier équipé d'un tube deproduction, comprenant : - un corps de vanne (18) de forme générale tubulaire, - un organe mobile d'obturation (22) situéen partie basse dudit corps et sollicité vers sa positionde fermeture, - un coulisseau tubulaire (20) agencé pourpouvoir coulisser longitudinalement à l'intérieur du corpsde vanne en vue d'engendrer dans son mouvement descendantl'ouverture de l'organe d'obturation, -- - - des moyens élastiques de rappel (21)agencés pour solliciter ledit coulisseau vers une positionhaute correspondant à la fermeture de l'organed'obturation, FEUILLE MODIFlIPEA/EP 32 010544 - un système d'ancrage (23-24-25) situé enpartie haute du corps de vanne et adapté pour assujettircelui-ci dans un manchon réceptacle logé dans le tube deproduction, 5 - des moyens d'étanchéité (46, 47) disposés sur la face externe du corps de vanne de façon à assurerune isolation de la ligne hydraulique de commande d'originedu tube de production, ladite vanne spéciale étant caractérisée en ce qu'elle10 comprend : - un piston interne (26) s'étendant le longde l'axe du corps de vanne (18), - un poussoir (27) porté par la partieinférieure du piston interne (26) et agencé dans le corps 15 de vanne au-dessus et au contact du coulisseau (20) defaçon à pouvoir repousser ledit coulisseau vers le bas lorsd'un déplacement descendant du piston interne, - une douille axiale (36) solidaire ducorps de vanne et agencée le long de l'axe de celui-ci pour 20 recevoir à coulissement la partie supérieure du pistoninterne, - des moyens d'étanchéité (38) entre pistoninterne (26) et douille axiale (36), - des moyens (39) de connexion hydraulique 25 de l'extrémité supérieure de la douille (36) avec une ligne hydraulique de commande s'étendant à l'intérieur du tube deproduction. 4/ - Vanne spéciale de remise en sécuritéselon la revendication 3, caractérisée en ce que le 30 poussoir est constitué par un tronçon de tube coulissantdans le corps de vanne et porté par le piston interne (26)grâce à des bras radiaux (28) qui le rendent solidaire decelui-ci. 5/ - Vanne spéciale selon la revendication 4, dans laquelle les moyens élastiques de rappel du coulisseau comprennent un ressort de rappel (21) disposédans un volume étanche (29) situé entre le coulisseau et lecorps de vanne, caractérisée en ce que le coulisseau (20) FEUILLE MODIFIIPEA/EP 33 010544 est pourvu d'une nervure annulaire (34) en saillie dansledit volume étanche (29) pour servir d'appui à uneextrémité du ressort de rappel (21) du coulisseau, l'autreextrémité dudit ressort étant en appui contre une butée 5 (33) solidaire du corps de vanne. 6/ - Vanne spéciale selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la douilleaxiale (36) est solidarisée au corps de vanne (18) grâce àdes bras radiaux (37). 10 7/ - Vanne spéciale selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les moyens deconnexion hydraulique comprenant un connecteur mâle (39),monté en tête de la douille axiale (36) et adapté pourcoopérer avec un connecteur femelle conjugué solidaire de 15 la ligne hydraulique de commande. 8/ - Vanne spéciale selon la revendication 7, caractérisée en ce que le connecteurmâle (39) précité comprend un corps de connecteur (40)pourvu d'un nez (41) de pénétration dans le connecteur 20 femelle de la ligne hydraulique de commande et percélongitudinalement d'un passage hydraulique, des structures (42) d'ancrage du nez de connecteur dans leconnecteur femelle, ur; clapet (43) de fermeture du passagehydraulique, des moyens élastiques (44) sollicitant le 25 clapet vers sa position de fermeture, et une tige declapet (45) logée dans le nez du connecteur en vue derepousser le clapet vers la position d’ouverture lorsque leconnecteur mâle est connecté dans le connecteur femelle. 9/ - Vanne spéciale selon l'une des 30 revendications 1 à 8, dans laquelle le système d'ancrageest un système mécanique comprenant des chiens d'ancrage (23) mobiles radialement pour pouvoir pénétrerdans une gorge d'ancrage du manchon-réceptacle, unedouille (24) de verrouillage des chiens, montée coulissante 35 dans le corps de vanne et possédant une came périphérique (24a) adaptée pour pouvoir repousser radialement les chiens, et un ressort de rappel (25)sollicitant la douille de verrouillage vers le haut. 34 010544 10/ — Procédé de remise en sécurité selonla revendication 2, dans lequel (k) la vanne spéciale (15)est mise en place à l'aide d'un dispositif (9) de descenteau câble de type standard, équipé d'un outil de pose 5 classique (87) pourvu de moyens (88) d'accrochage de laditevanne et de moyens (89) de maintien de son organed'obturation en position ouverte. 11/ - Ligne de commande hydrauliquedestinée à être installée selon l'axe d'un tube de 10 production de puits pétrolier entre une vanne de fondspéciale et un élément de rehausse de tête de puits, en vuede la remise en sécurité du puits conformément au procédéselon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en cequ'elle comprend une pluralité de tronçons, dits tronçons 15 courants, destinés à être disposés bout à bout le long del'axe du tube de production, un tronçon supérieur destiné àêtre disposé à l'extrémité supérieure des tronçonscourants, et un système de tête destiné à être accroché àl'élément de rehausse, 20 . chaque tronçon courant comportant, de haut en bas, un connecteur mâle (69), un premier porte-connecteur creux (70) à l'extrémité supérieure duquel estassujetti le connecteur mâle, un premier centreur (71)agencé autour du premier porte-connecteur pour centrer 25 celui-ci dans le tube de production du puits, un tube deliaison hydraulique (74) assujetti à l'extrémité inférieuredu premier porte-connecteur, un second porte-connecteurcreux (75) assujetti à l'extrémité basse du tube de liaisonhydraulique, un second centreur (77) agencé autour du 30 second porte-connecteur pour centrer celui-ci dans le tubede production du puits, et un connecteur femelle (76)assujetti à l'extrémité inférieure du second porte-connecteur, . le tronçon supérieur comportant un 35 manchon tubulaire (63), un connecteur mâle (65) et unconnecteur femelle (66) respectivement assujettis àl'extrémité supérieure et à l'extrémité inférieure duditmanchon tubulaire, et au moins un centreur (67, 68) agencé 35 010544 autour du manchon tubulaire pour centrer celui-ci dans letube de production du puits, . le système de tête comportant un bloc desuspension (56) adapté pour se loger dans l'élément derehausse (14), des moyens d'accrochage (57) solidaires.dela partie supérieure dudit bloc de suspension en vue de sonaccrochage au moyen d'un outil de pose ou de dépose, unedouille (61) s'étendant vers le bas et assujettie sous lebloc de suspension (56) pour recevoir à coulissement lemanchon tubulaire (63) du tronçon supérieur, des moyensd'étanchéité (64) entre douille et manchon tubulaire, desmoyens de liaison hydraulique (58, 59) mettant encommunication, à travers le bloc de suspension, laditedouille (61) et les moyens de passage de fluide del'élément de rehausse (14), et des ailettes de centrage(62) solidarisées autour de la douille (61) pour centrercelle-ci dans le tube de production du puits. 12/ - Ligne de commande hydraulique selonla revendication 11, caractérisée en ce que : - le connecteur mâle (69, 65) de chaquetronçon courant ou du tronçon supérieur comprend un corpsde connecteur pourvu d’un nez de pénétration dans unconnecteur femelle et percé longitudinalement d'un passagehydraulique, des structures d'ancrage du nez de connecteurdans le connecteur femelle, un clapet de fermeture dupassage hydraulique, des moyens élastiques sollicitant leclapet vers sa position de fermeture, et une tige de clapetlogée dans le nez du connecteur en vue de repousser leclapet vers la position d'ouverture lorsque le connecteurmâle est connecté dans un connecteur femelle, - le connecteur femelle (76, 66) de chaquetronçon courant ou du tronçon supérieur comprend un corpsde connecteur (80) pourvu d'un logement pour le nez d'unconnecteur mâle et percé longitudinalement d*τιη passagehydraulique, un organe d'ancrage (81) mobile dans le senstransversal entre une position d'ancrage correspondant auverrouillage des structures d'ancrage du connecteur mâle etune position d'effacement où il libère lesdites structures 36 010544 d'ancrage, des moyens élastiques (82) sollicitant l'organed'ancrage vers sa position d'ancrage, une structureintérieure (81a) d'effacement de l'organe d'ancrage sous lapression du nez d'un connecteur mâle, une came dedéverrouillage (83) faisant saillie à la périphérie ducorps de connecteur en vue d'assurer l'effacement del'organe d'ancrage et le déverrouillage des connecteurssous l'effet de la pression d'une surface coulissant autourdu connecteur femelle, une soupape de fermeture du passagehydraulique (84), des moyens élastiques (85) sollicitantladite soupape vers sa position de fermeture, et une tigede soupape (86) logée dans le corps en vue de manoeuvrer lasoupape vers sa position d'ouverture lorsque le connecteurmâle est ancré dans le connecteur femelle. 13/ - Ligne de commande hydraulique selonla revendication 12, caractérisée en ce que chaquecentreur (71, 77) d'un tronçon courant est monté à frictionautour du porte-connecteur correspondant (70, 7-5), avec desstructures d'arrêt (73, 78) limitant le déplacement vers lehaut dudit centreur par rapport au porte-connecteur, lesecond centreur (77) du tronçon étant apte à coulisserautour du porte-connecteur (75) et du connecteurfemelle (76) jusqu'à une position d'arrêt où il repousse lacame de déverrouillage (83) dudit connecteur femelle. 14/ - Outil de pose d'une ligne de commandehydraulique conforme à la revendication 13, ledit outilétant destiné à équiper un dispositif de descente au câblede type standard et étant caractérisé en ce qu'ilcomprend : . une tête d'accrochage (91) comportant, enpartie haute, des moyens d'accrochage de l'outil audispositif de descente, . un mandrin (92) portant, en partie basse,un connecteur femelle (93) conjugué des connecteurs mâlesdes tronçons de ligne de commande, . et un manchon de déverrouillage (94), assujetti en partie basse de la tête d'accrochage et lié au mandrin (92) précité par une goupille de cisaillement (95) FEUILLE MODIFIEE 37 01 0544 afin de permettre, après cisaillement, un déplacement versle bas dudit manchon de déverrouillage par rapport aumandrin, ledit manchon de déverrouillage (94) ayant unepartie inférieure (94a) agencée autour du connecteurfemelle (93) porté par le mandrin de façon à pouvoirengendrer un déverrouillage dudit connecteur aprèsdéplacement vers le bas du manchon. 15/ - Procédé de remise en sécurité d'unpuits pétrolier selon l'une des revendications 1 ou 2,caractérisé en ce que (1) on met en place, selon l'axe dutube de production, une ligne de commande hydrauliqueconforme à la revendication 12 à l'aide d'un dispositif dedescente au câble de type standard, équipé d'un outil depose conforme à la revendication 14, ladite mise en placeétant réalisée tronçon après tronçon, en mettant en oeuvrepour chaque tronçon la procédure opératoire suivante : . accrochage et verrouillage du connecteurmâle du tronçon de ligne au connecteur femelle (93) del'outil de pose, . descente au câble de l'ensemble dans letube de production du puits, jusqu'à réaliser l'accrochageet le verrouillage du connecteur femelle du tronçon avec leconnecteur mâle du tronçon inférieur déjà en place ou avecle connecteur mâle de la vanne spéciale pour le premiertronçon mis en place, . battage vers le bas de l'outil de posejusqu'à engendrer un cisaillement de sa goupille (95),entraînant un déverrouillage du connecteur femelle (93) del'outil de pose et une libération du connecteur mâle dutronçon de ligne, . remontée de l'outil de pose et réarmementau moyen d'une nouvelle goupille en vue de la mise en placedu tronçon suivant. 16/ - Outil de dépose d'une ligne de commande hydraulique conforme à la revendication 13, ledit outil étant destiné à équiper un dispositif de descente au câble de type standard et étant caractérisé en ce qu'il comprend une tête d'accrochage (97) de l'outil au rq in j p yfiDIFifcE Π L: ; 38 01 0544 dispositif de descente, un connecteur femelle (98) conjuguédes connecteurs mâles des tronçons de ligne, assujetti sousla tête d'accrochage, un tube-poussoir (99) assujetti à latête d'accrochage et passant autour du connecteur femelle 5 avec une lumière (99a) au niveau de la came dedéverrouillage de celui-ci, ledit tube-poussoir (99)s'étendant vers le bas et comportant vers son extrémitébasse des ailettes (100) de centrage dans le tube deproduction du puits, ledit tube-poussoir étant adapté pour 10 pouvoir glisser autour d'un tronçon de ligne de façon àrepousser les centreurs de celui-ci jusqu'au niveau de lacame de déverrouillage du connecteur femelle dudit tronçon. 17/ - Procédé de dépose d'une ligne de commande hydraulique conforme à la revendication 13 au 15 moyen d'un dispositif de descente au câble de typestandard, équipé d'un outil de dépose conforme à larevendication 16, caractérisé en ce que la dépose estopérée tronçon par tronçon, en mettant en oeuvre pourchaque tronçon la procédure suivante : 20 . descente au câble jusqu'à ce que le tube- poussoir (99) de l'outil de pose s'engage autour du tronçonde ligne à déposer, . poursuite de la descente pour repousservers le bas les centreurs (71, 77) du tronçon de ligne 25 jusqu'à obtenir le déverrouillage du connecteur• femelle (76) dudit tronçon, le connecteur femelle (98) del'outil de dépose venant dans cette position se verrouillersur le connecteur mâle (69) situé à l'extrémité supérieure du tronçon de ligne, 30 . remontée de l'outil de dépose et retrait du tronçon de ligne en déverrouillant son connecteur mâlepour le libérer du connecteur femelle de l'outil de dépose. FEUILLE MODIFIEEIPEA/EP '