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Patent 1291026 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 1291026
(21) Application Number: 519466
(54) English Title: SAFETY VALVE FOR OIL WELL, AND TOOL FOR MOUNTING SAID VALVE
(54) French Title: VANNE DE SECURITE POUR PUITS PETROLIER ET OUTIL DE MONTAGE DE LADITE VANNE
Status: Deemed expired
Bibliographic Data
(52) Canadian Patent Classification (CPC):
  • 166/41
(51) International Patent Classification (IPC):
  • E21B 34/10 (2006.01)
  • B25B 27/30 (2006.01)
(72) Inventors :
  • JACOB, JEAN-LUC (France)
(73) Owners :
  • MERIP OIL TOOLS INTERNATIONAL, SOCIETE ANONYME (France)
(71) Applicants :
(74) Agent: ROBIC
(74) Associate agent:
(45) Issued: 1991-10-22
(22) Filed Date: 1986-09-30
Availability of licence: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): No

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
86 11 417 France 1986-07-29

Abstracts

French Abstract




ABREGE DESCRIPTIF
VANNE DE SECURITE POUR PUITS PETROLIER
ET OUTIL DE MONTAGE DE LADITE VANNE

L'invention concerne une vanne de sécurité
pour puits pétrolier, comprenant de façon classique un organe
mohile d'obturation (11), un coulisseau tubulaire interne (9),
un ressort de rappel (10) du coulisseau, des moyens de
déplacement hydraulique du coulisseau vers le bas psr
pressurisation d'un fluide de commande, un système
d'ancrage (14) de la vanne dans un manchon-réceptacle (1) et
des garnitures d'étanchéité (15, 16) au contact dùdit manchon-
réceptacle (1). Les garnitures d'étanchéité (15, 16) sont
situées de part et d'autre de l'arrivée du fluide de
commande ; le système d'ancrage (14) est positionné au-dessus
desdites garnitures, cependant que le ressort de rappel (10)
est positionné au-dessous de celles-ci dans une partie du
volume étanche recevant le fluide de commande. Ce ressort est
monté autour du coulisseau entre une douille (20) et une
bague-écrou (19) supprimant tout danger de détente lors du
démontage.

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. Vanne de sécurité destinée à être insérée dans
un tube de production de puits pétrolier pour ouvrir ou
fermer ledit tube, ladite vanne comprenant:
un corps de vanne de forme général tubulaire;
un organe mobile d'obturation situé en partie
basse dudit corps et sollicité vers une position de
fermeture;
un coulisseau tubulaire agencé pour pouvoir
coulisser longitudinalement à l'intérieur du corps de vanne
en vue d'engendrer dans son mouvement descendant une
ouverture de l'organe d'obturation;
un ressort de rappel disposé dans un logement
annulaire situé entre ledit coulisseau et ledit corps de
vanne, de façon à solliciter ledit coulisseau vers une
position haute correspondant à une fermeture de l'organe
d'obturation;
des moyens de déplacement hydraulique du
coulisseau vers le bas, comportant une arrivée de fluide de
commande à travers le corps de vanne et un volume étanche
entre le coulisseau et le corps destiné à recevoir le fluide
de commande, le coulisseau présentant une différence de
section soumise à une pression du fluide contenu dans ledit
volume étanche de façon à subir un effort vers le bas
lorsque ledit volume est en pression;
un système d'ancrage situé en partie haute du corps
de vanne et adapté pour assujettir ledit corps de vanne dans
un manchon-réceptacle logé dans le tube de production;
des garnitures d'étanchéité, inférieur et
supérieur, disposées autour du corps de vanne en vue
d'assurer une étanchéité a l'interface entre ledit corps de

13


vanne et le manchon-réceptacle à des niveaux situés au-
dessous et au-dessus de l'arrivée du fluide de commande, les
garnitures d'étanchéité, situés de part et d'autre de
l'arrivée de fluide de commande, étant positionnées
immédiatement au-dessous et au-dessus de ladite arrivée de
fluide, le système d'ancrage état situé au-dessus de la
garniture supérieure, cependant que le ressort de rappel est
positionné au-dessous de la garniture inférieure dans un
logement annulaire constitué par une partie du volume
étanche destiné à recevoir le fluide de commande; ledit
corps de vanne étant constitué en outre de plusieurs pièces
tubulaires, assujetties les unes aux autres, incluant un
porte-joint supérieur doté extérieurement d'une échancrure
d'insertion de la garniture d'étanchéité supérieur et percé,
à un niveau inférieur, d'une lumière d'arrivée du fluide de
commande, une chemise de ressort d'étendant autour du
ressort et qui est vissée par un talon supérieur sur le
porte-joint supérieur, ledit talon supérieur étant
extérieurement doté d'une échancrure d'insertion de la
garniture d'étanchéité inférieure, une entretoise tubulaire
s'étendant autour du porte-joint supérieur entre les
garnitures d'étanchéité, inférieur et supérieur, ladite
entretoise étant percé d'une lumière en correspondance avec
la lumière de l'arrivée du fluide de commande, un manchon
inférieur étant vissé à une base de la chemise de ressort et
formant à l'intérieur de ladite chemise de ressort un
épaulement contre lequel est destiné à s'appliquer une
douille inférieure, ledit manchon portant en partie basse
l'organe d'obturation, ladite entretoise tubulaire étant
bloquée à sa partie basse par une bague-écrou vissé autour
du porte-joint supérieur, ladite bague-écrou bloquant la
garniture d'étanchéité inférieur et formant butée pour le
talon de la chemise de ressort.




14


2. Une vanne de sécurité selon la revendication
1, dans laquelle le volume étanche destiné à recevoir le
fluide de commande est limité, à l'interface entre le
coulisseau et le corps de vanne, d'une part, par un joint
d'étanchéité supérieur disposé dans une gorge au-dessus de
l'arrivée du fluide de commande, en appui contre un tronçon
supérieur du coulisseau qui a un diamètre prédeterminé; et
d'autre part, par un joint d'étanchéité inférieur, disposé
dans une gorge au-dessous et dans un voisinage d'une
extrémité inférieure du ressort de rappel, en appui contre
un tronçon inférieur du coulisseau de diamètre plus grand
que celui du tronçon supérieur précité.

3. Vanne de sécurité selon la revendication 2,
dans laquelle le ressort de rappel disposé dans le logement
annulaire situé autour du coulisseau s'étend entre, d'une
part, un appui supérieur solidaire du coulisseau et, d'autre
part, ladite douille inférieure qui est montée coulissante
autour dudit coulisseau, avec une butée inférieure limitant
sa course vers le bas par rapport audit coulisseau, ladite
douille venant s'appliquer en partie basse contre ledit
épaulement qui est prévu à l'intérieur du corps de vanne, et
contre lequel est destiné à s'appliquer la douille
inférieure.

4. Vanne de sécurité selon la revendication 3,
dans laquelle le joint d'étanchéité inférieur est disposé
au-dessous et dans un voisinage de la douille inférieure.

5. Vanne de sécurité selon la revendication 3,
dans laquelle la butée inférieure limitant la course de la
douille par rapport au coulisseau est formée par un
épaulement ménagé sur la surface externe dudit coulisseau
entre deux tronçons dudit coulisseau de diamètres





différents, ledit épaulement définissant une différence de
section sur laquelle agit le fluide de commande, la douille
présentant un alésage à deux sections comportant une face de
butée contre ledit épaulement définissant une différence de
section.

6. Vanne de sécurité selon la revendication 3,
dans laquelle l'appui supérieur solidaire du coulisseau
comprend une bague-écrou vissée autour dudit coulisseau,
lequel est pourvu d'un filetage sur une zone de sa surface
externe.

7. Vanne de sécurité selon la revendication 6,
dans laquelle la bague-écrou est disposée en fin de vissage
en butée contre un épaulement ménagé sur la surface externe
du coulisseau entre deux tronçons dudit coulisseau de
diamètres différents, définissant une différence de section
sur laquelle agit le fluide de commande.

8. Vanne de sécurité selon la revendication 1 ou
6, comprenant une bague auxiliaire de montage interposée
autour du coulisseau entre la bague-écrou et l'extrémité
correspondante du ressort, ladite bague auxiliaire étant
montée de façon à pouvoir coulisser le long du coulisseau et
possédant sur son pourtour une empreinte permettant son
immobilisation au moyen d'un outil de montage, la douille
inférieure possédant sur son pourtour une empreinte
permettant son immobilisation au moyen de l'outil de
montage.



16

Description

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


~; ~



L'invention concerne une va~ne de sécurité
destinée à être insérée dans un tube de production de puits
pétrolier en vue d'en assurer l'ouverture ou la fermeture.
L'invention s'étend à un outil facilitant le montage dc ladite
vanneO
lû L9s vannes de sécurité pour puits pétroliers
ont pour fonction de stopper automatiquement la production
d'effluent si un incident survient en tête de puits ou en aval
de celles-ci. Elles sont commandées hydrauliquement à
i l'ouverture depuis la surface et se ferment automatiquement au
15 moyen d'un puissant reRsort de rappel dbs l'apparition d'une
chute de pression hydraulique, commandée ou accidentelle. Ces
vannes ont fait l'objet de nombreuses études de mise au point
et perfectionnement et leur emploi s'est généralisé en
particulier dans les puits éruptifs offshore.
2û Toutefois, les vsnnes existante~ présentent
des défauts. En premier lieu, dans la plupart des vannes
exiQtantes, les ressorts de rappel sont soumis à des effets de
corrosion ou de dépot, ~us à l'effluent avec lequel ils sont
en contact. Dans certaines vannes, telles par exemple que
25 celles décrites dans la demande de brevet canadien
No. 442,061, il est prévu de~-
disposer le ressort de rappel dans le circuit du fluide decommande ; toutefois la configuration de ce circuit ne lui
permet pas d'être purgée de façon complète et l'agencement du
3û ressort est tel que ce dernier se trouve au moins en psrtie
environné de gaz : le caractère corrosif de ces gaz engendre
un vieillissement et une détérioration rapide dudit ressort.
Ce défaut est trè~ grave en pratique, car une détérioration du
ressort se traduit par des risques de non-fermeture de la
35 vanne en cas de besoin.
Par ailleurs, le montage et le démontage des
vannes existantes sont des opérations complexes et même
dangereuses en raison de la présence des ressocts à grande
force de rappel qui actuellement sont necessairement détendus
40 pour assurer la révision du matériel. Leur maintenance rendue



. . : ,: .., "
: . . ~: ",

'~

1~9~

délicqte par le grand nombre de pièces et d'étanchéités en
présence doit ~tre assurée par un personnel qualifié, qui
n'est pas toujours disponible sur site. De plus, ces vannes
5 qui comportent de nombreuses pièces en mouvement sont de
fabrication onéreuse en raison des temps d'usinage et de
contrôle qu'elles exigent. En outre, le nombre d'étanchéit~s
nécessaires multiplie les risques de pannes.
La présente invention se propose de fournir
10 une vanne de sécurité perfectionnée, exempte des défauts sus-
évoqués.
Un objectif de l'invention est en particulier
de fournir une vanne dans laquelle le ressort de rap`pel et les
pièces en mouvement sont soumis à une lubriFication permanente
15 de grande efficacité, réduisant considérablement leur
corrosion
Un autre objectif est d'écarter tout
caractère dangereux de la vanne lors de son démontage, en
supprimant les risques liés à la détente du ressort de rappel
Un autre objectif est de fournir une vanne de
structure simplifiée, ayant un nombre réduit de pièces en
mouvement.
Un autre objectif est de fournir une vanne
dans laquelle les étanchéités sont en nombre réduit et qui
25 permet un acc~s et un changement faciles des joints les plus
exposés.
Un autre objectif est de faciliter la
maintenance et la révision des vannes. A cet eFfet, un
objectif de l'invention est de fournir un outil de montage
30 simple pour la mise en place du ressort de rappel.
Afin de faciliter la compréhension, la vanne
conforme ~ l'invention est décrite en la supposant en place
dans un puits pétrolier, les termes "haut", "bas",
"supérieur", "inférieur" se référant à cette position.


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.
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.. . .~ . ~ . .. .

129102~

~ 3 -

La présen-te invention vise une vanne de sécurité
des-tinée à être insérée dans un tube de production de pui-ts
pétrolier pour ouvrir ou fermer ledit -tube, ladite vanne
comprenant:
un corps de vanne de forme général tubulaire;
un organè mobile d'obturation situé en par-tie
basse dudit corps e-t sollicité vers une position de
fermeture;
un coulisseau tubulaire agencé pour pouvoir
coulisser longitudinalement à l'intérieur du corps de vanne
en vue d'engendrer dans son mouvemen-t descendant une
ouverture de l'organe d'obturation;
un ressort de rappel disposé dans un logement
annulaire situé entre ledit coulisseau et ledit corps de
vanne, de façon à solliciter ledit coulisseau vers une
position haute correspondant à une fermeture de l'organe
d'obturation;
des moyens de déplacement hydraulique du
coulisseau vers le bas, comportant une arrivée de fluide de
commande à travers le corps de vanne et un volume étanche
entre le coulisseau et le corps destiné à recevoir le fluide
de commande, le coulisseau présentant une différence de
section soumise à une pression du fluide con-tenu dans ledit
volume étanche de facon à subir un effort vers le bas
lorsque ledit volume est en pression;
un système d'ancrage situé en partie haute du corps
de vanne et adapté pour assujettir ledit corps de vanne dans
un manchon-réceptacle logé dans le tube de production;
des garnitures d'étanchéité, inférieur et
supérieur, disposées autour du corps de vanne en vue
d'assurer une étanchéité à l'interface entre ledit corps de
vanne et le manchon-réceptacle à des niveaux situés au-
dessous et au-dessus de l'arrivée du fluide de commande, les
garnitures d'étanchéité, situés de part et d'autre de




: . :
,

~L~910~6

- 3a -

l'arrivée de fluide de commande, é-tan-t positionnées
immédiatement au-dessous et au-dessus de ladite arrivée de
fluide,le système d'ancrage étant situé au-dessus de la
garniture supérieure, cependan-t que le ressort de rappel est
positionné au-dessous de la garniture inférieure dans un
logement annulaire constitué par une partie du volume
étanche destiné à recevoir le f:Luide de commande; ledit
corps de vanne étant constitué en outre de plusieurs,pièces
-tubulaires, assujetties les unes aux autres, incluant un
porte-join-t supérieur doté ex-térieurement d'une échancrure
d'insertion de la garniture d'étanchéité supérieur et percé,
à un niveau inférieur, d'une lumière d'arrivée du fluide de
commande, une chemise de ressor-t d'étendant autour du
ressort et qui est vissée par un talon supérieur sur le
porte-joint supérieur, ledit talon supérieur étant
extérieurement doté d'une échancrure d'insertion de la
garniture d'étanchéité inférieure, une entre-toise tubulaire
s'étendan-t au-tour du porte-joint supérieur en-tre les
garnitures d'étanchéité, inférieur e-t supérieur, ladite
entretoise étan-t percé d'une lumière en correspondance avec
la lumière de l'arrivée du fluide de commande, un manchon
inférieur étant vissé à une base de la chemise de ressort et
formant à l'intérieur de ladi-te chemise de ressort un
épaulement contre lequel est destiné à s'appliquer une
douille inférieure, ledit manchon portant en partie basse
l'organe d'obturation, ladite entre-toise tubulaire étant
bloquée à sa partie basse par une bague-écrou vissé autour
du porte-joint supérieur, ladite bague-écrou bloquant la
garniture d'étanchéi-té inférieur et formant butée pour le
3~ talon de la chemise de ressort.
Ainsi, comme on le comprendra mieux plus loin, la
structure de la vanne conforme à l'invention permet une
purge complète du volume étanche contenan-t le fluide de
commande lors de la mise en pression, cependan-t que

.~
,;',


~:
' -
,

o~

l'agencement du ressort de rappel garantlt une totaleimmersion de celui-ci dans le fluide de commande. Ce ressort
se trouve b l'abri des agressions de l'effluent ou des gaz
5 corrosifs et peut être réalisé en un acier à haut module
d'élasticité favorable a l'obtention d'une force de rappel
éle:vée, stable dans le temps.
De ~référence, selon une caractéristique de
l'invention, le ressort de rappel disposé dans le logement
10 annulaire situé autour du coulisseau s'étend entre,,d'une
part~ un appui supérieur solidaire du coulisseau et, d'autre
part, une doullle inférieure montée coulissante autour dudit
coulisseau, avec une butée inférieure limitant sa co~urse vers
le bas par rapport audit coulisseau, ladite douille venant
15 s'appliquer en partie basse contre un épaulement prévu à
l'intérieur du corps de vanne.
Cet ag~ncement Facilite la maintenance de la
vanne, car le ressort de rappel demeure partiellement comprimé
autour du coulisseau lorsque le corps de vanne est démonté,
2~ sans aucun risque de détente accidentelle.
De plus, une bague auxiliaire de montage est
de préférence interposée autour du coulisseau entre l'appui
supérieur de celui-ci et l'extrémité correspondante du
ressort. Ladite bague suxiliaire montée coulissante autour du
25 coulisseau possède sur son pourtour une empreinte permettant
de l'immobiliser au moyen d'un outil de montage. La douille
coulissante inf~rieure ci-dessus évoquée possède également sur
son pourtour une empreinte similaire permettant de
l'immobiliser au moyen de l'outil de montage. Le ressort de
30 rappel peut ainsi, facilement et sans danger, être monté et
démonté en cas de besoin au moyen d'un outil approprié, de
structure très simple.
L'invention s'étend à un tel outil de montage
comprenant essentiellement un bâti s'étendant le long d'un
35 axe, deux organes à ergots rétractables, montés sur ledit bâti
a des niveaux différents et adaptés pour pouvoir maintenir
respectivement la douille et la bague auxiliaire de la vanne,
et une tige de serrage dotée d'organes d'appui sur ladite
douille et ladite bague en vue de la compression du ressort de
~~ 40 vanne.
, ~

.



~: ,. :

- ~9~02~i


Par allleurs, selon un mode de réalisation
pr~fér~, facilitant le changement des garniture~ d'étanchéité
et, d'une façon plus g~n~rale, 1~ maintenanc~ de la vanne, le
5 corps de vanne est con5titué de plusieurs pièce~ tubùlairea,
assujetties les unes aux autres, comprenant :
- . un porte-joint supé rieur, doté
ext~rieurement d'une échancrure d'insertion de la garniture
d'étanchéité supérieure et percé, b un niveau inférieur, d'une
lû lumière d'arrivée du fluide de commande,
. une chemise de ressort, s'étendant autour
du ressort et vissée par un taion supérieur sur le porte-joint
supérieur, ledit talon supérieur étant e.~t~risurement doté
d'une ~chancrure d1insertion de la garniture d'étanchéité
15 inf~rieure,
. une entretoise tubulaire, ~'~tendant autour
du porte-joint supérieur entre les garnitures d'étanch~it~,
inférieure et supérieure~ ladite entretoise ~tant percée d'une
lumière en correspondance avec la lumière d'arrivée du fluide
20 de commande,
. un manchon inférieur vissé a la base de la
chemise de ressort et formant à l'intérieur de celle-ci
l'épaulement précité contre lequel est destinée b s'appliquer
la douille inférieure coulissante, ledit manchon portant en
25 partie basse l'organe d'obturstion.
D'autres caractéristiques, buts et avantages
de l'invention ressortiront de la description qui suit en
référence aux dessins annexés, lesquels en présentent à titre
d'exemple non limitatif un mode de réalisation préférentiel ;
30 sur ces dessins qui font partie intégrante de la présente
description :
- la figure 1 est une vue en coupe axiale par
un plan vertical d'un~ vanne conforme à l'invention, supposée
en position ouverte, I
- les figures 2, 3 et 4 sont des demi-coupes
de détail de ladite vanne,
- la figure 5 est une vue en coupe axiale de
la vanne en position fermée,
- la figure 6 est une demi-coupe schématique
40 montrant le volume étanche contenant le fluide de commande,
. .

. ~ , .
' ` ' ':: ,.
.............. . . .
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"` 31X9~[)26

- enfin, les figures 7a, 7b et 7c sont des
schémas illustrant un outil de montage conforme à l'invention
et son utilisation.
La vanne de sécurité représentée à titre
d'exemple aux figures 1 à 6 est destinée à équiper un tube de
production de puits pétrolier doté d'un manchon-réceptacle 1.
De façon traditionnellel ce manchon-réceptacle est pourvu
d'une ligne d'arrivée de fluide de commande la, d'une gorge
10 d'ancr A 9 e lb et de moyens d'arr^et de la vanne
(épaulement lbi).
La vanne comprend un corps de vanne de forme
générale tubulaire, constitué de plusieurs pièces tubulaires
( assujetties les unes aux autres : corps de verrou 5upérieur 2,
15 porte-joint supérieur 3, entretoise tubulaire 4, bague-écrou
de blocage 51 chemise de ressort 6, manchon inférieur 7, corps
d'obturateur 8.
A l'intérieur du corps de vanne, est monté un
coulisseau tubulaire 9 apte à se déplacer longitudinalement
20 dans le corps de vanne, entre une position basse
(correspondant à l'ouverture) représentée à la figure 1 et une
position haute (correspondant à la fermeture) représentée à la
figure 5. Ce coulisseau est rappelé vers sa position haute par
un ressort de rappel 10 et est commandé hydrauliquement vers
25 le bas par le fluide de commande arrivant par la ligne la,
lorsque cette dernière est mise sous pression.
En partie basse, le corps d'obturateur 8
comporte un organe mobile d'obturation, constitué en l'exemple
par un clapet 11 qui est articulé sur ledit corps de façon à
3~ pouvoir pivoter entre une position d'ouverture escamotée sur
le côté (figure 1) et une position de fermeture où ledit
clapet obture le corps de vanne en s'appliquant contre un
joint d'~tanchéi-té porté par celui-ci (figure 5). Le clapet 11
est rappPlé vers la posltion de fermeture par un ressort 12
35 disposé autour de son axe d'articulation. Il est à noter que
cet organe d'obturation, connu en lui-même, peut être d'un
autre type et en particulier un organe à balle dans lequel
l'obturation est assurée par une partie sphérique apte à se
déplacer longitudinalement avec une rotation assoc.ée, entre
40 une position d'ouverture et une position de fermeture (un
. .

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:
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9~(lZ6

ressort rapelant 1~ b~lle vers cette dernière po~ition).
Sous l'effet de la commande hydraulique, le
coulisseau 9 est déplacé vers sa position basse jusqu'~ venir
5 en butée Hvec le nez de vanne 8a : ledit coulis9eau repousse
alors l'organe d'obturation 11 et le maintient dans la
position d'ouverture. Lorsque la pression du fluide de
commande baisse accidentellement ou volontairement, le ressort
de rappel 10 engendre un déplacement du coulisseau vers le
lû haut, jusqu'à sa position haute où celui-ci se trouve en
retrait dans le manchon inf~rieur 7 (figure 5). L'organe
d'obturstion 11 est alors libér~ et se referme sous l'action
de son propre ressort 12.
i~ De façon classique, Ie manchon inférieur 7
15 est équipé d'une soupape d'équilibrage 13 qui est actionnée,
lors de l'ouverture, au début de la descente du coulisseau,
par une came 9a de ce dernier, en vue d'autoriser un
équilibrage des pressions en-de~cà et au-del~ de l'organe
d'obturation 11.
A l'opposé de cet organe d'obturation, le
corps de verrou 2 contient un système d'ancrage à chlens 14
qui peut ~tre de tout type connu ou du type décrit dans ls
demande de brevet FR déposée simultanément par ls
demanderesse. Ce système qui ne fait pas l'objet de la
25 présente demande, ne sera pas décrit en détail ; il est
destiné lors de la mise en place de la vanne dans le tube de
( production à assursr l'ancrage de celle-ci dans le manchon-
réceptacle 1.
Le porte-joint supérleur 3 est vissé à la
30 base du corps de verrou 2. Il est doté ext~rieurement d'une
échancrure qui s'ouvre vers le bas et dont la forme est
adaptée pour permettre l'insertion d'une garniture
d'étanchéité supérieure 15. Cette garniture, en particulier du
type à chevrons, est située immédiatement au-dessus d'une
35 lumière 3a d'arrivée du fluide de commande, dont est percé le
porte-joint supérieur.
La garniture 15 est bloquée dans son
échancrure par l'entretoise tubulaire 4 qui s'étend autour du
porte-joint supérieur 3 et est elle-même perc~e d'une lumière
40 4a d'arrivée du fluide de commande. Les lumières 3a et 4a se
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. - .
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9lC)Z6



correspondent et vlennent en correspondance svec la ligne
d'arrivée la du manchon réceptacle lorsque 18 vanne est en
place dsns ce dernier.
Par ailleurs, la chemise de ressort 6 qui
s'étend autour du ressort de rappel 10 est viss~e sur le
porte-joint supérieur 3 par un talon supérieur 6a. Ce talon
est doté extérieurement d'une échancrure qui s'ouvre ver~ le
haut et dont la ~orme est adaptée pour permettre l'insertion
lû d'une garniture d'étanchéité inférieure 16. Cette garniture,
en particulier du type ~ chevrons, est ainsi positionnée
imm~rJiatement au-dessous des lumières d'arrivée de fluide ;
elle est bloquée dans son échancrure par la bague-écrou 5
laquelle est vissée autour du porte-joint superieur 3. Cette
15 bague-écrou 5 assure également un blocage de l'entretoise
tubulaire 4 (dont la partie basse vient en appui contre le
chant supérieur de ladite bague-écrou) ; de plus, elle
constitue une butée de fin de vissage pour le talon 6a de la
chemise 6.
Ce talon 6a forme à sa base un épaulement
interne qui limite le mouvement vers le haut du coulisseau 9
en formant une butée pour sa bague-écrou 19 évoquée plus loin.
En partie basse, la chemise de ressort 6 est
vissée autour du manchon inférieur 7 qui forme à l'intérieur
25 de ladite chemise un épaulement 7a. Un joint d'étanchéit~ 17
est interposé pour assurer l'étanchéité du corps de vanne à ce
niveau.
Alors que le système d'ancrage 14 de la vanne
est positionnée au-dessus des deux garnitures d'étanch~ité 15
3~ et 16, le ressort de rappel 10 est positionné à l'opposé au-
dessous de ces garnitures dans un lagement annulaire délimité
par la face externe du coulisseau 9 et la face interne de la
chemise 6.
L'extrémité haute de ce ressort 10 vient en
35 appui contre une bague auxiliaire de montage 18 qui est montée
autour du coulisseau ~ de façon à pouvoir coulisser le long de
celui-ci. Cette bague auxiliaire possbde sur son pourtour une
empreinte laa, notamment une gorge circulaire, permettant
comme on le verra plus loin de l'immobiliser lors du montage.
La bague auxiliaire 18 vient en pnsition
.,



: . , -


91026




haute en sppui contre une bague-écrou 19 viss~e autour du
coulis~eau 9 lequel eqt pourvu ~ cet effet d'un filetage sur
~ne zone de s~ surf~ce externe. En fin de vis~age, la bague-
5 écrou 19 vient en butée contre un petit épflulement 9b ménagésur la surface externe du coulisseau entre deux tronçons de
diamètre différent.
L'extr~mit~ ba85e du ressort 10 vient en
appui contre une douille inférieure 20 montée cDulis8~nte
10 autour du coulisseau 9. Une butée inférieure 9c limite la
course vers le bas de ladite douille 2û par rapport au
coulisseau. Cette but~e 9c est-formée par un épaulement ménagé
sur la ~urface e~terne du coulisseau 9 entre deux tronçons de
( diamètres différents 9 la douille 2a présente un al~sage
15 deux sections comportant une face de butée contre ledit
épaulement.
En outre, dans sa position basse par rapport
au corps de vanne, cette douille 20 vient s'appliguer contre
l'épaulement interne 7a que forme le chant supérieur du
20 manchon 7.
De plus~ la douille 20 p~ssède sur son
pourtour une empreinte 20b, en particulier une gorge
ci~culaire, permettant son immob~lisation lor~ du montage, de
la même façon que la bague auxiliaire 18.
Par ailleurs, le fluide de commande,
constitué par un liquide lubrifiant, arrive dans le corps de
( vanne par la ligne la et les lumières 4a et 3a, est arrêté à
l'interface corps de vanne/manchon-r~ceptacle par les
garnitures d'étanchéité 15 et 16 situées immédiatement de psrt
30 et d'autre desdites lumibres d'arrivée et vient remplir un
volume ~tanche situé entre le coulisseau et le corps de vanne,
volume qui est schématisé ~ la figure 6.
Ce volume étanche est limité, b l'interface
coulisseau~corps de vanne9 d'une part9 par un joint
35 d'étanchéité supérieur 21 disposé au-dessus de l'srrivée du
fluide en appui contre un tronçon supérieur du coulisseau de
diamètre prédéterminé, d'autre part, par un joint d'étanch~it~
inf~rieur 22 dispos~ dans une gorge au-dessous et au voisinage
de l'e~tré~ite inférieure du ressort de rappel 10, en appui
40 contre un tron~on inférieur du coulisseau de diametre plus
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grand que celui du tronçon supérieur pr~cite.
La diff~rence de diametre entre ces deux
tron~ons de coulisseau est définie par lea ~paulement~ 9b et
5 9c déj~ évoqu~s : le fluide de commande agit ainsi vers le bas
sur le cnulisseau par le biais de ces différences de section.
: Le joint infér:ieur 22 est disposé dans une
gorge du manchon 7 de façon b être pos,tionn~ au dessous et ~
proxi~ité de la douille 20. Les joints 21 et 22 sont en
10 particulier des joints toriques.
Il est à noter Iqu'en l'exemple représenté, le
joint supérieur 21 est dispo~é dans une gorge d'un piston-
baladeur 58 qui fait partie du système d'ancrage du type
( d~crit dans la demande de brevet déposee simultsn~ment par 18
15 demanderesse ; un jolnt complémentaire 24 est alors prévu sur
la surface externe dudit piston-balade~r pour assurer
l'étanchéité à l'interface de celui-ci et du corps de vanne.
(Au début de la mise ~ous pression du fluide de co~mande, ce
piston-baladeur 58 subit un déplscement vers le haut jusqu'à
20 une position de butée, en vue de réaliser l'ancrage).
Dans le cas d'un système d'ancrage
traditionnel, le piston-baladeur 58 n'existe pas, et le joint
supérieur ~1 est directement disposé dans une gorge du porte-
joint sup~rieur 3.
Lfl nouvelle structure de vanne ci-dessus
décr~te présente de nombreux avantages par rapport aux vannes
traditionnelles.
En premier lieu, lor~ de 18 pressurisation de
la ligne de Fluide de commande, le ressort de rappel 10 et les
30 pièces en mouvement (en particulier douille 20) sont
totalement immergés dans le liquide lubrifiant et isolés de
l'effluent ; la configuration du volume étanche contenant le
fluide de commande permet une purge de ce volume qui préserve
ce ressor~ et ces pièces de tout contact corrosif avec des
35 ga~. Le ressort de rappel et ces pi~ces sont ainsi protegés
contre toute agrsssion ou dép~t ; dans ces conditions, le
ressort peut ~tre réalisé en un acier ~ haut module
d'élasticité qui augmente ses performances et autorise une
utillsation de la vanne à des profondeurs plus i~portantes. De
40 plus, les risques de panne à la fermeture sont
. ~




. . ~ . .

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.
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)26


considérablement réduits par rapport sux vannes connues.
En outre, 1~ vanne peut ~tre d~montée sans
danger de détente du re~sort de roppel 10. En effet, lnrsque
5 le ~oulisseau 9 est retiré, le ressort demeure prisonnier
sutour de celui-ci entre la bague-~crou supérieure 19 et 10
douille inférieure 2û qui vient buter contre l'épaulement 9c
comme le schématise la figure 7c.
Le ressort peut lui-même être sisément monté
10 ou d~Monté par rapport i9U coulisseau au moyen d'un outil de
montage tel que représenté en coupe ~ la figure 7a.
Cet outil co~prend un b~ti 25 s'étendant le
long d'un axe, bâti constitué en l'exemple par un tube. Ce
( bâti tubulaire est doté d'organes à eigots rétractables tels
15 que 26 et 27 qui sont disposés à deux niveaux différents de
celui-ci. Les organes des deux niveaux qui peuvent être
constitués par de simples vis vissées dans des trous taraudés
du b~ti, sont sépar~s d'une distance légèrement inférieure à
celle qui sépare la bague auxiliHire 18 et la douille 20 de
20 l'ensemble coulisseau/ressort (figure 7c). Ces vis 26 et 27
sont adaptées pour pouvoir pénétrer par leur extrémité dans
les empreintes 18a et 20b de ladite bague et de ladite
douille.
En outre, l'outil comprend une tige de
25 serrage 28 dotée de rondelles d'appui 29 et 30 respectivement
sur la bague auxiliaire 18 et sur la douille 20. Des écrous
( 31, 32 sont associés ~ ces rondelles en vue de les maintenir
le long de la tige 28.
Le montage du ressort de rappel 10 autour du
30 coulisseau 9 s'effectue de la facon suivante. La douille 20
est introduite autour de la tige de serrage 28 contre I'organe
d'appui 30, 32. Le ressort détendu est ensuite disposé au-
dessus de la douille 20. La bague auxiliaire 18 et la rondelle
d'appui 29 sont alors amenées ~ coiffer ledit ressort ;
35 l'écrou associé 31 permet de comprimer le ressort jusqu'à ce
que les empreintes des douilles 20 et la bague 18 viennent en
correspondance avec les vis de maint.en 26 et 27.
~ es vis sont alors vissées et la tige de
serrage 28 est démontée en d~vissant un ou ses écrous 31, 32.
40 ûn obtient ainsi un ensemble tel que representé à~ la
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.. . .. . . . .


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~ ~9~0;~6
12
figure 7b.
Il ~uffit ensuite d'enfiler p~r le bas le
coulisseau 9 dans cet ensemble et de visser la bague-~crou 19
5 autour dudit coulisseflu : le ressort 10 se trouve immobilisé
autour de ce dernier ~ tat de début de compre~sion. Le
bâti 25 peut alors 8tre retir~ en dévissant les vis 26 et 27.
Psr ailleurs, la vanne conforme à l'invention
possbde un nonbre réduit de pièces en mouvement et de joints
10 d'étanchéité psr rapport aux vannes connues, ce qui en diminue
les coûts de fabrication et en simplifie la maintenance.
En particulier, les garnitures d'étanchéit~
15 et 16 de cette vanne sont faciles à changer sur site sans
( opérer un démontage complet de celle-ci. Cet avantage est
15 essentiel en pratique, car ces garnitures subissent des
frictions lors de la descente de la vanne et courent un ris~oe
de détérioration au cours de ces msnoeuvres.
Le changement desdites garnitures s'efFectue
en désolidarisant par dévissage la chemise 6 et le porte-joint
20 supérieur 13, en dévissant la bague-~crou 5 et en dégageant
l'entretoise tubulaire 4. Les garnitures anciennes peuvent
alors être enlev~es et de nouvelles gsrnitures mise en place.
Le montage s'effectue par les opérations inverses.




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.. ~ ~ . .

Representative Drawing
A single figure which represents the drawing illustrating the invention.
Administrative Status

For a clearer understanding of the status of the application/patent presented on this page, the site Disclaimer , as well as the definitions for Patent , Administrative Status , Maintenance Fee  and Payment History  should be consulted.

Administrative Status

Title Date
Forecasted Issue Date 1991-10-22
(22) Filed 1986-09-30
(45) Issued 1991-10-22
Deemed Expired 2003-10-22

Abandonment History

There is no abandonment history.

Payment History

Fee Type Anniversary Year Due Date Amount Paid Paid Date
Application Fee $0.00 1986-09-30
Registration of a document - section 124 $0.00 1987-01-16
Registration of a document - section 124 $0.00 1988-07-14
Maintenance Fee - Patent - Old Act 2 1993-10-22 $100.00 1993-10-19
Maintenance Fee - Patent - Old Act 3 1994-10-24 $300.00 1995-04-05
Maintenance Fee - Patent - Old Act 4 1995-10-23 $100.00 1995-10-12
Maintenance Fee - Patent - Old Act 5 1996-10-22 $150.00 1996-10-03
Maintenance Fee - Patent - Old Act 6 1997-10-22 $150.00 1997-09-17
Maintenance Fee - Patent - Old Act 7 1998-10-22 $150.00 1998-10-02
Maintenance Fee - Patent - Old Act 8 1999-10-22 $150.00 1999-09-14
Maintenance Fee - Patent - Old Act 9 2000-10-23 $150.00 2000-10-04
Maintenance Fee - Patent - Old Act 10 2001-10-22 $200.00 2001-10-05
Owners on Record

Note: Records showing the ownership history in alphabetical order.

Current Owners on Record
MERIP OIL TOOLS INTERNATIONAL, SOCIETE ANONYME
Past Owners on Record
DIAMANT BOART FRANCE - SA - DIVISION PETROLE
JACOB, JEAN-LUC
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Documents

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Document
Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Number of pages   Size of Image (KB) 
Representative Drawing 2002-01-22 1 11
Drawings 1993-12-23 3 153
Claims 1993-12-23 4 168
Abstract 1993-12-23 1 26
Cover Page 1993-12-23 1 20
Description 1993-12-23 13 589
Fees 2001-10-05 1 38
Fees 1998-10-02 1 34
Fees 1997-09-17 1 40
Fees 1999-09-14 1 32
Fees 2000-10-04 1 32
Fees 1996-10-03 1 39
Fees 1995-10-12 1 40
Fees 1995-04-05 1 49
Fees 1993-10-19 1 30