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Patent 1117864 Summary

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Claims and Abstract availability

Any discrepancies in the text and image of the Claims and Abstract are due to differing posting times. Text of the Claims and Abstract are posted:

  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent: (11) CA 1117864
(21) Application Number: 365390
(54) English Title: FAST PLUGGING DEVICE FOR LEAKS IN PRESSURIZED OILWELLS
(54) French Title: DISPOSITIF DE COLMATAGE RAPIDE DES FUITES DE PETROLE DES PUITS SOUS PRESSION
Status: Expired
Bibliographic Data
Abstracts

French Abstract




Précis

Il est connu que le colmatage des fuites de pétrole des puits sous
basse ou haute pression,se fait à l'aide de bouchons qui s'adaptent sur les
puits qui sont fabriqués selon les méthodes conventionnelles. La réalisa-
tion de ces procédés a montré que l'étanchéité n'est jamais réalisée avec
efficacité surtout quand il règne une haute pression dans le puits ou quand
des fissures causées au puits laissent échapper du pétrole par l'extérieur.

Dans la présente invention,le bouchon est fait de manière à ce
que la partie inférieure rentre dans le puits et y est fixée à l'aide
du collet fabriqué sur son extrémité qui a la même forme et les mêmes
dimensions que le chambrage usiné à l'intérieur du puits. Cette même par-
tie comporte encore des vérins hydrauliques qui servent à faire l'étanchéi-
té entre le bouchon et le puits. De même, la partie supérieure comporte les
vannes principales qui servent à la fermeture du puits et, sur cette partie,
une grande cloche à extrémités extensibles pourra être fixée dans le but
de récupérer les fuites externes.

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.


Les réalisations de l'invention,au sujet desquelles un droit
exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué,sont
définies comme il suit:
1- Dispositif de colmatage rapide des fuites de pétrole des
puits sous pression terrestres ou sous-marins,conçu pour les
puits comportant des arbres de noël amovibles,et caractérisé
par une partie supérieure dont le couvert comprend des vannes
servant au contrôle de la fuite,et sur laquelle se fixe une
cloche à bout extensible servant à la récupération des fuites
externes,une partie inférieure à bout crénelé et élastique
comportant un collet qui a la même forme et les mêmes dimensions
qu'un chambrage qui est fait spécialement pour la fixation dudit
dispositif dans le puits,un axe servant à la contraction et à
la décontraction dudit bout crénelé pour faciliter le guidage
et la fixation dudit dispositif dans le puits,une chemise de
renforcement dudit bout crénelé,des tiges soudées sur les
séctions de cedit bout crénelé formant une sorte d'aiguille
pour servir au guidage durant l'installation dudit dispositif
à l'intérieur du puits,des vérins hydrauliques comprimant des
bagues contre des butés pour faire l'étanchéité entre ledit
dispositif et ledit puits,d'autres vérins hydrauliques compri-
mant d'autres bagues contre d'autres butés pour fixer ledit
dispositif dans ledit puits,d'autres vérins hydrauliques servant
pour faire l'étanchéité au niveau de la tête du puits,de tous
les passages de lignes éléctriques et de commandes hydrauliques
nécessaires au bon fonctionnement dudit dispositif et de ses
accessoires,et d'un modulateur servant à appliquer à volonté la
pression du puits sur les vérins hydrauliques qui assurent
l'étanchéité entre ledit dispositif et ledit puits.

2- Dispositif d'étanchéité tel que revendiqué dans la revendica-
tion 1 caractérisé par:
a) un vérin hydraulique placé sur le couvert de la partie

-17-

supérieure dudit dispositif,pour manoeuvrer l'axe servant
à la contraction et la décontraction du bout crénelé de cedit
dispositif;
b) une chemises qui sont fixées sur ledit axe par des nervures
pour assurer son guidage à l'intérieur dudit dipositif;
c) d'une autre chemise qui est également fixée sur cedit axe par
des nervures et qui assure le renforcement du bout crénelé
après qu'il soit en place dans le puits;
d) d'une nervure qui empêche l'ensemble axe-chemises de tourner
sous l'influence du flux de pétrôle.
3-Dispositif d'étanchéité tel que revendiqué dans la revendication
1 caractérisé par:
a) un circlips qui maintient en place la chemise de renforcement
dudit bout crénelé;
b) des nervures qui sont fixées sur les sections dudit bout
crénelé pour limiter la course de l'ensemble axe-chemises
dans le cas où ledit circlips de maintien ne rentre pas en
place après le déployement dudit ensemble axe-chemises.
4-Dispositif d'étanchéité tel que revendiqué dans la revendication
1 dont le ou les bagues d'étanchéite servant pour arrêter
l'écoulement des fuites entre ledit dispositif et le puits,
sont maintenues en place après compression par les vérins
hydrauliques contre des butés,par un ou plusieures circlips.

5-Dispositif d'étanchéité tel que revendiqué dans la revendication
1 dont le ou les bagues en acier servant à rendre ledit disposi-
tif très solide du puits,sont maintenues en place après compres-
sion par les vérins hydrauliques contre des butés,par un ou
plusieurs circlips.

6-Dispositif d'étanchéité tel que revendiqué dans la revendication
1 dont la bague servant à faire l'étanchéité au niveau de la

-18-

tête du puits,est maintenue comprimée après l'arret de l'action
des vérins hydrauliques,par un système de blocage.

7-Dispositif d'étanchéité tel que revendiqué dans la revendication
1 caractérisé par:
a) des moteurs hydrauliques ou électriques qui assurent l'ou-
verture ou la fermeture des vannes principales servant au
contrôle de la fuite.

8-Dispositif d'étanchéité tel que revendiqué dans la revendication
1 caractérisé par:
a) une cloche à extrémités extensibles servant à la récupéra-
tion des fuites externes,faite pour être fixée sur la partie
supérieure dudit dispositif;
b) une rotule sur laquelle ladite cloche est montée pour assurer
son inclinaison dans tous les sens suivant la pente du sol
sur lequel se trouve le puits;
c) un joint gonflable servant à faire l'étanchéité entre ladite
cloche et le sol et à l'alourdissement dudit dispositif;
d) des vannes servant à l'évacuation du pétrole accumulé sous
ladite cloche;
e) des soupapes de sureté pour contrôler la pression sous
ladite cloche.

9-Dispositif d'étanchéité tel que revendiqué dans la revendication
1 caractérisé par:
a) un accumulateur à azote servant à la protection du circuit
hydraulique dudit dispositif et du modulateur contre les
impulsions causées par le flux de pétrole;
b) un ou plusieurs filtres servant à la récupération des impu-
retés à l'entrée du modulateur.

-19-

10-Dispositif d'étanchéité tel que revendiqué dans la revendication
1 caractérisé par:

a) des moyens permettant le contrôle et la transmission des
informations et de toutes les ordres de commandes dudit
dispositif.

-20-

Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.



La présente invention se rapporte à la préparation des puits de
pétrole pour recevoir un bouchon spécial servant au colmatage des éruptions
qui se produisent dans les puits sous pression, terrestre ou sous-marin et
à la ~abrication dudit bouchon qui est très efficace pour tous les genres
de puits, et spécialement ceux qui sont situés à ~rande profondeur où les
opér&tions de colmata~e sont les plus dif~iciles et les plus coùteuses.



Jusqu'à présent,tous les puits de pëtrole sont construits avec
des tuyaux fabriqués selon les méthodes conventionnelles dont les parois
internes sont lisses. Et encore, le co]matage des éruptions produites
sous faible ou grande pression, est réalisé par des bouchons qui s'ap-
pliquent sur ces genres de puits, par explosifs ou par d'autres moyens
mécaniques.



L'application d'un bouchon de ce genre sur un puits en plus de
demander beaucoup de temps, elle est pénible et trop souvent irréalisable
parce qu'on est obligé de recommencer le travail à plusieurs reprises à cause
du bouchon qui ne peut pas résister sous l'effet de la pression gui règne
dans le puits et qui l'entraine avec le flux du pétrole vers l'extérieur
alors qu'il ne peut pas se gripper sur les parois lisses dudit puits.
Et beaucoup de fois après, qu'on a épuisé toutes les méthodes dans l'espoir
d'appliquer le bouchon et cela ne se réalisait jamais, on aggravait la si-
tuation en polluant l'environnement et en perdant une grande quantité

.
d'énergie qui a commencé a etre le problème le plus préoccupant de nos
jours,car on était obligé de percer un ou plusleurs autres puits dans le
but de diminuer la pression pour qu'on puisse controler la fuite et cà ,
dans des conditions de travail très difficiles et par~ois très dangeureuses.

En plUs,dans le cas de puits endommagés par des explosions ou autres forces
majeures et qui comportent des fissures qu'on ne peut pas éviter en ap-
pliquant le bouchon, ces fissures laissent echapper continuellement du




.. . - :' :

~7~6~

pétrole à l'exterieur entre les parois externes du puits et celles du trou
creusé dans le sol. Cette fuite risque fort d'aggraver la pollution de
l'environnement surtout quand il s'agit d'un puits sous-marin, et elle
est une bonne source de gaspillage de l'é~lergie.



Pour supprimer tous ces inconvénients en ayant le procédé le
plus vite, le plus ePficace et le moins couteux à réaliser, j'ai décou-
vert que le puits doit comporter des chambrages usinés à l'intérieur des
tuyaux utilisés dans sa construction. "Ce travail supplémentaire pourra
etre réalisé en meme temps que la construction du tuyau ou après, sur
un tour."

'
Le bouchon qui à l'intérieur vide reste ouvert à l'extérieur
pendant toute la durée de sa fixation dans le puits et de son étanchement
avec ledit puits,ce qui empêche la pression de ge~ner le déroulement du
travail. L'extrémité inférieure dudit bouchon comporte un collet qui
a la meme forme et les me~mes dimensions que le chambrage fait dans le
puits pour le recevoir, et elle est sciée dans le sens de la longueur
sur une distance sufPisante pour avoir l'élasticité nécessaire à la con-

traction du bout pour faciliter l'introduction dans le puits de la partie~ -
inférieure dudit bouchon; guidée par une genre d'aiguille qui se forme

par des tiges soudées sur les sections et qui se rapprochent les unes
des autres seulement quand le bout est contracté. ~ ~

~ .
Introduit dans le puits jusqu'a la profondeur vouIue,ledlt bou- ;
chon doit etre fixé en place et pourcela~,on actionne un vérin hydraulique

qui se trouve sur la tete dudit bouchon et qul agit sur un axe pour libérer
les sections contractées afin que le collet s'épouse avec le chambrage en
reprenant ses dimensions initiales ce qui empeche tout le dispositif de se
retirer du puits. En continuant de descendre cet axe,on entralne~avec lui
une chemise qui sert au renforcement du bout qui se trouve déjà affaibli
p3r le sciage, et une autre chemise qui pousse un circlips qui rentre dans

-2-

786~L

~me gorge faite spécialement pour le recevoir quand seulement ladite chemi-
se de ren~orcement est en place et çà pour l'empecher de se déplacer.
Encore plus haut sur l'axe sont fixées d'autres chemises qui servent pour
son guidage et pour l'empêcher de se plier ou de se casser. Toutes ces
chemises de renforcement, de guidage et autres sont fixées sur ledit a~e
p~ des nexvures a~in de laisser la place la plus grande possible pour
l'écoulement du flu.~ de pétrole vers l'extérieur. Fn plus,sur le bout
dudit axe il y a une nervure qui rentre entre deux sections pour empecher
l'ensemble axe-chemises de tourner sous l'ef~et de la pression qui risque
de les endommager.



L'étanchéité entre le bouchon et les parois du puits est réalisée
par des vérins hydrauliques qui sont fixés sur la partie inférieure dudit
bouchon et qui agissent sur des bagues en caoutchouc résistant au pétrole
ou autres matières utilisables à cette fin. Ces bagues se maintiennent
en place après compression par l'emploi de circlips,qui rentrent dans des
gorges faites spécialement pour les recevoir. Encore avec le me~me principe,
on comprime des bagues en acier qui sous l'effet de la compression rentrent
dans les parois du puits en créant de l'étanchéité et en rendant le bouchon ~ ~
très solidaire dudit puits. ~ -



Sur le bout du puits,l'étanchéité est assurée par l'emploi
d'autres vérins hydrauliques qui compriment des bagues d'étancheité et
grace à un système de blocage cette étanchéité est permanente après l'arret
de l'action desdits vérins.




Ainsi,pour le controle de Ia ~uite on a recours à des vannes qui
sont fixées sur le bout de la partie supérieure du bouchon et qui sont
actionnées hydrauliquement ou électriquement. Lesdites vannes seront ~er-
mées en totalité ou en partie selon les limites de la pression qui règne
dans le puits et qui est controlée par l'emploi de manomètres. Enfin pour
reprendre la production on allonge les canalisations de service jusqu'aux

--3--


. . . .. : ' .. . . ,~ -
.


pétroliers ou réservoirs destinés à cette fin et on ouvre ou on ferme
lesdites vannes selon le besoin.



En plus de ce qui est cité plus haut,le bouchon comporte tous
les passages de lignes électriques et des col~mandes hydrauliques nécessaires
à la commande des ~annes et appareillages situés dans le puits.



Un autre aspect de l'invention est un modulateur,qui sera annexé
au bouchon pour que la pression dudit puits agisse sur un vérin indépen- -
dant qui aide à créer le maximum d'étanchéité entre ledit bouchon et
ledit puits et d'agir sur tous les autres vérins quand elle est suffi-
sante et de la supprimer quand elle est très forte~ et encore tous les
instruments de mesure et de télécommande nécessaire au bon fonctionnement
du dispositif.

-

Un dernier aspect de l'invention,est une grande cloche à extrémi-
tés e~tensibles. Elle est montée sur une rotule qui assure sa fixation
sur la partie supérieure dudit bouchon et son inclinaison selon la pente
; du sol. Cette cloche sert à récupérer toute fuite extérieure non co~-
trôlée par le bouchon lui-même. L'étanchéite entre ladite cloche et le sol
sera assurée par un joint gonflable à l'eau ou avec autres fluides.
Ledit joint assure en même temps que l'étanchéité l'alourdissement du

dispositif. La pression sous ladite cloche,est contrôlée par des soupapes
de sûreté et des vannes qui sont reliées à des canalisations de service.




Finalementjle principal avantage de cette invention est de réduire
au minimum le gaspillage d'énergie et d'enrayer la pollution en assurant
un contrôle direct sur la production du puits endommagé.



D'autres objets et avantages ressortiront de la description sui-
vante faite en référence aux dessins annexés qui représentent à titre
d'exemple non limitatif, un mode de réalisa-tion de la présente invention.



--4--

- ~ ~

r~~~
36~

SUR LE DESSIN:



La figure 1 représente une vue schématique en coupe de la tete du
bouchon et de son couvert qui loge les vannes principales, et le vérin qui
sert à contracter et à décontracter le bout dudit bouchon.



La figure 2 représente une vue schématique en coupe d'une partie
du bouchon au niveau de la tete du puits avec les vérins, le système de blo-
cage, les bagues d'étanchéité et les accessoires à ce niveau.



La figure 3 représente une vue schématique en coupe d'une section
de la partie inférieure du bouchon qui comporte vérin, bague d'acier et ac-

cessoires qui servent à fixer le bouchon dans le puits, également un cylin-
dre de guidage de l'axe servant à contracter et à décontracter le bout du
bouchon. (Le tout est en place à l'intérieur du puits).



La figure 4 représente une vue schématique en coupe d'une autre
section de la partie inférieure et qui comporte vérin, bague en caoutchouc et
accessoires qui servent à faire l'étanchéité entre le bouchon et le puits, le
tout est placé à l'intérieur du puits.




La figure 5 représente une vue schématique en coupe de la der-
nière section du bouchon qui comporte collet, bout fendu, tiges de guidage,
chemise de renforcement et accessoires. Le bout de l'axe qui sert à con-

tracter et à décontracter les sections du bout fendu et la nervure qui em-
peche l'axe de tourner par l'effet de la pression du flux. Le tout est en
place dans le puits où le collet est dans son chambrage usiné à l'lntérieur
du puits.



La figure 6 représente une vue schématique de face de la dernière
section du bouchon. -~--




--5--

:;

`~


La figure 7 représente une coupe sur la ligne A-A de la figure 6.



La figure 8 représente une ~ue schématique de face du puits et
une coupé sur la ligne B-B de l& meme figure.



La flgure 9 représente une vue schématique de face de la partie
supérieure du bouchon et une par-tie de la vue de gauche qui repr~sente l'em-
pl&cement de la ligne de commande des vérins situés à l'intérieur du puits.



La figure 10 représente une coupe sur la ligne C-C de la figure
9.

La figure 11 représente ~une vue schématique de face et de gauche

d'une des sections qui co~portent les vérins de fixation et d'étanchéité
dans le puits.



La figure 12 représente une coupe sur la ligne D-D de la figure
11. ,
''

La figure 13 représente une vue schématique de face, de gauche
et de dessus de l'axe de contraction du bout du bouchon, avec la chemise -~

de renforcement dudit bout et celles de guidage. Les nervures~ser~ent
à leur fixation et une coupe sur la ligne E-E de ].a vue de gauche de la
même figure.



La figure 14 représente une vue schématique de face, de gauche
et de dessus d'une tige de guidage et de l'anneau servant à la contraction.



La figure 15 représente une vue schématique de fsce d'un des vérins
hydrauliques qui font l'etanchéité et le blocage du bouchon dans le puits
avec une coupe sur la ligne F-F de la même figure.


--6--


' ~' ` ;

- `
6~

La figure 16 représente une vue schématique de ~ace et de dessus
d'un cylindre qui sert à comprimer les ba61es d'étanchéité au niveau de la
tete du puits et qui loge le dispositif de blocage.



La Pi~ure 17 représente une vue schématique de face de la section
du bouchon qui se trouve au niveau de ].a tete du puits avec une coupe sur
la ligne G-G de la meme figure.



La figure 18 représente une vue schématique de face et de dessus
du couvert de la tete du bouchon avec l'emplacement des vannes principales ~ -
et des mot~urs qui les commandent (ces moteurs devraient être représentés
par du Trait Mi~Yte fin à la place du Trait Continu fort puisqu'ils ne sont
pas dessinés sur la vue de face).



La figure 19 représente une vue schématique de face et de dessus
d'une bague d'acier servant à fixer le bouchon dans le puits.



La figure 20 représente une vue schématique de face et de dessus
d'un circlips externe.




La figure 21 représente une vue schématique de face et de dessus -
d'une butée servant d'appui pour les bagues d'acier et de caoutchouc de la
partie inférieure du bouchon.



La figure 22 représente une vue schématique de face et de dessus

d'un circlips interne.
"'" ~':
La figure 23 représente une vue schématique de l'emplacement du ~` ;
bouchon dans le puits et de la grande cloche qui sert à la récupération
des fuites externes.



La figure 24 représente une vue schématique du modulateur et

369~ -
des vérins et de tous les accessoires et canalisations hydrauliques.



Bien que ce dispositif d'étanchéité peut etre fabriqué de beau-
coup de manières et de différentes matières. Il peut avoir des dimensions
très variées selon les puits et leurs situations où il sera installé.
0n l'a représenté pour la clarté et la ~acilité de son examen sur cinq
~igures qui, quand on les place les unes à coté des autres, dont la largeur
de chacune lui servira de base, on aura une vue schématique à peu près com- -
plète dudit dispositif. Evidemment, sans les accessoires qui sont représen-
tés sur d'autres schémas.



Donc, le puits 26, ~igure 8 co~porte des chambrages 68 qui
sont usinés dans ses parois internes à l'usine meme avant l'installation des
tuyaux dans le sol, et chacun de ces tuyaux a servi à la réalisation du
puits et devrait avoir un ou plusieurs chambrages dans le but de pouvoir
maltriser n'importe quelle ~uite sur n'importe quelle proPondeur, efficace-
ment et le plus rapidement possible. En plus, ce genre de puits devrait être
fait pour recevoir des arbres de ~oe~ amovibles qui seront vite dégagés après
l'accident pour libérer le passage à l'introduction du bouchon. (Ces arbres
de ~oe~ ne sont pas représentés sur le dessin pulsqu'ils peuvent être quelcon-
ques).



Le corps du bouchon, est fabriqué avec des sectlons 13-27-32-47-58.
Toutes ces sections sont réunies ensemble par filetage, par soudage ou par
a'autres mO~JenS selon les dimensions, les épaisseurs et les autres facteurs
qui nécessitent qu'une méthode soit emplo~ée à la place d'une autre.




Avant de réunir lesdites sections les unes avec les autres, il
faut etre sur que toutes les pièces qui devaient etre montees avant l'as-
semblage soient en place.




-- 8 --

~ ` ~
~7~

Alors l'usinage des pièces de ce bouchon qui fait l'objet de ladite
inventiorl, et leur assemblage méritent qu'ils soient eYpliqués avant de
procéder à la divul~ation du procédé de contrôle de la fuite elle-meme,pour
mettre en relief les fo~es spéciales qu'on doit exécuter pour avoir l'ou-
til voulu avec toutes ses capacités~



Prenons la section 13, fig. 9, elle est faite d'une manière que
sa partie supérieure 12 ait des dimensions plus grandes que celles de la
partie inférieure, et qu'un couvert 8, fig. 1 ou fig. 18, qui a une forme
creuse et conique au milieu pour l'alléger et laisser glisser le pétrole - -
sous pression qui sort du puits en le dirigeant vers les vannes principales
3, soit fixé sur son extrémité fig. 1 par des boulons 9. Au milieu de ce
couvert 8 se trouve un perçage 79, fig. 18, qui loge un joint d'étanchéité
10 dans lequel glisse l'axe 11 que pousse le vérin 1 qui est fixé par des
supports 2 sur ledit couvert 8. En plus,ce couvert supporte des moteurs 4
qui manoeuvrent les vannes 3, et toutes les pièces qui sont installées sur
ce couvert ne devront pas dépasser les limites de sa circonférence exté-
rieure qui elle aussi devra etre identique à celle de la partie 12 pour fa-

ciliter l'installation de la grande cloche 84, fig. 23, à extrémités exten- -
sibles qui sert à récupérer les fuites externes. Encore dans les parois de
la partie 12, on aménage des passages de lignes électriques et de commandes
hydrauliques nécessaires pour le bon fonctionnement des vannes, vérins et
autres appareillages situés sous la cloche 84 et dans le puits, cela pour
ne pas nuire à l'étanchéité entre ladite cloche 84 et la partie 12.

: ::
Ainsi les parois de la partie inférieure de cette section 13,
~ig. 2, sont épaisses pour pouvoir usiner sur son extrémité inférieure des

évidements circulaires 17 qui servent à retenir le système de blocage 18,
et pour pouvoir usiner la rainure 72, fig. 10 dans laquelle glisse la cana-
lisation lo, et en cas de nécessité d'usiner d'autres rainures ou de percer
d'autres trous pour loger les passages électriques et hydrauliques qui de-

vront passer sous le cyclindre 25 pour rentrer dans les parois de la section

36~

27 en se dirigeant vers les appareillages qui sont situés dans le puits.3ncore sur cet~,e partie de ladite section 13~des supports 14 sont fixés
pour supporter les vérins 15 utilisés à faire l'étanchéité au niveau de la
tete du ~uits.



Dans l'exemple de la fi~lre 17 le diamètre de la partie au centre
de la section 27 est plus grand que celui de la partie supérieure et de ce-
lui de la partie in~érieure. Ainsi dans l'exemple de la ~`igure 2, on peut
voir que cette forme est nécessaire pour limiter les jeux latéraux du bou-
chon à l'intérieur du puits au niveau de cetta section, et pour que la
bague d'étanchéité 24 puisse s'insérer entre ladite section 27 et la tête

dudit puits 26 pour étancher les fuite à ce niveau, et en plus pour lais-
ser une place comme la ~igure 2 le montre, au raccord qui relie le perc,age
19A à la ligne 28. Encore selon les figures 17 e-t 2,on peut voir qu'une
gorge 82 pour loger le circlips 20 qui sert à em~echer la rondelle 23 de
venir se heurter contre le raccord qui relie le per~age 19 ~ la ligne 16,
et des passages pour les commandes électriques et hydrauliques sont néces-
saires.



L'exemple de la figure 11 montre la forme que la sectlon 32 de-
vrait avoir pour qu'elle rec,oive selon la fig. 3 le cylindre 36, le joint
d'étanchéité 34 dans la gorge 75, les circlips 38 et 42 respectivement dans

les gorges 76 et 77, la butée 41 et la bague de fixatlon 40. Ainsi,la par-
tie supérieure de ladite section 32 comporte une encoche 74 qu'on voit
clairement sur la coupe D.D., fig. 12 et qui sert pour loger le raccord qui
relie le perc,age 30 à la ligne 28, et elle limite les jeux latéraux du bou-

chon dans le puits à ce niveau. ~



On remarque selon la figure 4 que la section 47 est faite exac-
tement comme la section 32 mais c'est le joint d'étanchéité 49 qui se loge
dans la gorge 75 et les circlips 53 et 57 qui se logent respectivement
dans les gorges 76 et 77, et le cylindre 51~ la bague d'étanchéité 55 et



--10--

la butée 56 qui seront montés sur cette section. L'encoche 74 logera donc le
raccord qui relie le perçage 46 à la ligne 44, fig.3.



La section 58 est faite selon la I`ig . ~ dont la ~artie inférieure
crénelée comporte un collet 62 qui a la même forme et les memes dimensions
que le chambrage 68 du puits 26, f`ig. ~ qui est fait spécialement pour le
recevoir. L'épaisseur des sections 70 qu'on voit sur la coupe A-A, ~ig. 7
est suf`fisatnment mince pour avoir l'élasticiké nécessaire à la contraction
ou la décontraction dudit collet 62. Les tiges 63 dont la figure 14 en
montre une9 vue de face, de gauche et de dessus sont fixées sur les bouts
des sections 70 et disposées selon fig. 7 seulement après l'assemhlage du
bouchon; cette méthode aide à faciliter l'introduction de l'ensemble des
pieces 11,31,59, 60 et 61 dans l'alésage dudit bouchon qui fait l'objet de
cette invention.



L'assemblage devra etre fait selon des règles qui présentent l'a-
vantage de pouvoir ins-taller en ordre toutes les pièces avant de réunir les
sections mentionnées plus haut les unes avec les autres. Par exemple: Selon
fig.2, le cylindre 25 qui loge le système de blocage 18, le raccord qui relie
le percage lg à la canalisation 16, le circlips 20, la rondelle 23 et la ba~
gue d'étanchéité 24 ainsi que le petit bouchon 21 devront être mis en place
avant l'assemblage des sections 13 et 27.



Encore selon la fig.2 et fig.3 le petit bouchon 29 devra etre
en place et les raccords qui réunissent les percages 19-A et 30 devrant etre
alignés pour l'installation de la canalisation 28, cela avant de réunir les
sections 27 et 32.




Avant de réunir les sections 32 et 47, fig.3, il ~aut etre sur
que les joints d'étanchéité 34 et 37, le cylindre 36, le circlips 38, la ron-
delle 39, la bague 40, la butée 41, le circlips 42 et le bouchon 45, sont pla-
cés, ainsi que les raccords qui relient les percages 43 et 46 soient




; : '

864

alignés pour l'installation de la canalisation 44.



Egalement le cyclindre 51, le circlips 53, la rondelle 54, la
bague 55, la ~utée 56 et le circlips 57 devront etre en place avant de réu-

nir les sections 47 at 58.



L'aYe 11 et les chemises 31, 59 et 61 sont introduits ~ l'inté-
rie~ du dispositi~ d'étanchéité avec le circlips 60 du côté de la section
58, pour que le bout dudit axe 11 soit accouplé avec celui de l'axe 6 du
vérin 1 par l'intermédiaire de l'accouplement 7 et chacune de ces chemises
se loge à la hauteur voulue,entraînée par les nervures de fixation 78, fig.
10 13. Après ca les tiges 63 seront fixées sur les sections 70, ainsi que les
nervures de protection 69 qui retiennent la chemise de renforcement 61 à -
l'intérieur de la section 58.



Alors,après la contraction des sections du bout crénelé du dispo-
sitiP d'étanchéité, les tiges 63 se réunissent pour Pormer une genre d'ai-
guille qui lui servira de guide à l'intérieur du puits, ainsi les anneaux 65
s'alignent pour que le bout 67 de l'axe 11 puisse y entrer afin de mainte-

nir le collet 62 contracté jusqu'à son arrivée au niveau du chambrage choisi :
pour la Pixatlon dudit dispositif dans le puits. Donc,la chemise de renfor-
cement 61 se trouve à l'intérieur de la section 5a, mais plus haut, que les
sections contractées.

:
Bien que le dessin ne montre pas tous les procédés de la réali-
sation de la présente invention, il donne une idée générale assez claire.
Donc,à la suite d'un accident qui provoque une éruption incontrôlable par
les systèmes de sécurité incorporés au puits, on procède à dégager l'arbre
de ~oe~.amovible pour laisser passage libre à l'lntroduction du dispositiP
décrit plus haut.



Alors les vannes principales 3 sont ouvertes et le bout crénelé


-12-

contracté ainsi que les verins hydrauliques 15, 36 et 51 sont fermés pour que
les bagues d'étanchéité et de fixation ne soient pas compressées. Cette ca-
ractéristique présente l'avantage de pouvoir descendre le bouchon dans le
puits sans avoir à craindre la poussée du petrole, qui coule sous ~ression
ai~si que les frottements entre le bouc~on et les parois du puits. En plus,
dans l'exemple de ].a fi~lre 7 on peut voir que les ~iges de guidage ne pren-
nent pas beaucoup de place pour qu'elles restreignent le passage de l'écoule-
ment du pétrole.



Arrivé à la profondeur voulue, le bouchon devra etre fixé et étan-
ché suivant les procédés suivants:



Premièrement le vérin 1 sera déplo~é pour pousser l'axe 11, ce
qui amène la libération des anneaux 65 et la décontraction du collet 62 qui
s'unira avec le chambrage 68, en continuant à pousser ledit axe 11 on pousse
également la chemise 31 qui assure son guidage à l'intérieur du bouchon et
on fait descendre la chemise 61 pour renforcer le bout crénelé en augmentant
la force de fixation du collet 62 dans le puits. Ainsi la chemise 59 pousse
le circlips 60 à entrer dans la gorge 71, fig.6 qui est faite pour le rece-
voir quand seulement la chemise 61 est en place selon la fig.5, et dans le
cas ou le circlips 60 ne prend pas sa place les nervures 69 arretent la che-


mise 61 et l'empechent de sortir du bouchon. On remarque encore que l'emploide la nervure 66 qui glisse entre deux nervures 69 est nécessaire pour empe-
cher la rotation de l'ensemble axe chemises sous l'effet de la pression du
flux de pétrole.




Deuxièmement, on envoie de la pression dans le vérin 51 pour
qu'il comprime la bague 55 contre la butée 56 par l'intermédiaire de la ron-
delle 54, et le circlips 53 qui rentre dans la gorge 76, fig. 6 seulement
après que la compression de ladite bague 55 est suffisante pour créer une bon-
ne étanchéité entre le bouchon et le puits.




- 13 -

De la même manière la bague 40 sera comprimée pour que les arre~ts 40-A, fig.
19 rentre dans les parois du puits en rendant le bouchon très solide dans le
puits et en augmentant l'étanchéité entre les de~Y. (Sur le dessin, fig. 1 à
5 l'alimentation des de~Lx vérins 36 et 51 est en parallèle).



Troisièmement, on envoie de la pression dans les vérins 15 qui
poussent le c~lindre 25 contre la rondelle 23 et la bague d'étanchéité 24 afin
d'étancher complètement les fuites au niveau de la tete du puits. Cette étan-
cheité est définitive par rapport au s~stème de blocage 18 qui maintiendra tout
l'ensemble en place me~me après l'élimination de l'action des vérins.



Quatrièmement, on procède à fermer les vannes principales 3 une
par une afin de ne pas causer l'éclatement du bouchon en dépassant la limite
de la pression maximum admissible sous ledit bouchon. Pour surmonter cet in-
convénient quand un cas semblable surgira, nous procéderons au rallongement
des canalisations de service du pétrolier ou du réservoir mis par la récupéra-
tion du pétrole, jusqu'aux vannes fermées pour pouvoir les réouvrir en a~ant
recours à la fermeture de d'autres pour finalement contro~ler la fuite toute
entière. -~



Cinquièmement, s'il restait des fuites entre le puits et le sol
on procèdera à la fixation d'une cloche 84 à extrémités extensibles fig. 23,
qui comporte une structure 86 qui a une portion conique afin de servir le gui-
de à la fixation et qui comporte une rotule 85 pour assurer l'inclinaison de
ladite cloche 84 selon la pente du sol sur lequel elle se reposera. Encore
cette cloche comporte un joint gonflable 89 qui assure son étanchéité avec le
sol et son alourdissement. La pression sous cette cloche est controlée par

des valves de sureté 87 et des vannes 88 qui sont communiquées avec les cana-
lisations de service.



L'étude de l'exemple donné à la figure 24 donne une idée sur le
controle de la fuite et l'aide que la pression qui règne dans le puits peut
donner par l'emploi d'un modulateur 91.


- 14 -

. .
: ,

Sur cette figure le flux sort par la canalisation 126 et est con-
trolé par les vannes 3 qui sont manoeuvrées par les moteurs h~drauliques 4.
Une partie de ce flux entre dans le modulateur 91 par la canalisation 111
à travers le fil-tre 94 et la vanne 92 qui est m~loeuvrée par le moteur hy-
draulique 93. Le mécanisme dudit moclul&te~ at ses accessoires sont proté-
g~s contre les chocs causés par les impulsions du fluY, par l'emploi d'un
a a~ t.c
accumulate~r 95, ainsi que la pression du puits surveillée par le mano-
mètre 106 et celle à l'intérieur du modulateur par le manomètre 105.



Cet exemple montre l'emploi d'un vérin qui manoeuvre l'axe 11
fig. 1, de deux vérins 15, fig.2 qui aident à faire l'étanchéité au niveau
de la tête du puits, d'un vérin 36, fig. 3, emplo~é pour la fixation du bou-
chon dans le puits, et qui est monté en série avec un vérin 51, fig. 4,qui
est employé pour faire l'étanchéité également entre ledit bouchon et ledit
puits et d'un autre vérin indépendant 90 qui n'est pas représenté sur le
dessin du dispositif d'étanchéité et qui sert à ~aire encore l'étanchéité
entre le bouchon et le puits.



Le modulateur 91 est conc,u pour que la pression du puits soit
appliquée en permanence et à volonté sur les vérins d'étanchéité et de
fixation, ce qui aide à maintenir le bouchon solide et étanche meme si les
circlips de retenus ne rentrent pas dans leurs gorges respectives.



Alors la pression du puits entre dans le modulateur par la ca-
nalisation 111 et traverse le piston de réglage de la pression maximum 96
qui est normalement ouvert, puis le clapet anti-retour 97 pour être stoppé

par le piston 98 qui est normalement fermé. ~onc pour que cette pression
rentre en action il faut envoyer de la pression par la canalisation 117
fournie par un générateur h~draulique, qui traversera le clapet anti-retour
100 et le piston 99 qui est normalement ouvert pour rentrer dans les vérins
36 et 51 et dans la canalisation 107 pour piloter le piston 99 seulement
quand la pression est trop forte pour couper l'alimentation, et dans la


canalisation 108 pour piloter encore le piston 98 ce qui ne demande pas une
grande pression dans le but d'ouvrir le passage à la pression du puits, aui
pourra donc entrer en action si elle est plus forte que celle envoyée par 117,
elle ferme le piston 99 ou le clayet de non retour 100 pour qu'elle agisse
seule sur les vérins 36 et 51, mais si elle est plus faible c'est le clapet
de non-retour 97 qui va couper la liaison entre les deuY pressions en lais-
sant celle arrivée par 117 à f`aire f`onc-tionner seule lesdits vérins.



Et pour que la pression du puits agisse également sur le vérin
90 il faut envoyer par la canalisation 112 une pression fournie par le géné-

rateur hydraulique pour qu'elle pilote le piston 102 qui est normalement fer-
mé, afin de faire la liaison entre les canalisations dudit vérin 90 et les
autres canalisations des autres vérins cités plus haut, alors la pression
qui vient de 117 ou de 111 entre à travers le clapet de non-retour 101 pour
aboutir dans le vérin 90 et le faire fonctionner si elle est plus forte que
celle envoyée par 112 ou inversement. L'avantage de cette installation est
de maintenir à volonté la pression du puits sur les trois vérins après l'ar-
ret du génerateur hydraulique, et de couper l'alimentation du vérin 90 par
la fermeture du piston 102 après une fuite à ce niveau qui entraine une chute
de pression, pour laisser les deuY autres vérins 36 et 51 en action.



Enfin le piston 96 est installé pour fermer le passage à la pres-
sion du puits quand elle dépasse la limite maYimum voulue, e~ pour le réou-
vrir quand elle revient à la normale.



I1 est clair que tous les éléments techniques composant les di-

vers éléments qui viennent d'être décrits étant empruntés à das techniques
très connus, il est inutile de représenter en détails tout ce qui ne l'est
pas sur le dessin et d1une facon générale les détails technologiques impli-
qués dans ces divers éléments représentés sous formes schématiques.




16 -

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Forecasted Issue Date 1982-02-09
(22) Filed 1980-11-25
(45) Issued 1982-02-09
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Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Number of pages   Size of Image (KB) 
Drawings 1994-02-26 19 751
Claims 1994-02-26 4 153
Abstract 1994-02-26 1 27
Cover Page 1994-02-26 1 24
Description 1994-02-26 16 746