Brevet FR2294981A1 — publié le 19760716

Dans le cas de stockage de produits pétroliers liquides dans des cavités du sol, deux systèmes sont employés aujourd'hui pour extraire le liquide par pompage hors de ces cavités. Ltun de ces systèmes consiste à disposer des pompes traditionnelles à l'état sec dans une Ca- vité séparée réalisée par excavation ,dont le sol est approximativement au mEme niveau que le fond de la cavité qui est utilisée pour le stockage des produits ou légèrement an-dessous. L'autre système consiste à suspendre à partir du niveau du sol ou d'un ensemble de galeries, au-dessous de ce niveau, des pones submersibles, spécialement conçues, s'étendant verticale nient vers le bas à travers le liquide jusqu'au fond de la camité. Les deux systèmes décrits sont associés à divers inonvénients. Avec le système de cavités de pompe séparées, au niveau du fond de la cavité de stockage, on ne peut pas éviter certaines fuites provenant de la cavité de stockage, ce qui entrains des troubles et des risques pour le personnel de service des pompes. En addition, pour des liquides chauffés, la température dans la cavité de pompes devient plus élevée et rend le travail difficile.Pour la surveillance et l'entretien il est nécessaire, en raison de la grande hauteur de la cavité de stockage, de prévoir une grue, partant du plan de fond ou du système de galeries, ce qui, avec la cavité de pompe proprement dite, ainsi qu'avec le puits et les moyens de tilation nécessaires, implique des investissements considéra- bles. Le système avec des pompes submersibles suspendues exige des pompes spécialement conteuses qui, en outre, ont une capacité de pompage limitée et nécessitent un entretien coûteux. Les deux systèmes impliquent dgale- ment que le liquide est pompé à partir du fond de la cavité de stockage, d'où résultent des impuretés, entre autres de l'eau, dans les produits pétroliers, qui sont entratné directement lorsque les produits sont extraits par pompage, Ce fait a pour conséquence à son tour que, dans certains cas, des réservoirs séparés sont ndoessaires au-dessus du sol en vue d'empêcher les irapuretés et l'eau d'avoir le temps de descendre Jusqu'au fond avant que le pétrole soit épuisé. L'invention a pour but dtéli- miner les inconvénients précédents et, en même temps, de 8im, plifier considérablement la manoeuvre et l'entretien, et de réduire les dépenses de fonctionnement et dintestissomants. Dans ce but, l'installation de l'invention est caractérisée en ce que l'unité de pompage est suspendue par un câble à un engin de levage à moteur électrique actionné par le niveau du liquide dans le réservoir, de manière à ce que la position en hauteur de la pompe suive les fluctuations du niveau liquide et à ce que la position de L'unité soit maintenue en permanence au-dessus de la surface0 Conformément à l'invention, une seule unité de pompage est prévue avec une capacité nettement supérieure à celle des pompes spéciales utilisées à ce Jour. Suivant une autre caractéristique, la sortie de l'unité de pompage est connectée au moyen d'un tuyau fleslblewqui a une longueur correspondant au moins aux différences de niveau maximales dans le réservoir, et qui est disposé en un ou plusieurs serpentins de manière à flotter sur le liquide ;invention est décrite plus en détail ci-après avec référence à un exemple de réalisation représenté au dessin annexé, qui montre schématiquement une coupe verticale à travers la portion supérieure dune cavité de stockage en rocher dans laquelle est prévu un dispositif de pompage conforme à linvention. Le dessin montre une cavité de stockage 1 creusée dans le rocher et contenant un puits de pompage 2 s'étendant vers le bas à partir de la surface tu sol, une volte de béton 3 étant montée au-dessus de ce puits 2. Cette voûte possède une ouverture qui est normalement close par un couvercle 4 dit "de trou d'homme", qui est divisé diamétrale- ment en deux parties connectables, respectivement entre elles et avec la volte. Le réservoir ou cavité de stockage i contient les produits pétroliers liquides jusqu'à un niveau désigné par 5. Une unité de pompage 6, comprenant une pompe, généralement de type centrifuge, et un moteur dentrat- nement électrique, est suspendue à un cible d'acier 14, de telle manière que son orifice d'admission 7 atteigne seulement le dessous de la surface 5 du liquide. Cet orifice d'admission est formé comme un diffuseur et peut être pourvu, d'une manière connue, de moyens s'opposant à la tarbulence du liquide. Le câble 14 s'étend, à partir d'un oeilleton de levage 9 de l'unité de pompage 6, vers le haut, à travers le couvercle 4 vers un organe de levage 16 ayant la forme d'un treuil, autour du tambour duquel est enroulé le celle. Ce cible passe ensuite à nouveau à travers la volte entre les deux moitiés du couvercle 4, dans lequel est prévue une botte d'étanchéité 15 pour s'opposer au passage de gaz- vers le haut à partir de la cavité de stockage. La sortie de refoulement 8 de la pompe, située au-dessus de la surface de liquide 5, s'étend obliquement vers le bas et est connectée à un tuyau flexible 10, lequel se termine, à l'autre extrémité, en un tuyau de refoulement sous pression, qui passe à travers le couvercle 4, vers un emplacement au-dessus du sol. Ce tuyau flexible 10 a une longueur qui correspond aux variations maxi- males éventuelles du niveau du liquide dans la cavité de stockage. Il donne en outre la possibilité de soulever l'unité de pompage 6 hors de la cavité de stockage pour inspection ou analogue. Le tuyau flexible 10 est disposé en une ou plusieurs boucles qui sont maintenues flottantes sur la surface du liquide dans la cavité. nans ce but, il est réalisé de manière à rester plus léger que le liquide, par exemple au moyen de poches d'air ou an*50gues,grtce auxquelles il flotte,mOme lorsqu'il est rempli de liquide. Le moteur de l'unité de pompage est alimenté en courant par un comble électrique 12 qui est fixé sur le tuyau 10 au moyen d'agrafes 19 ou analogues. Si on le désire, le cible peut être logé à l'intérieur d*une enveloppe en acier, qui peut titre refroidie ou non par de l'eau. Le tuyau de refoulement sous pression Il de la pompe et le cble électrique 12 sont guidés à travers le couvercle 4 dans sa ligne de séparation et sont scellés sur le couvercle à joint étanche par des garnitures 17, 18. Le treuil de l'engin de levage 16 est entraîné par un moteur réversible, de préférence par l'intermédiaire d'un engrenage à vis sans fin. Le treuil peut être actionné, non seulement par le moteur, mais en outre ma- nuellement, pour le cas où lealimentation en courant serait défaillante. L'engin de levage 16 est actionné par le niveau du liquide 5 dans la cavité de stockage, de telle sorte que son moteur est actionné et modifie la position en hauteur de la pompe 16 d'une manière telle que cette position reste constante en relation au niveau du liquide 5.Dans ce but, le moteur du treuil reçoit ses impulsions pour soulever ou abaisser la pompe, soit à partir du niveau ordinaire du liquide commandant le dispositif, soit,comme indiqué dans le dessin, à partir par exemple d'un flotteur 19, d'où part-un fil 20 qui s'étend, sur une poulie de guidage 21, dans le bottier 22 prévu sur l'engin de levage 16. Lors de variations du niveau du liquide, le fil 20actionne un interrupteur à mercure de telle manière que le moteur du treuil est démarré et la position en hauteur de la pompe est ajustée à la variation du niveau. Lorsque le flotteur a retrouvé sa position normale, le moteur de treuil est amené à I'arrdt. Les moyens pour ajuster la longueur du fil 20 et pour maintenir ce fil tendu sont connus en soi et ne sont pas représentés au dessin. Le dispositif conforme à lin- vention est actionné de la manière suivante. Si le niveau du liquide 5 s'élève en dépendance des produits pétroliers pompés ou de fuites d'eau dans la cavité de stockage, le dispositif de contrdle de niveau 19, 22 émet une impulsion vers le moteur du treuil 16, qui soulève alors la pompe 6 au moyen du cible 14 dans la mesure nécessaire pour maintenir inchangée la position de la pompe relativemçnt au niveau du liquide. Dans des conditions inverses, c'est-à-dire lorsque la pompe 6 aspire du liquide hors de la cavité de stockage, la surface du liquide 5 est abaissée. Le dispositif de contrôle de niveau 19, 22 émet alors une impulsion vers le moteur du treuil 16, qui abaisse le niveau de la pompe de telle sorte que sa position relativement à la surface du liquide soit rétablie. Pour une surveillance de la pompe 6 ou du tuyau flexible 10 ou du cible électrique 12, on dégage le couvercle 14 de la volte en béton, ou bien on sépare les deux moitiés du couvercle pour décourrtr l'ouverture dans la volte 3. La pompe peut alors être soulevée au-dessus de la surface du sol, sans'qu'il soit nécessaire de déoonnecfier le tuyau 10 ni le câble 12. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres mo- des et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 10) Installation pour citer nes ou réservoirs, notamment pour ceux disposés au-dessous de la surface du sol ou sur des plate-formes de forage flottantes, pour le stockage de produits pétroliers liquides, réservoir contenant une unité de pompage en communication avec son contenu liquide, installation caractérisée en ce que l'unité de pompage est suspendue par un cible à un engin de levage à moteur électrique actionné par le niveau du liquide dans le réservoir, de manière à ce que la position en hauteurude la pompe suive les fluctuations du niveau liquide et à ce que la position de 1 'unité soit maintenue en permanence au-dessus de la surface. 20) Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la sortie de l'unité de pompage est connectée à un tuyau flexible qui a une longueur au moins égale aux différences maximales de niveau éventuelles dans le réservoir, et qui est disposé en boucles de serpentins pour flotter sur le liquide. 3 ) Installation suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée par un cible dalimen- tation en courant électrique pour le moteur de l'unité de pompage qui est fixé au moyen d 'agrafes ou analogues sur le cdté supérieur du tuyau flexible de manière à ne pas être mouillé par le liquide.