Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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La présente invention est relative à un carottier
double pour effectuer des op~rations de sondage et de carottage
danscleschamps pétrolifères.
En substance, le carottier double comprend un tube
extérieur rotatif et un tube intérieur non rotatif. L'extrémité
inférieure du tube extérieur porte une couronne de sondage.
L'extrémité inférieure du tube intérieur est pourvue d'un cone
extracteur. L'extrémité supérieure du tube intérieur est vissée
sur la partie inférieure non rotative d'une pivoterie permettant
la liaison mécanique entre ce tube intérieur et le tube extérieur.
La partie supérieure rotative de Ia pivoterie est vissée dans un
corps taraudé faisant partie du tube extérieur. La partie supé-
rieure de la pivoterie tourne donc conjointement au tube exté-
rieur.
Dans les carottiers doubles connus de ce genre, la
partie inférieure non rotative de la pivoterie comporte d'une
part, un élément tubulaire inférieur sur lequel l'extrémité
supérieure du tube intérieur est vissée, et d'autre part, un
élément tubulaire supérieur vissé coaxialement dans l'extrémité
supérieure taraudée de l'élément précédent. Les deux éléments
tubulaires en question délimitent entre eux sur leur face
extérieure commune, une rainure annulaire de logement d'une
butée à billes. D'autre part, la partie supérieure rotative
de la pivoterie comprend d'une part, un manchon supérieur dont
l'extrémité supérieure est filetée, tandis que l'extrémité
inférieure est taraudée, et d'autre part, une bague filetée et
vissée coaxialement dans le manchon~ La bague et le manchon
délimitent entre eux sur leur face intérieure commune, une rai-
nure annulaire opposée à la précédente pour loger aussi la
butée a billes.
Les carottiers doubles connus présentent des
-1-
l~Z3~Z~)
inconvénients inhérents au réglage lent, difficile et coûteux
de l'écartement du passage d'eau entre les extrémités inférieures
de la couronne de sondage et du cône extracteur.
En effet, pour régler l'écartement précité d'un carot-
tier double connu, on monte d'abord le tube intérieur et sa pivo-
terie, dans le tube extérieur dépourvu de sa couronne de sondage.
Après ce montage, on mesure la longueur du cône extracteur qui
dépasse effectivement l'extrémité inférieure du tube extérieur
et plus précisément la longueur séparant alors le bord inférieur
de cette extrémité au bord supérieur du chanfrein extrémal du
cône extracteur. On compare cette longueur de dépassement tem-
poraire à la distance qui doit séparer partiquement ce bord in-
férieur du tube extérieur à ce bord supérieur de ce chanfrein
de ce cône extracteur. De cette facon, on peut connaltre à ce
moment l'écartement temporaire entre les extrémités inférieures `
de la couronne de sondage et du cône extracteur, écartement
temporaire qui résulte de la différence entre la distance de
séparation à obtenir et la longueur de dépassement mesurée et
qui est supérieur à l'écartement à réaliser. Ensuite, on démonte
le tube intérieur et la pivoterie hors du tube extérieur. Par
après, on place des intercalaires annulaires d'épaisseurs appro-
priées contre un rebord de l'alésage taraudé du corps du tube
extérieur, corps dans lequel est vissé le manchon supérieur
de la partie rotative de la pivoterie, l'épaisseur totale des
intercalaires en question devant être telle que l'écartement
temporaire précité soit amené à la valeur correcte. Après
placement des intercalaires de réglage, on remonte la pivoterie
et le tube intérieur dans le tube extérieur qu'on pourvoit de la
couronne de sondage. Ainsi, on obtient effectivement un écarte-
ment sensiblement normal entre les extrémités inférieures de lacouronne de sondage et du tube extracteur.
. .
~lZ34Z~
Le réglage par intercalaires de l'écartement entre les
extrémités inférieures de la couronne de sondage et du cône
extracteur nécessite un montage, un démontage et un remontage
complet du tube intérieur et de la pivoterie, par rapport au
tube extérieur. Un tel réglage est donc nécessairement difficile
et long et dure normalement entre 1 et 2 heures. De plus, l'em-
ploi d'intercalaires d'épaisseurs déterminées ne permet pas
d'obtenir avec précision l'écartement précité.
L'objet de l'invention est un nouveau carottier double
remédiant aux inconvénients précités des carottiers connus et en
particulier permettant un réglage de l'écartement susdit en une
ou deux minutes tout en ne compliquant aucunement le montage du
tube intérieur et de la pivoterie, dans le tube extérieur.
A cet effet, dans un nouveau carottier double, l'extré-
mité supérieure de la partie rotative de la pivoterie est appro-
priée pour pouvoir coopérer avec une clef de réglage capable
de lui transmettre un couple de rotation autour de son axe longi-
tudinal. En out~e, l'extrémité supérieure de la partie rotative
de la pivoterie présente extérieurement au moins une rainure
longitudinale. De plus, le corps taraudé du tube extérieur
présente au moins une encoche au fond d'un alésage cylindrique
lisse et au niveau de la rainure longitudinale de l'extrémité
supérieure de la partie rotative de la pivoterie. Enfin, l'ex-
trémité supérieure de la partie rotative de la pivoterie peut
porter une coiffe de blocage présentant au moins un ergot infé-
rieur. La coiffe est appropriée pour pouvoir coopérer avec une
clef de réglage de préférence identique à la précédente et capa-
ble de lui transmettre un couple de rotation autour de son axe
longitudinal. La coiffe est aussi conçue pour pouvo1r coulisser
entre cette extrémité supérieure de la partie rotative de la
pivoterie et l'alésage cylindrique lisse du corps taraudé du
Z3420
tube extérieur, de façon que l'ergot puisse être engagé d'abord,
dans la rainure longitudinale de ladite extrémité supérieure et
ensuite simultanément dans cette même rainure longitudinale et
dans l'encoche du fond de cet alésage cylindrique lisse. De la
sorte, la coiffe bloque alors angulairement la partie supérieure
rotative de la pivoterie et le corps taraudé du tube extérieur
pour empêcller leur rotation relative autour de leur axe vertical
commun.
En pratique, dans le nouveau carottier double, l'extré-
mité supérieure delapartie rotative de la pivoterie présenteau moins deux rainures longitudinales diamétralement opposées,
tandis que le corps taraudé du- tube extérieur présente au moins
deux encoches diamétralement opposées et que la coiffe est
pourvue d'au moins deux ergots diamétralement opposés.
Afin de limiter la rotation de la coiffe après réglage
de l'écartement des extrémités inférieures de la couronne de
sondage et du cône extracteur et lors du blocage angulaire mu-
tuel de la partie supérieure rotative de la pivoterie et du
corps taraudé du tube extérieur du nouveau carottier double,
ce corps taraudé présente quatre encoches régulièrement réparties
autour de son axe longitudinal, au fond de son alésage cylin-
drique lisse.
L'invention concerne aussi le procédé de réglage du
nouveau carottier double.
D'autres détails et particularités de l'invention
ressortiront de la description détaillée qui suit d'une réalisa-
tion en référence aux dessins ci-annexés, dans lesquels:
- La figure 1 est une coupe longitudinale d'un carottier
double selon l'invention.
- Les figures 2, 3 et 4 sont des coupes transversales
du carottier, faites respectivement suivant les plans II~
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234~)
III-III et IV-IV de la prem;ère figure.
- La figure 5 est à plus grande échelle une coupe
longitudinale de la partie supérieure du carottier double.
- Les figures 6, 7, 8, 9 et 10 sont des schémas du
carottier expliquant son procédé de réglage.
- La figure 11 illustre en perspective et à grande
échelle, la fonction de la coiffe de blocage du carottier.
Dans ces différentes figures, des mêmes notations de
référence désignent des éléments identiques.
Le carottier double représenté sert au sondage et au
carottage dans des champs pétrolifères.
Le carottier double comprend essentiellement un tube
extérieur 1 et un tube intérieur 2.
Le tube extérieur 1 est constitué d'un train d'éléments
tubulaires vissés successivement l'un à l'autre. L'élément
tubulaire inférieur porte une couronne de sondage 3 pourvue
par exemple d'une concrétion diamantée. L'élément tubulaire
supérieur est formé par un corps 4 présentant un alésage taraudé
5 dans sa partie inférieure et un alésage cylindrique lisse 6
dans sa partie supérieure. L'alésage lisse 6 est délimité infé-
rieurement par un fond formé par un rebord annulaire 7 et pré-
sentant au moins une encoche 8 et en l'occurrence quatre enco-
ches 8 régulièrement réparties autour de l'axe longitudinal du
coprs taraudé 5.
Le tube intérieur 2 comprend principalement des élé-
ments tubulaires solidarisés successivement entre eux et dispo-
sés coaxialement un tube extérieur 1, L'élément tubulaire in-
férieur porte un cône 9 extracteur de carotte. L'élément tubu-
laire supérieur est vissé à la partie inférieure 10 non rotative
d'une pivoterie 11.
En fait, la pivoterie 11 sert au montage du tube
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` 1~l234ZO
intérieur 2 dans le tube extérieur 1.
De manière connue en soi, la partie inférieure 10
de la pivoterie 11 comporte essentiellement un manchon dont le
corps est prolongé inférieurement par une tige creuse axiale de
plus petit diamètre. L'extrémité supérieure taraudée du corps
du manchon recoit un écrou qui y forme un logement annulaire
pour des butées et des roulements à billes. L'extrémité infé-
rieure de la tige creuse porte une collerette extérieure suppor-
tant des rondelles à ressort superposées. Ces rondelles appli-
quent élastiquement un support annulaire fileté contre le corpsdu manchon. L'extrémité supérieure taraudée de l'élément tubu-
laire supérieur du tube intérieur 2 est vissée sur ce support
-annulaire. De la sorte, la partie inférieure 10 de lapivoterie
11 est reliée mécaniquement et axialement au tube intérieur 2.
La partie supérieure 12 de la pivoterie 11 comprend un
seul élément tubulaire fileté sur sa partie médiane 13 la plus
large. Cette partie médiane 13 est vissée dans l'alésage tarau-
dé 5 du corps 4. La partie inférieure 14 la plus étroite de
cet élément tubulaire est appropriée pour servir au calage des
butées et des roulements à billes susmentionnés.
L'èxtrémité, supérieure 15 de la partie supérieure 12
de la pivoterie 11 est ,appropriée pour recevoir les ergots
latéraux d'une clef de réglage 16 et pour pouvoir coopérer
ainsi avec la clef 16. Grâce à cette clef 16, on peut trans-
mettre à l'extrémité supérieure 15 un couple de rotation autour
de son axe longitudinal coincidant d'ailleurs après montage
avec l'axe longitudinal commun des tubes extérieur 1 et intérieur
2. En outre, l'extrémité supérieure 15 présente sur sa surface
exétrieure au moins une rainure longitudinale 17 et de préférence
au moins deux rainures longitudinales 17 diamétralement opposées.
Lors du montage du carottier, l'extrémité supérieure 15 passe
~- ''
~239~2~
à l'intérieur de l'alésage cylindrique lisse 6 du corps taraudé
4 de sorte qu'après montage, les encoches 8 précitées puissent
alors se trouver au niveau des rainures longitudinales 17.
L'extrémite supérieure 15 de la partie supérieure 12
de la pivoterie 11 peut recevoir une coiffe 18 présentant deux
rainures 19 diamétralement opposées à son extrémité supérieure
et pourvue d'au moins un ergot 20, de préférence de deux ergots
20 diamétralement opposés, à son bord inférieur circonférentiel.
Les ergots 20 font saillie intérieurement et vers le bas. Le
diamètre extérieur de la coiffe 18 est légèrement plus petit que
celui de l'alésage cylindrique lisse 6 du corps taraudé 4. Le
diamètre intérieur de la coiffe 18 est légèrement plus grand que
le diamètre extérieur de l'extrémité supérieure 15 précitée.
De la sorte, lorsque les ergots 20 se trouvent supérieurement vis-
à-vis des rainures longitudinales 17, la coiffe 18 peut coulisser
vers le bas dans l'alésage lisse 6, entre cette extrémité supé-
rieure 15 et ce corps taraudé 4, jusqu'à butée de ces ergots
20 contre le fond de cet alésage 6 c'est-à-dire contre le rebord
annulaire 7. En outre, lorsque les ergots 20 se trouvent en
face des encoches 8, ces ergots 20 peuvent pénétrer dans ces en-
coches 8, tout en restant dans les rainures longitudinales 17.
Dans cette dernière position, la coiffe 18 poussée à fond vers
le bas assure la liaison mécanique entre l'extrémité supérieure
15 susdite et le corps taraudé 4 en les bloquant angulairement
et en empêchant leur rotation relative autour de leur axe longi-
tudinal commun. Ainsi, la coiffe 18 est un moyen de blocage
mutuel de l'extrémité supérieure 15 et du corps taraudé 4, autour
de l'axe longitudinal du carottier.
En service, le tube extérieur 1 tourne autour de son
axe longitudinai pour assurer le travail de la couronne de son-
dage 3. A ce moment, la coiffe 18 est montée à fond sur
1~23aS20
l'extrémité superieure 15 précitée, ce qui provoque la rotation
simultanée du tube extérieur 1 et de la partie supérieurè 12 de
la pivoterie 11. Cependant, grâce aux butées et aux roulements
à billes équipant la pivoterie 11, la partie inféricure 10 de
celle-ci 11 ne tourne pas autour de l'axe longitudinal de l'ap-
pareil comme d'ailleurs le tube intérieur 2.
L'assemblage du carottier double décrit est effectué
comme suit avec le tube extérieur 1 disposé verticalement.
On visse d'abord à fond la pivoterie 11 complète dans
le corps taraudé 4 du tube extérieur 1. On visse ensuite le
tube intérieur 2 avec le cône extracteur 9 sur lapartie inférieure
10 de la pivoterie 11. On visse alors la partie restante du
tube extérieur 1 sur le corps taraudé 4. On visse enfin la
couronne de sondage 3 sur l'extrémité inférieure du tube exté-
rieur 1. Le carottier est ainsi assemblé (figure 6).
Le réglage de l'écartement entre les extrémités in-
férieures du cône extracteur 9 et de la couronne de sondage 3
est réalisé comme suit encore avec le tube extérieur 1 disposé
verticalement.
On veille d'abord à ce que la coiffe 18 ne soit pas
sur la partie supérieu~re rotative 12 de la pivoterie 11 et à
défaut on l'enlève.
On visse ensuite vers le bas la~artie supérieure
rotative 12 de la pivoterie 11 dans l'alésage taraudé 5 du
corps 4 et ainsi, on déplace axialement vers le bas la partie
inférieure non rotative 10 de cette pivoterie 11 et le tube
intérieur 2. Cette opération se fait jusqu'à butée de l'extré-
mité inférieure du cône extracteur 4 contre celle de la couronne
de sondage 3 (figure 7).
On dévisse alors vers le haut la partie supérieure
rotative 12 de la pivoterie 11 dans l'alésage taraudé 5 du
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~23~2~:)
corps 4 et ainsi, on redéplace axialement vers le haut la partie
inférieure non rotative 10 de cette pivoterie ll et le tube inté-
rieur 2. Ce dévissage se fait suivant un angle de rotation qui
est déterminé par le bas du filet de l'alésage taraudé S et par
l'écartement normal à obtenir entre les extrémités inférieures
du cône extracte~r 4 et de la couronne de sondage 3. Ainsi, on
amène l'extrémité inférieure du cône extracteur 4 à distance
voulue (2 à 4 mm selon le cas) de l'extrémité inférieure de la
couronne de sondage 3 (figure 8).
Après le réglage précité de l'écartement entre les
extrémités inférieures du cône extracteur 4 et deIacouronne
de sondage 3, on bloque la partie supérieure rotative 12 de la
pivoterie ll par rapport au corps taraudé 4 pour assurer la.
rotation simultanée de cette partie 12 et du tube extérieur 1.
A cet effet, on procède comme suit.
On place la coiffe de blocage 18 sur l'extrémité
supérieure 15 delapartie supérieure rotative 12 de la pivoterie
ll et on la fait tourner légèrement autour de son axe, à l'aide
de la clef 16, jusqu'à ce que les ergots 20 s'engagent dans les
rainures longitudinales 17 de cette extrémité supérie~re lS.
On fait coulisser ensuite vers le bas la cciffe 18
dans l'alésage cylindrique lisse 16 du corps taraudé 5 le long
de l'extrémité supérieure lS précitée, jusqu'à ce que les ergots
20 butent contre le rebord annulaire 7 délimitant inférieurement
l'alésage cylindrique lisse 6 (figure 9).
On fait tourner alors légèrement la coiffe 18 et ainsi
la partie supérieure rotative 12 de la pivoterie ll autour de
leur axe commun, à l'aide de la clef 16, jusqu'à ce que les
~ ergots s'engagent dans deux encoches 8 diame'tralement opposées
du rebord annulaire 7 (figure 10).
Ainsi, on bloque angulairement la partie supérieure
rotative 12 de la pivoterie ll et le corps taraudé 4 du tube
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extérieur 1.
I1 est évident que l'invention n'est pas exclusivement
limitée à la forme de réalisation représentée et que bien des
modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposi-
tion et la constitution de certains des éléments intervenant
dans sa réalisation à condition que ces modifications ne soient
pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications
suivantes.
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