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DISPOSITIF DE VERROUILLAGE POUR UN DISPOSITIF DE FORAGE
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne de façon générale une méthode et un dispositif
de
verrouillage pour un dispositif de forage, et plus particulièrement un
dispositif de
verrouillage permettant de verrouiller la tête d'un carottier avec un tube
extérieur
enfoui dans un puits de mine.
DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR
Lors d'une opération de forage typique, le foreur commence par introduire un
tube
dans le soi. Le forage proprement dit s'effectue alors par l'intérieur de ce
tube.
Les carottiers au câble sont des carottiers doubles dont le tube intérieur,
réceptacle
de la carotte, peut être remonté à la surface au travers du train de tiges, à
l'aide
d'une pince de repêchage (over shot) reliée à un câble, tandis que le tube
extérieur
du carottier reste dans le trou foré.
Pour prélever des échantillons au fond d'un puits, le foreur doit, lors de
l'opération
de forage, utiliser une tête de carottier pour aller chercher les échantillons
de roche.
Quand le foreur veut remonter la carotte, un tube carottier est placé à
l'intérieur de la
tige de forage, puis lâché dans le puits jusqu'à ce qu'il atteigne la partie
au-dessus
du tube carottier rotatif.
Principalement, deux types de systèmes de verrouillage de têtes de carottier
sont
disponibles, à savoir les systèmes munis de loquets de type à ressort (spring
latch)
et les systèmes munis de loquets de type en chaine (Iink latch).
Les loquets à ressort (spring latch) forment un dispositif qui est
satisfaisant pour les
forages à partir de la surface du sol, mais qui peuvent se révéler dangereux
sous
terre car les ressorts n'ont pas toujours la force nécessaire pour maintenir
la goupille
en place. Celle-ci peut donc parfois glisser et se désengager, libérant ainsi
le
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carottier. Ce phénomène indésirable se produit par exemple en présence d'un
retour
d'eau dans le trou. Les loquets peuvent alors se rétracter sans prévenir et
libérer le
carottier. Ceci peut occasionner des blessures graves lorsque, au fond de la
mine, le
foreur fore vers le haut et qu'il est placé devant le trou de forage car plus
rien
n'empêche la masse de la tête du carottier de venir le percuter à pleine
vitesse.
Des dispositifs similaires sont décrits dans plusieurs brevets dont notamment
la
demande de brevet américaine 2008/246273 de Shelljet Pty Ltd, ou encore le
brevet
américain 5,339,915 de JKS Boyles International Inc.
Les loquets en chaîne (link latch) forment un dispositif compliqué qui demande
beaucoup d'entretien à cause des bris fréquents du petit ressort qui,
lorsqu'il
fonctionne, ne prend appui que sur de petites surfaces inégales. De plus, ce
dispositif nécessite une grande course pour la rétraction des loquets, ce qui
le rend
difficile à déverrouiller une fois sous la terre.
Des dispositifs similaires sont décrits dans plusieurs brevets dont notamment
le
brevet américain 6,425,449 de Boart Longyear Internat Holding.
Il est cependant connu d'utiliser le phénomène de la gravité amplifié par un
ressort
pour venir verrouiller des loquets, comme décrit par exemple dans le brevet
européen 0325835 de Eastern Oil Tools Pte Ltd intitulé Mechanical latching
device
operated by dead weight and tension .
Toutefois, dans le dispositif décrit dans ce brevet, le ressort n'agit pas
directement
sur le piston et de ce fait n'agit pas sur le verrouillage. De plus, pour
pouvoir
fonctionner, le caisson doit être appuyé sur les loquets. Ces derniers se
retrouvent
donc en position déverrouillée et de ce fait interdisent les opérations de
forage pour
lesquelles il est indispensable que les loquets soient en position
verrouillée.
II existe donc un besoin pour un dispositif de verrouillage dépourvu d'au
moins un
des inconvénients des dispositifs de verrouillage de l'art antérieur.
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SOMMAIRE
Un objet de l'invention est de fournir un dispositif de verrouillage qui
surmonte au
moins un des inconvénients des dispositifs de l'art antérieur mentionnés ci-
dessus.
Conformément à cet objet, l'invention propose un dispositif de verrouillage
pour un
dispositif de forage comprenant un tube extérieur muni d'un épaulement
interne. Le
dispositif de verrouillage comprend un corps de verrouillage allongé
comprenant une
partie inférieure montable dans le tube extérieur et une partie supérieure
allongée;
un tube de déverrouillage montable dans le tube extérieur autour du corps de
verrouillage et apte à coulisser entre une position haute actionnée et une
position
basse de repos, le tube de déverrouillage comprenant au moins deux ouvertures
latérales allongées réparties tout autour; au moins deux loquets, chacun étant
fixé
de façon pivotante sur le corps de verrouillage et comprenant une extrémité
opérative, chacun des loquets étant apte à pivoter entre une position déployée
dans
laquelle l'extrémité opérative du loquet projette à l'extérieur du tube de
déverrouillage par une des ouvertures correspondantes pour s'appuyer sous
l'épaulement interne du tube extérieur afin de verrouiller le corps de
verrouillage au
tube extérieur et empêcher sa sortie et une position rentrée dans laquelle le
loquet
est rentré à proximité du corps de verrouillage afin de déverrouiller le corps
de
verrouillage du tube extérieur; un piston tubulaire monté de façon coulissante
autour
du corps de verrouillage à proximité des extrémités opératives des loquets et
étant
solidaire du tube de déverrouillage; et un mécanisme à ressort à pression
monté sur
la partie supérieure du corps de verrouillage et pressant le piston vers les
loquets
afin de les maintenir dans leur position déployée de sorte à permettre une
opération
de forage, dans lequel une traction exercée sur le tube de déverrouillage
solidaire
du piston comprime le mécanisme à ressort de sorte à empêcher le piston de
presser sur les loquets qui se positionnent dans leur position rentrée afin de
permettre de remonter un élément du dispositif de forage.
Tout au long de la description qui va suivre, le terme montable doit être
interprété
comme signifiant apte à être monté, que l'on peut assembler par montage.
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Ce dispositif de verrouillage permet d'autoriser les opérations de forage en
position
verrouillée ainsi que la remontée d'une carotte d'échantillon en position
déverrouillée, ce qui est un grand avantage.
De plus, ce dispositif de verrouillage améliore la sécurité de l'opérateur et
la fiabilité
des opérations de forage, ce qui est un grand avantage.
Par ailleurs, le dispositif de verrouillage peut être fabriqué de façon moins
coûteuse,
ce qui est un grand avantage.
Selon un aspect de l'invention, le dispositif de verrouillage peut être
utilisé dans des
puits de forage orientés vers le bas ou vers le haut, ce qui est un grand
avantage.
Dans une réalisation, chacune des ouvertures a une largeur prédéterminée pour
recevoir l'extrémité opérative d'un des loquets correspondants de façon
ajustée.
Dans une autre réalisation, le tube extérieur comprend un élément tubulaire
destiné
à être enfoui dans un puits de forage, un manchon adaptateur monté sur
l'élément
tubulaire et un manchon de verrouillage monté sur le manchon adaptateur.
Dans une réalisation, l'épaulement interne est formé par une extrémité du
manchon
de verrouillage s'étendant à l'intérieur du manchon adaptateur.
Dans une réalisation, chacun des loquets comprend une surface interne de
contact
de forme prédéterminée complémentaire à une surface externe latérale
correspondante du piston lorsque les loquets s'étendent dans leur position
déployée.
Dans une réalisation, la surface interne de contact de l'extrémité opérative
de
chacun des loquets comprend au moins deux portions s'étendant à un angle
compris entre 20 et 60 degrés par rapport à un axe longitudinal du tube
extérieur
lorsque les loquets s'étendent dans leur position déployée.
Dans une réalisation, les au moins deux portions s'étendent à 30 degrés par
rapport
à l'axe longitudinal du tube extérieur lorsque les loquets s'étendent dans
leur
position déployée.
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Dans une réalisation, l'extrémité opérative de chacun des loquets comprend une
surface supérieure de blocage de forme prédéterminée complémentaire à une
surface de blocage correspondante de l'épaulement interne lorsque les loquets
s'étendent dans leur position déployée.
Dans une réalisation, chacune des surfaces de blocage de l'épaulement interne
comprend une surface plane perpendiculaire à un axe longitudinal du tube
extérieur.
Dans une réalisation, l'extrémité opérative de chacun des loquets comprend une
surface externe latérale de contact de forme prédéterminée complémentaire à
une
surface externe latérale correspondante du tube extérieur lorsque les loquets
s'étendent dans leur position déployée.
Dans une réalisation, la surface externe latérale de contact de l'extrémité
opérative
de chacun des loquets et chacune des surfaces externes latérales
correspondantes
du tube extérieur comprennent une portion cylindrique.
Dans une réalisation, l'extrémité opérative de chacun des loquets comprend une
surface externe latérale inférieure s'étendant à un angle prédéterminé par
rapport au
tube de déverrouillage lorsque les loquets s'étendent dans leur position
déployée, le
tube de déverrouillage poussant chacun des loquets dans leur position rentrée
en
coulissant dans sa position haute actionnée sur la surface externe latérale
inférieure
de l'extrémité opérative du loquet correspondant.
Dans une réalisation, l'angle prédéterminé de chacune des surfaces externes
latérales inférieures est compris entre 15 et 30 degrés.
Dans une réalisation, l'angle prédéterminé est de 23 degrés.
Dans une réalisation, le tube de déverrouillage comprend une extrémité
inférieure
s'appuyant sur la partie inférieure du corps de verrouillage lorsque le tube
s'étend
dans sa position basse de repos.
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Dans une réalisation, le dispositif comprend en outre une goupille fendue pour
attacher de façon solidaire le piston au tube de déverrouillage.
Dans une réalisation, le dispositif comprend en outre une tête d'accrochage
fixée
dans le tube de déverrouillage à proximité d'une ouverture d'accès du tube
extérieur
pour tirer le tube de déverrouillage dans sa position haute activée et libérer
les
loquets.
Dans une réalisation, le mécanisme à ressort comprend un ressort monté autour
de
la partie supérieure du corps de verrouillage, une rondelle de retenue et un
écrou de
retenue monté longitudinalement au corps de verrouillage pour retenir le
ressort en
pression contre le piston.
Dans une réalisation, le ressort est comprimé entre 10% et 25% lorsque le tube
de
déverrouillage s'étend dans sa position basse de repos.
Dans une réalisation, le ressort est comprimé à 17% lorsque le tube de
déverrouillage s'étend dans sa position basse de repos.
Dans une réalisation, chacun des loquets est attaché au corps de verrouillage
avec
une goupille fendue.
Dans une réalisation, le corps de verrouillage est retenu dans le tube
extérieur par
l'intermédiaire d'un épaulement d'arrêt et d'une bague de suspension montés
dans
le tube extérieur.
Dans une réalisation, l'élément du dispositif de forage qui est remonté
comprend un
carottier permettant d'obtenir une carotte.
Dans une réalisation, le piston et chacun des loquets comprend un acier à
caractéristiques améliorées par traitement thermique.
Dans une réalisation, le piston et chacun des loquets comprend un acier à
caractéristiques améliorées par incorporation d'éléments chimiques.
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Dans une réalisation, le piston et chacun des loquets comprend un acier
trempé.
Dans une réalisation, le dispositif de verrouillage est utilisé pour permettre
une
opération de forage lorsque le dispositif est verrouillé, et pour permettre de
remonter
une carotte obtenue pendant l'opération de forage lorsque le dispositif est
déverrouillé.
Dans une réalisation, le dispositif de verrouillage est utilisé dans des puits
de forage
miniers.
Dans une réalisation, le dispositif de verrouillage est utilisé dans des puits
de forage
pétroliers.
Un autre objet de l'invention est de fournir une méthode de forage d'un puits
de
forage, la méthode comprenant placer un dispositif de forage équipé d'un tube
extérieur à l'emplacement où le puits de forage doit être foré; fournir un
dispositif de
verrouillage; attacher une tête de forage à une extrémité inférieure du
dispositif de
verrouillage; descendre la tête de forage dans le tube extérieur; verrouiller
le
dispositif de verrouillage à l'intérieur du tube extérieur; et forer le puits
à l'aide de la
tête de forage.
Dans une réalisation, la méthode comprend en outre utiliser une tête de
carottier
pour obtenir une carotte d'échantillon; exercer une traction sur le tube de
déverrouillage du dispositif de verrouillage pour déverrouiller le dispositif
de
verrouillage du tube extérieur; et remonter la carotte d'échantillon.
Dans une réalisation, la traction exercée sur le tube de déverrouillage du
dispositif
de verrouillage est effectuée à l'aide d'un moyen de préhension.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
La présente invention ainsi que ses avantages seront mieux compris à la
lecture de
la description non-limitative qui va suivre faite en référence aux dessins
dans
lesquels les mêmes références numériques identifient les mêmes éléments et où
:
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La Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un tube extérieur d'un
dispositif de
forage.
La Figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'une tête de forage comprenant
un
dispositif de verrouillage qui est montée dans le tube extérieur de la Figure
1, dans
laquelle les loquets du dispositif de verrouillage sont en position déployée,
la tête de
forage étant verrouillée au tube extérieur.
La Figure 3 est une autre vue en coupe longitudinale de la tête de forage de
la
Figure 2, dans laquelle les loquets du dispositif de verrouillage sont en
position
rentrée, la tête de forage étant déverrouillée du tube extérieur.
DECRIPTION DÉTAILLÉE
L'invention est relative aux outils de forage du sol, et concerne plus
particulièrement
un dispositif de verrouillage à l'aide de loquets pour les têtes de carottier.
Tel que détaillé ci-après, le dispositif de verrouillage permet non seulement
de
verrouiller un outil au fond du puits lors des opérations de forage mais aussi
d'aider
à remonter les échantillons de roche, aussi appelés carottes.
La Figure 1 montre un tube extérieur 10 d'un dispositif de forage (non
illustré) utilisé
lors du forage d'un puits (non illustré), comme par exemple un puits minier ou
un
puits de pétrole. Dans la réalisation illustrée, le tube extérieur 10 comprend
un
élément tubulaire 12 destiné à être enfoui dans le puits de forage et par
lequel le
forage s'effectuera, un manchon adaptateur 14 monté sur l'élément tubulaire 12
et
un manchon de verrouillage 16 monté sur le manchon adaptateur 14. Dans une
réalisation préférée, le manchon adaptateur 14 est vissé sur l'élément
tubulaire 12 et
le manchon de verrouillage 16 est vissé sur le manchon adaptateur 14. La
personne
versée dans l'art dont l'invention relève appréciera que d'autres arrangements
peuvent être considérés.
Tel qu'illustré, le manchon de verrouillage 16 comprend un épaulement 18 sur
sa
surface externe sur lequel vient s'appuyer l'extrémité correspondante 20 du
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manchon adaptateur 14. L'extrémité correspondante 22 du manchon de
verrouillage
16 s'étend à l'intérieur du manchon adaptateur 14 et sa surface de section
définit un
épaulement interne 24 à l'intérieur du tube extérieur 10.
La Figure 2 montre une tête de forage comprenant un dispositif de verrouillage
100,
la tête de forage étant montée dans le tube extérieur 10 illustré à la Figure
1.
Le dispositif de verrouillage 100 comprend un corps de verrouillage allongé
102
comprenant une partie inférieure 104 montable dans le tube extérieur 10 et une
partie supérieure allongée 106. Dans la réalisation illustrée, le corps de
verrouillage
102 est retenu dans le tube extérieur 10 par l'intermédiaire d'un épaulement
d'arrêt
26 et d'une bague de suspension 28 montés dans le tube extérieur 10, comme il
est
bien connu dans le domaine de l'invention. La personne versée dans l'art
appréciera
néanmoins que d'autres arrangements que celui illustré pourraient aussi être
utilisés
pour retenir ou assoir le corps de verrouillage 102 dans le tube extérieur 10.
Le dispositif de verrouillage 100 comprend aussi un tube de déverrouillage 108
montable dans le tube extérieur 10 autour du corps de verrouillage 102 et apte
à
coulisser entre une position haute actionnée, tel que détaillé ci-après en
référence à
la Figure 3, et une position basse de repos, tel qu'illustré sur la Figure 2.
Dans une réalisation, tel qu'illustré à la Figure 2, le tube de déverrouillage
108
comprend une extrémité inférieure 110 s'appuyant sur la partie inférieure 104
du
corps de verrouillage 102 lorsque le tube 108 s'étend dans sa position basse
de
repos. La personne versée dans l'art appréciera que d'autres réalisations
pourraient
être considérées.
Le tube de déverrouillage 108, dans la réalisation illustrée, comprend deux
ouvertures latérales allongées 112, 114 réparties sur le pourtour du tube 108,
tel
que détaillé ci-dessous.
Le dispositif de verrouillage 100 illustré comprend deux loquets 116, 118,
chacun
étant fixé de façon pivotante sur le corps de verrouillage 102 et comprenant
une
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extrémité opérative 120. Chacun des loquets 116, 118 est apte à pivoter entre
une
position déployée, tel qu'illustré sur la Figure 2, et une position rentrée,
tel qu'illustré
sur la Figure 3.
Dans une réalisation, chacun des loquets 116, 118 est attaché au corps de
verrouillage 102 avec une goupille fendue (non illustrée) mais tout autre
moyen
d'attache offrant un attachement pivotant pourrait être utilisé.
Tel qu'illustré sur la Figure 2, dans la position déployée du loquet 116 ou
118, son
extrémité opérative 120 projette à l'extérieur du tube de déverrouillage 108
par une
des ouvertures correspondantes 112, 114 pour s'appuyer sous l'épaulement
interne
24 du tube extérieur 10 afin de verrouiller le corps de verrouillage 102 au
tube
extérieur 10 et empêcher sa sortie non désirée.
Dans une réalisation, chacune des ouvertures latérales 112, 114 réparties sur
le
pourtour du tube a une largeur prédéterminée pour recevoir l'extrémité
opérative
120 du loquet correspondant 116, 118 de façon ajustée. Cette caractéristique
peut
aider à conserver les loquets en place même lorsqu'ils sont soumis à de
grandes
forces de torsion. Cependant, d'autres réalisations pourraient être
envisagées.
Tel qu'illustré sur la Figure 3, dans la position rentrée, le loquet 116, 118
est rentré à
proximité du corps de verrouillage 102 afin de déverrouiller le corps de
verrouillage
102 du tube extérieur 10. Autrement dit, les extrémités opératives 120 des
loquets
116, 118 ne s'appuyant plus sous l'épaulement interne 24 du tube extérieur 10,
elles
n'empêchent plus la sortie du corps de verrouillage 102 du tube extérieur 10.
Dans la réalisation illustrée, le dispositif de verrouillage 100 est muni de
deux
loquets 116, 118 montés de manière diamétralement opposée autour du corps de
verrouillage 102. La personne versée dans l'art appréciera cependant que
d'autres
réalisations comprenant plus de deux loquets pourraient être considérées. Dans
ce
cas-ci, il est préférable que les loquets soient également répartis ou
distribués
autour du corps de verrouillage 102 afin de répartir la pression qui peut s'y
appliquer
mais d'autres arrangements pourraient être envisagés. La personne versée dans
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l'art appréciera également que des ouvertures latérales correspondantes
devront
être pratiquées dans le tube de déverrouillage 108 pour recevoir les
extrémités 120
de chacun des loquets.
En référence aux Figures 2 et 3, le dispositif de verrouillage 100 comprend
également un piston tubulaire 122 monté de façon coulissante autour du corps
de
verrouillage 102 à proximité des extrémités opératives 120 des loquets 116,
118 et
de façon solidaire au tube de déverrouillage 108. Ainsi, le piston 122 est
apte à se
déplacer sur le corps de verrouillage 102 en suivant le mouvement du tube de
déverrouillage 108.
Dans une réalisation, une goupille fendue 124 est utilisée pour attacher de
façon
solidaire le piston 122 au tube de déverrouillage 108. La personne versée dans
l'art
appréciera cependant que d'autres moyens d'attache pourraient être utilisés.
Le dispositif de verrouillage 100 comprend un mécanisme à ressort à pression
126
monté sur la partie supérieure 106 du corps de verrouillage 102 et pressant le
piston
122 vers les loquets 116, 118 afin de les maintenir dans leur position
déployée de
sorte à verrouiller le dispositif de verrouillage 100 en place et ainsi
permettre une
opération de forage sécuritaire.
Lorsqu'une traction est exercée sur le tube de déverrouillage 108 solidaire du
piston
122, tel qu'illustré à la Figure 3, elle comprime le mécanisme à ressort 126
de sorte
à empêcher le piston 122 de presser sur les loquets 116, 118 qui se
positionnent
alors dans leur position rentrée afin de permettre de remonter un élément du
dispositif de forage (non illustré), tel que détaillé ci-dessous.
Dans la réalisation illustrée, le mécanisme à ressort 126 comprend un ressort
128
monté autour de la partie supérieure 106 du corps de verrouillage 102 qui agit
alors
comme un guide pour le ressort 128 et le piston 122, une rondelle de retenue
130 et
un écrou de retenue 132 monté longitudinalement au corps de verrouillage 102
pour
retenir le ressort 128 en pression contre le piston 122. Dans la réalisation
illustrée, le
ressort 128 est tenu en pression contre la surface supérieure du piston 122,
cette
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surface étant une surface plane. Cette caractéristique est avantageuse
puisqu'elle
permet d'assoir le ressort 128 sur une surface plane suffisamment large pour
offrir
une fiabilité accrue du dispositif de verrouillage 100 par rapport aux
systèmes de
l'art antérieur et par conséquent une sécurité accrue pour le foreur.
Dans une réalisation, le ressort 128 est comprimé entre 10% et 25% par rapport
à
sa position naturel de repos lorsque le tube de déverrouillage 108 s'étend
dans sa
position basse de repos. Dans une autre réalisation, le ressort est comprimé à
17%
lorsque le tube de déverrouillage 108 s'étend dans sa position basse de repos.
Le choix du ressort peut être guidé par le type de forage particulier que l'on
désire
effectuer. Par exemple, le ressort peut avoir un diamètre de 3/4 de pouce pour
les
trous de forage de type conventionnel BQ (36,5 mm de diamètre), jusqu'à un
diamètre de 4 pouces pour les trous de forage de type conventionnel PQ (85 mm
de
diamètre).
La personne versée dans l'art appréciera que d'autres types de ressort et
d'autres
taux de compression pourraient être utilisés en fonction d'une application
spécifique.
Dans une réalisation, l'extrémité opérative 120 de chacun des loquets 116, 118
est
particulièrement conçue afin de faciliter les opérations de verrouillage et de
déverrouillage du dispositif de verrouillage 100, tout en offrant un haut
degré de
fiabilité du dispositif.
Dans la réalisation illustrée sur les Figures 2 et 3, l'extrémité opérative
120 de
chacun des loquets comprend une surface interne de contact 134 de forme
prédéterminée complémentaire à une surface externe latérale correspondante 136
du piston 122 lorsque les loquets 116, 118 s'étendent dans leur position
déployée.
Dans une réalisation, la surface interne de contact 134 de l'extrémité
opérative 120
de chacun des loquets 116, 118 peut comprendre au moins deux portions
s'étendant à un angle compris entre 20 et 60 degrés par rapport à un axe
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longitudinal du tube extérieur 10 lorsque les loquets 116, 118 s'étendent dans
leur
position déployée.
Dans une réalisation, tel qu'illustré, les deux portions s'étendent à 30
degrés par
rapport à l'axe longitudinal du tube extérieur 10 lorsque les loquets 116, 118
s'étendent dans leur position déployée.
Dans la réalisation illustrée sur les Figures 2 et 3, l'extrémité opérative
120 de
chacun des loquets 116, 118 comprend aussi une surface supérieure de blocage
138 de forme prédéterminée complémentaire à une surface de blocage
correspondante 140 de l'épaulement interne 24 lorsque les loquets 116, 118
s'étendent dans leur position déployée.
Tel qu'illustré, chacune des surfaces de blocage 140 de l'épaulement interne
24
peut comprendre une surface plane perpendiculaire à un axe longitudinal du
tube
extérieur 10.
Toujours en référence aux Figures 2 et 3, l'extrémité opérative 120 de chacun
des
loquets 116, 118 peut comprendre une surface externe latérale de contact 142
de
forme prédéterminée complémentaire à une surface externe latérale
correspondante
144 du tube extérieur 10 lorsque les loquets 116, 118 s'étendent dans leur
position
déployée.
Dans une réalisation, la surface externe latérale de contact 142 de
l'extrémité
opérative 120 de chacun des loquets 116, 118 et chacune des surfaces externes
latérales correspondantes 144 du tube extérieur 10 comprennent une portion
cylindrique.
Dans une réalisation, tel qu'illustré sur les Figures 2 et 3, l'extrémité
opérative 120
de chacun des loquets 116, 118 comprend une surface externe latérale
inférieure
146 s'étendant à un angle prédéterminé par rapport au tube de déverrouillage
108
lorsque les loquets 116, 118 s'étendent dans leur position déployée. Le tube
de
déverrouillage 108 pousse ainsi chacun des loquets 116, 118 dans leur position
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rentrée en coulissant dans sa position haute actionnée sur la surface externe
latérale inférieure 146 de l'extrémité opérative 120 du loquet correspondant
116,
118.
Dans une réalisation, l'angle prédéterminé de chacune des surfaces externes
latérales inférieures 146 est compris entre 15 et 30 degrés. Dans une autre
réalisation, cet angle prédéterminé est de 23 degrés.
Dans la réalisation illustrée, les loquets 116, 118 sont conçus pour être
maintenu en
tout temps en contact avec le piston 122, même lorsqu'ils sont dans leur
position
rentrée. La personne de l'art appréciera que d'autres configurations
pourraient être
considérées.
Dans une réalisation, tel qu'illustré, les loquets 116, 118 sont attachés au
corps de
verrouillage 102 de manière décentrée par rapport à l'axe longitudinal de ce
dernier.
En d'autres mots, l'axe de rotation de chaque loquet est diamétralement opposé
par
rapport à l'autre sur un axe de symétrie perpendiculaire à l'axe longitudinal
du corps
de verrouillage 102.
La personne versée dans l'art appréciera que la configuration proposée peut
permettre de réduire l'effort à exercer pour déverrouiller les loquets et de
réduire
aussi la course nécessaire à la rétractation des loquets.
Dans une réalisation, le piston 122 et chacun des loquets 116, 118 sont faits
d'un
matériau très résistant afin de résister convenablement aux forces qui s'y
appliquent. Un acier à caractéristiques améliorées par traitement thermique ou
par
incorporation d'éléments chimiques, comme bien connu par une personne versée
dans l'art, peut être utilisé. Dans une réalisation, le matériau utilisé
comprend un
acier trempé.
Dans une autre réalisation, tel qu'illustré, une tête d'accrochage 200 est
fixée dans
le tube de déverrouillage 108 du côté d'une ouverture d'accès 30 du tube
extérieur
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pour tirer le tube de déverrouillage 108 dans sa position haute activée et
libérer
les loquets 116, 118.
Dans une autre réalisation, l'élément du dispositif de forage qui est remonté
(non
illustré) comprend un tube de carottier permettant d'obtenir une carotte.
Ainsi,
5 lorsque le foreur veut aller rechercher la tête de carottier et remonter la
carotte, il
envoie dans le puits un appareil de récupération. Celui-ci va venir s'amarrer
à la
pointe de la tête d'accrochage 200 à l'aide de pinces de repêchage (non
illustrées).
Lorsque le foreur exercera une traction sur la pointe de la tête d'accrochage
200 qui
est reliée au tube de déverrouillage 108, il va, en tirant sur le piston 122,
relâcher la
10 tension dans le ressort 128 et ainsi libérer les loquets 116, 118. Le tube
de
déverrouillage 108 va alors venir d'abord s'appuyer sur les loquets 116, 118,
puis,
en continuant son mouvement vers le foreur, pousser les loquets 116, 118 à
l'intérieur du tube de déverrouillage 108 dans leur position rentrée. Une fois
le
dispositif de verrouillage 100 déverrouillé, le foreur pourra remonter la
carotte à
l'aide d'un câble, comme il est bien connu dans l'art.
Tel que précédemment mentionné, le dispositif de verrouillage 100 permet
d'effectuer une opération de forage lorsque le dispositif est verrouillé, et
permet
également de remonter une carotte obtenue pendant l'opération de forage
lorsque le
dispositif est déverrouillé.
De plus, le dispositif de verrouillage 100 peut aussi être utilisé pour des
puits de
forage orientés vers le haut. En effet, en offrant un dispositif de
verrouillage dont la
fiabilité est accrue puisqu'elle ne repose pas sur le simple effet de gravité
pour
verrouiller les loquets, le foreur peut dorénavant effectuer des forages vers
le haut
sans craindre que le dispositif ne se déverrouille sans prévenir, ce qui est
un grand
avantage.
L'invention propose également une méthode de forage d'un puits de forage
comprenant placer un dispositif de forage équipé d'un tube extérieur à
l'emplacement où le puits de forage doit être foré; fournir un dispositif de
verrouillage
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tel que précédemment défini; attacher une tête de forage à une extrémité
inférieure
du dispositif de verrouillage; descendre la tête de forage dans le tube
extérieur;
verrouiller le dispositif de verrouillage à l'intérieur du tube extérieur; et
forer le puits à
l'aide de la tête de forage.
Selon une réalisation, la méthode comprend en outre utiliser une tête de
carottier
pour obtenir une carotte d'échantillon; exercer une traction sur le tube de
déverrouillage du dispositif de verrouillage pour déverrouiller le dispositif
de
verrouillage du tube extérieur; et remonter la carotte d'échantillon.
Selon une autre réalisation, la traction exercée sur le tube de déverrouillage
du
dispositif de verrouillage est effectuée à l'aide d'un moyen de préhension.
Le dispositif de verrouillage précédemment décrit est très avantageux
puisqu'il
permet d'améliorer la fiabilité des opérations tout en participant activement
à la
sécurité de l'opérateur. De plus, la personne de l'art appréciera que le
décrochage
de la tête de carottier est facilité.
Le dispositif de verrouillage tel que précédemment décrit peut aussi être
fabriqué de
façon moins coûteuse que les dispositifs de verrouillage existants, et leur
maintenance s'en trouve facilitée puisque les risques de bris sont grandement
réduits.
Bien que la présente invention ait été décrite à l'aide de mises en oeuvre
spécifiques, il est entendu que plusieurs variations et modifications peuvent
se
greffer aux dites mises en oeuvre, et la présente invention vise à couvrir de
telles
modifications, usages ou adaptations de la présente invention suivant, en
général,
les principes de l'invention et incluant toute variation de la présente
description, en
accord avec la portée des revendications suivantes.
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