FR2653199A1 - Soupape de commande d'ecoulement d'un fluide dans une conduite de transport de fluide dans un puits souterrain et procede pour faire fonctionner une soupape de fond de puits. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une soupape de sûreté qui est actionnée sous l'effet de variations de la pression d'un fluide de commande appliqué depuis la surface du puits. Elle comprend un clapet (5) qu'un manchon (20) d'actionnement peut amener en position d'ouverture sous l'effet d'un piston de faible diamètre monté sur une broche s'étendant axialement par rapport au corps (10) de la soupape et coopérant avec un cylindre principal qui est fixé au manchon d'actionnement au moyen d'un verrou mobile. Une broche secondaire et un cylindre associés sont alimentés en fluide sous pression au moyen d'une conduite totalement indépendante. Domaine d'application: outils pour puits de pétrole et de gaz, etc.
Description
L'invention concerne une soupape de sûreté utilisée dans des puits
souterrains, tels que des puits de pétrole et de gaz, et en particulier des soupapes qui sont actionnées en réponse à des variations de la pression d'un fluide de commande appliqué par une ou plusieurs conduites de commande s'étendant de l'emplacement de la soupape
souterraine jusqu'à la surface du puits.
Des soupapes souterraines de sûreté sont couramment utilisées dans des puits de pétrole ou de gaz pour empêcher des fluides de s'échapper d'une formation productrice dans le cas d'une détérioration des conduites du puits ou d'éléments de surface du puits. Actuellement, de telles soupapes de sûreté sont incorporées dans la colonne de transport des fluides de production qui est insérée dans le cuvelage du puits et s'étend de la surface du puits jusqu'à la formation productrice. L'écoulement de fluides dans cette colonne intérieure doit être interrompu dans le cas d'une détérioration des tronçons supérieurs du cuvelage, de la colonne ou de la tête du puits. En plaçant ces soupapes dans une position au-dessous de la surface du puits, par exemple au-dessous de la ligne de boue d'un puits marin, on peut fermer la soupape de sûreté afin
d'empêcher les fluides produits de s'échapper.
Les soupapes de sûreté souterraines les plus communes utilisent soit un clapet pivotant, soit une tête de soupape à bille tournante pour ouvrir et fermer la conduite de transport. La tête de soupape est communément actionnée d'une position fermée à une position ouverte en
réponse à un mouvement axial d'un manchon d'actionnement.
Au cours des dernières années, des soupapes souterraines de sûreté ont utilisé des pistons ou cylindres de faible diamètre, mobiles axialement, pour déplacer le manchon d'actionnement. Ces pistons ou cylindres mobiles sont disposés dans un espace annulaire entre l'extérieur d'une conduite centrale d'écoulement de production et la paroi extérieure d'un corps de soupape qui est fixée en série dans le train de tiges de production. On connait des constructions de l'art antérieur dans lesquelles les cylindres pour ces pistons sont montés fixement dans le corps de la soupape, ou bien, en variante, la broche ou les tiges de pistons sont reliées fixement au corps de soupape et les cylindres coopérants peuvent être déplacés par rapport aux tiges fixes de pistons. Chacun des brevets des Etats-Unis d'Amérique N 4 005 751, N 4 119 146 et N 4 161 219 décrit des soupapes souterraines de sûreté comportant un tiroir ou un piston monté dans le corps de
soupape et relié fonctionnellement au manchon d'actionne-
ment de soupape. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 503 913 décrit un actionneur de soupape souterraine de sûreté comportant une tige de piston fixée au corps de la soupape et un cylindre coopérant relié fonctionnellement au
manchon d'actionnement de la soupape.
Parfois, un défaut ou une fuite dans le petit cylindre ou piston empêche le développement d'une force suffisante pour déplacer le manchon d'actionnement de la
soupape jusqu'à une position d'ouverture de la soupape.
Dans ce cas, la disponibilité d'un système hydraulique de secours, comprenant une conduite hydraulique indépendante s'étendant jusqu'à la surface du puits, constitue une adjonction souhaitable. Surtout, si le piston ou cylindre principal ne peut pas fonctionner, il devient souhaitable que la soupape de sûreté soit translatée et bloquée dans une position d'ouverture pour assurer que des outils à câble peuvent être insérés à travers la soupape de sûreté afin d'effectuer la commande d'autres outils placés en fond de trou par rapport à la soupape de sûreté. Un appareil pour effectuer cet actionnement de secours de la soupape de sûreté et/ou le verrouillage de la soupape de sûreté dans une position d'ouverture complète est décrit dans le brevet
des Etats-Unis d'Amérique N 4 796 705.
Un inconvénient de la forme de réalisation montrée dans le brevet N 4 796 705 précité est le fait que le cylindre d'actionnement principal reste enclenché avec le manchon d'actionnement durant le mouvement du manchon vers sa position d'ouverture complète sous l'action d'un cylindre secondaire mobile. Par conséquent, une pression de fluide supplémentaire doit être appliquée au cylindre secondaire pour s'opposer à la force exercée vers le haut par le fluide du puits agissant sur la surface inférieure du cylindre principal. On a donc besoin d'un appareil
perfectionné utilisant des cylindres principal et secon-
daire pour actionner une soupape de sûreté de fond de puits afin de réduire l'amplitude de la pression hydraulique demandée pour manoeuvrer le cylindre secondaire pour
produire le déplacement vers le bas du manchon d'actionne-
ment de la soupape jusqu'à sa position d'ouverture de la soupape, et le verrouillage du mécanisme dans cette position.
Des cylindres principal et secondaire d'action-
nement sont prévus pour un manchon d'actionnement d'une soupape de sûreté de fond de puits, d'une manière similaire à celle décrite dans le brevet N 4 796 705 précité dont la
description est incorporée ici à titre de référence. Au
lieu que le cylindre principal soit relié au manchon d'actionnement et soit donc mobile avec le manchon d'actionnement même lorsque ce dernier est déplacé par le cylindre secondaire, le cylindre principal manoeuvré
conformément à l'invention est relié au manchon d'actionne-
ment par une liaison de butée pour le mouvement d'ouverture et uniquement par un verrou translatable pour un mouvement de fermeture de la soupape. Lorsqu'il devient souhaitable d'effectuer la manoeuvre de la soupape de sûreté de fond de
puits par le cylindre secondaire, un plongeur d'enclenche-
ment d'un verrou situé à l'extrémité inférieure du cylindre secondaire s'enclenche avec le verrou translatable et réalise la déconnexion entre le cylindre principal et le manchon d'actionnement, tandis qu'il effectue en même temps la connexion du cylindre secondaire avec ce manchon d'actionnement. Ainsi, la force demandée pour produire la poursuite du mouvement de descente du manchon d'actionne- ment par le cylindre secondaire est sensiblement réduite, car le cylindre principal est à présent indépendant du manchon d'actionnement et, par conséquent, aucune poussée exercée vers le haut sur le cylindre principal par les
fluides du puits n'est transmise au manchon d'actionnement.
L'alimentation en fluide de commande du cylindre secondaire est également réalisée d'une manière inédite conformément à l'invention. Un corps de soupape secondaire est bridé sur le train de tiges en une position audessus du corps principal de la soupape de sûreté, et ce corps de soupape définit un passage d'écoulement s'étendant
axialement. L'extrémité supérieure de ce passage d'écoule-
ment est reliée à un conduit de commande de faible diamètre s'étendant jusqu'à la surface du puits, tandis que l'extrémité inférieure du passage d'écoulement est reliée au conduit dans le corps de soupape qui alimente le
cylindre secondaire en fluide de commande.
Un clapet métallique de retenue, interposé dans ce passage de fluide, empêche tout écoulement du fluide vers le haut dans le passage d'écoulement. Ainsi, on s'assure que les fluides du puits ne peuvent pas s'élever jusqu'à la surface grâce au conduit de commande alimentant le cylindre secondaire. De plus, un barrage de rupture est monté de façon étanche à travers le passage d'écoulement pour empêcher la manoeuvre accidentelle du cylindre secondaire durant une descente ou d'autres opérations préliminaires du puits. Le barrage de rupture est choisi de façon à empêcher l'écoulement du fluide de commande dans le passage d'écoulement jusqu'à ce que la pression du fluide
de commande secondaire se soit élevée à un niveau prédéter-
miné. Ainsi, une action définitive doit être effectuée avec le fluide de commande secondaire avant qu'une partie
quelconque de celui-ci soit fournie au cylindre secondaire.
Enfin, un disque de fermeture étanche de rupture est soudé entre le cylindre secondaire et un épaulement situé sur la broche secondaire pour empêcher les fluides du puits d'entrer dans le cylindre secondaire avant l'application du
fluide de commande sous pression préalablement choisi.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: - les figures lA, lB et 1C représentent ensemble une vue en coupe verticale d'une soupape de sûreté de fond de puits selon l'invention, la soupape de sûreté étant représentée dans sa position fermée; - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1A; - la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la figure lB; - les figures 4A et 4B représentent ensemble une vue en coupe verticale suivant la ligne 4-4 de la figure 2; les figures 5A et 5B sont des vues en coupe correspondant aux figures 4A et 4B, mais illustrant la manoeuvre du manchon d'actionnement pour la soupape de sûreté par le cylindre secondaire, laquelle manoeuvre a provoqué la déconnexion entre le cylindre principal et le manchon d'actionnement; - la figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne 6-6 de la figure lB; - la figure 7 est une vue en coupe verticale d'un corps d'alimentation en fluide pour le cylindre secondaire monté sur la colonne de production d'un point situé au-dessus de la soupape de sûreté; et - la figure 8 est une vue en coupe suivant la
ligne 8-8 de la figure 7.
En référence aux figures 1A, lB et 1C, une soupape de sûreté 1 selon l'invention comprend un ensemble de corps extérieur 10, une tête de soupape mobile, dans ce cas un clapet de soupape 5, et un manchon d'actionnement 20 monté concentriquement pour se déplacer axialement à l'intérieur de la lumière de l'ensemble de corps extérieur et définissant un espace annulaire 20a entourant une partie majeure de l'extérieur du manchon d'actionnement 20 et délimité par un tronçon de lumière inférieur lob de
diamètre agrandi de l'ensemble de corps extérieur 10.
Un raccord supérieur 12 est prévu sur l'en-
semble de corps 10 et comporte des moyens classiques, à son extrémité supérieure (non représentée), pour être relié par vissage à un train de tiges TS formant une colonne de production (figure 7) s'étendant jusqu'à la surface du puits. L'extrémité inférieure du raccord supérieur 12 est reliée classiquement par des filets 10c à l'extrémité supérieure de l'ensemble de corps extérieur 10. L'extrémité inférieure du raccord supérieur 12 aboutit à une surface plane annulaire intérieure 12a qui est pourvue de plusieurs
trous verticaux taraudés 12b, espacés circonférentielle-
ment. La majorité de ces trous reçoit par vissage les
extrémités supérieures 30a de tiges 30 de guidage s'éten-
dant vers le bas. Des écrous 30b de blocage fixent les
liaisons vissées.
Au moins deux trous adjacents 12c, plus grands, sont utilisés respectivement pour le montage d'une broche creuse principale 14 et d'une broche creuse secondaire 16 dans une disposition adjacente et côte à côte dans l'espace annulaire 20a. Deux passages 12d d'alimentation en fluide, s'étendant axialement (un seul étant représenté), sont prévus dans le raccord supérieur 12 afin de communiquer respectivement avec les lumières intérieures 14a et 16a de chacune des broches creuses 14 et 16. Une tuyauterie classique relie la broche creuse principale 14 à une colonne 7 de commande menant à une source de fluide de commande située à la surface du puits (non représentée), tandis que le passage 12d d'alimentation pour la broche creuse secondaire 16 est relié par un conduit 8 à un corps 27 de soupape fixé autour de la colonne TS comme montré sur les figures 6 et 7. Les pièces de soupape contenues dans le
corps 27 de soupape seront décrites en détail ci-après.
La partie inférieure de l'ensemble de corps extérieur 10 est pourvue de filets extérieurs lod qui coopèrent avec des filets intérieurs correspondants prévus sur l'extrémité supérieure d'un corps 10e de montage de soupape. L'extrémité inférieure du corps 10e de montage de soupape présente des filets extérieurs 10f pour le montage de l'extrémité supérieure tubulaire de tout outil approprié de puits ou de toute colonne (non représenté) qui descend
jusqu'à la zone de production du puits.
Le clapet ou la palette de soupape 5 est représenté dans sa position fermée sur la figure lC, la partie extrême inférieure 20d du manchon 20 d'actionnement étant placée au-dessus du clapet 5. Ce dernier est monté dans le corps 10e de montage de soupape sur un axe transversal 5a et il est rappelé vers une position de fermeture par un ressort 5b de torsion, position de fermeture dans laquelle il s'étend à travers la lumière intérieure de l'ensemble de corps tubulaire 10. Dans cette position de fermeture, une surface 5c d'obturation prévue sur la périphérie du clapet 5 bute de façon hermétique contre des surfaces métalliques et/ou élastomériques d'obturation prévues sur un siège 6 d'obturation qui est monté à l'intérieur d'un alésage annulaire lOg formé dans l'extrémité inférieure du corps 10e de montage de soupape et qui y est retenue par un manchon 4 fixé par des filets 4a au bas de l'ensemble de corps principal 10. Un mouvement de descente du manchon 20 d'actionnement de la soupape amène à force le clapet ou la palette 5 de soupape dans sa position dans laquelle il est représenté en traits tiretés sur la figure lC, le clapet 5 étant alors disposé dans un évidement 4b formé dans la paroi du manchon 4. La broche creuse principale 14 est entourée de
façon coulissante et étanche par un cylindre principal 15.
Un ensemble d'étanchéité 14s à piston dynamique (figure lB) est prévu sur la partie inférieure de la broche principale 14 et coopère de manière étanche avec la paroi 15a de l'alésage du cylindre 15. L'ensemble d'étanchéité 14s peut être constitué de l'un quelconque de plusieurs agencements bien connus d'étanchéité à piston, et, si des conditions extrêmes de pression et de température doivent être
rencontrées, un tel ensemble d'étanchéité est avantageuse-
ment de type non élastomérique tel que celui montré dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 743 033. La nature spécifique de l'ensemble 14s d'étanchéité ne fait pas partie de l'invention et ne sera donc pas décrite en
détail.
Le cylindre principal 15 est formé d'un assemblage vissé de trois pièces tubulaires, à savoir un manchon supérieur 15b d'étanchéité, un manchon central 15c définissant un alésage de cylindre et une partie pleine inférieure 15d de verrouillage. En référence à la figure 1A, l'extrémité supérieure du manchon 15b d'étanchéité présente une configuration conique 15e et coopère, lorsque le cylindre 15 est dans sa position la plus haute, avec un manchon métallique 14b de siège de joint qui est fixé par vissage dans l'un des trous taraudés agrandis 12c prévu dans la surface inférieure 12a du raccord supérieur 12. Le manchon 14b de siège de joint d'étanchéité assure aussi la fixation étanche de l'extrémité supérieure de la broche principale 14 à la surface inférieure 12a du raccord
supérieur 12.
La partie centrale 15c à alésage de cylindre (figure lB) de l'assemblage 15 de cylindre est fixée par des filets 15f à l'extrémité supérieure de la partie pleine
d de verrouillage de l'assemblage 15 de cylindre.
L'extrémité supérieure de la partie 15d de verrouillage est pourvue d'un alésage 15g ouvert à son extrémité, dans lequel est convenablement monté un élément 15h de siège de soupape qui définit un siège conique 15j de soupape. Le siège conique 15j de soupape coopère de façon étanche avec une surface conique 14e tournée vers le bas, prévue sur
l'extrémité inférieure de la broche creuse principale 14.
Par conséquent, lorsqu'aucune pression de fluide n'est appliquée à la lumière intérieure 14a de la broche 14, l'assemblage de cylindre principal 15 est repoussé vers le haut par les forces de ressort agissant sur lui et le manchon d'actionnement 20, comme décrit ci-après. Le passage d'un fluide dans la lumière 14a de la broche creuse 14 est empêché par le joint métallique d'obturation formé entre le siège de joint conique 15j et l'extrémité
inférieure conique 14e de la broche creuse principale 14.
L'assemblage de cylindre principal 15 est rappelé vers le haut par un ressort 15m qui agit entre un épaulement 20b du manchon d'actionnement et un épaulement 15n défini sur
l'extrémité supérieure de la partie pleine 15t de l'en-
semble d'étanchéité principal.
L'extrémité inférieure de la partie 15d de verrouillage de l'assemblage de cylindre principal 15 est reliée de façon amovible au manchon cylindrique 20. Comme on peut mieux le voir sur les figures lB et 3, la partie médiane du manchon d'actionnement 20 est pourvue d'une saillie radiale 20b qui coupe la trajectoire du mouvement du cylindre principal 15 ainsi que de l'assemblage de cylindre secondaire 17, comme décrit ci- après. La saillie b présente deux trous verticaux adjacents 20c et
l'extrémité inférieure de la partie pleine 15d d'actionne-
ment de l'assemblage de cylindre principal 15 fait normalement saillie à travers l'un de ces trous. Une fente horizontale 20e est prévue à travers les trous 20c et un verrou translatable 22 est monté dans cette fente. Le verrou 22 présente un trou vertical 22a qui peut être aligné avec les trous 20c et permet donc un passage libre de l'assemblage de cylindre principal 15 vers le haut. Le verrou 22 est maintenu dans sa position normale, bouchant partiellement les deux trous 20c, par une goupille 23 de cisaillement et, dans cette position, la paroi latérale du trou 22a du verrou 22 s'enclenche avec une rainure transversale 15k ménagée dans l'extrémité inférieure de la partie d'actionnement 15d de l'assemblage de cylindre principal 15 et bloque en fait l'assemblage de cylindre principal sur le manchon d'actionnement 20. Comme décrit ci-après, le verrou 22 peut être déplacé transversalement par rapport au cylindre principal 15 et peut en être libéré par un mouvement vers le bas de l'assemblage de cylindre
secondaire 17. La broche creuse secondaire 16 et l'as-
semblage de cylindre secondaire 17 avec lequel elle coopère
seront à présent décrits en détail.
La broche creuse secondaire 16 est fixée dans la face inférieure 12a du raccord supérieur 12 par un manchon 16b d'étanchéité qui fonctionne de la même manière que le manchon 14b d'étanchéité pour la broche creuse principale 14 (figure 4A). Un assemblage de cylindre secondaire 17 coopère de façon coulissante et étanche avec la broche creuse secondaire 16; cependant, la longueur totale de l'assemblage de cylindre secondaire 17 est inférieure à la longueur de l'assemblage de cylindre principal 15, comme montré sur la figure 4B. L'assemblage de broche secondaire comprend un élément de corps de cylindre 17a qui est relié par vissage, à son extrémité
inférieure, à un élément plein 17b d'actionnement compor-
tant une partie extrême descendante 17c, de forme conique, qui porte contre la paroi latérale d'un second trou 22b du verrou 22 pour translater horizontalement le verrou 22 d'une position d'enclenchement avec l'assemblage de
cylindre principal 15 jusqu'en enclenchement avec l'as-
semblage de cylindre secondaire 17 lorsque cet assemblage 17 est déplacé vers le bas sous l'effet de l'application d'une pression de fluide à la lumière 16a de la broche
creuse secondaire 16.
Un assemblage de joint d'étanchéité dynamique 16c du type à piston est prévu à proximité immédiate de l'extrémité inférieure de la broche secondaire creuse 16 pour coopérer de façon étanche avec l'alésage intérieur 17d de la partie cylindrique 17b. Bien que l'assemblage 16c d'étanchéité puisse être de tout type classique, on préfère utiliser un élément d'étanchéité dynamique 16c pour réaliser le joint d'étanchéité et faire appel à un clapet de retenue à contact métal sur métal, décrit ciaprès en regard de la figure 7, pour empêcher un écoulement montant des fluides du puits par la conduite de fluide fournissant le fluide de commande à l'assemblage de cylindre secondaire 17. La manoeuvre du verrou translatable 22 par un
mouvement de descente de l'assemblage de cylindre secon-
daire 17 apparaît de façon aisée sur les figures 4A et 4B.
Le second trou vertical 22b prévu dans le verrou 22 reçoit la partie extrême conique 17c de l'assemblage de cylindre secondaire 17 et cette surface conique applique une force transversale au verrou 22, sectionnant ainsi la goupille 23 de cisaillement et dégageant le verrou de l'assemblage de cylindre principal 15 pour l'amener en enclenchement verrouillé avec l'extrémité conique 17c de l'assemblage de cylindre secondaire, avantageusement par l'entrée en contact d'un épaulement radial 17f situé sur l'extrémité supérieure de la partie conique 17c avec les surfaces 20d, tournées vers le haut, entourant les trous verticaux 20c qui traversent l'épaulement radial 20b prévu sur le manchon
d'actionnement.
Il convient de noter en particulier que l'assemblage de cylindre secondaire 17 peut effectuer la libération du verrou 22 par rapport à l'assemblage de cylindre principal 15 en une position axiale quelconque de l'assemblage de cylindre principal, allant de la position de soupape fermée montrée sur la figure 4B jusqu'à une position d'ouverture complète de la soupape de sûreté, qui n'est pas illustrée. En toute position, le verrou est libéré de l'assemblage de cylindre principal 15, cet assemblage est immédiatement libéré de toute connexion directe avec le manchon 20 d'actionnement et est élevé à force par la pression des fluides du puits jusqu'à une position en butée contre un épaulement tourné vers le bas,
prévu sur le manchon 14b du siège d'obturation étanche.
Ainsi, la force exercée vers le haut par les fluides du puits sur l'assemblage de cylindre principal 15 n'a pas à être surmontée par la pression du fluide fournie à l'assemblage de cylindre secondaire 17, et cet assemblage de cylindre 17 peut déplacer le manchon d'actionnement 20 vers le bas jusqu'à sa position la plus basse illustrée sur la figure 5B, dans laquelle la tête de soupape 5 est
déplacée vers sa position d'ouverture de la soupape.
Le verrouillage de la tête 5 de soupape dans sa position d'ouverture complète est réalisé par plusieurs verrous ou coins 18 translatables radialement, montés sur la broche secondaire 16 au-dessus de l'élément 16c d'étanchéité et rappelés vers l'extérieur par un ressort 18a. Les éléments de verrouillage coopèrent avec des dentures de crémaillère 17s prévues dans un chambrage ménagé dans l'extrémité supérieure de l'assemblage de
cylindre secondaire 17.
Le manchon 20 d'actionnement de la soupape comporte également, à sa partie médiane supérieure, une bride radiale 24 s'étendant circonférentiellement (figure 2). La bride 24 présente plusieurs encoches 24a espacées circonférentiellement destinées à recevoir respectivement des manchons 32 de guidage à travers lesquels les tiges 30 de guidage sont insérées. Les manchons 32 de guidage comportent des épaulements 32a s'étendant radialement qui s'étendent au-dessous des parties pleines de la bride radiale 24 du manchon 20 d'actionnement. De plus, la bride périphérique 24 du manchon 20 d'actionnement de la soupape présente une encoche agrandie 24b qui reçoit l'assemblage de cylindre principal 15 et l'assemblage de cylindre secondaire 17 disposés côte à côte. Le cylindre principal
est pourvu d'une bride annulaire 15p qui s'étend au-
dessus des bords adjacents de l'encoche 24b afin qu'un mouvement de descente de l'assemblage de cylindre principal
produise un mouvement de descente du manchon d'actionne-
ment 20 et du manchon de guidage 32. L'assemblage de cylindre secondaire 17 ne comporte pas d'épaulement en
saillie à son extrémité supérieure et le manchon d'action-
nement 20 peut donc se déplacer vers le bas, indépendamment du cylindre secondaire 17, jusqu'à ce que ce dernier soit alimenté en fluide de commande sous pression pour provoquer l'enclenchement de sa partie inférieure 17b d'actionnement avec le verrou 22 et produire donc un mouvement du manchon d'actionnement vers le bas tant qu'une pression de fluide suffisante est maintenue à l'intérieur du cylindre
secondaire 17.
Un siège annulaire 34 de ressort entoure le
manchon 20 d'actionnement et est traversé par les ex-
trémités inférieures des tiges 30 de commande auxquelles il
est fixé par des anneaux fendus 30c (voir figures lB et 6).
Un puissant ressort 36 entoure chacune des tiges 30 de commande et agit entre le siège 34 de ressort et le manchon 32 de guidage pour communiquer une poussée vers le haut au manchon 20 d'actionnement afin de le déplacer vers sa position de fermeture de la soupape. Il est évident qu'il peut ne pas être nécessaire de placer un puissant ressort autour de chacune des tiges de guidage si le nombre des ressorts puissants prévus convient pour satisfaire au réglementations concernant les mouvements de sécurité intrinsèque du manchon 20 d'actionnement vers sa position
supérieure de fermeture de la soupape.
Dans des formes de réalisation de l'art antérieur, telles que celles illustrées dans le brevet N 4 796 705 précité, le cylindre secondaire destiné à réaliser le verrouillage de la soupape de sûreté dans sa position d'ouverture est alimenté en fluide de commande sous pression par l'intermédiaire d'un conduit séparé menant jusqu'à la surface. Conformément à l'invention, un corps 27 de soupape est inséré dans un tel conduit. Ce corps de soupape est montré sur les figures 7 et 8. Le corps 27 de soupape comprend un élément globalement cylindrique, en segments, qui est fixé par des vis 27b
entre des brides semi-cylindriques 27a et 27c de retenue.
Comme mentionné précédemment, le corps 27 de soupape est avantageusement bridé sur le train de tiges de la colonne de production TS en une position située au-dessus du corps de la soupape de sûreté. Le corps 27 de soupape définit un passage axial 27d qui est pourvu d'un chambrage élargi 27e, à filetage intérieur, à son extrémité inférieure, et d'un chambrage élargi 27f, fileté intérieurement, à son extrémité supérieure. Un manchon 28 de siège de ressort est monté dans le chambrage inférieur 27e et un ressort 28a bute contre un rebord formé par un chambrage 28b dans la lumière centrale 28c du siège 28 de ressort. Le ressort 28a applique à force un clapet de retenue à bille 28d contre un siège conique 27g tourné vers le bas, formé autour du passage central 27d de fluide. L'extrémité inférieure du siège 28 de ressort présente un chambrage élargi 28e, à filetage intérieur, qui reçoit un raccord classique 28f de tuyau, y ancrant l'extrémité supérieure du tuyau 8. Il est rappelé que le tuyau 8 communique avec la bride creuse 16
et donc avec l'intérieur du cylindre secondaire 17.
Le chambrage supérieur 27f du corps de soupape 27 reçoit un ancrage classique 31 de tuyau par lequel un tuyau 8a de fluide de commande s'étendant jusqu'à la surface du puits est ancré de façon étanche sur le corps de soupape 27. Immédiatement au-dessous de l'ancrage 31 de tuyau, unchambrage 27h de diamètre plus petit, fileté intérieurement, est formé dans le passage 27d de fluide et un diaphragme de rupture 33 est disposé transversalement au passage axial 27d par un élément creux 33a de bouchon et un écrou 33b qui est vissé dans les filets intérieurs 27h. La résistance du diaphragme 33 est choisie de façon que ce diaphragme puisse être rompu sous une pression de fluide prédéterminée, habituellement supérieure à plusieurs
milliers de kPa.
Immédiatement au-dessous du diaphragme de rupture 33, un filtre 34 est monté de façon à retenir des morceaux du diaphragme 33 lorsqu'il se rompt et d'empêcher ces morceaux de passer dans le courant de fluide descendant à travers le clapet de retenue à bille 28d et donc
d'arriver dans le conduit 8 de fluide de commande.
L'espace entier situé entre le diaphragme de
rupture 33 et le disque de rupture 40 prévus sur l'ex-
trémité supérieure du cylindre secondaire 17 pour obturer hermétiquement le jeu annulaire entre l'intérieur du cylindre mobile 17 et l'extérieur d'une bride 16m, prévue sur la broche creuse secondaire 16, est fermé de façon étanche à la surface du puits pour maintenir une pression atmosphérique dans cet espace. On s'assure ainsi que le diaphragme de rupture 33 n'est pas soumis à la pression des fluides du puits afin d'assurer une pression de travail
indépendante de la pression de la colonne.
Etant donné que l'assemblage de cylindre secondaire 17 peut se trouver dans le puits pendant plusieurs années avant qu'il soit nécessaire de le mettre en action, il est très souhaitable que les fluides du puits, de par leurs propriétés corrosives naturelles, ne puissent pas entrer à l'intérieur de l'assemblage de cylindre secondaire, même sous forme de très petites fuites à travers des joints d'étanchéité classiques prévus dans l'espace annulaire entre l'alésage 17d du cylindre secondaire et l'extérieur de la broche creuse secondaire 16. Pour cette raison, un joint d'étanchéité intégré, à l'épreuve des fuites, est prévu pour cet espace annulaire, ce joint comprenant un disque métallique 40 de cisaillement (figure 4A) qui est fixé par des soudures annulaires 42, ou par d'autres moyens, tels que de la colle, de la soudure ou des filets, sur la face extrême supérieure de la partie de cylindre supérieure 17a et un épaulement élargi 16m prévu sur la partie supérieure de la broche secondaire 16. Ainsi, Il faut appliquer à l'assemblage de cylindre 17 une force hydraulique suffisante pour cisailler le disque 40 d'étanchéité. Si cela est souhaité, un ressort comprimé 17n peut être prévu entre la partie d'actionnement pleine 17b de l'assemblage de cylindre secondaire et le bas de la broche secondaire 16 pour aider à amorcer le mouvement de descente de l'assemblage de cylindre secondaire après que
le disque 40 d'étanchéité a été cisaillé.
Le fonctionnement de l'appareil décrit ci-
dessus apparaîtra de façon évidente à l'homme de l'art. Le déplacement normal de la soupape de sûreté, de sa position fermée rappelée par ressort jusqu'à sa position d'ouverture complète, est réalisé par l'application d'une pression de fluide au moyen de la conduite de commande principale à la broche creuse 14 et a donc pour effet d'agir contre la surface de la paroi extrême fermée de l'assemblage de cylindre 15 pour provoquer le mouvement de descente de cet assemblage de cylindre. Ce mouvement de descente de l'assemblage de cylindre 15 produit un déplacement vers le bas du manchon d'actionnement 20 et en même temps une compression des puissants ressorts 36 montés sur les tiges 30 de guidage. Tant que la pression du fluide de commande est maintenue dans le cylindre principal 15 à un niveau suffisant pour vaincre la poussée exercée vers le haut par les ressorts puissants 36 entourant les tiges 30 de guidage, le manchon 20 d'actionnement de la soupape reste dans sa position la plus basse d'ouverture de la soupape et le clapet de soupape 5 est donc maintenu dans sa position
d'ouverture complète telle que montrée sur la figure 1C.
Sous l'effet d'une baisse de la pression du fluide de commande appliquée au cylindre principal 15, les puissants ressorts 36, aidés par la pression des fluides du puits agissant sur le cylindre principal 15, font monter à force l'assemblage de cylindre principal, déplaçant ainsi le manchon d'actionnement 20 vers sa position supérieure de fermeture de la soupape et permettant au clapet 5 de soupape de se fermer sous la force de son ressort de torsion. Durant toutes ces opérations normales de la soupape de sûreté sous l'action de l'assemblage de cylindre principal 15, l'assemblage de cylindre secondaire 17 reste dans sa position la plus haute telle que montrée sur les figures 4A et 4B. Cependant, si l'assemblage de cylindre principal 15 ne parvient pas à produire le mouvement d'ouverture du clapet de soupape 5 pour une raison quelconque, ou bien si l'on souhaite bloquer le clapet de soupape 5 dans une position d'ouverture, une pression de fluide de commande secondaire est alors appliquée au conduit de fluide secondaire 8b s'étendant de la surface du puits jusqu'au corps de soupape 27. Lorsque cette pression de fluide de commande secondaire atteint une amplitude égale à la résistance à la rupture du diaphragme de rupture 33, avantageusement de l'ordre de 84 MPa, ce diaphragme se rompt et permet à la pression du fluide de commande secondaire d'être appliquée à l'intérieur de la broche secondaire 16, exerçant ainsi une force vers le bas sur l'extrémité inférieure fermée de l'assemblage de cylindre secondaire 17. Cet assemblage de cylindre ne se déplace que lorsque la force exercée vers le bas est suffisante pour provoquer le cisaillement de l'élément d'étanchéité 40 à disque soudé qui s'étend sur l'extrémité supérieure du cylindre 17 et sur la face supérieure de l'épaulement 16n prévu sur la broche secondaire 16. Lorsque le disque 40 d'étanchéité est rompu, l'assemblage de cylindre secondaire 17 descend et son extrémité inférieure 17c de forme conique
porte contre le verrou 22 et déplace le verrou latérale-
ment, ou dans un plan perpendiculaire à l'axe du corps principal, afin simultanément de libérer le verrou du cylindre principal 15 et de provoquer l'entrée en contact de l'assemblage de cylindre secondaire 17 avec l'épaulement annulaire 20b prévu sur le manchon d'actionnement 20 à
l'intérieur duquel le verrou est monté de façon mobile.
L'assemblage de cylindre secondaire 17 peut ainsi achever le mouvement de descente du manchon d'actionnement 20 jusqu'à sa position d'ouverture complète de la soupape et faire ainsi pivoter le clapet de soupape 5 vers sa position d'ouverture. Lorsque l'assemblage de cylindre secondaire 17 atteint cette position d'ouverture complète, les éléments 18 de verrouillage, translatables radialement, sont rappelés vers l'extérieur pour s'enclencher avec les
dentures de crémaillère prévues dans le chambrage de l'ex-
trémité supérieure du cylindre secondaire 17. Cet enclen-
chement empêche tout mouvement montant de retour du cylindre secondaire et verrouille donc de façon permanente
le clapet de soupape 5 dans sa position d'ouverture.
Lorsque l'assemblage de cylindre principal 15 est déplacé vers le haut par des fluides du puits et par la compression du ressort 15m qui entoure l'extrémité inférieure pleine 15d du cylindre principal 15, un contact étanche métal sur métal est réalisé entre l'extrémité inférieure de la broche creuse 14 et l'évidement conique prévu dans l'extrémité supérieure des parties supérieures
de l'extrémité inférieure fermée du cylindre principal 15.
Inversement, lorsque le cylindre principal 15 est dans sa position la plus haute telle que montrée sur la figure 4A, un contact étanche métal sur métal est également établi entre la surface conique 15e de la partie de tête 15b du cylindre principal 15 et une surface d'angle tournée vers le bas prévue sur le bouchon 14b par lequel la broche
principale creuse 14 est fixée au raccord supérieur 12.
Ainsi, ce contact étanche métal sur métal est maintenu par la force de compression exercée par le ressort 15m et par l'action de la pression du puits sur le cylindre 15, empêchant donc les fluides du puits de pénétrer par fuite dans le conduit de commande s'étendant jusqu'à la surface du puits, en cas de défaillance des joints d'étanchéité 14s. Il est évident à l'homme de l'art qu'une soupape à bille tournante pourrait être aisément utilisée à la place de la soupape de clapet et que l'expression "tête de soupape" utilisée dans la présente demande a été choisie pour désigner l'une ou l'autre de ces deux formes de structures bien connues des soupapes de sûreté de fond de puits. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la soupape décrite et représentée
sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (18)
1. Soupape destinée à commander l'écoulement d'un fluide dans un conduit (TS) de transport de fluide dans un puits souterrain, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps tubulaire (10) de soupape définissant un passage axial de fluide, un élément d'obturation (5) de soupape monté de façon mobile dans le corps de soupape pour se déplacer entre des positions d'ouverture et de fermeture par rapport au passage de fluide, un premier moyen élastique (5b) rappelant l'élément d'obturation de la soupape vers ladite position de fermeture, un manchon (20) d'actionnement de soupape monté concentriquement dans le corps tubulaire de la soupape afin d'effectuer des mouvements axiaux entre deux positions par rapport à l'élément d'obturation de soupape, ce manchon, dans une première des deux positions, amenant l'élément d'obturation de soupape en position d'ouverture et, dans l'autre des deux positions, permettant à l'élément d'obturation de soupape de se fermer, un second moyen élastique (36) rappelant le manchon d'actionnement de soupape vers l'autre position, le manchon d'actionnement de soupape définissant un espace annulaire (20a) entre sa surface extérieure et le passage axial de fluide du corps, une broche (14) étant disposée dans l'espace annulaire dans lequel elle s'étend axialement et ayant une extrémité supérieure fixée au corps, la broche présentant une lumière évidée (14a), des moyens comprenant un premier conduit de fluide s'étendant jusqu'à la surface pour appliquer un fluide sous pression à la lumière de la broche, un cylindre principal (15) , ayant une extrémité inférieure fermée, étant monté de manière coulissante et étanche sur la broche, ce cylindre principal définissant une chambre à pression de fluide communiquant avec la lumière de la broche creuse afin qu'un fluide sous pression appliqué à la lumière de la broche creuse repousse le cylindre principal vers le bas, un verrou mobile (22) étant destiné à fixer de façon amovible le cylindre principal du manchon d'actionnement de la soupape afin que l'application d'un fluide sous pression par le premier conduit de fluide déplace l'élément d'obturation de soupape vers ladite position d'ouverture, un cylindre secondaire (17) étant disposé à l'extérieur du manchon d'actionnement de la soupape par rapport auquel il s'étend axialement, un piston secondaire (16c) coopérant de façon coulissante et étanche avec la lumière du cylindre secondaire, l'un du cylindre secondaire et du piston étant fixé au corps de soupape et l'autre étant mobile axialement par rapport au corps de la soupape, un second conduit de fluide (8) étant destiné à appliquer un fluide sous pression à la lumière du cylindre secondaire pour produire un mouvement axial de l'autre dudit cylindre secondaire et du piston, des moyens (17b, 17c), situés sur l'autre dudit cylindre secondaire et du piston, étant destinés à s'enclencher avec le verrou mobile et à le déplacer pour déconnecter le manchon d'actionnement de soupape du cylindre principal et connecter l'autre dudit cylindre secondaire et du piston au manchon d'actionnement de la soupape, afin qu'un fluide sous pression appliqué à la lumière du cylindre secondaire puisse déplacer le manchon d'actionnement de la soupape vers ladite position d'ouverture de la soupape, et des moyens de verrouillage (17s, 18) pouvant agir entre le cylindre secondaire et le piston pour verrouiller le cylindre secondaire et le piston dans une position relative
correspondant à la position d'ouverture de la soupape.
2. Soupape destinée à commander l'écoulement dans un conduit (TS) de transport de fluide dans un puits souterrain, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps tubulaire (10) de soupape définissant un passage axial de fluide, un élément d'obturation (5) de soupape monté de façon à pouvoir se déplacer dans le corps de soupape entre des positions d'ouverture et de fermeture par rapport au passage de fluide, un premier moyen élastique (5b) rappelant l'élément d'obturation de soupape vers ladite position de fermeture, un manchon (20) d'actionnement de la soupape monté concentriquement à l'intérieur du corps tubulaire de soupape pour effectuer des mouvements axiaux entre deux positions par rapport à l'élément d'obturation de soupape, positions dans une première desquelles il déplace l'élément d'obturation de soupape vers ladite position d'ouverture et dans l'autre desquelles il permet à l'élément d'obturation de soupape de se fermer, un second moyen élastique (36) rappelant le manchon d'actionnement de
la soupape vers ladite autre position, le manchon d'action-
nement de la soupape définissant un espace annulaire (20a) entre sa surface extérieure et le passage axial de fluide du corps, une broche (14) étant disposée dans l'espace annulaire dans lequel elle s'étend axialement et ayant une extrémité supérieure fixée au corps, la broche présentant une lumière évidée (14a), des moyens comprenant un premier conduit de fluide qui s'étend jusqu'à la surface pour appliquer un fluide sous pression à la lumière de la broche, un cylindre principal (15), qui a une extrémité inférieure fermée, étant monté de façon coulissante et étanche sur la broche creuse et définissant une chambre à pression de fluide communiquant avec la lumière de la broche afin qu'un fluide sous pression appliqué à la lumière de la broche repousse le cylindre principal axialement par rapport à la broche creuse, un verrou mobile (22) étant destiné à fixer de façon amovible le cylindre principal au manchon d'actionnement de la soupape afin que l'application d'un fluide sous pression par l'intermédiaire du premier conduit de fluide déplace l'élément d'obturation de soupape vers ladite position d'ouverture, une seconde broche (16) étant disposée dans l'espace annulaire dans lequel elle s'étend axialement et son extrémité supérieure étant fixée au corps, la seconde broche comportant une lumière évidée (16a), des moyens comprenant un second conduit de fluide (8) s'étendant jusqu'à la surface pour appliquer un fluide sous pression à la lumière de la seconde broche, un cylindre secondaire (17), qui est fermé à son extrémité inférieure, étant monté de façon coulis- sante et étanche sur la broche afin qu'un fluide sous pression appliqué par l'intermédiaire du second conduit de fluide sollicite axialement le cylindre secondaire, des moyens (17b, 17c), situés sur le cylindre secondaire, étant destinés à s'enclencher avec le verrou mobile et le déplacer pour déconnecter le cylindre principal du manchon d'actionnement de la soupape et pour connecter le cylindre secondaire au manchon d'actionnement de la soupape, et des moyens (17s, 18) de verrouillage pouvant agir entre le cylindre secondaire et le piston pour verrouiller le cylindre secondaire et le piston dans une position relative
correspondant à ladite position d'ouverture de la soupape.
3. Soupape selon l'une des revendications 1 et
2, caractérisée en ce que l'élément d'obturation de la soupape est déplacé vers ladite position d'ouverture par un mouvement de descente du manchon d'actionnement de la soupape.
4. Soupape selon l'une des revendications 1 et
2, caractérisée en ce que les moyens de verrouillage comprennent des dentures de crémaillère (17s) formées sur l'un du cylindre secondaire et du piston, et un élément (18) de verrouillage, mobile radialement, monté sur l'autre dudit cylindre secondaire et dudit piston et coopérant avec les dentures de crémaillère dans ladite position relative du cylindre secondaire et du piston correspondant à la
position d'ouverture de la soupape du manchon d'actionne-
ment de cette soupape.
5. Soupape de sûreté pour puits souterrain destinée à commander l'écoulement d'un fluide dans un conduit (TS) de puits, caractérisé en ce qu'il comporte un corps (10) présentant une lumière, et un élément (5) d'obturation de soupape mobile entre des positions d'ouverture et de fermeture pour commander l'écoulement d'un fluide dans la lumière, un élément tubulaire (20) mobile télescopiquement dans le corps pour commander le mouvement de l'élément d'obturation de la soupape, et un moyen de rappel (36) destiné à déplacer l'élément tubulaire dans un sens fermant la soupape, un cylindre principal (15) situé dans le corps, un piston principal (14) mobile dans le cylindre principal en réponse à la pression d'un fluide dans ce cylindre principal, un verrou mobile (22) destiné à fixer de façon amovible l'un, mobile, du cylindre principal et du piston principal, à l'élément tubulaire, un premier conduit de fluide destiné à appliquer un fluide sous pression à la lumière du cylindre principal pour déplacer ainsi l'élément tubulaire dans la direction provoquant la fermeture de la lumière par l'élément d'obturation de soupape, un cylindre secondaire (17) disposé à l'extérieur du manchon d'actionnement de la soupape par rapport auquel il.s'étend axialement, un piston secondaire (16) coopérant de façon coulissante et étanche avec l'alésage du cylindre secondaire, l'un du cylindre secondaire et du piston étant fixé au corps de soupape et l'autre étant mobile axialement par rapport au corps de soupape, un second conduit de fluide (8) destiné à appliquer un fluide sous pression à l'alésage du cylindre secondaire pour produire un mouvement axial de l'autre dudit cylindre secondaire et du piston, des moyens (17b, 17c), situés sur l'autre dudit cylindre secondaire et dudit piston, étant destinés à s'enclencher avec le verrou mobile et à le déplacer pour déconnecter l'élément tubulaire du cylindre principal et connecter l'autre dudit cylindre secondaire et dudit piston à l'élément tubulaire, afin qu'un fluide sous pression appliqué à l'alésage du cylindre secondaire puisse déplacer l'élément tubulaire vers ladite position d'ouverture de la soupape indépendamment de celui,
du cylindre principal et du piston, qui est mobile.
6. Soupape de sûreté pour puits souterrain destinée à commander l'écoulement d'un fluide dans un conduit (TS) de puits, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps (10) présentant une lumière et un élément (5) d'obturation de soupape mobile entre des positions d'ouverture et de fermeture pour commander l'écoulement d'un fluide dans la lumière, un élément tubulaire (20) mobile télescopiquement dans le corps pour commander le mouvement de l'élément d'obturation de soupape, et un moyen de rappel (5b) destiné à déplacer l'élément tubulaire dans une direction provoquant la fermeture de la soupape, un cylindre principal (15) situé dans le corps, un piston principal (14) mobile à l'intérieur du cylindre principal en réponse à une pression de fluide dans le cylindre principal, un verrou mobile (22) destiné à fixer de façon amovible l'un, mobile, dudit cylindre principal et dudit piston principal, à l'élément tubulaire, un premier conduit de fluide destiné à appliquer un fluide sous pression à l'alésage du cylindre principal pour déplacer ainsi l'élément tubulaire dans la direction provoquant la fermeture de la lumière par ledit élément d'obturation de soupape, un cylindre secondaire (17) disposé à l'extérieur du manchon d'actionnement de la soupape par rapport auquel il s'étend axialement, un piston secondaire (16) coopérant de façon coulissante et étanche avec l'alésage du cylindre secondaire, l'un, dudit cylindre secondaire et dudit piston, étant fixé au corps de la soupape et l'autre étant mobile axialement par rapport au corps de la soupape, un second conduit de fluide (8) destiné à appliquer un fluide sous pression à l'alésage du cylindre secondaire pour produire un mouvement axial de l'autre dudit cylindre secondaire et dudit piston, des moyens (17b, 17c) situés sur l'autre dudit cylindre secondaire et dudit piston, destinés à s'enclencher avec le verrou mobile et à le déplacer pour déconnecter l'élément tubulaire du cylindre principal et connecter l'autre dudit cylindre secondaire et dudit piston à l'élément tubulaire, afin qu'un fluide sous pression appliqué à l'alésage du cylindre secondaire puisse déplacer l'élément tubulaire vers la position d'ouverture de la soupape indépendamment de celui, du cylindre principal et du piston, qui est mobile, et des moyens de verrouillage (17s, 18) pouvant agir entre le cylindre secondaire et le piston pour verrouiller le cylindre secondaire et le piston dans une position relative
correspondant à ladite position d'ouverture de la soupape.
7. Soupape selon la revendication 6, carac-
térisée en ce que les moyens de verrouillage comprennent des dentures de crémaillère (17s) formées sur l'un du cylindre secondaire et du piston, et un élément de verrouillage (18) mobile radialement, monté sur l'autre du cylindre secondaire et du piston et coopérant avec les dentures de crémaillère dans une position relative du cylindre secondaire et du piston correspondant à ladite
position d'ouverture de soupape de l'élément tubulaire.
8. Soupape selon la revendication 5, carac-
térisée en ce que le second conduit de fluide comprend un corps de soupape (27), des moyens (27a, 27c) destinés à fixer le corps de soupape à l'extérieur du conduit du puits, le corps de la soupape définissant un passage (27b)
de fluide s'étendant axialement, dont l'extrémité supé-
rieure peut être raccordée à un conduit (8a) de fluide de commande s'étendant jusqu'à la surface et dont l'extrémité inférieure peut être raccordée audit second conduit (8) de fluide, et un clapet métallique de retenue (28d) situé dans le passage de fluide et empêchant un écoulement du fluide
vers le haut dans ce passage.
9. Soupape selon la revendication 6, carac-
térisée en ce que le second conduit de fluide comprend un corps de soupape (27), des moyens (27a, 27c) destinés à fixer le corps de soupape à l'extérieur du conduit du puits, le corps de soupape définissant un passage axial (27b) de fluide dont l'extrémité supérieure peut être raccordée à un conduit (8a) de fluide de commande s'éten- dant jusqu'à la surface et dont l'extrémité inférieure peut être raccordée au second conduit (8) de fluide, et un clapet métallique (28d) de retenue situé dans le passage de fluide et empêchant un écoulement du fluide vers le haut
dans ce passage.
10. Soupape selon l'une des revendications 8 et
9, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un disque de rupture (33) s'étendant à travers le passage de fluide et empêchant un écoulement du fluide de commande vers le bas jusqu'à ce que la pression du fluide de commande atteigne une valeur prédéterminée suffisante pour fracturer
ce disque.
11. Soupape selon l'une quelconque des
revendications 5, 6 et 8, caractérisée en ce qu'elle
comporte en outre un disque métallique annulaire (40) d'étanchéité fixé de façon étanche entre le piston secondaire et le cylindre secondaire pour empêcher l'entrée de fluides de puits dans le cylindre secondaire, le disque d'étanchéité pouvant être cisaillé par une force développée entre le piston et le cylindre par la pression du fluide
fourni par l'intermédiaire du conduit secondaire.
12. Procédé pour faire fonctionner une soupape (1) de fond de puits au moyen de fluides de commande sous pression fournis depuis la surface, la soupape comportant un élément (20) d'actionnement de soupape mobile entre des positions de fermeture et d'ouverture de la soupape, un actionneur principal (14) de pression de fluide pouvant être manoeuvré par un premier fluide de commande sous pression, un actionneur secondaire (16) à pression de fluide pouvant être manoeuvré par un second fluide de commande sous pression, le procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à fixer l'actionneur principal à pression de fluide à l'élément d'actionnement de la soupape au moyen d'un verrou mobile (22) afin que la soupape puisse être déplacée de sa position de fermeture à sa position d'ouverture par le premier fluide de commande sous pression, et à déplacer le verrou dans une position quelconque dudit actionneur principal pour simultanément
déconnecter l'actionneur principal de l'élément d'actionne-
ment de la soupape et connecter l'actionneur secondaire à l'élément d'actionnement de la soupape par un mouvement dudit actionneur secondaire, produit par le second fluide
de commande sous pression.
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à verrouiller l'actionneur secondaire dans sa position correspondant à la position d'ouverture de soupape de l'élément d'actionnement
de la soupape.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'élément d'actionnement de la soupape comprend un manchon (20) mobile axialement et les actionneurs principal et secondaire sont disposés à
l'extérieur du manchon et peuvent être déplacés parallèle-
ment à l'axe de ce manchon.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le verrou est déplacé dans un plan
perpendiculaire à l'axe du manchon.
16. Procédé selon l'une quelconque des
revendications 11, 12, 13, 14 et 15, caractérisé en ce
qu'il consiste en outre à insérer le clapet de retenue (28d) dans un conduit (8a, 8) fournissant le second fluide sous pression à l'actionneur secondaire à fluide sous pression afin d'empêcher l'écoulement des fluides de puits
vers le haut dans le conduit.
17. Procédé suivant l'une des revendications 12
et 13, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à former un joint étanche métallique intégré (40) à travers une extrémité de l'actionneur secondaire à pression de fluide exposé aux fluides du puits et à cisailler ce joint en déplaçant l'actionneur secondaire sous l'effet du second
fluide de commande sous pression.
18. Procédé selon l'une des revendications 12
et 13, caractérisé en ce que l'actionneur secondaire comprend un cylindre (17) ayant une extrémité fermée et une extrémité ouverte, et un piston monté sur une broche creuse (16) faisant saillie à travers l'extrémité ouverte du cylindre, le procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste en outre à souder un disque métallique annulaire (40) d'étanchéité sur l'extrémité ouverte du cylindre et sur l'extérieur de la broche creuse, et à appliquer ledit second fluide de commande sous pression par l'intermédiaire de la broche creuse pour produire une force suffisante pour
cisailler le disque métallique annulaire d'étanchéité.
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