FR2489196A1 - METHOD FOR JOINING WITH CIRCONFERENTIAL WELDING OF TWO COAXIAL ELEMENTS AND LATERAL POCKET MANDREL OBTAINED BY SUCH SOLDER - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE SOUDURE CIRCONFERENTIELLE POUR JOINDRE DEUX ELEMENTS TUBULAIRES. LE PROCEDE CONSISTE ESSENTIELLEMENT A PREPARER LES ELEMENTS 20A, 20B PAR DES OPERATIONS DE DRESSAGE, LAMAGE CHANFREINAGE, DE FACON A MENAGER UNE ENTAILLE EXTERNE 21 A L'ENDROIT D'ASSEMBLAGE ET ENSUITE A POINTER LES ELEMENTS ASSEMBLES, EN DES INTERVALLES DE LEUR POURTOUR, PUIS A LES SOUDER EN REALISANT PLUSIEURS PASSES CIRCONFERENTIELLES DE SOUDAGE A PARTIR DU FOND DE L'ENTAILLE ET EN CONTINUANT JUSQU'A SON REMPLISSAGE SURABONDANT. LE PROCEDE S'APPLIQUE NOTAMMENT A LA FABRICATION DE MANDRINS A POCHE LATERALE UTILISES DANS LES TECHNIQUES RELATIVES AUX PUITS DE PETROLE.THE INVENTION RELATES TO A CIRCUMFERENTIAL WELDING PROCESS FOR JOINING TWO TUBULAR ELEMENTS. THE PROCESS ESSENTIALLY CONSISTS OF PREPARING THE ELEMENTS 20A, 20B BY DRESSING OPERATIONS, LAMING CHANFREINING, SO AS TO PROVIDE AN EXTERNAL NOTCH 21 AT THE ASSEMBLY SITE AND THEN IN POINT THE ASSEMBLED ELEMENTS, IN INTERVALS OF THEIR PERTOURS. THEN WELD THEM BY MAKING SEVERAL CIRCUMFERENTIAL WELDING PASSES FROM THE BOTTOM OF THE NOTCH AND CONTINUING UNTIL ITS OVERFILL. THE PROCESS IS APPLIED IN PARTICULAR TO THE MANUFACTURING OF CHUCKS WITH A SIDE POCKET USED IN TECHNIQUES RELATING TO OIL WELLS.
Description
Z489196Z489196
L'invention concerne les dispositifs d'injection de gaz pour l'allègement par émulsion de la colonne d'huile, ou dispositifs de 'gas-lift", et plus particulièrement des mandrins à poche latérale destinés à des puits produits par des techniques d'allègement au gaz ou de "gaz-lift", ainsi The invention relates to gas injection devices for emulsion lightening of the oil column, or "gas-lift" devices, and more particularly to lateral pocket mandrels intended for wells produced by gas-lift techniques. 'gas relief or' gas-lift ', as well as
qu'un procédé de fabrication de ces mandrins à poche laté- that a method of manufacturing these side pocket mandrels
rale. En général, les mandrins à poche latérale comprennent des corps tubulaires allongés dont un côté présente une fenêtre dans laquelle est soudé un corps de rale. In general, the lateral pocket mandrels comprise elongate tubular bodies, one side of which has a window in which a body of
logement de poche latérale de manière que l'alésage du loge- lateral pocket housing so that the bore of the housing
ment soit placé à l'intérieur du mandrin pour recevoir des dispositifs de réglage de débit, tandis qu'une partie du placed inside the mandrel to accommodate flow control devices, while part of the
corps du logement apparaît à la fenêtre et présente des ori- body of housing appears at the window and presents
fices latéraux de communication permettant l'écoulement du side communication functions allowing the flow of the
fluide entre l'alésage du logement et l'extérieur du mandrin. fluid between the bore of the housing and the outside of the mandrel.
Au moins une partie d'une telle forme de réalisation, orien- At least a part of such an embodiment,
tée longitudinalement au mandrin, doit comporter des soudures. Des exemples de telles formes de réalisation sont décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n0 2 824 525, n0 2 948 341, n0 3 412 806, n0 3 666 012, n0 2 942 671, n0 3 040 814, n0 3 606 393, n0 3 727 684, n0 3 741 299, n0 3 827 489, n0 3 994 339, n0 4 106 563, n0 3 802 503, n0 3 827 490, n0 4 030 543, nO 4 106 564, n0 3 807 498, n0 Re.28 870, n0 4 031 954, n0 4 135 576, longitudinally to the mandrel, must have welds. Examples of such embodiments are described in U.S. Patent Nos. 2,824,525, 2,948,341, 3,412,806, 3,666,012, 2,942,671, 3,040,814, and US Pat. 3,606,393, 3,727,684, 3,741,299, 3,827,489, 3,994,339, 4,106,563, 3,802,503, 3,827,490, 4,030,543 and 4,106,564, n0. 3,807,498, n0 Re. 28,870, 4,031,954, 4,135,576,
n0 3 807 499, n0 3 874 445, n, 4 034 806,et n0 4 146 091. Nos. 3,807,499, 3,874,445, 4,034,806, and 4,146,091.
Certains mandrins à poche latérale comportent Some side pocket mandrels have
des soudures circonférentielles bout à bout joignant des élé- end-to-end circumferential welds joining
ments tubulaires adjacents. Des exemples de telles soudures sont décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique adjacent tubular Examples of such welds are described in United States patents
n0 3 788 397, n0 3 827 490, n0 4 135 576 et n0 4 146 091. Nos. 3,788,397, 3,827,490, 4,135,576 and 4,146,091.
Cependant, ces soudures circonférentielles sont simplement des soudures bout à bout qui joignent des éléments tubulaires However, these circumferential welds are simply butt welds joining tubular elements
adjacents, disposés bout à bout.adjacent, arranged end to end.
Certains mandrins à poche latérale comportent des éléments de déviation ou déflecteurs s'élevant au-dessus de l'alésage du logement et destinés à dévier des outils normaux de puits passant dans le mandrin pour les renvoyer Some side pocket mandrels have deflection members or baffles that rise above the bore of the housing and are intended to deflect normal well tools passing through the mandrel to return them.
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2. dans le canal d'écoulement principal afin d'éviter le risque d'une mise en place sur ou dans le logement de la poche latérale, tout en acceptant et même guidant un dispositif de réglage de débit dans le logement, ce qui facilite son installation. Certains de ces déflecteurs sont réalisés d'une seule pièce avec le corps du logement et certains autres sont soudés sur l'extrémité supérieure du corps. La plupart des déflecteurs qui sont ainsi fixés au corps du logement tendent à allonger la fenêtre dans laquelle le logement est soudé par un cordon plus long, cette longueur supplémentaire s'ajoutant 2. in the main flow channel to avoid the risk of placement on or in the pocket of the side pocket, while accepting and even guiding a flow control device in the housing, which facilitates his installation. Some of these deflectors are made in one piece with the body of the housing and some others are welded on the upper end of the body. Most deflectors which are thus fixed to the body of the housing tend to lengthen the window in which the housing is welded by a longer cord, this additional length being added
à la dimension longitudinale de la soudure. to the longitudinal dimension of the weld.
De nombreuses pannes sont apparues au cours des nombreuses années d'utilisation de ces mandrins. La plupart ont pour origine des soudures longitudinales Many failures have appeared over the many years of use of these mandrels. Most originate from longitudinal welds
de structure. La plupart des défauts des soudures apparais- of structure. Most weld defects appear
sent dans la partie longitudinale de la soudure. L'expression "soudure de structure" utilisée dans le présent mémoire désigne des soudures ou des joints soudés qui font partie de la structure des mandrins-à poche latérale. Ces soudures de structure sont soumises à des contraintes engendrées dans les mandrins par suite de forces appliquées à ces derniers sous l'effet de charges de traction, de compression ou de torsion, in the longitudinal part of the weld. The term "structural weld" as used herein refers to welds or welded joints that form part of the mandrel-side pocket structure. These structural welds are subjected to stresses generated in the mandrels as a result of forces applied to the mandrels under the effect of tensile, compressive or torsional loads.
et elles sont soumises à des pressions régnant à l'intérieur. and they are subject to pressures inside.
et à l'extérieur des mandrins. Un défaut d'une telle soudure provoque au moins une fuite dans le mandrin. Par conséquent, l'expression "soudure de structure" utilisée dans le présent and outside the mandrels. A defect of such a weld causes at least one leak in the mandrel. Therefore, the term "structural welding" used in this
mémoire désigne également des soudures en bouchon. memory also refers to plug welds.
L'apparition d'un défaut dans de telles soudures est plus facile à comprendre dans des mandrins ayant une The occurrence of a defect in such welds is easier to understand in chucks having a
section droite non circulaire. De tels mandrins non circu- non-circular straight section. Such mandrels are not
laires, qui présentent une forme ovale ou une forme aplatie, sont connus depuis longtemps et, au cours des dix à quinze dernières années, une proportion très importante des mandrins utilisés comprend des mandrins non circulaires. Ces derniers sont davantage souhaités que les mandrins circulaires, car deux de ces mandrins non circulaires peuvent être placés côte à côte ou peuvent se déplacer mutuellement dans un tubage de puits de plus faible diamètre, toutes choses par ailleurs 3. égales. En variante, des mandrins non circulaires de plus grande dimension peuvent être utilisés dans des puits doubles Those having an oval shape or a flattened shape have been known for a long time and during the last ten to fifteen years a very large proportion of the mandrels used comprise non-circular mandrels. These are more desirable than the circular chucks, as two of these non-circular chucks may be placed side by side or may move each other in a casing of smaller diameter wells, all else being equal. Alternatively, non-circular mandrels of larger size may be used in double wells
pour certaines dimensions données de tubages. for certain given dimensions of casings.
Lorsque des mandrins à poche latérale, et en particulier des mandrins non circulaires, comportant des soudures longitudinales de structure réalisées dans leur paroi, sont soumis à des pressions intérieures ou extérieures élevées, les parois latérales tendent à s'expanser ou à se resserrer, suivant le cas. Ce mouvement d'expansion ou de resserrement de la paroi du mandrin fait apparaître des concentrations de contraintes très grandes dans les soudures When lateral pocket mandrels, and in particular non-circular mandrels with longitudinal structural welds made in their walls, are subjected to high internal or external pressures, the side walls tend to expand or contract, following the case. This expansion or tightening movement of the mandrel wall shows very high stress concentrations in the welds
longitudinales. Il est extrêmement difficile, voire impos- longitudinal. It is extremely difficult, even impossible
sible, de réaliser, en de tels emplacements, des soudures qui <1) ne présentent pas une entaille sur le côté intérieur o la paroi intérieure du mandrin rejoint la paroi extérieure du corps du logement, et (2) qui présentent une pénétration totale. Par conséquent, les soudures longitudinales de structure constituent des points faibles dans de tels mandrins et elles sont à l'origine de défaillances précoces in such locations, welds which <1) do not have a notch on the inner side where the inner wall of the mandrel joins the outer wall of the housing body, and (2) have a full penetration. Therefore, longitudinal structural welds are weak points in such mandrels and they cause early failures.
dans des conditions sévères ou même normales. under severe or even normal conditions.
De plus, de nombreux mandrins à poche latérale comportent des déflecteurs qui leur sont fixés au moyen de soudures en bouchon. D'une manière analogue, de nombreux mandrins comportent des manchons d'orientation destinés à In addition, many side pocket mandrels have deflectors attached thereto by means of plug welds. In a similar manner, many mandrels include orientation sleeves for
orienter des outils de décentrage et souvent fixés à l'inté- guide decentering tools, often focused on
rieur du mandrin par des soudures en bouchon. Les soudures en bouchon, qui sont souvent utilisées dans la fabrication des mandrins à poche latérale, apparaissent parfois dans certains brevets tels que le brevet des Etats-Unis d'Amérique the mandrel by plug welds. Plug welds, which are often used in the manufacture of side pocket mandrels, sometimes appear in certain patents such as the United States patent.
n0 3 827 490.No. 3,827,490.
Les soudures en bouchon sont à l'origine de nombreuses défaillances. Etant donné que ces soudures sont réalisées par soudage d'une pièce telle qu'un déflecteur ou un manchon d'orientation sur la paroi intérieure à travers un trou ménagé dans la paroi du mandrin, ce trou ressemble à une fenêtre et au moins une partie de la soudure entourant la fenêtre est orientée longitudinalement par rapport au Plug welds cause many failures. Since these welds are made by welding a workpiece such as a deflector or an orientation sleeve on the inner wall through a hole in the wall of the mandrel, this hole resembles a window and at least a portion the weld surrounding the window is oriented longitudinally with respect to the
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4.4.
mandrin. Par conséquent, on pense que les défauts apparais- mandrel. Therefore, it is believed that the defects appear
sent sur les soudures en bouchon pour les mêmes raisons que les défauts apparaissant au niveau des fenêtres. Bien que le trou pour la réalisation de la soudure en bouchon soit plus petit que la fenêtre utilisée pour la réalisation des soudures de fenêtre, l'effet d'entaille présenté par la on plug welds for the same reasons as defects in windows. Although the hole for making the plug weld is smaller than the window used for making the window welds, the notch effect presented by the
soudure est sensiblement le même.welding is substantially the same.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 606 393 U.S. Patent No. 3,606,393
décrit un corps de logement réalisé de manière à être parti- describes a housing body made in such a way as to be
culièrement lourd afin de renforcer la zone de la fenêtre et de réduire les risques de défaut de soudure, la masse accrue Heavily heavy to strengthen the window area and reduce the risk of weld failure, the increased mass
de la matière entrant dans la constitution du corps du loge- of the material used in the constitution of the body of the lodge-
ment étant destinée à empêcher tout gauchissement résultant du soudage. Cependant, l'effet d'entaille existe toujours, ainsi qu'une flexion de la paroi sous l'effet d'une pression en cas d'éclatement ou d'effondrement, et les défaillances being intended to prevent any warping resulting from welding. However, the notch effect still exists, as well as bending of the wall under the effect of pressure in case of bursting or collapse, and failures
sont toujours présentes.are always present.
Le gauchissement du mandrin sous l'effet du sou- The warping of the mandrel under the effect of
dage pose également un problème dans la fabrication des mandrins à poche latérale. Ceci est évidemment dû au fait que le métal d'apport chaud se rétracte en refroidissant. Le retrait dépend largement de la quantité de métal déposé. Par conséquent, les soudures de raccordement de grande longueur also poses a problem in the manufacture of side pocket mandrels. This is obviously due to the fact that the hot filler metal shrinks with cooling. The shrinkage largely depends on the amount of metal deposited. Therefore, the connection welds of great length
axiale provoquent un gauchissement supérieur à celui résul- axial result in greater warpage than the result
tant des soudures plus courtes. Lorsque ces soudures de so much shorter welds. When these welds
raccordement ne sont pas opposées entre elles, mais rappro- connection are not opposed to each other, but
chées sur un côté du mandrin, comme elles le sont généra- on one side of the mandrel, as they are generally
lement dans le cas d'une fenêtre latérale, en particulier une in the case of a side window, in particular a
fenêtre longue et étroite, le gauchissement peut être consi- long and narrow window, warping can be considered
dérable.maple.
Les contraintes engendrées dans le corps du Constraints generated in the body of
mandrin par le retrait des soudures de raccordement peut lit- chuck by removing the connection welds can
téralement détruire le mandrin, mais elles peuvent être éliminées par chauffage de l'ensemble du mandrin au cours destroy the chuck, but they can be removed by heating the entire chuck during
d'un procédé connu sous le nom de recuit de stabilisation. a process known as stabilization annealing.
Cependant, ce procédé n'élimine pas le gauchissement et le mandrin doit être redressé par flexion en sens opposé à celui However, this method does not eliminate warping and the mandrel must be straightened by bending in the opposite direction to that
du gauchissement. A la suite de cette opération de redres- warping. Following this operation of
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5. sement, le mandrin présente certaines contraintes internes résiduelles, mais il est relativement utilisable et beaucoup 5. The chuck has some residual internal stresses, but it is relatively
plus acceptable que précédemment.more acceptable than before.
Il convient de noter que, bien qu'un certain niveau de contraintes soit acceptable dans un mandrin, il serait idéal d'éliminer ces contraintes totalement, car elles It should be noted that, although a certain level of stress is acceptable in a mandrel, it would be ideal to eliminate these constraints completely because they
tendent à favoriser certains processus de corrosion. tend to favor certain corrosion processes.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 086 593 décrit un clapet de retenue disposé dans le canal d'écoulement passant dans une soupape de gas-lift ou vanne de drainage du gaz qui est installée dans le logement décentré d'un mandrin à poche latérale afin d'empêcher tout refoulement dans ce U.S. Patent No. 3,086,593 discloses a check valve disposed in the flow channel passing through a gas-lift valve or gas drain valve which is installed in the off-center housing of a mandrel. lateral pocket to prevent any backflow into this
canal. De tels clapets de retenue sont utilisés communément. channel. Such check valves are commonly used.
Des clapets de retenue analogues sont incorporés dans des dispositifs qui constituent, en eux-mêmes, des clapets de Similar check valves are incorporated in devices which in themselves constitute check valves
retenue, mais qui ne sont pas des vannes de drainage du gaz. retained, but which are not gas drainage valves.
Lorsqu'ils sont retirés du logement, ces clapets laissent ouverts les orifices latéraux du logement de sorte que les When removed from the housing, these flaps open the lateral openings of the housing so that the
fluides peuvent s'écouler librement dans les deux sens. Fluids can flow freely in both directions.
Un dessin de l'art antérieur, à savoir le dessin n0 21100134 de la firme Engineering Corporation, P.O. Box 34 380, Dallas, Texas 75234, E.U.A., représente un clapet de retenue disposé dans un canal d'écoulement qui communique directement avec l'extrémité inférieure du logement décentré d'un mandrin à poche latérale. Ce clapet de retenue n'est pas amovible et il reste donc constamment en activité, même lorsque l'alésage du logement est libre. Cependant, les applications de ce type de mandrin à poche latérale sont très limitées, car un tel mandrin n'est pas compatible avec les A prior art drawing, ie, Drawing No. 21100134 of Engineering Corporation, PO Box 34 380, Dallas, Texas 75234, USA, shows a check valve disposed in a flow channel which communicates directly with the lower end of the off-center housing of a lateral pocket mandrel. This check valve is not removable and so it remains constantly active, even when the housing bore is free. However, the applications of this type of side pocket mandrel are very limited because such a mandrel is not compatible with the
soupapes de gas-lift ou vannes classiques de drainage du gaz. gas-lift valves or conventional gas drainage valves.
Dans ce type de mandrin, l'extrémité inférieure de l'alésage du logement communique avec l'extérieur du mandrin; dans des mandrins classiques, l'extrémité inférieure de l'alésage du logement communique avec l'alésage principal du mandrin. Dans les vannes de drainage du gaz classiques pour mandrins à poche latérale, le gaz d'allègement pénètre dans le côté de la vanne et sort par son extrémité inférieure de manière à In this type of mandrel, the lower end of the housing bore communicates with the outside of the mandrel; in conventional mandrels, the lower end of the housing bore communicates with the main bore of the mandrel. In conventional gas drainage valves for side pocket mandrels, the lighter gas enters the side of the valve and exits at its lower end so that
passer dans la partie inférieure de l'alésage du logement. pass through the lower part of the housing bore.
6. Dans le mandrin à poche latérale classique, l'alésage du logement est toujours drainé et les vannes de drainage du gaz 6. In the conventional side pocket mandrel, the bore of the housing is always drained and the gas drainage valves
ou soupapes de gas-lift peuvent être installées dans cet alé- or gas-lift valves can be installed in this
sage sans difficulté. Dans des mandrins o l'extrémité infé- wise without difficulty. In mandrels where the lower end
rieure de l'alésage du logement communique avec l'extérieur du mandrin et un clapet de retenue est disposé dans ce passage de communication, comme dans le cas du dessin n0 2110 134 précité de la firme Otis Engineering, des liquides peuvent s'accumuler dans l'alésage du logement et le clapet de retenue peut empêcher leur drainage, de sorte que la mise en place de vannes de drainage du gaz ou d'autres dispositifs peut être difficile ou impossible par-suite de la the bore of the housing communicates with the outside of the mandrel and a check valve is disposed in this communication passage, as in the case of the aforementioned drawing No. 2110 134 of Otis Engineering, liquids can accumulate in the bore of the housing and the check valve may prevent their drainage, so that the installation of gas drainage valves or other devices may be difficult or impossible as a result of
présence de ces liquides retenus.presence of these liquids retained.
Il n'existe pas dans l'art antérieur de mandrin à poche latérale dont l'orifice latéral contient un clapet de retenue, cet orifice latéral communiquant directement avec l'alésage du logement en un point situé entre ses extrémités, In the prior art, there is no lateral pocket mandrel whose lateral orifice contains a check valve, this lateral orifice communicating directly with the bore of the housing at a point situated between its ends.
c'est-à-dire en son milieu, o des dispositifs peuvent réali- that is to say in the middle, where devices can realize
ser une obturation au-dessus et au-dessous de cet orifice be a shutter above and below this hole
-latéral. --lateral. -
L'invention élimine les problèmes et les incon- The invention eliminates the problems and inconveniences
vénients indiqués ci-dessus par l'utilisation de mandrins à poche latérale et par un procédé de fabrication de ces mandrins permettant d'éliminer totalement les soudures longitudinales de raccordement de structure, y compris les mentioned above by the use of side pocket mandrels and by a method of manufacturing these mandrels to completely eliminate the structural connection longitudinal welds, including the
soudures de fenêtre et les soudures en bouchon, et de mini- window welds and plug welds, and mini-joints
miser le gauchissement et le redressement, ce procédé permet- bending and straightening, this process allows
tant d'obtenir un produit fabriqué-aisément, plus solide que les produits réalisés jusqu'à présent et moins sujet aux défaillances. L'invention résout également le problème des clapets de retenue par la mise en place de clapets de retenue dans les orifices latéraux des mandrins afin d'empêcher le so much to get a product manufactured-easily, stronger than products made so far and less prone to failures. The invention also solves the problem of check valves by placing check valves in the side holes of the mandrels to prevent the
refoulement par ces orifices latéraux. backflow through these side vents.
L'invention concerne donc des mandrins à poche latérale dont les extrémités opposées comportent des éléments The invention thus relates to lateral pocket mandrels whose opposite ends comprise elements
leur permettant d'être montés dans une colonne de puits. allowing them to be mounted in a well column.
Chaque mandrin comprend une section principale de corps usinée d'une seule pièce, et une section supérieure de corps Each mandrel comprises a main section of machined body in one piece, and a top section of body
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7.7.
reliée à la section principale par une soudure circonféren- connected to the main section by a circumferential weld-
tielle. La section principale du corps présente un alésage principal à ouverture totale et un alésage usiné de logement s'étendant le long de cette section principale, la section supérieure du corps comportant un ventre ou un renflement qui délimite un espace au-dessus de l'alésage du logement pour la manoeuvre d'un outil de décentrage. Ces mandrins peuvent comporter, si cela est souhaité, des éléments destinés à orienter et actionner des outils de décentrage, ainsi que des déflecteurs destinés à diriger des dispositifs de réglage de débit vers l'alésage du logement et à diriger des outils de puits ordinaires vers l'alésage principal. L'invention concerne également un procédé de fabrication de tels mandrins à poche latérale, y compris le soudage des sections de corps tial. The main body section has a full opening main bore and a housing housing bore extending along this main section, the upper section of the body having a belly or bulge that delimits a space above the bore housing for the operation of a decentering tool. These mandrels may include, if desired, elements for orienting and actuating off-centering tools, as well as deflectors for directing flow control devices to the bore of the housing and directing ordinary well tools to the main bore. The invention also relates to a method of manufacturing such side pocket mandrels, including welding body sections.
tubulaires les unes aux autres. L'invention concerne égale- tubular to each other. The invention also relates to
ment les mandrins à poche latérale réalisés par ces procédés, certains de ces mandrins comportant également un dispositif à clapet de retenue destiné à la commande d'écoulement dans the side pocket mandrels made by these methods, some of these mandrels also having a check valve device for flow control in
les orifices latéraux des mandrins. the lateral holes of the mandrels.
L'invention concerne donc un mandrin perfec- The invention therefore relates to an improved mandrel
tionné à poche latérale comprenant une section principale de corps réalisée d'une seule pièce et traversée par un alésage principal à ouverture totale, un alésage de logement étant usiné le long de l'alésage principal, dans cette section de corps. Cette dernière comporte des éléments lui permettant d'être reliée à une colonne de puits et elle est jointe par une soudure circonférentielle à une section supérieure de corps comportant également des éléments lui permettant d'être reliée à une colonne de puits. Un manchon d'orientation est soudé ou brasé de manière à entourer le canal principal du mandrin, le soudage s'effectuant par passage dans l'extrémité supérieure ouverte du mandrin, le brasage étant réalisé dans un four. Un dispositif d'orientation est formé dans l'alésage A body pocket section comprises a main body section formed integrally and traversed by a full opening main bore, a housing bore being machined along the main bore in this body section. The latter has elements enabling it to be connected to a well column and is joined by a circumferential weld to an upper body section also having elements allowing it to be connected to a well column. An orientation sleeve is welded or brazed so as to surround the main channel of the mandrel, the welding being effected by passing through the open upper end of the mandrel, the brazing being carried out in an oven. An orientation device is formed in the bore
principal et réalisé d'une seule pièce avec la section prin- main and made in one piece with the main section
cipale du corps. Un dispositif de déviation ou déflecteur est soudé à la paroi intérieure de la section supérieure du corps avant que la section principale du corps soit soudée à cette section supérieure. Le mandrin comporte donc une section 8. principale de corps réalisée d'une seule pièce et traversée par un alésage principal à ouverture totale. Un alésage de logement est usiné dans la section principale, le long de l'alésage principal, et des sections supérieure et inférieure de corps sont jointes par des soudures circonférentielles aux extrémités supérieure et inférieure de la section principale, ces sections supérieure et inférieure du corps comportant des éléments de fixation à une colonne de puits. Un mandrin d'orientation est soudé ou brasé dans la section supérieure cipal of the body. A deflector or deflector is welded to the inner wall of the upper section of the body before the main body section is welded to this upper section. The mandrel therefore comprises a main body section 8. made in one piece and traversed by a full opening main bore. A housing bore is machined in the main section, along the main bore, and upper and lower body sections are joined by circumferential welds at the upper and lower ends of the main section, these upper and lower sections of the body having fasteners to a well column. An orientation mandrel is welded or brazed in the upper section
du corps, ce soudage étant réalisé par passage dans l'extré- of the body, this welding being carried out by passing through the
mité supérieure ouverte du mandrin et- le brasage étant réalisé dans un four. Un manchon d'orientation est soudé à l'intérieur de la section inférieure du corps, le soudage étant réalisé par l'extrémité supérieure ouverte de la section inférieure du corps avant que cette section soit the open top of the mandrel and the brazing being carried out in an oven. An orientation sleeve is welded to the interior of the lower section of the body, the welding being performed by the open top end of the lower section of the body before this section is
soudée sur la section principale du corps. welded on the main section of the body.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un mandrin perfectionné à poche latérale, consistant à réaliser une section principale de corps d'une seule pièce par usinage d'un alésage principal, à ouverture totale, dans cette section, usinage d'un alésage de logement dans la section principale, le long de l'alésage principal, et réalisation, sur l'extrémité inférieure de cette section, d'un élément permettant à cette dernière d'être reliée à une colonne de puits, à réaliser une section supérieure de corps traversée par un canal principal et comportant un ventre ou The invention also relates to a method for manufacturing an improved lateral pocket mandrel, comprising forming a main section of a body in one piece by machining a main bore, with a total opening, in this section, machining a housing bore in the main section, along the main bore, and making, on the lower end of this section, an element allowing the latter to be connected to a well column, to perform a upper body section crossed by a main canal and having a belly or
un espace situé au-dessus de l'alésage du logement et permet- a space above the housing bore and allow
tant la manoeuvre d'un outil de décentrage, l'extrémité supé- both the operation of a decentering tool, the upper end
rieure de cette section supérieure du corps comportant un élément permettant à ladite section d'être reliée à une colonne de puits, et à joindre la section supérieure à la upper section of the body having an element allowing said section to be connected to a well column, and to join the upper section to the
section principale par une soudure circonférentielle. main section by a circumferential weld.
La partie inférieure de la section principale du corps est réalisée séparément par formation d'une section inférieure de corps traversée par un canal principal et dont l'extrémité inférieure comporte un élément permettant à cette section inférieure d'être reliée à une colonne de puits, la section inférieure étant jointe à l'extrémité inférieure de The lower part of the main section of the body is made separately by forming a lower body section through which a main channel passes and whose lower end has an element allowing this lower section to be connected to a column of wells, the lower section being joined to the lower end of
la section principale par une soudure circonférentielle. the main section by a circumferential weld.
9. Le procédé de fabrication d'un mandrin à poche latérale selon l'invention consiste également à réaliser un 9. The method of manufacturing a lateral pocket mandrel according to the invention also consists in producing a
manchon d'orientation qui présente une ouverture d'orienta- orientation sleeve which has an orientation opening
tion comportant un épaulement d'arrêt à son extrémité supé- having a stop shoulder at its upper end.
rieure, ce manchon présentant une surface de guidage située au-dessous de l'ouverture et tournée vers le haut et vers ladite ouverture. Le manchon d'orientation est introduit dans the sleeve having a guide surface below the opening and facing upwardly towards said opening. The orientation sleeve is introduced in
la partie supérieure de la section supérieure du corps, au- the upper part of the upper section of the body,
dessus du ventre, et il est soudé dans cette partie supé- above the belly, and it is welded in this upper part
rieure, autour de son bord supérieur, ou bien brasé, le soudage étant réalisé par l'extrémité supérieure ouverte de la section supérieure du corps, et le brasage étant réalisé upper, or brazed, the welding being performed by the open upper end of the upper section of the body, and brazing being performed
dans un four.in an oven.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un mandrin à poche latérale perfectionné, consistant à réaliser un manchon d'orientation qui présente une ouverture d'orientation et une surface de guidage située au-dessous de cette ouverture et tournée vers le haut et vers ladite ouverture. Le manchon d'orientation est introduit dans la section inférieure du corps et il est soudé dans cette The invention also relates to a method of manufacturing an improved side pocket mandrel, comprising providing an orientation sleeve having an orientation aperture and a guide surface below said opening and facing upwards. and toward said opening. The orientation sleeve is introduced into the lower section of the body and is welded into this
section en position, de manière à entourer le canal princi- section in position, so as to surround the main channel
pal, le soudage étant réalisé par passage dans une extrémité ouverte, de préférence l'extrémité ouverte de la section inférieure du corps avant que cette dernière soit soudée à la pal, the welding being performed by passing through an open end, preferably the open end of the lower section of the body before the latter is welded to the
section principale du corps.main section of the body.
L'invention- concerne également un procédé de fabrication d'un mandrin à poche latérale, consistant à réaliser un dispositif de déviation et à souder ce dispositif sur la paroi intérieure de la section supérieure du corps, en position appropriée au-dessus de l'alésage du logement, de manière à dévier des outils ordinaires de puits du logement vers le canal principal lorsque ces outils descendent jusqu'au dispositif de déviation, ce soudage non structurel étant réalisé par l'extrémité inférieure ouverte de la section supérieure du corps avant qu'elle soit soudée à la The invention also relates to a method of manufacturing a lateral pocket mandrel, comprising producing a deflection device and welding this device on the inner wall of the upper section of the body, in an appropriate position above the bore the housing, so as to deflect common well tools from the housing to the main channel when these tools down to the deflection device, the non-structural welding being performed by the open lower end of the upper section of the body before it is welded to the
section principale du corps.main section of the body.
L'invention concerne donc un mandrin à poche latérale du type décrit cidessus, comportant un dispositif à 10. clapet de retenue destiné à empêcher tout refoulement par les orifices latéraux de ce mandrin, même lorsque l'alésage du logement décentré ne contient pas de dispositif de réglage de débit, les orifices latéraux établissant une communication entre l'extérieur du mandrin et l'alésage du logement, entre The invention therefore relates to a lateral pocket mandrel of the type described above, comprising a device with a check valve for preventing any backflow through the lateral orifices of this mandrel, even when the bore of the off-center housing does not contain any device. flow control, the lateral orifices providing communication between the outside of the mandrel and the bore of the housing, between
ses extrémités.its ends.
L'invention concerne également un ensemble à clapet de retenue du type à cartouche, destiné à des mandrins à poche latérale peu coûteux à fabriquer et aisé à mettre en place et à retirer. L'ensemble à clapet de retenue peut être aisément converti d'un mode dans lequel il empêche tout écoulement vers l'extérieur en un mode dans lequel il empêche The invention also relates to a cartridge type check valve assembly for inexpensive side pocket mandrels to be manufactured and easy to set up and remove. The check valve assembly can be easily converted from a mode in which it prevents outflow to a mode in which it prevents
tout écoulement vers l'intérieur, et vice-versa. all inward flow, and vice versa.
L'invention concerne également un procédé pour joindre deux éléments tubulaires tels que des sections de corps d'un mandrin à poche latérale, disposées bout à bout, The invention also relates to a method for joining two tubular elements such as body sections of a side pocket mandrel arranged end to end,
la jonction étant réalisée au moyen d'une soudure circonfé- the junction being made by means of a circumferential weld
rentielle à pénétration complète, de grande résistance, n'obturant ou ne réduisant pas la section de l'alésage de ces éléments tubulaires par suite de la réalisation-de cette soudure. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: les figures 1-A et 1-B, considérées ensemble, représentent en coupe longitudinale l'une des formes préférées de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1-B; - la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 1-B; - la figure 4 est une élévation du manchon A full-penetration, high-strength compound does not obstruct or reduce the bore section of these tubular elements as a result of the fabrication of this weld. The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting examples and in which: FIGS. 1-A and 1-B, taken together, represent in longitudinal section one of the preferred embodiments of FIG. the invention; Figure 2 is a section on line 2-2 of Figure 1-B; Figure 3 is a section on line 3-3 of Figure 1-B; FIG. 4 is an elevation of the sleeve
d'orientation utilisé dans le mandrin à poche latérale repré- orientation used in the lateral pocket mandrel
senté sur les figures 1-A et 1-B; - la figure 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 1-B; - la figure 6 est une coupe longitudinale partielle montrant une bague d'alignement placée entre des 11. surfaces affleurantes formées sur les extrémités de sections adjacentes de corps prêtes à être soudées l'une à l'autre; - la figure 7 est une coupepartielle, analogue à celle de la figure 6, montrant les sections de corps de la figure 6 après qu'elles ont été soudées l'une à l'autre, la surface extérieure de la soudure étant meulée de manière à affleurer la surface extérieure des sections de corps, cette vue montrant également la bague d'alignement soudée au cours de cette opération; - la figure 8 est une coupe partielle, analogue à celle de la figure 6, montrant des surfaces affleurantes formées sur les extrémités de sections adjacentes de corps assemblées l'une avec l'autre et prêtes à être soudées; - les figures 9-A et 9-B, considérées ensemble, représentent en coupe longitudinale une autre forme préférée de réalisation de l'invention; shown in Figures 1-A and 1-B; Figure 5 is a section on the line 5-5 of Figure 1-B; Figure 6 is a partial longitudinal section showing an alignment ring placed between flush surfaces formed on the ends of adjacent sections of bodies ready to be welded to each other; FIG. 7 is a sectional section, similar to that of FIG. 6, showing the body sections of FIG. 6 after they have been welded to each other, the outer surface of the weld being ground so that flush with the outer surface of the body sections, this view also showing the aligned alignment ring during this operation; Figure 8 is a partial sectional view, similar to that of Figure 6, showing flush surfaces formed on the ends of adjacent sections of bodies joined to each other and ready to be welded; - Figures 9-A and 9-B, taken together, represent in longitudinal section another preferred embodiment of the invention;
- les figures 10-A et 10-B, considérées ensem- - Figures 10-A and 10-B, considered together
ble, représentent en coupe longitudinale une autre forme préférée de réalisation de l'invention; ble, represent in longitudinal section another preferred embodiment of the invention;
- la figure 11 est une coupe suivant la ligne 11- - Figure 11 is a section along line 11-
11 de la figure 10-B;11 of Figure 10-B;
- les figures 12-A et 12-B, considérées ensem- - Figures 12-A and 12-B, considered together
ble, représentent en coupe longitudinale une autre forme préférée de réalisation de l'invention; - la figure 13- est une élévation du manchon d'orientation utilisé dans le mandrin à poche latérale des figures 12-A et 12-B; ble, represent in longitudinal section another preferred embodiment of the invention; Fig. 13 is an elevation of the orientation sleeve used in the side pocket mandrel of Figs. 12-A and 12-B;
- la figure 14 est une coupe suivant la ligne 14- - Figure 14 is a section along line 14-
14 de la figure 12-B;14 of Figure 12-B;
- la figure 15 est une coupe suivant la ligne 15- - Figure 15 is a section along the line 15-
de la figure 12-B; - la figure 16 est une élévation schématique montrant une installation de puits double à allègement au gaz utilisant des mandrins à poche latérale selon l'invention ainsi que des clapets de retenue; - la figure 17 est une élévation, avec coupe longitudinale partielle, montrant un mandrin à poche latérale analogue à celui représenté sur les figures 12-A et 12-B, mais équipé de clapets de retenue; 12. of Figure 12-B; FIG. 16 is a diagrammatic elevation showing a dual gas-lightened well installation using side pocket mandrels according to the invention as well as check valves; Fig. 17 is an elevation, with partial longitudinal section, showing a side pocket mandrel similar to that shown in Figs. 12-A and 12-B, but equipped with check valves; 12.
- la figure 18 est une coupe suivant la ligne 18- - Figure 18 is a section along line 18-
18 de la figure 17; - la figure 19 est une coupe partielle, à échelle agrandie, d'un détail de la figure 18 montrant l'un des clapets de retenue commandant l'un des orifices latéraux du mandrin à poche latérale; - la figure 20 est une -élévation partielle montrant un clapet de retenue logé dans l'un des orifices latéraux du mandrin à poche latérale de la figure 17; 18 of Figure 17; FIG. 19 is a fragmentary section, on an enlarged scale, of a detail of FIG. 18 showing one of the check valves controlling one of the lateral orifices of the lateral pocket mandrel; FIG. 20 is a partial elevation showing a check valve housed in one of the side ports of the side pocket mandrel of FIG. 17;
- la figure 21 est une coupe longitudinale écla- FIG. 21 is a longitudinal section exploded
tée de l'ensemble à clapet de retenue de la figure 19; tee of the check valve assembly of Fig. 19;
- la figure 22 est une coupe longitudinale sché- FIG. 22 is a longitudinal section through
matique montrant une installation de puits d'injection utili- showing an installation of injection wells
sant des mandrins d'allègement au gaz selon l'invention, équipés de clapets de retenue; - les figures 23-A et 23-B représentent, ensemble et en élévation avec coupe longitudinale partielle, un mandrin à poche latérale analogue à celui montré sur les figures 9-A et 9-B, mais équipé de clapets de retenue; gas lighter chucks according to the invention, equipped with check valves; - Figures 23-A and 23-B show, together and in elevation with partial longitudinal section, a side pocket mandrel similar to that shown in Figures 9-A and 9-B, but equipped with check valves;
- la figure 24 est une coupe suivant la ligne 24- - Figure 24 is a section along line 24-
24 de la figure 23-B24 of Figure 23-B
- la figure 25 est une coupe partielle longitu- FIG. 25 is a longitudinal partial section.
dinale à échelle agrandie d'un détail de la figure 24, enlarged dinal of a detail of Figure 24,
montrant une variante d'ensemble à clapet de retenue repré- showing a variant of a check valve assembly
senté en position d'obturation dans laquelle ce clapet empêche tout écoulement de l'extérieur du mandrin à poche latérale vers l'alésage du logement; - la figure 26 est une coupe analogue à celle de la figure 25, montrant l'ensemble à clapet de retenue et un disque d'appui inversé, de manière à empêcher tout écoulement felt in the closed position in which the valve prevents any flow from the outside of the lateral pocket mandrel towards the bore of the housing; FIG. 26 is a cross-section similar to that of FIG. 25, showing the check valve assembly and an inverted backing disc, so as to prevent any flow.
en sortie de l'alésage du logement du mandrin à poche laté- at the outlet of the housing bore of the lateral pocket mandrel
rale; - la figure 27 est une coupe longitudinale partielle, analogue à celle de la figure 8, montrant une variante de la forme de la rainure extérieure de la soudure; - la figure 28 est une coupe longitudinale rale; - Figure 27 is a partial longitudinal section, similar to that of Figure 8, showing a variant of the shape of the outer groove of the weld; - Figure 28 is a longitudinal section
partielle, analogue à celle de la figure 7, montrant approxi- partial, similar to that of Figure 7, showing approximately
mativement comment le joint de la figure 8 ou de la figure 27 13. se présente après que les sections tubulaires du corps ont été soudées l'une à l'autre et que la soudure a été meulée afin d'affleurer la surface extérieure des sections; - la figure 29 est une coupe longitudinale partielle d'un élément tubulaire présentant des surfaces affleurantes prêtes à être soudées à un élément tubulaire complémentaire; - la figure 30 est une coupe partielle, analogue à celle de la figure 29, montrant un élément tubulaire présentant des surfaces affleurantes modifiées; et - la figure 31 est une coupe longitudinale partielle, analogue à celle de la figure 29, montrant un élément tubulaire présentant d'autres surfaces affleurantes modifiées. Les figures 1-A à 5 représentent une première forme de réalisation du mandrin à poche latérale selon How does the seal of Figure 8 or Figure 13 appear after the tubular sections of the body have been welded to each other and the weld has been ground to flush with the outer surface of the sections? ; - Figure 29 is a partial longitudinal section of a tubular element having flush surfaces ready to be welded to a complementary tubular element; FIG. 30 is a partial section, similar to that of FIG. 29, showing a tubular element having modified flush surfaces; and FIG. 31 is a partial longitudinal section, similar to that of FIG. 29, showing a tubular element having other modified flush surfaces. FIGS. 1 -A to 5 show a first embodiment of the lateral pocket mandrel according to
l'invention, indiqué par la référence numérique générale 20. the invention, indicated by the general reference numeral 20.
Le mandrin 20 comprend une section principale usinée 20a de corps et une section supérieure 20b de corps The mandrel 20 comprises a body main section 20a and a body upper section 20b
jointes fixement l'une à l'autre par une soudure circonféren- attached to each other by a circumferential weld
tielle 21.21.
Des filets 22 et 23 sont réalisés sur les extré- Threads 22 and 23 are made on the ends
mités supérieure et inférieure du mandrin 20 pour permettre upper and lower half of the mandrel 20 to allow
la fixation à une colonne de production de puits. attachment to a well production column.
Le mandrin 20 représenté comporte des caracté- The mandrel 20 shown has features
ristiques bien connues telles qu'un canal principal 25 à ouverture totale le traversant sur toute sa longueur et dans lequel des outils de puitspeuvent passer, une poche ou un ventre latéral 26 décalé par rapport au canal principal 25 afin de délimiter un espace permettant la manoeuvre d'un Well-known data such as a main channel 25 with full opening through its entire length and in which well tools can pass, a pocket or a lateral belly 26 offset from the main channel 25 to define a space for maneuvering a
outil de décentrage (non représenté), un alésage 27 de loge- decentering tool (not shown), a housing bore 27
ment s'étendant le long de l'alésage principal 25 et débou- extending along the main bore 25 and
chant vers le haut dans la poche 26 afin de recevoir un dispositif de réglage de débit (non représenté), l'alésage 27 de logement communiquant par son extrémité inférieure avec l'alésage principal 25 au moyen d'un canal transversal 28 et communiquant entre ses extrémités avec l'extérieur du mandrin singing upward in the pocket 26 to receive a flow control device (not shown), the housing bore 27 communicating at its lower end with the main bore 25 by means of a transverse channel 28 and communicating between its ends with the outside of the mandrel
par des orifices latéraux 29.by lateral openings 29.
14. Le mandrin 20 représenté comporte également un dispositif bien connu d'orientation tel qu'un mandrin 31 d'orientation présentant la fente classique 32 d'orientation dont l'extrémité supérieure comporte un épaulement 33 d'arrêt et dont l'extrémité inférieure présente une surface 34 de guidage destinée à orienter un outil classique de décentrage du type orienteur (non représenté) qui est normalement actionné par des organes qu'il porte et entrant en contact 14. The mandrel 20 shown also comprises a well-known orientation device such as an orientation mandrel 31 having the conventional orientation slot 32 whose upper end has a stop shoulder 33 and whose lower end has a guide surface 34 for orienting a conventional orienting tool of the orienting type (not shown) which is normally actuated by organs which it carries and comes into contact with.
avec l'épaulement 33 tourné vers le bas et situé à l'extré- with shoulder 33 facing downwards and located at the end
mité supérieure ou à proximité de l'extrémité supérieure de la fente 32. Le manchon d'orientation est traversé par un canal à ouverture totale. Par conséquent, la surface 34 de guidage est située à l'extérieur de l'alésage totalement ouvert. Le mandrin comporte également un dispositif de déviation tel que des déflecteurs 35 et 36 qui guident des dispositifs de réglage de débit (non représentés) descendus dans le mandrin par la colonne de production du puits (non représentée) sur un outil de décentrage (non représenté), vers l'intérieur de l'alésage 27 du logement, mais qui dévient d'autres outils de puits, passant dans le mandrin, vers le canal principal 25 d'écoulement, de la manière bien connue. Le logement, le manchon d'orientation et les upper or near the upper end of the slot 32. The orientation sleeve is traversed by a full opening channel. Therefore, the guide surface 34 is located outside the fully open bore. The mandrel also includes a deflection device such as deflectors 35 and 36 which guide flow control devices (not shown) descended into the mandrel by the well production column (not shown) on a decentering tool (not shown). ), towards the inside of the bore 27 of the housing, but which deviate from other well tools passing through the mandrel towards the main flow channel, in the well-known manner. The housing, the orientation sleeve and the
déflecteurs sont en général bien connus dans l'industrie. deflectors are generally well known in the industry.
Comme représenté, le mandrin 20 présente une section droite sensiblement ovale comprenant des côtés plats opposés 37 et 37a qui relient des côtés semi-circulaires opposés et espacés 38 et 39, comme montré clairement sur la figure 2. Le mandrin peut cependant avoir une section droite circulaire ou de toute autre forme, comme souhaité, mais la forme ovale permet à de tels mandrins d'être utilisés dans des puits doubles o ces mandrins peuvent être disposés côte à côte ou bien déplacés de manière à se dépasser mutuellement dans un tubage de dimension convenable. Ainsi, la forme ovale ou aplatie permet l'utilisation d'un tubage de plus faible diamètre ou d'une colonne de plus grand diamètre, toutes As shown, the mandrel 20 has a substantially oval cross-section with opposite flat sides 37 and 37a which connect spaced and opposite semi-circular sides 38 and 39, as clearly shown in Fig. 2. The mandrel may however have a cross-section circular or any other shape, as desired, but the oval shape allows such mandrels to be used in double wells where these mandrels can be arranged side by side or moved so as to override each other in a casing of dimension suitable. Thus, the oval or flattened shape allows the use of a smaller diameter casing or a larger diameter column, all
choses par ailleurs égales.otherwise things equal.
15. La section principale 20a du corps du mandrin 20 est usinée à partir d'une ébauche pleine et allongée d'une 15. The main section 20a of the body of the mandrel 20 is machined from a solid and elongated blank of a
seule pièce, ayant de préférence le profil en section souhai- single piece, preferably having the desired sectional profile
té, ce profil étant avantageusement ovale, comme représenté, bien qu'il puisse être circulaire ou de toute autre forme. L'ébauche du corps peut être une pièce forgée, moulée ou autre. L'alésage principal 41 à ouverture totale est usiné sur toute la longueur de l'ébauche, comme représenté, et l'alésage 27 du logement est usiné dans l'ébauche de manière à descendre le long de l'alésage principal 41. Le tronçon inférieur de l'alésage 27 du logement peut être réduit comme indiqué en 27a et comme représenté, ou bien il peut avoir le même diamètre que le tronçon supérieur. Des orifices latéraux 29 sont percés dans la surface extérieure de l'ébauche afin de déboucher dans l'alésage du logement, comme représenté sur les figures 1-B et 2, afin de faire communiquer l'alésage 27 du logement avec l'extérieur de l'ébauche. Si les tronçons supérieur et inférieur de l'alésage 27 du logement sont de même diamètre, l'alésage doit être légèrement agrandi dans la zone des orifices latéraux 29 afin de présenter un dégagement pour ces derniers de manière à ménager un canal d'écoulement convenable des orifices 29 vers les orifices d'un dispositif de réglage de débit (non représenté) qui peut être diposé dans l'alésage du logement afin de commander la circulation des fluides dans les orifices 29 et dans le canal transversal 28. Il est généralement souhaitable de donner à l'alésage du logement la forme épaulée représentée, car un tel alésage est This profile is advantageously oval, as shown, although it may be circular or of any other shape. The blank of the body may be a forged, molded or other piece. The full aperture primary bore 41 is machined along the entire length of the blank, as shown, and the bore 27 of the housing is machined in the blank so as to descend along the main bore 41. bottom of the bore 27 of the housing can be reduced as indicated in 27a and as shown, or it can have the same diameter as the upper section. Lateral holes 29 are drilled in the outer surface of the blank to open into the bore of the housing, as shown in Figures 1-B and 2, to communicate the bore 27 of the housing with the outside of the housing. roughing. If the upper and lower sections of the bore 27 of the housing are of the same diameter, the bore must be slightly enlarged in the area of the lateral orifices 29 to provide a clearance for the latter so as to provide a suitable flow channel orifices 29 to the orifices of a flow control device (not shown) which can be placed in the bore of the housing to control the flow of fluids through the orifices 29 and in the transverse channel 28. It is generally desirable to to give the bore of the housing the shouldered shape shown, because such a bore is
plus facile et moins coûteux à usiner. easier and less expensive to machine.
Un évidement annulaire intérieur 44 est réalisé dans l'alésage 27 du logement, à proximité de son extrémité supérieure, de manière à former un épaulement 45 tourné vers An inner annular recess 44 is formed in the bore 27 of the housing, near its upper end, so as to form a shoulder 45 turned towards
le bas et pouvant s'enclencher avec un élément de verrouil- the bottom and can engage with a lock element
lage porté par un dispositif de réglage de débit (non repré- carried by a flow control device (not shown).
senté) de façon que ce dernier puisse être ancré fixement felt) so that the latter can be firmly anchored
dans le logement.in the accommodation.
Une fraise (non représentée), d'un diamètre légèrement supérieur à celui de l'alésage principal 41, est introduite dans l'extrémité inférieure de l'alésage 41 16. jusqu'à un point opposé au tronçon inférieur de l'alésage 27 A cutter (not shown), of a diameter slightly greater than that of the main bore 41, is introduced into the lower end of the bore 41 16. to a point opposite to the lower portion of the bore 27
du logement, et elle est déplacée latéralement vers cet alé- housing, and is moved laterally towards this
sage pour former le canal transversal 28 et faire ainsi communiquer l'alésage 27 du logement et l'alésage principal 41, comme représenté. Il apparaît aisément que l'alésage principal 41 peut communiquer avec l'extérieur du corps wise to form the transverse channel 28 and thus communicate the bore 27 of the housing and the main bore 41, as shown. It is readily apparent that the main bore 41 can communicate with the outside of the body
principal par le canal transversal 28, l'alésage 27 du loge- through the transverse channel 28, the bore 27 of the housing
ment et les orifices latéraux 29.and the lateral openings 29.
Des filets 23 sont usinés dans l'extrémité infé- Threads 23 are machined in the lower end
rieure de l'alésage principal 25 pour permettre un raccor- of the main bore 25 to allow a connection
dement sur une colonne de production de puits (non repré- on a well production column (not shown).
sentée). L'extrémité inférieure de l'ébauche du corps principal présente avantageusement une dimension extérieure réduite, comme indiqué en 47, concentriquement aux filets 23, afin de faciliter l'utilisation d'outils de manipulation, de clés à écrou ou de clés de vissage qui peuvent être employés pour la fixation du mandrin sur la colonne. En même temps que la dimension de l'ébauche est réduite comme indiqué en 47, une surface 48 de guidage est de préférence également formée, comme représenté, afin de guider le mandrin pour qu'il puisse franchir des obstacles rencontrés dans le puits lors de sa descente. L'extrémité supérieure de la section principale sented). The lower end of the blank of the main body advantageously has a reduced external dimension, as indicated at 47, concentrically with the threads 23, to facilitate the use of handling tools, wrenches or wrenches which can be used for fixing the mandrel on the column. At the same time that the size of the blank is reduced as indicated at 47, a guide surface 48 is preferably also formed, as shown, to guide the mandrel so that it can overcome obstacles encountered in the well during his descent. The upper end of the main section
20a du corps est préparée pour être soudée à la section supé- 20a of the body is prepared to be welded to the upper section.
rieure 20b du corps, cette préparation consistant à réaliser des surfaces affleurantes convenables sur la section 20a, comme montré sur la figure 6. L'extrémité supérieure de la section 20a du corps est convenablement dressée comme indiqué en 51, largement chanfreinée sur l'extérieur comme indiqué en 52, et légèrement alésée de manière à présenter un évidement annulaire intérieur 53 qui comprend une surface latérale 20b of the body, this preparation consisting of making suitable flush surfaces on the section 20a, as shown in Figure 6. The upper end of the body section 20a is suitably erected as indicated at 51, largely chamfered on the outside as shown at 52, and slightly bored so as to have an inner annular recess 53 which includes a side surface
inférieure 54 inclinée vers l'intérieur et vers le bas. lower 54 inclined inward and downward.
L'expression "ouverture totale" utilisée dans le présent mémoire pour qualifier le canal principal traversant le mandrin à poche latérale signifie que ce canal principal est à peu près aussi large que le canal d'écoulement de la colonne pour laquelle le mandrin est ajusté et qu'il permet 17. le passage de tous les outils ordinaires de puits circulant normalement dans une colonne de cette dimension. Par exemple, dans le cas d'une colonne nominale de 60,33 mm, le diamètre intérieur est de 50,673 mm et le diamètre de mandrin est de 48,285 mm, alors que la dimension de l'ouverture totale uti- lisée dans l'industrie est de 47,625 mm ou plus, car un alésage de 47,625 mm ou plus, ménagé dans des raccords à portée intérieure et autres, permet le passage de tous les outils normaux conçus pour être utilisés dans une telle colonne de puits. Les alésages principaux et les canaux principaux des mandrins à poche latérale décrits dans le présent mémoire, tels que l'alésage principal 41 usiné dans la section principale 20a du corps, sont décrits comme ayant une ouverture totale et un diamètre intérieur supérieur au diamètre minimal établi pour "l'ouverture totale". En fait, leur diamètre est supérieur au diamètre de mandrin et il permet le passage d'outils dont le diamètre peut être égal au diamètre de mandrin. Un tel alésage peut également être The term "total opening" used herein to refer to the main channel passing through the side pocket mandrel means that this main channel is about as wide as the flow channel of the column for which the mandrel is adjusted and that it allows 17. the passage of all ordinary tools wells normally circulating in a column of this dimension. For example, in the case of a 60.33 mm nominal column, the inside diameter is 50.673 mm and the mandrel diameter is 48.285 mm, while the size of the total aperture used in industry is 47.625 mm or more, because a bore of 47.625 mm or more, provided in inboard and other fittings, allows the passage of all normal tools designed for use in such a well column. The main bores and main channels of the side pocket mandrels described herein, such as the main bore 41 machined in the main section 20a of the body, are described as having a total opening and an inside diameter greater than the minimum diameter established. for "total opening". In fact, their diameter is greater than the mandrel diameter and it allows the passage of tools whose diameter may be equal to the mandrel diameter. Such a bore may also be
qualifié de non-restricteur.qualified as non-restrictor.
Il convient de noter que le brevet n0 4 135 576 précité décrit un corps principal qui semble être usiné d'une seule pièce et joint par des soudures circonférentielles à une section supérieure de corps. Il est indiqué nettement It should be noted that the aforementioned US Pat. No. 4,135,576 discloses a main body which appears to be machined in one piece and joined by circumferential welds to an upper body section. It is clearly indicated
dans la description et clairement sur les figures que l'alé- in the description and clearly in the figures that the
sage principal du corps principal est si réduit (c'est-à-dire d'un diamètre beaucoup plus petit que le diamètre de mandrin de l'alésage de la colonne) que des canaux supplémentaires de The main body of the main body is so small (ie, much smaller in diameter than the mandrel diameter of the column bore) that additional channels of
dérivation sont ménagés pour accroître les débits d'écou- diversion are provided to increase the flow of
lement autorisés autrement par les dispositifs multiples de réglage de débit disposés dans les alésages multiples du logement. En outre, il convient de noter que le brevet n0 3 040 814 précité décrit une section principale usinée de corps qui, de toute évidence, est réalisée en deux moitiés otherwise permitted by the multiple flow control devices disposed in the multiple bores of the housing. Furthermore, it should be noted that the aforesaid Patent No. 3,040,814 describes a machined main body section which is obviously made in two halves.
soudées ensuite l'une à l'autre par des soudures structu- then welded to each other by structural welds.
relles longitudinales, bien que ceci ne soit pas indiqué dans lengths, although this is not indicated in
le brevet précité.the aforementioned patent.
18. La figure 35 du brevet n0 3 412 806 précité, cette figure étant une coupe suivant la ligne 35-35 de la 18. Figure 35 of the aforementioned Patent No. 3,412,806, this figure being a section along the line 35-35 of the
figure 12 du même brevet, montre une soudure circonféren- Figure 12 of the same patent shows a circumferential weld-
tielle. Il convient de noter que, sur la figure 12, la soudure n'est pas purement circonférentielle, mais qu'elle comporte des tronçons longitudinaux, à savoir quatre tronçons longitudinaux reliés les uns aux autres par quatre tronçons courbes. tial. It should be noted that, in FIG. 12, the weld is not purely circumferential, but that it comprises longitudinal sections, namely four longitudinal sections connected to each other by four curved sections.
Si l'ébauche d'une seule pièce du corps princi- If the blank of a single piece of the main body
pal, à partir de laquelle est réalisée la section principale a du corps, est produite par moulage, forgeage ou un procédé analogue, il n'est pas nécessaire qu'elle soit pleine, car un tel procédé permet de réaliser dans cette ébauche l'alésage principal ou l'alésage du logement ou les deux alésages. Si tel est le cas, ces alésages peuvent ne demander qu'un usinage minimal. L'alésage du logement exige sûrement un usinage de finition et l'alésage principal peut demander également un usinage de finition. Si le moulage ou le forgeage est réalisé soigneusement, l'alésage principal peut pal, from which is made the main section of the body, is produced by molding, forging or a similar process, it is not necessary that it is full, because such a method can achieve in this draft the main bore or housing bore or both bores. If this is the case, these bores may require only minimal machining. The housing bore surely requires finishing machining and the main bore may also require finishing machining. If molding or forging is done carefully, the main bore may
convenir à l'état brut de moulage ou de forgeage, sans usi- suitable for the raw state of molding or forging, without
nage de finition, ce qui entraîne une diminution du coût d'usinage. Cette économie portant sur le coût de l'usinage finishing, resulting in a reduction in the cost of machining. This saving on the cost of machining
peut cependant être insuffisante pour compenser l'augmen- may be insufficient to compensate for the increase
tation de coût demandée pour la réalisation de pièces moulées cost estimate for the production of molded parts
ou forgées plus précises.or forged more precise.
La section supérieure 20b du corps est réalisée à partir d'une certaine longueur de tube, ayant de préférence le même profil en section droite que celui de la section principale 20a du corps. Les mandrins décrits dans la présente demande sont représentés comme étant réalisés dans des éléments dont la section droite est ovale et comprend deux côtés plats opposés tels que les côtés plats 37 et 37a (voir figures 2 et 5). Il est cependant évident que d'autres formes sont également commodes, en particulier des formes The upper section 20b of the body is made from a certain length of tube, preferably having the same profile in cross section as that of the main section 20a of the body. The mandrels described in the present application are shown as being made in elements whose cross section is oval and comprises two opposite flat sides such as the flat sides 37 and 37a (see Figures 2 and 5). It is clear, however, that other forms are also convenient, especially forms
circulaires.circular.
- Pour la réalisation de la section supérieure 20b du corps, une certaine longueur de tube ovale, ayant le profil - For the realization of the upper section 20b of the body, a certain length of oval tube, having the profile
montré sur la figure 5, est chauffée à son extrémité supé- shown in FIG. 5, is heated at its upper end
19. rieure sur une distance de plusieurs centimètres, et sa dimension est réduite par forgeage ou par tout autre procédé convenable, de manière à constituer un tronçon extrême 61 excentré et cylindrique, traversé par un canal principal 62 qui s'étend le long du canal principal 25 dont il fait partie, ce canal 25 traversant le mandrin sur toute sa longueur. Le tronçon extrême supérieur réduit 61 de la section supérieure 20b du corps est repoussé à un diamètre extérieur convenable, de préférence égal à la dimension d'un manchon de colonne; l'alésage 62 est rectifié jusqu'à un diamètre intérieur prédéterminé; et les filets 22 sont 19. greater than a distance of several centimeters, and its dimension is reduced by forging or by any other suitable method, so as to form an eccentric and cylindrical end portion 61, crossed by a main channel 62 which extends along the channel the main 25 of which it is part, this channel 25 passing through the mandrel over its entire length. The reduced upper end portion 61 of the upper section 20b of the body is pushed back to a suitable outside diameter, preferably equal to the size of a column sleeve; the bore 62 is ground to a predetermined inner diameter; and the nets 22 are
réalisés dans son extrémité supérieure. made in its upper end.
L'extrémité inférieure de la section supérieure 20b du corps est préparée pour être soudée.de la même manière que l'extrémité supérieure de la section principale 20a du corps. Cette extrémité inférieure est dressée avec soin comme indiqué en 71 (voir figure 6), chanfreinée largement sur l'extérieur comme indiqué en 72, et alésée à une faible profondeur, de manière à présenter un évidement annulaire intérieur 73 qui comprend une surface latérale supérieure 74 The lower end of the upper section 20b of the body is prepared to be welded in the same manner as the upper end of the main section 20a of the body. This lower end is carefully raised as shown at 71 (see FIG. 6), chamfered widely on the outside as indicated at 72, and bored at shallow depth, so as to have an inner annular recess 73 which includes an upper side surface. 74
inclinée vers le haut et vers l'intérieur. tilted up and inward.
Avant le soudage des deux sections du corps l'une à l'autre, les déflecteurs 35 et 36 sont soudés en place comme représenté. Le déflecteur 35 est introduit dans l'extrémité inférieure de la section supérieure 20b du corps Before welding the two sections of the body to one another, the baffles 35 and 36 are welded in place as shown. The deflector 35 is introduced into the lower end of the upper section 20b of the body
et placé à une distance prédéterminée de l'extrémité infé- and placed at a predetermined distance from the lower end
rieure de cette section, en alignement convenable avec l'alé- of this section, in proper alignment with the
sage du logement, puis il est soudé dans cette position par l'application d'un cordon 74 de soudure non structurel le long des deux bords, comme représenté, ou de préférence le wise of the housing, then it is welded in this position by the application of a cord 74 of non-structural weld along the two edges, as shown, or preferably the
* long des trois bords. Cette soudure présente une faible péné-* along the three edges. This weld has a low penetration
tration et un faible volume. Par conséquent, elle n'entraîne and a small volume. Therefore, it does not lead to
qu'une déformation négligeable.negligible deformation.
Il convient de noter que le déflecteur 35 It should be noted that the deflector 35
comporte une paroi latérale verticale tournée vers l'exté- has a vertical side wall facing outwards
rieur et présentant des surfaces plane 76 et courbe 77 qui épousent la forme de la paroi intérieure du mandrin à 20. l'emplacement o ce déflecteur est soudé. Par conséquent, non seulement le déflecteur s'ajuste bien, mais son alignement avec l'alésage du logement, avant le soudage, est aisé à réaliser. La paroi intérieure du déflecteur présente une concavité 78 et elle comporte une nervure verticale 79 qui délimite un chemin destiné au guidage de dispositifs de réglage de débit vers l'alésage 41 du logement. Le déflecteur est incliné vers le bas et vers l'intérieur comme indiqué en , par rapport à l'alésage du logement, afin de faciliter davantage le guidage des dispositifs vers le logement. De plus, le déflecteur 35 est incliné vers le bas et vers and having plane 76 and curved surfaces 77 which conform to the shape of the inner wall of the mandrel at the location where this deflector is welded. Therefore, not only the deflector fits well, but its alignment with the bore of the housing, before welding, is easy to achieve. The inner wall of the deflector has a concavity 78 and has a vertical rib 79 which defines a path for guiding flow control devices to the bore 41 of the housing. The baffle is inclined downwardly and inwardly as indicated at, relative to the bore of the housing, to further facilitate guidance of the devices to the housing. In addition, the deflector 35 is inclined downwards and towards
l'intérieur comme indiqué en 81, par rapport au canal princi- the interior as indicated in 81, in relation to the main channel
pal 25, afin de dévier des outils normaux de puits pour les éloigner de l'alésage 27 du logement vers l'alésage principal 41, ces outils normaux ayant en général un diamètre trop 25, to deflect normal well tools away from the bore 27 of the housing to the main bore 41, these normal tools generally too large diameter
grand pour pouvoir passer entre les déflecteurs 35 et 36. large to be able to pass between the deflectors 35 and 36.
L'autre déflecteur 36, représenté sur la figure 5, est symétrique au déflecteur 35 et il est posé de la même manière et fonctionne exactement de la même manière que le déflecteur 35, ces deux déflecteurs coopérant pour The other deflector 36, shown in FIG. 5, is symmetrical to the deflector 35 and is laid in the same manner and operates in exactly the same manner as the deflector 35, these two baffles cooperating with each other.
assumer les fonctions indiquées précédemment. assume the functions indicated above.
Le mandrin contient un dispositif d'orientation se présentant sous la forme d'un manchon 31 d'orientation The mandrel contains an orientation device in the form of a guide sleeve 31
représenté notamment sur la figure 4. Le manchon 31 d'orien- shown in particular in Figure 4. The sleeve 31 of ori-
tation est cylindrique et présente une fente 32 d'orientation dont l'extrémité supérieure comporte un épaulement 33 tourné vers le bas. L'épaulement 33 peut fermer totalement le haut tation is cylindrical and has an orientation slot 32 whose upper end has a shoulder 33 facing downwards. The shoulder 33 can completely close the top
de la fente 32, ou bien il ne peut le fermer que partiel- slot 32, or it can close it only partially
lement, comme représenté. Le manchon d'orientation présente une surface 34 de guidage située au-dessous de la fente 32 et s'élevant vers l'extrémité inférieure de cette dernière, as shown. The orientation sleeve has a guide surface 34 located below the slot 32 and rising towards the lower end thereof,
comme représenté.as shown.
Le manchon 31 d'orientation peut être soudé en place avant ou après le soudage l'une à l'autre des sections The orientation sleeve 31 may be welded in place before or after the welding of the sections together.
supérieure et principale du corps. Le manchon 31 d'orienta- upper and main body. The sleeve 31 of orienta-
tion est introduit dans l'extrémité supérieure de la section supérieure du corps et il est positionné dans cette section tion is introduced into the upper end of the upper section of the body and is positioned in this section
au-dessus du ventre 26 de manière que sa fente 32 d'orienta- above the belly 26 so that its slit 32 of orienta-
248919e 21. tion soit tournée dans la direction opposée par rapport à l'alésage du logement et que son épaulement 33, tourné vers le bas, soit placé à une distance prédéterminée au-dessus des 248919e 21. is facing in the opposite direction relative to the bore of the housing and that its shoulder 33, facing downward, is placed at a predetermined distance above the
déflecteurs et/ou de l'alésage du logement. deflectors and / or housing bore.
Il est bien connu dans l'industrie que la It is well known in the industry that the
position et l'orientation des manchons d'orientation dépen- position and orientation of the orientation sleeves
dent principalement des outils de décentrage particuliers utilisés dans les mandrins à poche latérale particuliers et du type de sélectivité utilisé dans le système. Le manchon 31 d'orientation disposé dans le mandrin 20 peut être orienté comme souhaité et placé à la distance souhaitée au-dessus des déflecteurs et/ou de l'alésage du- logement, comme souhaité, conformément à l'outil de décentrage devant être utilisé avec mainly special off-center tools used in particular side pocket mandrels and the type of selectivity used in the system. The orientation sleeve 31 disposed in the mandrel 20 can be oriented as desired and placed at the desired distance above the baffles and / or the bore of the housing, as desired, in accordance with the off centering tool to be provided. used with
le mandrin.the mandrel.
Pour joindre l'une à l'autre les sections supé- To join to one another the higher sections
rieure et principale du corps, leurs, surfaces affleurantes sont amenées l'une contre l'autre et une bague d'alignement ou bague 84 de soudure est placée de manière que les côtés supérieur et inférieur de sa bride extérieure 85 soient en the upper and the main body, their flush surfaces are brought against each other and an alignment ring or ring 84 of welding is placed so that the upper and lower sides of its outer flange 85 are in position.
contact avec les faces extrêmes 51 et 71 des sections adja- contact with the extreme faces 51 and 71 of the adjacent sections
centes 20a et 20b du corps. Le côté intérieur 84a de la bague d'alignement 84 est de préférence semi-circulaire, comme représenté. La bague est formée en général à partir d'un fil métallique ayant la section droite souhaitée. Ce fil est ensuite enroulé ou courbé de manière à correspondre à la forme des faces extrêmes des sections du corps du mandrin, c'est-à-dire une forme circulaire, ovale ou autre. Un petit intervalle (non représenté) est laissé entre les extrémités de la bague d'alignement.afin que cette dernière puisse être légèrement comprimée pour pouvoir être introduite aisément dans l'alésage peu profond réalisé à l'extrémité de l'une des sections du corps. Les bagues d'alignement sont bien connues 20a and 20b of the body. The inner side 84a of the alignment ring 84 is preferably semicircular, as shown. The ring is generally formed from a wire having the desired cross-section. This wire is then wound or curved so as to correspond to the shape of the end faces of the sections of the mandrel body, that is to say a circular, oval or other shape. A small gap (not shown) is left between the ends of the alignment ring so that the latter can be slightly compressed to be easily introduced into the shallow bore formed at the end of one of the sections of the alignment ring. body. Alignment rings are well known
des fabricants de pièces d'acier.manufacturers of steel parts.
Les sections du corps étant assemblées comme montré sur la figure 6 et le canal principal 25 les traversant étant aligné axialement, les deux sections du corps, ainsi que la bague d'alignement placée entre elles, sont soudées par points espacés autour de leur périphérie et destinés à 22. les maintenir en position fixe pour permettre la poursuite du soudage. Ce dernier est ensuite réalisé de la manière bien The sections of the body being assembled as shown in FIG. 6 and the main channel 25 passing through them being axially aligned, the two sections of the body, as well as the alignment ring placed between them, are welded at points spaced around their periphery and to keep them in a fixed position to allow the welding to continue. The latter is then realized in the manner well
connue, en commençant à la bague d'alignement et en se pour- known, starting at the alignment ring and
suivant autour du mandrin, par passes successives, jusqu'à ce que l'évidement extérieur formé entre les chanfreins supé- rieur et inférieur 72 et 52 des sections du corps soit plus que rempli de métal d'apport. Dans ce procédé de soudage, la bague 84 d'alignement est de préférence mise en fusion, ce qui assure une pénétration complète de la soudure et la réalisation d'un joint ayant une résistance maximale. La partie intérieure de la bague 84 d'alignement, bien qu'ayant été fondue pendant le soudage, doit conserver sa forme dans une certaine mesure et elle constitue une nervure ou un cordon intérieur, à peu près comme montré sur la figure 7, ce cordon devant rester totalement dans l'évidement défini par les surfaces annulaires inclinées 54 et 74 afin de ne pas faire saillie dans le canal principal 25 o il risque de gêner le passage ou la manoeuvre d'outils de puits et next through the mandrel, in successive passes, until the outer recess formed between the upper and lower chamfers 72 and 52 of the body sections is more than filled with filler metal. In this welding process, the alignment ring 84 is preferably melted, which ensures complete penetration of the weld and the achievement of a seal having maximum strength. The inner portion of the alignment ring 84, although fused during welding, must retain its shape to a certain extent and is an internal ridge or cord, approximately as shown in FIG. cord to remain completely in the recess defined by the inclined annular surfaces 54 and 74 so as not to protrude into the main channel 25 where it may hinder the passage or operation of well tools and
d'autres éléments.other elements.
Il convient de noter que la soudure 21 est pure- It should be noted that the solder 21 is pure
ment circonférentielle et entoure le mandrin dans un plan perpendiculaire à son axe longitudinal, cette soudure étant située à l'extrémité de la section principale d'une seule pièce 20a du corps de manière que cette section principale constitue un support très efficace pour le mandrin et permette à ce dernier de résister à des différences de pression importantes entre l'intérieur et l'extérieur. Le voile 90 restant entre l'alésage principal 41 et l'alésage 27 du logement et séparant ces alésages renforce le mandrin d'une manière extrêmement efficace, en particulier dans la direction o ce renfort est le plus nécessaire, c'està-dire dans une direction perpendiculaire à l'axe principal du tube ovale et perpendiculaire à un plan passant par les centres de l'alésage principal et de l'alésage du logement. Il est évident que ce voile apporte une grande solidité au mandrin, comme décrit ci-dessus, que ce mandrin soit ovale, rond ou de toute autre forme car, quelle que soit la forme, le voile circumferentially and surrounds the mandrel in a plane perpendicular to its longitudinal axis, this weld being located at the end of the main section of a single piece 20a of the body so that this main section constitutes a very effective support for the mandrel and allow the latter to withstand significant pressure differences between the inside and the outside. The web 90 remaining between the main bore 41 and the bore 27 of the housing and separating these bores reinforces the mandrel in an extremely efficient manner, particularly in the direction where this reinforcement is most necessary, that is to say in a direction perpendicular to the main axis of the oval tube and perpendicular to a plane passing through the centers of the main bore and the bore of the housing. It is obvious that this veil provides great strength to the mandrel, as described above, that this mandrel is oval, round or any other shape because, whatever the shape, the veil
existe entre l'alésage principal et l'alésage du logement. exists between the main bore and the housing bore.
23. Il apparaît aisément que, étant donné qu'une déformation résulte du retrait du métal d'apport lors du refroidissement, la soudure circonférentielle réalisée à la jonction des deux sections du corps ne produit qu'un faible effet de déformation, car les contraintes engendrées par cette soudure sont réparties uniformément autour du mandrin et tendent à se neutraliser. Ces contraintes peuvent être éliminées par une opération de post-chauffage ou de recuit, et le mandrin ne demande ensuite qu'un léger dressage, ce dernier pouvant même être inutile. Il est évident que d'autres types de surfaces affleurantes peuvent être formées sur les extrémités des sections adjacentes du corps pour préparer le soudage circonférentiel bout à bout de ces sections. La forme de réalisation montrée sur les figures 6 et 7 peut être préférée par certains fabricants, alors que d'lautres préfèrent une autre forme telle que celle montrée sur la figure 8. Pour des mandrins de haute qualité devant être soumis à des pressions et des charges importantes, il est très souhaitable d'obtenir une pénétration complète de la 23. It is readily apparent that, since a deformation results from the withdrawal of the filler metal during cooling, the circumferential weld made at the junction of the two sections of the body produces only a slight deformation effect, since the constraints generated by this weld are distributed uniformly around the mandrel and tend to neutralize. These stresses can be eliminated by a post-heating or annealing operation, and the mandrel then only requires a slight dressing, the latter may even be unnecessary. It is evident that other types of flush surfaces may be formed on the ends of adjacent sections of the body to prepare circumferential butt welding of these sections. The embodiment shown in Figures 6 and 7 may be preferred by some manufacturers, while others prefer another form such as that shown in Figure 8. For high quality cores to be subjected to pressure and pressure. important loads, it is very desirable to obtain a complete penetration of the
soudure.welding.
Bien que de nombreuses formes de surfaces affleu- Although many forms of
rantes s' avèrent convenables, la forme représentée sur la figure 8 est très souhaitable, car elle est très analogue à the shape shown in Figure 8 is very desirable, since it is very similar to
celle montrée sur la figure 6 et elle permet d'éliminer tota- the one shown in Figure 6 and it makes it possible to completely eliminate
lement la bague d'alignement et les difficultés résultant de the alignment ring and the difficulties resulting from
l'assemblage de cette bague, tout en permettant une pénétra- the assembly of this ring, while permitting penetration
tion complète de la soudure. Cependant, des soudures satis- complete welding. However, satisfactory welds
faisantes peuvent être obtenues à l'aide de surfaces affleu- can be obtained with the aid of
rantes telles que celles montrées sur les figures 27, 29, 30 such as those shown in Figures 27, 29, 30
et 31.and 31.
La figure 8 montre que la section supérieure 20b' du corps est préparée au soudage d'une manière très semblable à celle indiquée pour la section supérieure 20b montrée sur la figure 6. Son extrémité inférieure est dressée en 71a, chanfreinée extérieurement en 72a et alésée sur une faible profondeur de manière à présenter un évidement annulaire FIG. 8 shows that the upper section 20b 'of the body is prepared for welding in a manner very similar to that indicated for the upper section 20b shown in FIG. 6. Its lower end is erected at 71a, chamfered externally at 72a and bored on shallow depth so as to have a ring recess
intérieur 73a qui comprend une surface latérale 74a conver- interior 73a which comprises a lateral surface 74a conver-
geant vers le haut. L'extrémité supérieure de la section 24. giant up. The upper end of section 24.
principale 20a' du corps est préparée d'une manière très ana- main body 20a 'is prepared in a very
logue à celle indiquée pour la section principale 20a montrée sur la figure 6, mais la bague -d'alignement est réalisée d'une seule pièce avec le corps. Les dimensions extérieures de l'extrémité supérieure de la section principale 20a' du corps sont réduites comme indiqué en 95, de manière que cette partie réduite soit logée dans l'alésage ou évidement peu profond 73a de la section supérieure du corps, et qu'elle comporte également un épaulement 96 tourné vers le haut et butant contre la face extrême 71a de la section supérieure du corps, comme représenté sur la figure 8. Le tronçon réduit 95 situé à l'extrémité supérieure de la section principale 20a' du corps s'ajuste relativement étroitement dans l'alésage 73a de la section supérieure 20b' et il maintient les extrémités ainsi engagées de ces deux sections du corps afin de les to that indicated for the main section 20a shown in FIG. 6, but the alignment ring is made in one piece with the body. The outer dimensions of the upper end of the main section 20a 'of the body are reduced as indicated at 95, so that this reduced portion is accommodated in the bore or shallow recess 73a of the upper section of the body, and that it also has a shoulder 96 facing upwards and abutting against the end face 71a of the upper section of the body, as shown in FIG. 8. The reduced section 95 located at the upper end of the main section 20a 'of the body adjusts relatively closely in the bore 73a of the upper section 20b 'and holds the thus-engaged ends of these two sections of the body in order to
empêcher de se déplacer latéralement pour faciliter l'opéra- prevent lateral movement to facilitate the operation
tion de pointage.- L'extrémité supérieure de la section principale du corps est également chanfreinée largement comme représenté en 97. Le bord intérieur de l'extrémité supérieure de la section principale 20a' du corps est arrondi en 98 afin de ressembler à la forme de la partie intérieure de la bague d'alignement 84 montrée sur la figure 6. Il est souhaitable, mais non nécessaire, de ménager un évidement annulaire 99 dans la section principale du corps, à proximité de l'angle arrondi 98, afin de former une nervure intérieure 100 qui donne plus parfaitement une forme ressemblant à celle d'une bague d'alignement réalisée d'une seule pièce avec la section principale du corps. Lorsque l'évidement 99 n'est pas réalisé, la section principale du corps doit au moins être alésée sur une faible distance afin de présenter un évidement analogue à l'évidement 53, 54 de la figure 6, cet évidement étant destiné à contenir la partie intérieure de la soudure afin que cette dernière n'obstrue pas le canal - principal The upper end of the main body section is also widely chamfered as shown at 97. The inner edge of the upper end of the main body section 20a 'is rounded at 98 to resemble the shape. of the inner portion of the alignment ring 84 shown in Figure 6. It is desirable, but not necessary, to provide an annular recess 99 in the main body section near the rounded corner 98 to form an inner rib 100 which more perfectly gives a shape resembling that of an alignment ring made in one piece with the main section of the body. When the recess 99 is not made, the main section of the body must at least be bored a short distance to have a recess similar to the recess 53, 54 of Figure 6, this recess being intended to contain the inner part of the weld so that the latter does not clog the channel - main
traversant le mandrin 20.passing through the mandrel 20.
Pendant le soudage, la nervure 98 est mise en fusion afin de faire partie de la soudure, comme montré sur la figure 28, et on obtient une pénétration totale, de la même manière que la bague 84 d'alignement est mise en fusion 25. pour faire partie de la soudure, comme décrit en regard des During welding, the rib 98 is melted to form part of the weld, as shown in FIG. 28, and complete penetration is achieved in the same manner that the alignment ring 84 is melted. to be part of the weld, as described with regard to
figures 6 et 7.Figures 6 and 7.
La soudure est réalisée, comme précédemment, par pointage à certains intervalles autour du mandrin, puis par la réalisation de passes successives de soudage autour du mandrin jusqu'à ce que l'évidement formé par les chanfreins 72a et 97 des sections supérieure et principale du corps soient plus que rempli de métal d'apport. L'excédent de métal d'apport est ensuite éliminé par meulage de manière que l'on obtienne une surface qui affleure la surface extérieure du corps du mandrin, comme montré clairement sur la The welding is performed, as previously, by pointing at certain intervals around the mandrel, then by performing successive passes of welding around the mandrel until the recess formed by the chamfers 72a and 97 of the upper and main sections of the bodies are more than filled with filler metal. The excess filler material is then removed by grinding so as to obtain a surface that is flush with the outer surface of the mandrel body, as clearly shown on the drawing.
figure 28.figure 28.
Un joint soudé analogue peut être réalisé par préparation des extrémités des éléments tubulaires à relier, A similar welded joint can be made by preparing the ends of the tubular elements to be connected,
sensiblement comme montré sur la figure 27. Ce joint ressem- substantially as shown in Figure 27. This seal is
ble aux joints montrés sur les figures 6 et 8. Ces évidements intérieurs 73a' et 99' et la nervure ou le cordon intérieur arrondi 98' sont sensiblement identiques à ceux montrés sur la figure 8, tandis que les chanfreins extérieurs 72' et 52' sont sensiblement identiques aux chanfreins 72 et 52 de la The internal recesses 73a 'and 99' and the rounded rib or inner bead 98 'are substantially the same as those shown in FIG. 8, while the outer bevels 72' and 52 'are similar to the seals shown in FIGS. are substantially identical to the chamfers 72 and 52 of the
figure 6 et forment une entaille circonférentielle exté- 6 and form an external circumferential cut.
rieure en V. Ce joint soudé est réalisé comme décrit précé- This welded joint is made as described above.
demment par assemblage, pointage, dépôt de soudures continu pour obtenir une pénétration totale, remplissage à reflux de l'entaille extérieure en V par des passes successives de soudure puis, si cela est souhaité, meulage de la soudure afin qu'elle affleure la surface extérieure des éléments tubulaires. Le joint soudé achevé apparaît sensiblement comme Finally, by assembling, pointing, deposition of continuous welds to obtain total penetration, refilling of the external V-notch with successive passes of solder and, if desired, grinding of the weld so that it is flush with the surface. outer tubular elements. The welded joint completed appears substantially like
montré sur la figure 7 ou sur la figure 28. shown in Figure 7 or Figure 28.
En variante, de bonnes soudures ayant une péné- Alternatively, good welds having a penetration
tration totale peuvent être réalisées par préparation de l'extrémité de l'un des éléments tubulaires, par exemple l'élément 20a des figures 6 et 7 ou l'élément 20a' de la total processing can be achieved by preparing the end of one of the tubular elements, for example the element 20a of Figures 6 and 7 or the element 20a 'of the
figure 8, de la façon montrée sur les figures 29, 30 ou 31. Figure 8, as shown in Figures 29, 30 or 31.
Un tel élément tubulaire est indiqué par la lettre M sur la figure 29. Sa préparation consiste à réaliser un lamage CB, puis à dresser l'extrémité de cet élément afin de former une première surface plane Pi, et à réduire 26. l'extrémité extérieure comme -indiqué en D pour obtenir une saillie qui s'ajuste étroitement, mais télescopiquement et Such a tubular element is indicated by the letter M in FIG. 29. Its preparation consists in producing a countersink CB, then in raising the end of this element in order to form a first flat surface Pi, and to reduce the end. exterior as indicated in D for a protrusion that fits tightly but telescopically and
aisément, dans le lamage de l'élément tubulaire correspon- easily, in the countersink of the corresponding tubular element
dant, tel que le lamage 73a de l'élément tubulaire 20b' du corps montré sur la figure 8. La courte saillie P est entourée d'une seconde surface plane P2. L'élément M est chanfreiné largement en C, bien qu'il soit avantageux qu'il The short projection P is surrounded by a second flat surface P2. The element M is chamfered widely in C, although it is advantageous that it
soit chanfreiné suivant le trait pointillé indiqué en Ca. D'une manière analogue, l'élément tubulaire Ma be chamfered along the dotted line indicated in Ca. In a similar way, the tubular element Ma
montré sur la figure 30 est préparé comme décrit pour l'élé- shown in FIG. 30 is prepared as described for FIG.
ment tubulaire M de la figure 29, mais, de plus, il est tube M of FIG. 29, but, moreover, it is
fraisé comme indiqué en B, ce fraisage B éliminant sensible- milled as indicated in B, this milling B eliminates
ment la partie restante de la première surface plane Pi the remaining part of the first flat surface Pi
(montrée sur la figure 29).(shown in Figure 29).
L'élément tubulaire Mb est préparé de la même manière que l'élément Ma de la figure 30, mais au lieu d'être fraisé en B, l'angle intérieur de la saillie P (montrée sur The tubular element Mb is prepared in the same way as the element Ma of FIG. 30, but instead of being milled at B, the inside angle of the projection P (shown in FIG.
la figure 29) est arrondi en R, cette surface arrondie élimi- Figure 29) is rounded to R, this rounded surface eliminates
nant sensiblement la partie restante de la première surface plane Pl (montrée sur la figure 29). L'élément Mb de la figure 31 est préparé sensiblement comme l'élément 20a' de la substantially the remaining portion of the first planar surface P1 (shown in Fig. 29). The element Mb of FIG. 31 is prepared substantially like the element 20a 'of the
figure 8, mais il ne présente pas l'évidement 99. Figure 8, but it does not show the recess 99.
L'un ou l'autre des éléments Ma et Mb peut être chanfreiné comme indiqué en C pour l'élément M (figure 29), mais le chanfrein est de préférence réalisé comme représenté One or the other of the elements Ma and Mb can be chamfered as indicated in C for the element M (FIG. 29), but the chamfer is preferably made as shown
en Ca (figure 29).in Ca (Figure 29).
Lorsque l'élément M, Ma ou Mb est accouplé avec un élément tubulaire tel que l'élément 20b du corps montré sur les figures 6 et 7 ou l'élément 20b' de la figure 8, et When the element M, Ma or Mb is coupled with a tubular element such as the element 20b of the body shown in FIGS. 6 and 7 or the element 20b 'of FIG. 8, and
qu'il est soudé comme décrit précédemment, la soudure à péné- welded as described above, the penetration weld
tration totale ainsi réalisée est analogue à celle montrée en total implementation is similar to that shown in
coupe sur la figure 28.section in figure 28.
Dans tous les cas, que leÉ surfaces affleurantes In any case, only the flush surfaces
soient réalisées comme montré sur la figure 6 (ce qui néces- as shown in Figure 6 (which necessitates
site une bague d'alignement) ou comme représenté sur les figures 8, 27, 29, 30 ou 31, ce qui ne demande pas de bague d'alignement, des soudures homogènes, à pénétration totale, an alignment ring) or as shown in FIGS. 8, 27, 29, 30 or 31, which does not require an alignment ring, homogeneous welds, with total penetration,
peuvent être obtenues plus aisément, en l'absence d'oxygène. can be obtained more easily, in the absence of oxygen.
27. Des essais ont montré que les deux éléments tubulaires doivent être:ezrplis d'un gaz inerte au moins pendant la ou les passes de fond du soudage. Le gaz inerte repousse l'air chargé d'oxygène des alésages de ces éléments assemblés et empêche la formation de calamine sur la surface intérieure de la soudure, ce qui permet au métal d'apport en fusion de former une soudure homogène sans calamine, constituant un cordon relativement plat et bien formé, sensiblement comme montré sur la figure 7 ou 28, ce cordon ne dépassant pas dans 27. Tests have shown that the two tubular elements must be: made of at least one inert gas during the weld bottom pass (s). The inert gas repels the oxygen-laden air from the bores of these assembled members and prevents the formation of scale on the inner surface of the weld, thereby allowing the molten metal to form a homogeneous, scale-free weld constituting a relatively flat and well-formed bead, substantially as shown in FIG. 7 or 28, this bead not protruding in
l'alésage normal des éléments tubulaires. the normal bore of the tubular elements.
Bien que plusieurs gaz inertes conviennent comme gaz ambiant dans des opérations de soudage telles que Although many inert gases are suitable as ambient gases in welding operations such as
décrites ci-dessus, l'argon s'avère excellent. described above, argon is excellent.
Des joints soudés tels que ceux représentés sur les figures 6 à 8 et 27 à 31 ont été réalisés, essayés, Welded joints such as those shown in Figures 6 to 8 and 27 to 31 have been made, tested,
coupés et examinés et il s'avère qu'ils présentent une péné- cut and examined and it appears that they have a
tration totale, d'excellentes caractéristiques physiques et total performance, excellent physical characteristics and
qu'ils sont homogènes et sensiblement exempts de déforma- homogeneous and substantially free of deformities
tions. Il apparaît également que les déflecteurs et le manchon d'orientation sont soudés intérieurement au mandrin au moyen de soudures légères, de faible volume et à faible pénétration, ayant un effet négligeable de déformation sur le mandrin, les déflecteurs pouvant être fixés en place par tions. It also appears that the baffles and the orientation sleeve are internally welded to the mandrel by means of light, low volume, low penetration welds having negligible deformation effects on the mandrel, the baffles being able to be fixed in place by
brasage si cela est souhaité.brazing if desired.
Il apparaît également que la fabrication du mandrin à poche latérale décrit dans le présent mémoire ne comprend pas la réalisation de soudures en bouchon ni de soudures longitudinales qui tendent à affaiblir le mandrin, et que la seule soudure ayant un effet sur la résistance structurelle et physique et sur la fonction du mandrin est la soudure circonférentielle joignant les sections adjacentes It also appears that the manufacture of the side pocket mandrel described herein does not include making plug welds or longitudinal welds that tend to weaken the mandrel, and that the only weld having an effect on the structural and physical strength and on the function of the mandrel is the circumferential weld joining the adjacent sections
du corps, cette soudure étant résistante et bien consolidée. of the body, this weld being strong and well consolidated.
De plus, elle n'est pas orientée longitudinalement; sa péné- In addition, it is not oriented longitudinally; its penetration
tration est totale et elle ne produit pratiquement pas. de déformation (du fait de la neutralisation des contraintes it is total and hardly produces. deformation (because of the neutralization of the constraints
engendrées par cette soudure) comme indiqué précédemment. generated by this welding) as indicated previously.
248e196 28. Le mandrin 20 à poche latérale, comportant un manchon d'orientation logé dans son extrémité supérieure ou le même mandrin sans manchon d'orientation, trouve sa plus 248e196 28. The mandrel 20 with side pocket, having an orientation sleeve housed in its upper end or the same mandrel without orientation sleeve, finds its most
grande utilité dans des installations de puits o des dispo- great utility in well installations where provisions are
sitifs de réglage de débit, utilisés dans les alésages de leurs logements, sont installés et enlevés au moyen d'outils de décentrage descendus dans les puits et retirés de ces derniers à l'aide d'un câble classique. Des mandrins à poche Flow control devices, used in the boreholes of their housing, are installed and removed by means of off-centering tools lowered into the wells and removed from the wells using conventional cable. Pocket mandrels
latérale comportant un dispositif d'orientation placé au- lateral arrangement with an orientation device placed
dessous de l'extrémité supérieure de l'alésage du logement sont en général utilisés dans des installations de puits sous-marins o des outils de décentrage sont descendus dans les puits et sortis de ces derniers dans la mise en oeuvre de techniques de pompage en fond de puits ou d'autres techniques de pompage. Au cours d'opérations de pompage en fond de puits, des chapelets d'outils sont mis en circulation dans des colonnes et des conduites d'écoulement au moyen d'un fluide de pompage dont la pression est appliquée à des pistons faisant partie de chaque chapelet d'outils. Un tel mandrin destiné à des puits pompés est représenté sur les below the upper end of the housing bore are generally used in subsea well installations where off-centering tools are lowered into and out of wells in the implementation of bottom pumping techniques. wells or other pumping techniques. During downhole pumping operations, tool strings are circulated in columns and flowlines by means of pumping fluid which is applied to pistons forming part of each well. Rosary of tools. Such a mandrel intended for pumped wells is represented on the
figures 9-A et 9-B.Figures 9-A and 9-B.
Les figures 9-A et- 9-B représentent donc une deuxième forme de réalisation de l'invention indiquée par la référence numérique 120. Ce mandrin 120 à poche latérale est analogue au mandrin 20 par le fait qu'il comprend une section principale usinée 120a de corps et une section supérieure FIGS. 9A and 9B thus represent a second embodiment of the invention indicated by reference numeral 120. This lateral pocket mandrel 120 is similar to the mandrel 20 in that it comprises a machined main section. 120a of body and a top section
121b de corps reliées l'une à l'autre par une soudure circon- 121b of bodies connected to each other by a circumferential weld
férentielle. La section principale 120a du corps est usinée à partir d'une ébauche allongée d'une seule pièce, ayant le profil en section droite souhaité, de même que pour la section principale 20a du corps montré sur la figure 1-B. Un ferential. The main section 120a of the body is machined from a one-piece elongated blank having the desired cross-sectional profile, as well as for the main section 20a of the body shown in Figure 1-B. A
alésage principal 141 à ouverture totale est usiné longitudi- full aperture primary bore 141 is machined longitudinally
nalement dans l'ébauche et un alésage 127 de logement, comportant un tronçon inférieur réduit 127a, est usiné le long de l'alésage principal 141, comme représenté. Des orifices latéraux 129 font communiquer l'extérieur du mandrin nally in the blank and a housing bore 127, having a reduced lower section 127a, is machined along the main bore 141, as shown. Side ports 129 communicate the outside of the mandrel
avec l'alésage 127 du logement en un point situé immédia- with the bore 127 of the housing at a point immediately
248el96 29. tement au-dessus du tronçon réduit 127a de l'alésage, et un 248el96 29. above the reduced section 127a of the bore, and a
canal transversal 128 relie l'extrémité inférieure de l'alé- transverse channel 128 connects the lower end of the
sage du logement à l'alésage principal 141. wise of the housing at the main bore 141.
Un évidement 144, réalisé à proximité de l'extré- A recess 144, made near the end
mité supérieure de l'alésage 127 du logement, présente un épaulement 145 tourné vers le bas et contre lequel peut porter un élément de verrouillage porté par un dispositif de réglage de débit (non représenté), de manière à fixer ce dispositif dans l'alésage du logement pour qu'il agisse sur upper half of the bore 127 of the housing, has a shoulder 145 facing downwards and against which can carry a locking member carried by a flow control device (not shown), so as to fix this device in the bore housing for it to act on
l'écoulement des fluides par les orifices latéraux 129. the flow of fluids through the lateral orifices 129.
La section supérieure 120b du corps est réalisée sensiblement comme la section supérieure 20b du corps du mandrin 20 à poche latérale décrit précédemment. Elle est réalisée à partir d'un tube dont l'extrémité supérieure est réduite en 161 et filetée en 122. Elle comporte, à proximité de son extrémité supérieure, un épaulement d'arrêt décrit plus en détail ci-après. Le mandrin 120 est traversé par un canal principal 125 à ouverture totale, fileté à ses deux extrémités comme indiqué en 122 et 123, de manière à pouvoir The upper section 120b of the body is made substantially like the upper section 20b of the body of the lateral pocket mandrel 20 described above. It is made from a tube whose upper end is reduced to 161 and threaded at 122. It comprises, near its upper end, a stop shoulder described in more detail below. The mandrel 120 is traversed by a main channel 125 with full opening, threaded at its two ends as indicated at 122 and 123, so as to be able to
être relié à une colonne de puits, ce canal principal prolon- be connected to a column of wells, this main channel
geant l'alésage de la colonne lorsque le mandrin est relié à the bore of the column when the mandrel is connected to
cette dernière et en fait partie.the latter and is part of it.
Des déflecteurs 135 sont soudés à la surface intérieure de la paroi de la section supérieure 120b du corps, en position appropriée, comme représenté, de manière à assumer exactement la même fonction que dans la forme de Deflectors 135 are welded to the inner surface of the wall of the top section 120b of the body, in the appropriate position, as shown, so as to assume exactly the same function as in the form of
réalisation précédente 20.previous embodiment 20.
La section supérieure 120b du corps est soudée à la section inférieure 120a du corps exactement comme sont The upper section 120b of the body is welded to the lower section 120a of the body exactly as are
soudées l'une à l'autre les sections supérieure 20b et infé- welded to each other the upper sections 20b and
rieure 20a du corps du mandrin 20, comme décrit précédemment. 20a of the body of the mandrel 20, as previously described.
La section principale 120a du corps comporte, à The main section 120a of the body comprises,
son extrémité inférieure, un tronçon réduit 147 qui a sensi- its lower end, a reduced section 147 which sensi-
blement la dimension d'un manchon de colonne et qui comporte un filetage intérieur 123 permettant une fixation sur une the dimension of a column sleeve and which has an internal thread 123 allowing a fixing on a
colonne de puits. Le filetage 123 est réalisé dans l'extré- well column. Thread 123 is made in the
mité inférieure de l'alésage principal 141. lower half of the main bore 141.
30. Un dispositif d'orientation est disposé dans la 30. An orientation device is provided in the
section principale du corps. Bien que ce dispositif d'orien- main section of the body. Although this device
tation puisse être constitué par un manchon d'orientation soudé ou brasé en position dans l'alésage principal 141, en un point situé au-dessous de l'extrémité supérieure de l'alé- sage du logement, la section inférieure du corps, comme représenté, comporte un dispositif d'orientation réalisé may be constituted by an orientation sleeve welded or brazed in position in the main bore 141, at a point below the upper end of the bore of the housing, the lower section of the body, as represented, includes an orientation device realized
d'une seule pièce avec la section 120a du corps. Pour consti- in one piece with section 120a of the body. For constitution
tuer le dispositif d'orientation montré sur la figure 9-B, l'extrémité inférieure de l'alésage principal 141 est élargie en 141a de manière à présenter une surface 134 de guidage tournée vers le bas et présentant une forme analogue à celle de la surface 34 de guidage du manchon 31 d'orientation décrit précédemment. Cette surface 134 de guidage est située au-dessous de la fente 132 d'orientation et elle est dirigée vers le haut et vers l'extrémité inférieure de la fente. La surface de guidage est située à l'extérieur de l'alésage totalement ouvert. L'extrémité supérieure de la fente 132 débouche dans l'alésage principal 141 et ne forme pas un épaulement tourné vers le bas, car ce dernier n'est pas nécessaire pour actionner les outils pompés de décentrage utilisés dans ce mandrin. Cependant, un tel épaulement peut être réalisé si cela est souhaité. Par contre, un épaulement , tourné vers le bas et destiné à actionner un outil pompé de décentrage, est formé.par une bague 191 disposée dans l'extrémité supérieure du mandrin 120 de manière à reposer sur un épaulement 192, tourné vers le haut et formé dans la section supérieure 120b du corps, la bague étant fixée en place par une soudure 193, comme représenté, qui est réalisée par passage dans l'extrémité ouverte de la section supérieure du corps. Le passage délimité par la bague 191 présente une ouverture totale et l'épaulement 190 de cette bague est situé to kill the orientation device shown in Fig. 9-B, the lower end of the main bore 141 is enlarged at 141a so as to have a downwardly facing guide surface 134 having a shape similar to that of the surface 34 for guiding the orientation sleeve 31 described above. This guide surface 134 is located below the orientation slot 132 and is directed upwardly and towards the lower end of the slot. The guide surface is located outside the fully open bore. The upper end of the slot 132 opens into the main bore 141 and does not form a shoulder facing downwards, because it is not necessary to operate the pumped off-center tools used in this mandrel. However, such a shoulder can be made if desired. On the other hand, a shoulder, turned downward and intended to actuate a pumped off-center tool, is formed by a ring 191 disposed in the upper end of the mandrel 120 so as to rest on a shoulder 192, facing upwards and formed in the upper section 120b of the body, the ring being fixed in place by a weld 193, as shown, which is made by passing through the open end of the upper section of the body. The passage delimited by the ring 191 has a total opening and the shoulder 190 of this ring is located
à l'extérieur de l'alésage à ouverture totale. outside the full opening bore.
Il convient de noter que les brevets n0 4 106 563 It should be noted that patents 4,106,563
et n0 4 106 564 précités décrivent des dispositifs d'orien- Nos. 4,106,564 and 4,106,564 describe the orientation devices
tation réalisés d'une seule pièce par forgeage avec un raccord supérieur formant le tronçon supérieur du mandrin auquel il est relié par une soudure circonférentielle. Le 248r196 31. dispositif d'orientation du mandrin 120 selon l'invention est réalisé d'une seule pièce avec la section principale du corps, est disposé à l'extrémité inférieure du mandrin 120 et ne comporte pas d'épaulement d'arrêt à l'extrémité supérieure de la fente d'orientation. Le mandrin 120 à poche latérale assume les mêmes fonctions que le mandrin 20 décrit précédemment, mais il est réalisé d'une manière légèrement différente, car il est destiné à être utilisé dans des puits sous-marins et il exige l'utilisation d'un outil pompé de décentrage. Ce type de mandrin est très utile au cours d'opérations de pompage de in a single piece forging with an upper connection forming the upper portion of the mandrel to which it is connected by a circumferential weld. The mandrel orientation device 120 according to the invention is made in one piece with the main section of the body, is arranged at the lower end of the mandrel 120 and has no stop shoulder at all. the upper end of the orientation slot. The side pocket mandrel 120 performs the same functions as the mandrel 20 described above, but it is made in a slightly different way because it is intended to be used in subsea wells and it requires the use of a pumped off center tool. This type of mandrel is very useful during pumping operations.
fond dans des puits sous-marins.bottom in subsea wells.
Plutôt que de réaliser la surface 134 de guidage et la fente 132 d'orientation d'une seule pièce avec la Rather than producing the guide surface 134 and the orientation slot 132 in one piece with the
section principale du corps, comme représenté, il est possi- main section of the body, as shown, it is possible
ble de souder ou de braser en position dans cette section du corps un manchon destiné à orienter un outil de décentrage. A soldering or brazing in position in this section of the body a sleeve for orienting a decentering tool. AT
cet effet, l'alésage principal 141 est agrandi à son extré- this effect, the main bore 141 is enlarged at its end.
mité inférieure, comme indiqué en 141a, afin de présenter un espace suffisant pour recevoir un manchon d'orientation analogue au manchon 31 représenté sur la figure 4. Il est avantageux, dans ce cas, de fraiser l'extrémité supérieure du lamage 141a et de chanfreiner convenablement, de la même lower end, as indicated in 141a, to provide sufficient space to receive a sleeve orientation similar to the sleeve 31 shown in Figure 4. It is advantageous, in this case, to mill the upper end of the counterbore 141a and chamfering appropriately, of the same
manière, l'angle extérieur supérieur du manchon d'orienta- way, the upper outer corner of the orientation sleeve
tion afin qu'une surface de came plutôt qu'un épaulement d'arrêt soit formée à l'extrémité supérieure de la fente so that a cam surface rather than a stop shoulder is formed at the upper end of the slot
d'orientation. Ce manchon d'orientation présente avantageu- orientation. This orientation sleeve is advantageously
sement des trous convenablement dimensionnés, réalisés dans sa paroi pour permettre au manchon d'être fixé en place dans appropriately sized holes made in its wall to allow the sleeve to be secured in place in
le lamage 141a par une soudure en bouchon non structurelle. the counterbore 141a by a non-structural plug weld.
Cette soudure, réalisée avec soin, n'affecte pas le passage des outils de puits dans le manchon d'orientation et ne This weld, made with care, does not affect the passage of well tools in the orientation sleeve and does not affect
détériore pas la surface de guidage. does not deteriorate the guide surface.
Le mandrin à poche latérale représenté sur les The side pocket mandrel shown on the
figures 10-A, 10-B et 11 constitue une autre forme de réali- FIGS. 10-A, 10-B and 11 constitute another form of embodiment
sation de l'invention. Ce mandrin, indiqué par la référence numérique générale 220, comprend une section principale 220a de corps, une section supérieure 220b de corps et une section 32. of the invention. This mandrel, indicated by the general reference numeral 220, comprises a main body section 220a, an upper body section 220b and a section 32.
inférieure 220c de corps qui sont soudées circonférentiel- lower 220c of bodies which are welded circumferential-
lement les unes aux autres, Comme représenté. to each other, as shown.
Le mandrin 220 à poche latérale est traversé par un canal principal 225 à ouverture totale, fileté à ses extrémités opposées, comme indiqué en 222 et 223, afin de pouvoir être relié à une colonne de puits, le canal principal 225 prolongeant alors cette colonne lorsque le mandrin est The side-pocket mandrel 220 is traversed by a full-opening main channel 225, threaded at its opposite ends, as indicated at 222 and 223, so that it can be connected to a well column, the main channel 225 then extending this column when the mandrel is
relié à cette dernière et en fait partie. connected to it and is part of it.
La section principale 220a du corps est usinée à partir d'une ébauche allongée d'une seule pièce, sensiblement The main section 220a of the body is machined from an elongated blank in one piece, substantially
de la même manière que les sections principales 20a et 120a. in the same way as the main sections 20a and 120a.
Un alésage principal 241 à ouverture totale est usiné longi- A 241 full opening main bore is machined longitudinally.
tudinalement dans l'ébauche et un alésage 227 de réception tudinalement in the blank and a receiving bore 227
est usiné le long de cet alésage principal, comme représenté. is machined along this main bore, as shown.
Si cela est souhaité, cet alésage peut n'être réalisé que le If desired, this bore may only be made
long d'une partie de l'ébauche, auquel cas le tronçon infé- along a portion of the blank, in which case the lower section
rieur de cet alésage peut avoir un diamètre plus petit, au- This bore may have a smaller diameter,
dessous des orifices latéraux, auquel cas un canal transver- below the lateral openings, in which case a transverse channel
sal tel que le canal 28 du mandrin 20 est nécessaire, ou bien sal such that the channel 28 of the mandrel 20 is necessary, or
l'alésage 227 peut être réalisé de manière à traverser tota- the bore 227 can be made so as to traverse completely
lement l'ébauche d'une extrémité à l'autre. Il est avantageux que l'alésage du logement traverse totalement l'ébauche comme montré sur la figure 10-B. Le tronçon inférieur de l'alésage 227 du logement, comme représenté, n'est pas de dimension réduite, comme c'est le cas des alésages 27 et 127 des mandrins 20 et 120. L'alésage 227 du logement est élargi en 227a, à partir d'un point situé au-dessus de l'orifice latéral 229 jusqu'à un point situé au-dessous de cet orifice, de manière qu'une zone convenable d'écoulement soit ménagée pour permettre, dans cette partie, un écoulement libre entre les orifices latéraux 229 et un dispositif de réglage de the draft from one end to the other. It is advantageous for the housing bore to completely traverse the blank as shown in Figure 10-B. The lower portion of the bore 227 of the housing, as shown, is not of reduced size, as is the case of the bores 27 and 127 of the mandrels 20 and 120. The bore 227 of the housing is enlarged to 227a, from a point above the lateral orifice 229 to a point below this orifice, so that a suitable flow area is provided to allow flow in this portion free space between the lateral orifices 229 and a device for adjusting
débit (non représenté) pouvant être disposé dans l'alésage du. flow (not shown) which can be arranged in the bore of.
logement. Un évidement annulaire intérieur 244 est usiné dans l'alésage 227, à proximité de son extrémité supérieure, comme représenté, afin de former un épaulement 245 de verrouillage, tourné vers le bas et contre lequel peut porter un élément de verrouillage solidaire d'un dispositif de réglage de débit (non représenté) de façon à fixer ce dispositif en position Dt4* 196 33. pour qu'il commande l'écoulement des fluides par les orifices latéraux 229 qui font communiquer l'alésage du logement avec housing. An inner annular recess 244 is machined in the bore 227, near its upper end, as shown, to form a downwardly facing locking shoulder 245 and against which a locking member integral with a device can be carried. flow control device (not shown) so as to fix this device in position Dt4 * 196 33. to control the flow of fluids through the lateral orifices 229 which communicate the bore of the housing with
l'extérieur du mandrin. L'alésage 227 du logement et l'alé- the outside of the mandrel. The bore 227 of the housing and the
sage principal 241 traversant l'ébauche communiquent par leurs extrémités inférieures ouvertes qui sont en communica- tion directe avec l'espace ménagé à l'intérieur de la section inférieure 220c du corps, située immédiatement au-dessous. La section principale du corps est préparée comme souhaité, à ses deux extrémités, pour être soudée ultérieurement aux autres sections du corps. La section supérieure 220b du corps est réalisée de la même manière que la section supérieure 20b du The main beam 241 passing through the blank communicate by their open bottom ends which are in direct communication with the space formed within the lower section 220c of the body, located immediately below. The main body section is prepared as desired at both ends to be subsequently welded to the other body sections. The upper section 220b of the body is made in the same way as the upper section 20b of the
corps de la première forme de réalisation et elle est inter- body of the first embodiment and it is inter-
changeable avec cette section 20b, sauf que ces deux sections sont soudées à leurs sections principales respectives. Leur structure, leurs fonctions et leurs caractéristiques sont identiques. La section supérieure du corps est réduite, à son extrémité supérieure, comme indiqué en 261, au-dessus du ventre 226, au même diamètre que celui d'un manchon de colonne, et ce tronçon réduit présente un alésage 262 dans lequel un manchon classique 231 d'orientation est soudé sur changeable with this section 20b, except that these two sections are welded to their respective main sections. Their structure, functions and characteristics are identical. The upper section of the body is reduced, at its upper end, as indicated at 261, above the belly 226, to the same diameter as that of a column sleeve, and this reduced section has a bore 262 in which a conventional sleeve 231 orientation is welded on
le pourtour de son extrémité supérieure, comme précédemment. the periphery of its upper end, as before.
Des déflecteurs 235 sont soudés à la paroi intérieure de la section supérieure du corps avant que cette dernière soit soudée à la section principale 220a du corps comme décrit précédemment. La section inférieure 220c du corps du mandrin 220 à poche latérale est réalisée de la même manière que la section supérieure 220b du corps. Elle est réalisée dans le Deflectors 235 are welded to the inner wall of the upper section of the body before the latter is welded to the main body section 220a as previously described. The lower section 220c of the body of the side pocket mandrel 220 is made in the same manner as the upper section 220b of the body. It is realized in the
même tube que celui utilisé pour la section supérieure. same tube as the one used for the upper section.
L'extrémité inférieure de la section inférieure 220c du corps est réduite en 247, finie au même diamètre qu'un manchon de colonne, et alésée et filetée intérieurement, comme indiqué The lower end of the bottom section 220c of the body is reduced to 247, finished to the same diameter as a column sleeve, and internally reamed and threaded, as shown
en 223, afin de pouvoir être reliée à une colonne. Ce file- in 223, so that it can be connected to a column. This file
tage est concentrique à l'axe de l'alésage principal 225 qui floor is concentric to the axis of the main bore 225 which
traverse le mandrin sur toute la longueur. crosses the mandrel over the entire length.
L'extrémité supérieure de la section inférieure 220c du corps est préparée comme souhaité pour le soudage, The upper end of the bottom section 220c of the body is prepared as desired for welding,
comme décrit précédemment.as previously described.
a48>196 34. Le mandrin 220 est assemblé de manière que les surfaces affleurantes situées aux extrémités supérieure et a48> 196 34. The mandrel 220 is assembled so that the flush surfaces located at the upper and lower ends
inférieure de la section principale 220a du corps soit conve- the lower part of the main section 220a of the body is
nablement placée en butée avec les surfaces affleurantes situées aux extrémités des sections supérieure et inférieure 220b et 220c du corps. Ainsi assemblées et leurs canaux principaux 225 étant alignés axialement, les trois sections adjacentes du corps sont soudées circonférentiellement les unes aux autres comme décrit précédemment, de manière à achever le mandrin 220. Si cela est souhaité, l'une des sections extrêmes du corps (supérieure ou inférieure) peut être assemblée et soudée sur la section principale du corps nably placed in abutment with the flush surfaces located at the ends of the upper and lower sections 220b and 220c of the body. Thus assembled and their main channels 225 being axially aligned, the three adjacent sections of the body are circumferentially welded to each other as described above, so as to complete the mandrel 220. If desired, one of the end sections of the body ( upper or lower) can be assembled and welded on the main body section
avant l'assemblage et le soudage de l'autre section. before assembly and welding of the other section.
On a indiqué que les sections supérieure et inférieure 220b et 220c du corps étaient réalisées dans le même tube. Pour faciliter la fabrication et éviter les déchets, ces sections supérieure et inférieure du corps peuvent être réalisées dans un tube d'une seule pièce par forgeage du tronçon supérieur réduit 261 à une première extrémité de la pièce tubulaire et par forgeage du tronçon inférieur réduit 247 à l'autre extrémité de la même pièce tubulaire, en alignement axial avec cette dernière. Ces tronçons réduits sont ensuite rectifiés par dressage de leurs extrémités, tournage des tronçons réduits à la dimension appropriée et alésage desdits tronçons jusqu'au diamètre intérieur souhaité, afin d'assurer la réalisation d'un canal principal de dimension totale sur toute la longueur de la pièce tubulaire. Cette dernière est ensuite coupée en deux tronçons dont l'un constitue la section supérieure du corps et l'autre la section inférieure. De la même manière, deux sections supérieures ou deux sections inférieures peuvent être réalisées, puis séparées l'une de l'autre par coupe. La It has been indicated that the upper and lower sections 220b and 220c of the body are made in the same tube. To facilitate manufacture and avoid waste, these upper and lower body sections can be made in a one-piece tube by forging the reduced upper section 261 at a first end of the tubular piece and forging the reduced lower section 247. at the other end of the same tubular piece, in axial alignment with the latter. These reduced sections are then ground by dressing their ends, turning the sections reduced to the appropriate size and bore said sections to the desired inner diameter, to ensure the realization of a full size of the main channel over the entire length of the tubular part. The latter is then cut into two sections, one of which constitutes the upper section of the body and the other the lower section. In the same way, two upper sections or two lower sections can be made and then separated from each other in section. The
réalisation simultanée de deux de ces pièces est particuliè- simultaneous realization of two of these pieces is particularly
rement commode et peu coûteuse, dans les cas o un équipement de forgeage ne peut exécuter les opérations nécessaires de forgeage sur des pièces courtes en raison de la longueur conveniently and inexpensively, in cases where forging equipment can not perform the necessary forging operations on short pieces because of the length
importante pouvant être demandée pour le maintien des pièces. important that can be requested for the maintenance of the parts.
La section inférieure plus courte du corps peut être trop 35. courte pour pouvoir être forgée à l'aide de certaines machines, de sorte qu'il est possible d'économiser des longueurs de tubes en forgeant les sections par paires, puis The shorter lower section of the body may be too short to be forged with some machines, so that it is possible to save lengths of tubing by forging the sections in pairs, then
en les coupant pour séparer les sections l'une de l'autre. cutting them to separate the sections from each other.
Le mandrin 220 à poche latérale représenté sur les figures 10-A et 10-B, lorsqu'il est fourni avec ou sans manchon 31 d'orientation, trouve sa plus grande utilité dans des puits o des dispositifs de réglage de débit doivent être introduits dans l'alésage 227 du logement ou retirés de cet alésage au moyen d'outils convenables de décentrage descendus The side pocket mandrel 220 shown in Figs. 10-A and 10-B, when supplied with or without an orientation sleeve 31, finds its greatest utility in wells where flow control devices must be introduced. in the bore 227 of the housing or removed from this bore by means of suitable decentering tools descended
dans le puits et manipulés par la mise en oeuvre de techni- in the well and manipulated by the implementation of
ques classiques au câble.conventional cables.
Le mandrin à poche latérale représenté sur les figures 12-A et 12-B constitue une autre forme préférée de réalisation de l'invention indiquée par la référence numérique générale 320. Ce mandrin est sensiblement analogue au mandrin à poche latérale des figures 10-A et 10-B, sauf que le The side pocket mandrel shown in Figs. 12-A and 12-B is another preferred embodiment of the invention indicated by the general reference numeral 320. This mandrel is substantially similar to the side pocket mandrel of Figs. 10-A. and 10-B except that the
manchon d'orientation du mandrin 320 est placé dans l'extré- the orientation sleeve of mandrel 320 is placed in the end
mité inférieure de ce dernier et qu'une bague de déclen- lower half of the latter and that a trigger ring
chement est placée dans son extrémité supérieure. Ce mandrin est donc destiné principalement à des puits tels que des puits sous-marins o des dispositifs de réglage de débit sont mis en place dans le mandrin et retirés de ce dernier à l'aide d'un outil de décentrage pompé dans le puits, cet outil faisant partie d'un chapelet d'outils déplacé par pompage. Le mandrin 320 à poche latérale comprend une section principale 320a de corps qui peut être identique à la is placed in its upper end. This mandrel is therefore intended mainly for wells such as submarine wells where flow control devices are put in place in the mandrel and removed from the latter with the aid of a decentering tool pumped into the well, this tool is part of a chain of tools moved by pumping. The side pocket mandrel 320 includes a body main section 320a which may be identical to the
section principale 220a du mandrin 220, et une section supé- main section 220a of the mandrel 220, and a top section
rieure 320b de corps qui peut être identique à la section body 320b which may be identical to the section
supérieure 120b du mandrin 120, ainsi qu'une section infé- upper 120b of the mandrel 120, as well as a lower section
rieure 320c de corps qui est très analogue à la section infé- body 320c which is very similar to the lower section
rieure 220c, sauf qu'elle comporte en plus un manchon d'orientation. La section principale 320a du corps est réalisée par usinage d'une ébauche allongée d'une seule pièce, de même que la section principale 220a décrite précédemment. Elle présente un alésage principal 341 à ouverture totale et un 36. 220c, except that it additionally includes an orientation sleeve. The main section 320a of the body is made by machining an elongate blank in one piece, as well as the main section 220a described above. It has a main bore 341 with full opening and a 36.
alésage 327 de logement s'étendant le long de l'alésage 341. housing bore 327 extending along the bore 341.
Ce dernier fait partie d'un canal principal 325 qu'il The latter is part of a main canal 325 that he
prolonge et qui traverse le mandrin sur toute sa longueur. extends and runs through the mandrel over its entire length.
L'alésage 327 du logement est élargi en 327a, dans la zone des orifices latéraux 329 qui font communiquer l'alésage 327 avec l'extérieur du mandrin. A proximité de son extrémité supérieure, l'alésage 327 du logement est élargi en 344 afin de comporter un épaulement 345 tourné vers le bas et contre lequel peut porter un élément de verrouillage porté par un dispositif de réglage de débit (non représenté), de manière à bloquer ce dispositif dans l'alésage du logement, en position lui permettant de commander l'écoulement des fluides dans les The bore 327 of the housing is widened at 327a, in the area of the lateral orifices 329 which communicate the bore 327 with the outside of the mandrel. Near its upper end, the bore 327 of the housing is widened at 344 so as to include a shoulder 345 facing downwards and against which a locking element carried by a flow control device (not shown) can be carried. in order to block this device in the bore of the housing, in a position enabling it to control the flow of fluids in the
orifices latéraux 329.lateral openings 329.
Les extrémités supérieure et inférieure de la section principale 320a du corps sont préparées de la manière souhaitée afin d'être soudées circonférentiellement aux The upper and lower ends of the main section 320a of the body are prepared in the desired manner so as to be welded circumferentially to the
autres sections du corps.other sections of the body.
La section supérieure 320b du corps est identique à la section supérieure 120b du mandrin 120 et elle exécute exactement les mêmes fonctions. Elle comporte, dans son tronçon extrême supérieur réduit 361, un épaulement destiné à actionner un outil pompé de décentrage. Une bague cylindrique The upper section 320b of the body is identical to the upper section 120b of the mandrel 120 and performs exactly the same functions. It comprises, in its reduced upper end section 361, a shoulder intended to actuate a pumped decentering tool. A cylindrical ring
391, qui présente un alésage à ouverture totale et un épaule- 391, which has a fully open bore and a shoulder
ment annulaire intérieur 390, tourné vers le bas, est disposée sur le dessus d'un, épaulement 392 tourné vers le haut et réalisé dans le tronçon réduit 361. Cette bague est soudée ou brasée en position, comme indiqué par la soudure 393 qui est réalisée par passage dans l'extrémité ouverte de la section supérieure du corps. La bague peut être mise en place avant ou après le soudage circonférentiel de la section The inner annular ring 390, facing downwards, is disposed on the top of a shoulder 392 facing upwards and formed in the reduced section 361. This ring is welded or brazed in position, as indicated by the weld 393 which is made by passing through the open end of the upper section of the body. The ring can be put in place before or after the circumferential welding of the section
supérieure à la section principale du corps. greater than the main body section.
La section inférieure 320c du corps est analogue à la section inférieure 220c du mandrin 220, mais elle est modifiée par le fait qu'elle contient un manchon destiné à The lower section 320c of the body is similar to the lower section 220c of the mandrel 220, but is modified by the fact that it contains a sleeve intended for
orienter un outil de décentrage du type à pompage, générale- to orient a pumping type decentering tool, generally
ment utilisé dans des puits sous-marins ou des puits pompés. used in submarine wells or pumped wells.
L'alésage principal de la section inférieure du corps est réalisé à une profondeur légèrement supérieure à 37. celle à laquelle est réalisé l'alésage principal de la section inférieure 220c et il comporte un épaulement incliné 320d, tourné vers le bas et contre lequel porte l'extrémité supérieure chanfreinée 320e du manchon 331 d'orientation disposé comme montré sur la figure 12-B. Le manchon 331 d'orientation est réalisé comme représenté sur la figure 13. Il est de forme cylindrique et présente une fente 332 d'orientation ouverte à ses deux extrémités. Il présente également une surface 334 de guidage et d'orientation située audessous de la fente 332 et dirigée vers le haut et vers cette fente, de manière classique. Le manchon est placé dans la section inférieure du corps, dans The main bore of the lower section of the body is made at a depth slightly greater than 37. That at which the main bore of the lower section 220c is formed and has a downwardly inclined shoulder 320d against which the door the chamfered upper end 320e of the orientation sleeve 331 disposed as shown in Figure 12-B. The orientation sleeve 331 is made as shown in FIG. 13. It is cylindrical in shape and has an open-ended slot 332 at both ends. It also has a guide and orientation surface 334 located below the slot 332 and directed upwards and towards this slot, in a conventional manner. The sleeve is placed in the lower section of the body, in
une position telle qu'il entoure le canal principal traver- a position such that it surrounds the main canal through
sant le mandrin, et il est soudé en position comme indiqué clairement en 333 sur la figure 14. Plusieurs trous 335 sont réalisés dans le manchon, sur le côté opposé à la fente the mandrel, and is welded in position as shown clearly at 333 in Fig. 14. Several holes 335 are made in the sleeve, on the opposite side to the slot
d'orientation, afin de faciliter l'écoulement entre l'alé- orientation, in order to facilitate the flow between the
sage principal et l'extrémité inférieure de l'alésage de logement. Le mandrin 320 à poche latérale est réalisé par soudures circonférentielles, de même que les mandrins décrits précédemment. Il assume les mêmes fonctions que le mandrin , ces deux mandrins s'avérant principalement utiles dans des puits sous-marins o des opérations sont exécutées au wise main and the lower end of the housing bore. The lateral pocket mandrel 320 is made by circumferential welds, as well as the mandrels described above. It performs the same functions as the mandrel, these two mandrels being mainly useful in submarine wells where operations are performed at
moyen de techniques bien connues de pompage. using well-known pumping techniques.
* Dans certaines installations d'allégement au gaz comportant des mandrins à poche latérale desservis par des outils pompés qui doivent être déplacés dans la colonne du puits par circulation de liquides tels que de l'eau, de l'eau salée ou de l'huile, des problèmes apparaissent lorsque le trajet de circulation est court-circuité par la présence d'un* In some gas lighter installations with side pocket mandrels served by pumped tools that must be moved into the well column by circulation of liquids such as water, salt water or oil , problems occur when the circulation path is bypassed by the presence of a
ou plusieurs logements libres constitués par des poches laté- or several free dwellings constituted by lateral pockets
rales. Ceci peut se produire très fréquemment dans des puits ral. This can occur very frequently in wells
doubles, par exemple, tels que celui montré sur la figure 16. for example, as shown in Figure 16.
L'installation 400 de puits de la figure 16 est The well installation 400 of FIG.
équipée d'un tubage 401 qui traverse des formations produc- equipped with casing 401 which passes through production formations
trices supérieure et inférieure 402 et 403, respectivement, higher and lower 402 and 403, respectively,
communiquant avec l'alésage 404 du tubage par des perfora- communicating with bore 404 of the casing by perforations
tions 405 et 406, respectivement.405 and 406, respectively.
38. Une colonne longue 411 et une colonne courte 412 38. A long column 411 and a short column 412
sont disposées dans le tubage, la colonne longue 411 aboutis- are arranged in the casing, the long column 411
sant à proximité de la zone inférieure 403 et son alésage 414 communiquant avec cette zone par les perforations 406, alors que l'extrémité inférieure de la colonne courte 412 est disposée à proximité de la zone supérieure et que son alésage in the vicinity of the lower zone 403 and its bore 414 communicating with this zone through the perforations 406, while the lower end of the short column 412 is disposed near the upper zone and that its bore
415 communique avec cette dernière par les perforations 405. 415 communicates with the latter through the perforations 405.
Les extrémités supérieures des colonnes longue et courte 411 et 412 sont équipées de vannes 417 et 418, respectivement, reliées à des conduites d'écoulement 419 et The upper ends of the long and short columns 411 and 412 are equipped with valves 417 and 418, respectively, connected to flow lines 419 and
420, respectivement.420, respectively.
Une garniture ou un packer simple 422 de puits est disposé entre les zones supérieure et inférieure 402 et 403 et obture hermétiquement l'espace annulaire compris entre la colonne 411 et le tubage 401. Un packer double 423 de puits est disposé à peu de distance au-dessus de la zone supérieure 402 et obture hermétiquement l'espace annulaire A single packer or packer 422 is disposed between the upper and lower areas 402 and 403 and hermetically seals the annular space between the column 411 and the casing 401. A dual packer 423 of wells is disposed at a short distance from the above the upper zone 402 and hermetically sealing the annular space
compris entre les deux colonnes 411 et 412 et le tubage 401. Les zones supérieure et inférieure 402 et 403 ainsi isolées communiquent between the two columns 411 and 412 and the casing 401. The upper and lower zones 402 and 403 thus isolated communicate
respectivement avec la colonne courte 412 et la respectively with the short column 412 and the
colonne longue 411, et les courants provenant des deux forma- column 411, and currents from both
tions ne peuvent se mélanger.tions can not mix.
La colonne longue 411 et la colonne courte 412 sont reliées par un tube latéral 424 de communication de manière qu'il soit possible de faire descendre des liquides dans une colonne, de les faire passer dans la communication latérale 424 et de les faire remonter dans l'autre colonne jusqu'à la surface, à la manière d'un tube en U. Il est évident qu'au cours d'une telle opération, des clapets fixes 425 et 426 sont disposés dans les colonnes longue et courte 411 et 412, respectivement, au-dessous de la communication latérale 424, afin d'empêcher le pompage des liquides vers The long column 411 and the short column 412 are connected by a lateral communication tube 424 so that it is possible to lower liquids in a column, to pass them in the lateral communication 424 and to bring them back into position. Another column up to the surface, in the manner of a U-shaped tube. It is obvious that during such an operation, fixed valves 425 and 426 are arranged in the long and short columns 411 and 412, respectively, below the side communication 424, to prevent the pumping of liquids to
l'une ou l'autre des formations 402 et 403. one or the other of formations 402 and 403.
La colonne longue 411 comporte un ou plusieurs Long column 411 has one or more
mandrins à poche latérale, par exemple des mandrins supé- side-pocket mandrels, for example upper chucks
rieur, intermédiaire et inférieur 430, 431 et 432 à poche latérale, alors que la colonne courte 412 comporte de la même manière des mandrins supérieur et inférieur 433 et 434 à 40, 431 and 432 with lateral pocket, while the short column 412 similarly comprises upper and lower mandrels 433 and 434 to
poche latérale.side pocket.
39. Par la mise en oeuvre d'outils et de techniques de pompage, des dispositifs de réglage de débit, placés dans 39. Through the implementation of pumping tools and techniques, flow control devices, placed in
les mandrins 430 à 434 à poche latérale, peuvent être desser- the mandrels 430 to 434 with side pockets can be
vis de la manière classique. Cependant, étant donné que la position des outils pompés dépend principalement des mesures volumétriques des liquides pompés et étant donné qu'un logement libre dans un mandrin à poche latérale situé dans l'une ou l'autre des colonnes peut permettre à une certaine quantité de liquide pompé de sortir de la colonne par le ou les orifices latéraux et de pénétrer dans l'espace annulaire, ou bien peut permettre au gaz d'allègement de passer de l'espace annulaire dans la colonne par un tel orifice, les mesures volumétriques des liquides pompés peuvent être très imprécises. Cette imprécision peut avoir pour conséquence l'exécution d'opérations en un emplacement incorrect à l'intérieur du puits, par exemple dans un mandrin à poche screw in the classic way. However, since the position of the pumped tools depends mainly on volumetric measurements of the liquids pumped and since a free housing in a side pocket mandrel located in one or the other of the columns can allow a certain amount of pumped out of the column by the one or more lateral openings and into the annular space, or may allow the lightening gas to pass from the annular space in the column through such an orifice, the volumetric measurements of the Pumped liquids can be very imprecise. This inaccuracy may result in operations being performed at an incorrect location within the well, for example in a pocket mandrel
latérale autre que celui recherché, ou autre, et cette opéra- other than that sought, or otherwise, and this operation
tion peut être à la fois longue et coûteuse. tion can be both time consuming and expensive.
Lors de l'allègement au gaz de tels puits doubles When lightening gas such double sinks
o au moins une colonne est équipée de mandrins à poche laté- at least one column is equipped with lateral pocket mandrels
rale du type décrit ci-dessus, des clapets de retenue sont nécessaires pour empêcher les refoulements, c'est-à-dire l'écoulement des liquides vers l'extérieur par les orifices latéraux. Les clapets de retenue permettent donc de maintenir Of the type described above, check valves are required to prevent backflow, i.e. the flow of liquids outward through the side ports. The check valves therefore make it possible to maintain
dans le circuit la pression des fluides à une valeur dépas- in the circuit the pressure of the fluids at a value exceeding
sant la pression régnant dans l'espace annulaire et, par conséquent, de maintenir les clapets de retenue en position de fermeture et d'empêcher tout écoulement par les orifices latéraux. the pressure in the annulus and, therefore, maintain the check valves in the closed position and prevent flow through the side ports.
Les mandrins 430 à 434 à poche latérale présen- The mandrels 430 to 434 with side pockets have
tent chacun plusieurs orifices latéraux 430d, 431d, 432d, 433d et 434d, respectivement, et chacun des ces orifices each have a plurality of lateral ports 430d, 431d, 432d, 433d and 434d, respectively, and each of these orifices
contient un clapet de retenue destiné à empêcher le refoule- contains a check valve to prevent backflow
ment ou l'écoulement vers l'extérieur par cet orifice. or outflow through this port.
La figure 17 représente le mandrin 430 à poche latérale qui, à l'exception des orifices latéraux, s'avère exactement identique au mandrin 320 à poche latérale des FIG. 17 shows the lateral pocket mandrel 430 which, with the exception of the lateral orifices, is exactly identical to the side pocket mandrel 320 of FIGS.
figures 12-A et 12-B. Cependant, ce mandrin peut être ana- Figures 12-A and 12-B. However, this mandrel can be
40.40.
logue à l'un quelconque des mandrins à poche latérale repré- to any one of the side pocket mandrels
sentés sur les figures 1-A à 15.shown in Figures 1-A to 15.
Le mandrin 430 à poche latérale de la figure 17 présente plusieurs orifices latéraux 430d comportant chacun un clapet de retenue comme montré clairement sur la The side pocket mandrel 430 of FIG. 17 has a plurality of lateral ports 430d each having a check valve as clearly shown on FIG.
figure 18. Il apparaît aisément qu'un gaz d'allègement prove- figure 18. It is easy to see that a lightening gas
nant de l'extérieur du mandrin à poche latérale doit passer par l'orifice latéral pour pénétrer dans l'alésage 427 du from the outside of the side pocket mandrel must pass through the side port to enter the bore 427 of the
logement. Il est préférable que la capacité totale d'écoule- housing. It is preferable that the total capacity of
ment des orifices latéraux, comportant des clapets de retenue, soit égale ou supérieure à la capacité d'écoulement de la soupape de gas-lift ou de tout autre dispositif de réglage de débit disposé dans l'alésage du logement du lateral orifices having retaining valves equal to or greater than the flow capacity of the gas lift valve or any other flow control device disposed in the bore of the housing of the
mandrin à poche latérale, conformément aux pratiques appro- side pocket mandrel in accordance with the appropriate practices
priées.requested.
Le corps 430a du mandrin 430 présente plusieurs canaux latéraux 429 qui font communiquer l'extérieur du mandrin avec l'alésage 427 du logement. Chaque canal 429 est élargi en 460, ainsi qu'en 461, comme représenté, de manière The body 430a of the mandrel 430 has a plurality of lateral channels 429 which communicate the outside of the mandrel with the bore 427 of the housing. Each channel 429 is expanded in 460, as well as in 461, as shown, so
à recevoir l'ensemble à clapet de retenue. to receive the check valve assembly.
L'ensemble 462 à clapet de retenue comprend une cage 464 de clapet, une bille 465 et un siège 466 assemblés comme représenté. La figure 21 montre que la cage 464 du clapet présente un passage 467 d'écoulement dont la dimension est à peu près égale à celle du canal 429 du corps du mandrin et qui est élargi en 468 pour former un épaulement incliné 469. La cage présente des encoches croisées 470a et 470b qui s'étendent vers le haut, comme montré sur la figure 21, sur une certaine distance au-dessus de l'épaulement 469. Ainsi, les encoches ou fentes croisées délimitent plusieurs doigts 471 qui partent vers le bas et qui comportent des bossages 471a faisant saillie vers l'intérieur. L'alésage élargi 468 a un diamètre qui n'est que légèrement supérieur au diamètre de la bille, mais cette dernière est normalement en contact avec les bossages 471a. et les fentes croisées constituent un The check valve assembly 462 includes a valve cage 464, a ball 465 and a seat 466 assembled as shown. FIG. 21 shows that the valve cage 464 has a flow passage 467 whose dimension is approximately equal to that of the channel 429 of the mandrel body and which is widened at 468 to form an inclined shoulder 469. The cage presents cross notches 470a and 470b that extend upward, as shown in FIG. 21, over a certain distance above shoulder 469. Thus, the notches or crossed slots delimit several fingers 471 that run downwards. and having bosses 471a projecting inwardly. The enlarged bore 468 has a diameter that is only slightly greater than the diameter of the ball, but the latter is normally in contact with the bosses 471a. and the crossed slots constitute a
passage d'écoulement suffisant autour de la bille. sufficient flow passage around the ball.
L'élément 466 du siège du clapet de retenue est traversé par un canal 466a dont le diamètre est à peu près 41. égal à celui du canal 429 du mandrin et il comporte un siège 466d contre lequel peut porter la bille 465. Le canal 466a est élargi en 466b de manière à former un épaulement abrupt 466c. L'alésage élargi 466b est dimensionné pour recevoir l'extrémité supérieure de la cage 464 qui est engagée téles- The element 466 of the seat of the check valve is traversed by a channel 466a whose diameter is approximately 41. equal to that of the channel 429 of the mandrel and it comprises a seat 466d against which can bear the ball 465. The channel 466a is expanded to 466b to form an abrupt shoulder 466c. The enlarged bore 466b is sized to receive the upper end of the cage 464 which is engaged teles-
copiquement dans cet alésage comme montré sur la figure 19. copically in this bore as shown in Figure 19.
La cage 464 peut être fixée à l'élément 466 du siège alors que la bille 465 est placée à l'intérieur, si cela est souhaité. Les pièces du clapet de retenue peuvent être réalisées dans toutes matières convenables. La bille est The cage 464 may be attached to the seat member 466 while the ball 465 is placed therein, if desired. The parts of the check valve can be made of any suitable material. The ball is
de préférence réalisée en acier inoxydable. La cage et l'élé- preferably made of stainless steel. The cage and the
ment du siège peuvent être réalisés en acier, en acier inoxy- the seat may be made of steel, stainless steel or
dable, en laiton ou en matériaux métalliques analogues, mais ils sont de préférence réalisés en matière plastique. Des matières plastiques thermodurcissables telles que la matière dable, brass or similar metal materials, but they are preferably made of plastic. Thermosetting plastics such as the material
du type "RYTON" de la firme Phillips (sulfure de polyphény- "RYTON" type from Phillips (polyphenylene sulphide)
lène) ou la matière du type "VESPEL SP-1" (qui est une résine polyimide de la firme DuPont), par exemple, conviennent très bien pour le moulage de la cage et de l'élément de siège, en particulier pour ce dernier. Ces matières conviennent au moulage par injection, ont une résistance convenable et permettent d'obtenir un siège qui correspond à la bille afin de réaliser un joint de bonne qualité (il existe une seconde lene) or the material of the type "VESPEL SP-1" (which is a polyimide resin from the firm DuPont), for example, are very suitable for molding the cage and the seat element, in particular for the latter. . These materials are suitable for injection molding, have a suitable strength and allow to obtain a seat that corresponds to the ball to achieve a seal of good quality (there is a second
forme de sulfure de polyphénylène qui est une matière thermo- form of polyphenylene sulphide which is a thermo-
plastique convenant au moulage par compression; cette matière peut convenir à la réalisation des sièges des clapets de retenue tels que le siège 466, mais elle ne convient pas aussi bien, lors de la production, car le moulage par injection présente des avantages par rapport au moulage par plastics suitable for compression molding; this material may be suitable for making the seats of the check valves such as the seat 466, but it is not suitable as well, during production, because the injection molding has advantages over the molding by
compression).compression).
L'ensemble 462 à clapet de retenue (composé de la cage 464, la bille 465 et le siège 466) est disposé dans le canal latéral du mandrin, comme montré sur la figure 19, après qu'une bague convenable d'étanchéité telle qu'un joint torique 473 a été placée autour de la cage. La cage et le siège du clapet de retenue sont assemblés télescopiquement l'un avec l'autre et ils forment une cartouche maniable. Dans le cas o la cage et le siège sont réalisés en matière 42. The check valve assembly 462 (consisting of the cage 464, the ball 465 and the seat 466) is disposed in the mandrel side channel, as shown in FIG. 19, after a suitable sealing ring such as an O-ring 473 has been placed around the cage. The cage and seat of the check valve are assembled telescopically with each other and form a handy cartridge. In the case where the cage and the seat are made of material 42.
plastique comme mentionné précédemment, il peut être souhai- plastic as mentioned above, it may be desirable
table de les fixer entre eux.table to fix them together.
La cage de l'ensemble 462 à clapet de retenue est placée dans la partie élargie 460 de l'alésage alors que le siège 466 est disposé dans une autre partie élargie 461 de l'alésage, la bague d'étanchéité 473 étant maintenue entre l'épaulement formé par le brusque changement de direction entre l'alésage 460 et l'alésage 461, et l'extrémité du The cage of the check valve assembly 462 is located in the enlarged portion 460 of the bore while the seat 466 is disposed in another enlarged portion 461 of the bore, the seal ring 473 being held between shoulder formed by the sudden change of direction between the bore 460 and the bore 461, and the end of the
siège. Le joint est également serré entre la surface exté- seat. The seal is also clamped between the outer surface
rieure de la cage et la paroi de l'alésage 461, de manière à the cage and the wall of bore 461, so that
empêcher tout écoulement de fluide autour de la- cage. prevent any flow of fluid around the cage.
Un organe 475 d'appui en forme de rondelle, traversé par un trou 475a de dimension égale à celle du canal latéral 429, est mis en place à la suite de l'ensemble 462 à clapet de retenue, comme représenté, et il supporte le siège, qui peut être réalisé en matière non métallique relativement souple, afin de le retenir contre les pressions internes élevées sous lesquelles la bille 465 est appliquée contre le A washer-shaped bearing member 475, traversed by a hole 475a of a size equal to that of the side channel 429, is put in place after the check valve assembly 462 as shown and supports the seat, which may be made of relatively soft non-metallic material, to hold it against the high internal pressures under which the ball 465 is applied against the
siège avec une force considérable. seat with considerable force.
Un anneau de retenue, par exemple un anneau élastique 476, est disposé dans une gorge annulaire 477 afin de retenir l'ensemble à clapet en position comme montré sur la figure 19. Lorsque la bille 465 repose sur le siège comme représenté, aucun écoulement vers l'extérieur ne peut se produire de l'alésage 427 du logement vers l'extérieur du A retaining ring, for example an elastic ring 476, is disposed in an annular groove 477 to retain the valve assembly in position as shown in Fig. 19. When the ball 465 rests on the seat as shown, no flow to the outside can not occur from the bore 427 of the housing to the outside of the
mandrin, car la bille ferme le canal 466a du siège. Un écou- chuck, because the ball closes the channel 466a of the seat. An interview
lement peut se produire aisément de l'extérieur du mandrin can easily occur from outside the chuck
vers le canal 427 du logement, car cet écoulement vers l'in- to channel 427 of the dwelling, since this flow towards the
térieur soulève la bille 465 du siège, ce qui permet le passage des fluides par le canal 466a du siège. Même dans le cas o la bille est en contact avec les bossages intérieurs 471a des doigts 471 de la cage, les fluides peuvent s'écouler librement autour de la bille, passer dans les fentes 470a et 470b et revenir dans le canal latéral 429, puis pénétrer dans The inner raises the ball 465 of the seat, which allows the passage of fluids through the channel 466a of the seat. Even in the case where the ball is in contact with the inner bosses 471a of the fingers 471 of the cage, the fluids can flow freely around the ball, pass through the slots 470a and 470b and return to the side channel 429, then penetrate
l'alésage du logement.the bore of the housing.
La présence de clapets de retenue dans les mandrins à poche latérale, comme décrit précédemment, permet à un système tel que celui montré sur la figure 16 de retenir 43. The presence of check valves in the side pocket mandrels, as previously described, allows a system such as that shown in Fig. 16 to retain 43.
dans les colonnes de production des pressions de fluide supé- in the columns producing higher fluid pressures
rieures aux pressions régnant dans l'espace annulaire à l'extérieur des mandrins, ce qui maintient les clapets de retenue de tous les mandrins en position de fermeture et empêche ainsi le transfert de fluides entre la colonne et le tubage. De cette manière, des mesures volumétriques précises peuvent être réalisées sur les liquides pompés, ce qui permet the chucks in the annular space outside the chucks, which keeps the check valves of all the chucks in the closed position and thus prevents the transfer of fluids between the column and the casing. In this way, precise volumetric measurements can be made on the liquids pumped, which allows
de déterminer avec précision, à tout instant donné, la posi- to accurately determine, at any given moment, the posi-
tion du chapelet d'outils-pompé.tion of the tool-pumped string.
Il est possible d'utiliser des clapets de retenue analogues à l'ensemble 462 à clapet décrit ci-dessus, mais agissant en sens opposé à celui indiqué précédemment. Un tel clapet de retenue s'oppose à tout écoulement de l'extérieur It is possible to use check valves similar to the valve assembly 462 described above, but acting in the opposite direction to that indicated above. Such a check valve opposes any flow from outside
du mandrin à poche latérale vers l'alésage de son logement. from the side pocket mandrel to the bore of its housing.
La figure 22 représente un système dans lequel de tels mandrins à poche latérale trouvent une utilité. La figure 22 représente notamment un tubage 500 de puits qui traverse trois formations souterraines indiquées en 501, 502 et 503, à savoir des formations supérieure, intermédiaire et inférieure, respectivement. Ces formations communiquent avec l'alésage 504 du tubage par des perforations 505, 506 et 507, respectivement. Une colonne 508 de production est disposée dans le tubage 500 de manière que son extrémité inférieure soit adjacente à la formation inférieure 503. Un premier packer 509 de puits réalise une obturation entre la colonne Fig. 22 shows a system in which such side pocket mandrels find utility. FIG. 22 represents in particular a well casing 500 which passes through three subterranean formations indicated at 501, 502 and 503, namely upper, intermediate and lower formations, respectively. These formations communicate with bore 504 of the casing through perforations 505, 506 and 507, respectively. A production column 508 is disposed in the casing 500 so that its lower end is adjacent to the lower formation 503. A first packer 509 wells obturates between the column
et le tubage et sépare la formation inférieure de la forma- and casing and separates the lower formation from the
tion intermédiaire. Un second packer 509a de puits obture hermétiquement l'espace annulaire compris entre la colonne et intermediate level. A second well packer 509a hermetically seals the annulus between the column and
le tubage et sépare la formation intermédiaire de la forma- casing and separates the intermediate formation from the
tion supérieure.tion.
La colonne 508 de production comporte un premier Production column 508 has a first
mandrin 510 à poche latérale disposé au niveau de la forma- mandrel 510 with a lateral pocket arranged at the level of the
tion supérieure, et un second mandrin 511, identique au précédent, disposé au niveau de la formation intermédiaire, alors qu'un raccord convenable 512 à portée intérieure est disposé à proximité de la formation inférieure. Des outils de puits (non représentés), tels que des régulateurs d'injection ou autres, sont disposés dans les alésages des logements des 44. deux mandrins 510 et 511, ainsi que dans le raccord 512 à tion, and a second mandrel 511, identical to the previous one, disposed at the intermediate formation, while a fitting fitting 512 with internal reach is disposed near the lower formation. Well tools (not shown), such as injection regulators or the like, are arranged in the housing bores of the two mandrels 510 and 511, as well as in the connection 512 to
portée intérieure.inner reach.
Des fluides injectés dans le puits à partir de la surface descendent par la colonne et sont injectés dans les formations séparées 501, 502 et/ou 503 sous la commande des régulateurs d'injection ou autres (non représentés). Ces fluides peuvent être injectés dans les formations afin de maintenir leurs pressions, comme dans le cas de projets de déplacement par poussée d'eau ou de projets de recyclage, ou Fluids injected into the well from the surface descend through the column and are injected into separate formations 501, 502 and / or 503 under the control of injection or other regulators (not shown). These fluids can be injected into the formations to maintain their pressures, as in the case of push-pull projects or recycling projects, or
bien ils peuvent être injectés simplement pour être évacués. well they can be injected simply to be evacuated.
Dans tous les cas, la pression des formations peut être considérable. Lorsque l'un des régulateurs d'injection (non représentés) est retiré de l'un des mandrins 510 et 511 à poche latérale, les fluides de la formation correspondante peuvent tendre à pénétrer dans la colonne et, le cas échéant, In all cases, the pressure of formations can be considerable. When one of the injection regulators (not shown) is removed from one of the lateral pocket mandrels 510 and 511, the fluids of the corresponding formation may tend to penetrate the column and, if appropriate,
à passer de cette colonne dans l'une des autres formations. to move from this column to one of the other formations.
Les clapets de retenue placés dans les orifices latéraux des Check valves placed in the lateral orifices of
mandrins, dans l'orientation inverse de celle indiquée précé- mandrels, in the opposite direction to that indicated above.
demment, empêchent cependant une telle pénétration de fluides. La figure 23 montre un mandrin à poche latérale comportant de tels clapets de retenue inversés, ce mandrin étant représenté en 600. Le mandrin 600 est très analogue au mandrin 20 des figures 9-A et 9-B, sauf en ce qui concerne ses orifices latéraux qui comportent des clapets de retenue, comme montré en coupe sur la figure 24. Le mandrin 600 peut être réalisé de la même manière que le mandrin 430 de la figure 17, si cela est souhaité, ou bien de la même manière que l'un quelconque des autres mandrins décrits précédemment, car il peut être utilisé avec un équipement à câble aussi however, prevent such penetration of fluids. FIG. 23 shows a side-pocket mandrel including such inverted check valves, this mandrel being shown at 600. The mandrel 600 is very similar to the mandrel 20 of FIGS. 9-A and 9-B, except for its orifices. The chuck 600 may be made in the same manner as the chuck 430 of FIG. 17, if desired, or in the same manner as the chuck. any of the other mandrels described above, since it can be used with cable equipment as
bien qu'avec un équipement de pompage. although with pumping equipment.
La figure 25 représente à échelle agrandie l'un des clapets de retenue montrés sur la figure 24. Sur cette FIG. 25 represents on an enlarged scale one of the check valves shown in FIG.
vue, l'ensemble 662 à clapet de retenue est montré en posi- view, the check valve assembly 662 is shown in positive
tion empêchant l'écoulement des fluides de l'extérieur du mandrin 600 vers l'alésage 627 de son logement. Le corps 600a du mandrin présente un alésage principal 641 et un alésage 45. preventing flow of fluids from outside the mandrel 600 to the bore 627 of its housing. The body 600a of the mandrel has a main bore 641 and a bore 45.
627 de logement. Un canal latéral 629 fait communiquer l'alé- 627 housing. A side channel 629 communicates the frequency
sage 627 avec l'extérieur du mandrin. wise 627 with the outside of the mandrel.
Le canal latéral 629 est élargi en 630 afin de recevoir l'ensemble 662 à clapet de retenue, et cet alésage présente une gorge annulaire intérieure convenable 677 dans The side channel 629 is expanded to 630 to accommodate the check valve assembly 662, and this bore has a suitable inner annular groove 677 in
laquelle un anneau de retenue, par exemple un anneau élas- which a retaining ring, for example an elastic ring
tique 676, est disposé de manière à maintenir l'ensemble à 676, is arranged in such a way as to maintain the whole
clapet de retenue en position. Un soutien convenable, consti- check valve in position. Appropriate support,
tué par un disque 675 en forme de rondelle présentant un trou central 675a dont la dimension est à peu près égale à celle du canal 629, est disposé entre le clapet de retenue et l'anneau élastique afin de constituer un support pour la cage 664 du clapet de retenue, cette cage pouvant être réalisée en killed by a disc 675 in the form of a washer having a central hole 675a whose dimension is approximately equal to that of the channel 629, is disposed between the check valve and the elastic ring to form a support for the cage 664 of the check valve, this cage can be made in
matière plastique.plastic material.
L'ensemble 662 à clapet de retenue est très ana- The assembly 662 with a check valve is very
logue à l'ensemble 462 décrit précédemment. La cage 664 du clapet de retenue présente un alésage 668 qui est élargi en 669, ainsi qu'en 669a, afin de recevoir un élément 666 de siège et de comporter un épaulement 669b qui arrête l'élément 666 de siège en position convenable dans la cage, comme représenté. Cette cage comporte des doigts 670b portant des bossages intérieurs 671a analogues à ceux de la cage 464 du to the set 462 previously described. The check valve cage 664 has a bore 668 which is expanded at 669, as well as at 669a, to receive a seat member 666 and have a shoulder 669b which stops the seat member 666 in a suitable position in the seat. cage, as shown. This cage comprises fingers 670b carrying inner bosses 671a similar to those of the cage 464 of the
clapet de retenue décrit précédemment. check valve previously described.
Une bille 665, pouvant être exactement identique A ball 665, which can be exactly the same
à la bille 465 décrite précédemment, est disposée à l'inté- ball 465 described above, is disposed within the
rieur de la cage 664 avant que l'élément 666 de siège soit 664 before the 666 seat element is
introduit dans l'alésage 669a de la cage et soit de préfé- introduced into the bore 669a of the cage and preferably
rence ajusté étroitement dans cet alésage. L'élément 666 est appliqué en butée contre l'épaulement 669b. Si cela est souhaité, le siège 666 peut être relié plus fermement à la cage 664. Ceci est particulièrement souhaitable si la cage et tightly fitting in this bore. The element 666 is applied in abutment against the shoulder 669b. If desired, the seat 666 may be more firmly connected to the cage 664. This is particularly desirable if the cage and
le siège doivent être réalisés dans une matière non métal- the seat must be made of non-metallic
lique, par exemple en "RYTON" ou "VESPEL SP-1" moulé, comme mentionné précédemment pour l'ensemble 462 à clapet de retenue, auquel cas le siège et la cage sont avantageusement fixés -l'un à l'autre. Dans tous les cas, l'ensemble forme un dispositif à clapet de retenue analogue à une cartouche, 1, for example in "RYTON" or "VESPEL SP-1" molded, as mentioned previously for the assembly 462 retaining valve, in which case the seat and the cage are advantageously fixed-one to the other. In all cases, the assembly forms a device with a cartridge-like retaining valve,
pouvant être aisément manipulé.which can be easily manipulated.
46. Une bague d'étanchéité, par exemple un joint 46. A sealing ring, for example a seal
torique 663, est placée autour du siège 666, comme repré- 663, is placed around seat 666, as shown in FIG.
senté, afin d'assurer l'étanchéité entre ce siège et le corps felt, to ensure the seal between this seat and the body
600a du mandrin.600a of the mandrel.
Il est évident que l'ensemble 662 à clapet de retenue permet un écoulement vers l'extérieur, à partir de l'alésage du logement, mais s'oppose à tout écoulement en It is evident that the check valve assembly 662 allows outward flow from the bore of the housing, but opposes any flow into the housing.
sens opposé, c'est-à-dire vers l'intérieur. opposite direction, that is to say towards the interior.
Il est à présent évident que l'ensemble 662 à clapet de retenue, montré en position inversée de retenue sur la figure 25, peut être inversé ou retourné sur lui-même par rapport à la position représentée sur la figure 26, position dans laquelle il se comporte comme un clapet de retenue normal, analogue à celui montré sur la figure 19, et empêche tout écoulement vers l'extérieur. Ainsi, l'ensemble 662 à clapet de retenue peut être aisément déplacé de la position de la figure 25 à celle de la figure 26, suivant ce qui est nécessaire. Ceci a pour avantage de permettre le stockage de mandrins présentant des orifices latéraux lamés et évidés It is now obvious that the restraining valve assembly 662, shown in the inverted retention position in FIG. 25, can be inverted or turned on itself with respect to the position shown in FIG. 26, in which position it is behaves like a normal check valve, similar to that shown in Figure 19, and prevents outward flow. Thus, the check valve assembly 662 can be easily moved from the position of Figure 25 to that of Figure 26, as necessary. This has the advantage of allowing the storage of mandrels having side holes lined and recessed
comme montré sur les figures 25 et 26 et le stockage d'ensem- as shown in FIGS. 25 and 26 and the storage of
ble à clapets de retenue tels que l'ensemble 662. Les mandrins peuvent ensuite être équipés ou non de clapets de retenue, et ces derniers peuvent être placés dans la position normale ou en position inversée. En outre, des mandrins utilisés pour un type d'installation peuvent être aisément transformés pour un autre type d'installation. De plus, le remplacement ou The chucks may then be equipped with or without check valves, and these may be placed in the normal or inverted position. In addition, mandrels used for one type of installation can be easily converted for another type of installation. In addition, replacement or
l'inversion des clapets de retenue peut être effectué aisé- the inversion of the check valves can be carried out easily
ment et facilement sur les lieux d'utilisation, sans qu'il soit nécessaire de renvoyer les mandrins à l'atelier ou en readily available at the point of use, without the need to return the mandrels to the workshop or
usine.factory.
L'un ou l'autre des ensembles 462 et 662 à clapet de retenue peut être produit aisément et à bon marché sous la forme d'une cartouche de manière à constituer ce qui peut être appelé un "clapet de retenue du type à cartouche". Ceci est particulièrement vrai dans le cas o la cage et le siège sont moulés par injection en "RYTON" ou "VESPEL SP-1", puis assemblés télescopiquement (et même fixés) l'un à l'autre en One or other of the check valve assemblies 462 and 662 can be easily and inexpensively produced in the form of a cartridge so as to constitute what may be called a "cartridge type check valve". . This is particularly true in the case where the cage and seat are injection molded into "RYTON" or "VESPEL SP-1", then telescopically assembled (and even attached) to each other.
renfermant entre-eux la bille d'acier inoxydable. enclosing between them the stainless steel ball.
47.47.
Il ressort de la description précédente que le It follows from the previous description that the
mandrin à poche latérale selon l'invention comprend une section principale de corps réalisée d'une seule pièce et side pocket mandrel according to the invention comprises a main body section made in one piece and
dans laquelle est usiné un alésage de logement ou poche laté- in which is machined a housing bore or side pocket
rale, le long de l'alésage principal, et une section supé- rieure de corps qui est reliée à l'extrémité supérieure de la section principale par une soudure circonférentielle, cette section supérieure du corps comportant un ventre décalé du canal principal, à ouverture totale, qui traverse en ligne along the main bore, and an upper body section which is connected to the upper end of the main section by a circumferential weld, the upper section of the body having a belly offset from the main channel, opening total, which crosses online
droite le mandrin, d'une extrémité à l'autre, et dont l'alé- right the mandrel, from one end to the other, and whose
sage principal de la section principale du corps fait partie. main sage of the main body section is part.
Il apparaît que l'extrémité inférieure de la section princi- It appears that the lower end of the main section
pale peut être réalisée de manière à pouvoir être reliée à blade can be made in such a way that it can be connected to
une colonne de puits et qu'elle peut, en variante,-être asso- a column of wells and may alternatively be associated with
ciée à une section inférieure de corps qui est soudée à l'extrémité inférieure de cette section principale afin d'adapter cette dernière pour qu'elle puisse être reliée à la colonne du puits. Ainsi, les mandrins peuvent comprendre deux A lower section of the body is welded to the lower end of this main section to adapt the latter so that it can be connected to the well column. Thus, the mandrels can include two
ou trois sections de corps.or three body sections.
De plus, la conception de la structure de ces mandrins n'utilise que des soudures circonférentielles qui In addition, the design of the structure of these mandrels uses only circumferential welds which
sont résistantes, qui peuvent supporter des pressions diffé- are resistant, which can withstand different pressures
rentielles élevées, internes ou externes, et qui peuvent en outre être renforcées par la section d'une seule pièce du corps qui est massive et qui comporte un voile s'étendant entre l'alésage principal et l'alésage du logement. En outre, les soudures circonférentielles utilisées dans ces mandrins High internal or external conditions, which can further be strengthened by the solid one-piece section of the body and having a web extending between the main bore and the housing bore. In addition, the circumferential welds used in these mandrels
ne provoquent que de faibles déformations, car les contrain- cause only slight deformations, because the contraindications
tes qu'elles occasionnent sont réparties uniformément autour du mandrin de sorte qu'elles s'équilibrent et que le mandrin ne demande ensuite qu'un faible dressage, voir aucun dressage. Les soudures circonférentielles sont des soudures à pénétration totale et elles ne réduisent ni n'affectent le they are distributed evenly around the mandrel so that they balance and the mandrel then requires only a little training, see no training. Circumferential welds are full penetration welds and do not reduce or affect the
canal d'écoulement traversant le mandrin. Il convient égale- flow channel passing through the mandrel. It should also
ment de noter que ces -mandrins, tout en étant plus résis- note that these -mandrins, while being more resilient
tants, sont également peu coûteux à fabriquer. tants, are also inexpensive to manufacture.
Ces mandrins peuvent être équipés d'un dispo- These mandrels can be equipped with a
sitif d'orientation et/ou d'un dispositif de déviation, comme orientation and / or deflection device, such as
24 8 9 1 9624 8 9 1 96
48. souhaité, et ces dispositifs sont soudés à l'intérieur du mandrin sans qu'il soit fait appel à des soudures en bouchon exigeant la réalisation d'un trou à travers la paroi du mandrin pour leur préparation. Par contre, le dispositif d'orientation et le dispositif de déviation sont soudés à l'intérieur du mandrin par accès par l'extrémité du corps du mandrin, une certaine partie de ce soudage étant réalisé avant que les sections du corps du mandrin soient reliées entre elles par des soudures circonférentielles, bien qu'une certaine partie du soudage précité puisse être réalisée après l'assemblage, ceci n'étant cependant pas préféré. Les soudures légères réalisées pour la fixation du dispositif d'orientation et du dispositif de déviation sont des soudures à faible pénétration et elles n'ont que peu d'effet sur le mandrin en ce qui concerne les déformations, les contraintes 48. desired, and these devices are welded inside the mandrel without the use of plug welds requiring the realization of a hole through the wall of the mandrel for their preparation. On the other hand, the orientation device and the deflection device are welded inside the mandrel by access from the end of the body of the mandrel, a part of this welding being done before the sections of the body of the mandrel are connected. between them by circumferential welds, although a certain part of the aforementioned welding can be performed after assembly, this however not being preferred. The light welds made for the attachment of the orientation device and the deflection device are low penetration welds and they have little effect on the mandrel with respect to the deformations, the stresses
et les caractéristiques de fonctionnement. and the operating characteristics.
Le dispositif d'orientation équipant les mandrins selon l'invention peut être placé dans l'extrémité supérieure ou l'extrémité inférieure de ces mandrins suivant les techniques devant être utilisées pour la mise en place et l'enlèvement des dispositifs de réglage de débit utilisés. Si l'on doit mettre en oeuvre des techniques à câble, le manchon The orientation device equipping the mandrels according to the invention can be placed in the upper end or the lower end of these mandrels according to the techniques to be used for the introduction and removal of the flow control devices used. . If one has to implement cable techniques, the sleeve
d'orientation est en général placé dans l'extrémité supé- orientation is usually placed in the upper end of
rieure du mandrin. Si l'on doit mettre en oeuvre des techniques de pompage, le dispositif d'orientation est placé au-dessous de l'extrémité supérieure de l'alésage du logement. Il convient de noter que la section principale a, 220a ou 320a du corps du mandrin 120, 220 ou 320 à poche latérale, respectivement, de même que la section principale the mandrel. If pumping techniques are to be used, the orienting device is placed below the upper end of the bore of the housing. It should be noted that the main section a, 220a or 320a of the mandrel body 120, 220 or 320 with side pocket, respectively, as well as the main section
a du corps du mandrin à poche latérale 20, peuvent être réali- of the body of the lateral pocket mandrel 20 can be made
sées à partir d'une ébauche d'une seule pièce produite par moulage, forgeage ou par un procédé analogue. L'alésage principal peut venir de moulage ou de forgeage dans des ébauches de sections principales produites par de tels procédés. L'alésage principal peut ou non nécessiter un usinage de finition, suivant la qualité du moulage ou du derived from a one-piece blank produced by molding, forging or a similar process. The main bore may come from molding or forging in blanks of main sections produced by such methods. The main bore may or may not require finishing machining, depending on the quality of the molding or
forgeage, sans sortir du cadre de l'invention. forging, without departing from the scope of the invention.
248 9196248 9196
49.49.
- De plus, la description précédente a porté sur - In addition, the previous description focused on
des clapets de retenue destinés à être montés dans les ori- check valves intended to be mounted in the ori-
f ices ou canaux latéraux des mandrins à poche latérale décrits précédemment, afin de commander l'écoulement du fluide dans ces orifices latéraux. Les clapets de retenue peuvent être montés pour s'opposer à tout écoulement vers l'extérieur, ou bien ils peuvent être inversés, c'est-à-dire retournés sur eux-mêmes, afin de s'opposer à tout écoulement vers l'intérieur. Les ensembles à clapets de retenue peuvent or lateral channels of the side pocket mandrels described above, in order to control the flow of fluid in these lateral orifices. The check valves may be mounted to oppose any outward flow, or they may be reversed, ie turned back on themselves, to oppose any flow to the inside. Check valve assemblies may
être aisément mis' en place ou retirés sur les lieux d'utili- be easily put in place or removed at the places of use
sation, sans nécessiter l'intervention d'un spécialiste ou le passage en usine. Il est donc aisé de les faire passer du mode d'écoulement vers l'intérieur au mode d'écoulement vers l'extérieur, ou vice versa. Les clapets de retenue peuvent être produits aisément et à bon marché sous la forme de cartouches par fixation du siège à la cage alors que la bille est retenue entre ces deux pièces. Le siège et la cage sont de préférence moulés par injection en matière plastique convenable et assemblés ensemble pour former un clapet de retenue du type à cartouche. L'ensemble à clapet de retenue réversible simplifie les opérations de fabrication, de without the intervention of a specialist or the passage to the factory. It is therefore easy to switch them from the inward flow mode to the outward flow mode, or vice versa. The check valves can be produced easily and inexpensively in the form of cartridges by attaching the seat to the cage while the ball is held between these two parts. The seat and cage are preferably injection molded of a suitable plastics material and assembled together to form a cartridge type check valve. The reversible check valve assembly simplifies the operations of manufacturing,
stockage et d'inventaire.storage and inventory.
En outre, il est apparu que des soudures homo- In addition, it appeared that homogeneous welds
gènes, à pénétration totale, de qualité et de résistance supérieures, convenant à une utilisation sous haute pression, peuvent être obtenues par la fixation à demeure de deux éléments tubulaires au moyen du procédé décrit précédemment et que des mandrins à poche latérale de grande qualité peuvent être obtenus à l'aide des structures et des procédés Full penetration, superior quality and strength, suitable for use under high pressure, can be obtained by the permanent attachment of two tubular elements using the method described above and that high quality side pocket mandrels can be obtained. be obtained using structures and processes
de fabrication, ainsi que des procédés de soudage décrits ci- manufacturing processes, as well as the welding processes described
dessus. Les manchons d'orientation et les bagues de déclenchement peuvent être soudés en place comme décrit, ou bien fixés en place par brasage, comme cela est communément above. Orientation sleeves and trip rings can be welded in place as described, or brazed into place as commonly
réalisé dans un four, un four à induction ou autre, ces opé- made in an oven, an induction oven or other such
rations de brasage étant bien connues. Il est même possible que les déflecteurs puissent être fixés en place par brasage si cela est souhaité. Dans tous les cas, le terme "soudage" 50. utilisé pour de tels manchons d'orientation, bagues de brazing rations being well known. It is even possible that the baffles can be fixed in place by brazing if desired. In any case, the term "welding" 50. used for such orientation sleeves, bushings
déclenchement et déflecteurs englobe le brasage. trigger and deflectors encompasses brazing.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au mandrin décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. It goes without saying that many modifications can be made to the mandrel described and shown without departing from the scope of the invention.
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