OA11159A - Dispositif destiné à équiper la tête d'un puits deproduction d'un fluide en vue de retenir les part icules solides entraînées par ce fluide - Google Patents
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Description
1 011159
Dispositif destiné à équiper la tête d'un puits <je production d'un fluide, en vue de retenir les particules solides entraînées par ce fluide.
La présente invention concerne un dispositif destiné àéquiper la tête d'un puits de production d'un fluide, en vuede retenir les particules solides entraînées par ce fluide.L'invention concerne plus particulièrement un dispositif dece type utilisable sur un puits de productiond'hydrocarbures gazeux ou liquides, lors de sa mise enproduction, par exemple, ou pour le filtrage du fluide decomplétion.
Dans des situations variées telles que des perforationsà travers le "tubing", le démarrage d'un puits ou decertaines zones d'un puits s'accompagne de la production dedébris et, plus généralement, de particules solides. Ceux-cirisquent d'endommager les vannes de l'arbre de production etdu collecteur de production, ainsi que l'ensemble desinstallations parcourues par les fluides en circulation. Parailleurs, les fluides produits (fluide de complétion,effluent, etc...) doivent être éliminés ou traités alorsqu'ils contiennent les débris ou particules présents.
Il serait donc particulièrement avantageux de disposerd'un appareillage apte à assurer la séparation parfiltration des fluides produits dans de telles situations,avant même qu'ils ne passent dans les vannes de l'arbre deproduction, de manière à protéger ainsi les installationsempruntées par ces fluides. Il serait ainsi possible derecycler les fluides de complétion et d'envoyer leseffluents directement à la production. - 1 bis - 011159
Le brevet américain n° 4 106 562 concerne un appareil pour le contrôle dudébit en tête d'un puits de production de fluides et de débits comprenant undispositif pour séparer et accumuler des débris. Le dispositif comprend unboîtier externe constituant une chambre d'accumulation, un conduit 5 d'évacuation communiquant avec la chambre pour permettre le passage desfluides tout en empêchant le passage des débris, et des moyens d'accès pourfaciliter l'enlèvement périodique des débris accumulés. L'appareil selon cebrevet est utilisé en particulier pour contrôler le débit de fluides en provenancede puits de production de vapeur d'eau géothermique. 10 L'invention propose un dispositif destiné à équiper les puits de productionen amont des vannes de l'arbre de production, et à retenir les particulessolides présentes dans le fluide produit avant qu'il ne passe à travers cesvannes. 15 A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif destiné à équiper la tête d'unpuits de production d'un fluide, en amont des vannes traversées par cefluide, en vue 011159 de retenir les particules solides qu'il entraîne, ce dispositif comprenant : - un carter fermé apte à être rendu solidaire d'unélément de la tête du puits ; - une chemise fixée de façon étanche sur la paroiinterne du corps de production du fluide en amont de la oudes sorties latérales équipées des dites vannes, cettechemise étant séparée de la paroi interne du tube par unpremier espace annulaire et faisant saillie à l'intérieur ducarter de manière à y conduire le fluide produit par lepuits ; - une cloison cylindrique disposée à l'intérieur ducarter autour de la dite chemise, dont elle est séparée parun second espace annulaire, cette cloison prenant appui defaçon étanche contre la partie supérieure de la chemise etcontre la base du carter et étant disposées de façon tellepar rapport à celle-ci que les premier et second espacesannulaires sont en communication ; des premiers orifices ménagés dans la partiesupérieure de la cloison au-dessus de la chemise, en vue depermettre le passage du fluide amené par celle-ci dans levolume séparant la cloison de la partie externe du carter ; - des seconds orifices ménagés dans la partie inférieurede la cloison, ces seconds orifices étant séparés de façonétanche de ceux ménagés à la partie supérieure de cettecloison et permettant le passage du fluide depuis le volumeséparant la cloison de la partie externe du carter vers lesecond espace annulaire ; - et un filtre disposé à l'intérieur du carter à lapériphérie de la partie inférieure de la cloison, en regarddes seconds orifices, ce filtre étant disposé de façon telleque tout le fluide pénétrant par les premiers orifices de lacloison dans le volume séparant cette cloison de la partieexterne du carter traverse le filtre avant de pénétrer dansle second volume annulaire par les seconds orifices de lacloison, les débris et matières solides véhiculés par lefluide produit étant ainsi retenus par le filtre et se 01 11 59' déposant par gravité à la base du volume séparant le filtrede la partie externe du carter.
Ce dispositif pourra être monté par tout moyen connudans la technique sur un élément quelconque de tête depuits, par exemple au-dessus de la vanne de curage del'arbre de production.
Le filtre pourra être réalisé à partir de tout type decrépine et son maillage sera adapté à la dimension desparticules solides que l'on désire éliminer. Il sera depréférence démontable.
Un perçage sera avantageusement prévu à la partieinférieure du carter pour éliminer les débris et particulessolides accumulés à la base du volume séparant la cloison dela partie externe du carter.
Celui-ci pourra aussi être équipé de tout organeauxiliaire de mesure, par exemple de manomètres permettantde vérifier la pression avant de démarrer les opérations etavant le démontage des équipements.
Des oreilles de levage pourront être prévues sur lecarter pour faciliter la manutention du dispositif.
Une forme de réalisation de celui-ci va être décrite ci-après plus en détail, à titre d'exemple, en référence à lafigure unique du dessin annexé, qui est une vue d'une têtede puits équipée d'un dispositif conforme à l'invention,partiellement en élévation et partiellement en coupe axialeverticale.
On voit sur ce dessin que, sur la paroi internedu corps de production 1, en amont de la sortie latérale 2que ce fluide doit emprunter, est fixée une chemise 3, quifait saillie en dehors de l'extrémité supérieure du corps 1,à l'intérieur d'un carter 4. Ce carter 4 comprend un corpscylindrique 5, coaxial à la chemise 3, une base 6, solidairedu corps 5, et un couvercle amovible 7, coiffant le corps 5.La chemise 3 est séparée du corps 1 par un premier espaceannulaire 8, communiquant avec la sortie latérale 2.
Une cloison cylindrique 9 est disposée à l'intérieur ducarter 4, à la périphérie de la chemise 3 et coaxialement à 011159 celle-ci, dont elle est séparée par un second espaceannulaire 10, communiquant avec le premier espace annulaire 8. Cette cloison 9 fait saillie, d'une part, à l'extérieurde la base 6 du carter 4, afin de permettre la fixation dudispositif sur la tête du puits, et, d'autre part, àl'extérieur du couvercle 7, pour permettre également lafixation de celui-ci sur le corps 5, comme il sera expliquéci-après.
La cloison 9 est percée de premiers orifices 11, au-dessus de l'extrémité supérieure de la chemise 3, de manièreà laisser passer dans l'espace séparant la cloison 9 ducorps 5 le fluide amené par la chemise 3 dans le carter 4. Asa partie inférieure, la cloison 9 est percée de secondsorifices 12, destinés à permettre le passage du fluide dansle second espace annulaire depuis l'espace séparant lacloison 9 du corps 5.
Un filtre 13 est disposé dans le carter 4 à l'extérieurde la cloison cylindrique 9, coaxialement à celle-ci, et enregard des seconds orifices 12. Ce filtre 13 prend appui defaçon étanche contre la base 6 du carter 4 et/ou la partiecontiguë de la cloison 9 et contre la partie médiane decette cloison entre les orifices 11 et 12. Il peut êtremaintenu en position de façon amovible à l'aide de colliersl'enserrant autour de portions saillantes de la cloison 9,contre lesquelles il prend appui. Avant de pénétrer par lesorifices 12 dans le second espace annulaire 10 et d'êtreévacué par la dérivation 12, le fluide produit par le puitstraverse ainsi nécessairement le filtre 13, qui retient lesparticules solides qu'il peut véhiculer. Celles-ci sedéposent en 14, sur le fond du carter 4, et peuvent êtreévacuées par une purge 15 prévue à la partie inférieure ducorps 5. Comme indiqué ci-dessus, le maillage du tamis 13est naturellement adapté à la dimension des particules solides à éliminer.
Le dispositif peut être fixé par tout moyen connu dans la technique sur un organe 16 de la tête de puits. Dans la forme de réalisation décrite, l'organe 16 comporte une 5 011159 partie filetée extérieurement, sur laquelle est vissé unécrou 17, qui prend appui sur un bride de l'extrémitéinférieure de la cloison 9, au-dessous de la base 6.
De façon analogue, un écrou 18, vissé sur une partie5 filetée 19 de l'extrémité supérieure de la cloison 9, àl'extérieur du couvercle 7, prend appui sur celui-ci et le maintient en appui sur le corps 5 du carter 4. L'écrou 18 sollicite en outre une partie saillante 6a dela base 6 du carter 4 en appui contre un épaulement ou une 10 bride de la partie de la cloison 9.
Comme représenté, un raccord 20, muni d'un obturateur,peut être prévu à l'extrémité supérieure de la cloison 9.
Le dispositif conforme à l'invention est donc d'unegrande simplicité et agit par un processus purement 15 mécanique, ce qui le rend particulièrement bien adapté à uneutilisation dans les conditions sévères d'exploitation despuits de production d'hydrocarbures.
Claims (8)
1. Dispositif destiné à équiper la tête d'un puits deproduction d'un fluide, en amont des vannes traversées parce fluide, en vue de retenir les particules solides qu'ilentraîne, ce dispositif comprenant : - un carter fermé (4) apte à être rendu solidaire d'unélément (16) de la tête du puits ; - une chemise (3) apte à être fixée de façon étanche sur la paroiinterne du corps (1) de production du fluide en amont de la ou des sorties latérales (2) équipées des dites vannes,cette chemise (3) étant séparée de la paroi interne du corps(1) par un premier espace annulaire (8) et faisant saillie àl'intérieur du carter (4) de manière à y conduire le fluideproduit par le puits ; - une cloison cylindrique (9) disposée à l'intérieur ducarter (4) autour de la dite chemise (3), dont elle estséparée par un second espace annulaire (10), cette cloison(9) prenant appui de façon étanche contre la partiesupérieure de la chemise (3) et contre la base du carter etétant disposées de façon telle par rapport à celle-ci queles premier et second espaces annulaires (8,10) sont encommunication ; - des premiers orifices (11) ménagés dans la partiesupérieure de la cloison (9) au-dessus de la chemise (3), envue de permettre le passage du fluide amené par celle-cidans le volume séparant la cloison (9) de la partie externe(5) du carter ; - des seconds orifices (12) ménagés dans la partieinférieure de la cloison (9), ces seconds orifices (12)étant séparés de ceux ( 11 ) ménagés à la partie supérieure de cette cloison et permettant le passagedu fluide depuis le volume séparant la cloison (9) de lapartie externe (5) du carter (4) vers le second espaceannulaire (10) ; - et un filtre (13) disposé à l'intérieur du carter (4)à la périphérie de la partie inférieure de la cloison (9)/en regard des seconds orifices (12), ce filtre (13) étant 7 011159 disposé de façon telle que tout le fluide pénétrant par les premiers orifices (11) de la cloison dans le volume séparant cette cloison de la partie externe (5) du carter traverse le filtre (13) avant de pénétrer dans le second volume 5 annulaire (10) par les seconds orifices (12) de la cloison,les débris et matières solides véhiculés par le fluideproduit étant ainsi retenus par le filtre (13) et sedéposant par gravité à la base du volume séparant lefiltre (13) de la partie externe (5) du carter.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le filtre (13) prend appui de façon étanche contre labase du carter (4) et/ou la partie contiguës de la cloison(9) et contre une partie de cette cloison intermédiaireentre les premiers orifices (11) et les seconds orifices 15 (12).
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2,caractérisé en ce que le filtre (13) est monté de façonamovible sur la cloison (9).
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3,20 caractérisé en ce qu'une purge (15) est prévue à la base du carter (4) pour évacuer les particules solides retenues parle filtre (13) et déposées sur la base (6) du carter.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4,caractérisé en ce que la cloison (9) fait saillie en dehors 25 du carter (4) au-dessous de la base (6) de celui-ci et estapte à être rendu rigidement solidaire d'un élément (16) dela tête de puits.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé ence que l'élément (16) de la tête de puits comporte une 30 partie filetée sur laquelle est vissé un écrou (17) quiprend appui sur une bride de la partie de la cloison (9)faisant saillie au-dessous du carter (4).
6 0111 59” REVENDICATIONS
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6,caractérisé en ce que la cloison (9) fait saillie en dehors 35 du carter (4) au dessus d'un couvercle (7) coiffant le corps(5) du carter, et en ce qu'un écrou (18), vissé sur uneportion filetée (19) de la partie saillante de la cloison 011159 (9), prend appui sur la face externe du couvercle (7) pourle maintenir en position.
8 . Dispositif selon les revendications 6 et 7 encombinaison, caractérisé en ce que la base (6) du carter (4) 5 comporte une partie (6a) saillante extérieurement, qui vienten appui sur un épaulement ou une bride de la partie de lacloison (9) faisant saillie au-dessous du carter (4), sousla sollicitation de l'écrou (18) de fixation du couvercle (7).
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