Brevet FR2675199A1 — publié le 19921016

L'invention concerne un procédé et un dispositif d'extinction de puits de pétrole en feu. Les deux procédés utilisés actuellement pour l'extinction des puits de pétrole en feu, consistent, pour l'un d'eux, à souffler les flammes, comme on le fait pour éteindre la flamme d'une bougie, en recourant au souffle produit par l'explosion d'une certaine quantité d'explosifs, répartie selon des charges judicieusement disposées, pour l'autre, à effectuer un forage obilque, rejoignant celui desservant la tête du puits en feu, et à colmater celui-ci à I aide de boues. Le premier procédé exige une préparation assez longue et un savoir-faire important, puisqu il doit être adapté à cha- que cas; ce qui nécessite souvent des actions répétitives. Quant au second procédé, i I est très aléatoire} étant donné les difficultés rencontrées, selon la nature du terrain, pour obtenir la jonction des deux forages. 11 faut souligner que, si, dans le premier cas, le puits peut être réutilisé, après remise en état de la tête du puits, cenest pas possible pour le second cas > qui exige le percement d'un autre forage destine à se substituer au premier qui se trouve être, alors, défintivement colmaté. L'un ou l'autre des procédés est utilise selon le cas. En particulier, selon que le soufflage par explosion risque ou non de provoquer des dégâts sur les instailations environnant la tête du puits en feu. La présente invention a pour but de remédier à ces inconve- nients. Cette invention, telle qu'elle se caractérise, résout le problème consistant à proposer un procédé et à créer un dispositif avec lequel, d'une part, l'incendie puisse être rapidement et facilement éteint sans aucun risque pour les installations environnantes, et, d'autre part, la tête du puits concernée puisse être rapidement réutilisée sans que cela nécessite d'intervention au niveau du forage lui-même. Le procédé, selon l'invention} consiste à étouffer les flammes, en privant brutalement celles-ci de tout apport d'oxygène. Selon un mode d'application du procédé selon l'invention, l'étouffement des flammes s'effectue par le dessus. Le dispositif permettant l'application du procédé selon l'invention se caractérise principalement en ce que l'étouffement des flammes s'effectue au moyen d'un etei- gnoir de grande capacité, constitue d'une enveloppe, de diamètre (D) et de hauteur CH) déterminés en fonction de l'encombrement de la tête de puits, manoeuvrée à l'aide d'un moyen de levage et de manutention, existant dans l'état de la technique, tel qu'un hélicoptère- grue, une grue automotrice à flèche télescopique, un super-chargeur, etc ... L'enveloppe constituant l'éteignoir est réalisée, de pre- férence, en acier réfractaire, d'épaisseur (E) déterminée en fonction de la pression résultant de l'énergie cinéti- que des flammes et de la pression des gaz de combustion, afin que la masse soit suffisante pour s'opposer à tout renversement. Selon un mode de réalisation, destiné principalement à l'extinction d'incendie de puits de faible débit, débou- chant sur une surface plane, l'éteignoir est constitué d'une enveloppe conique comportant, à sa partie superieure, un anneau de levage relié au crochet du moyen de levage par l'intermédiaire d'un délesteur, et, à sa base, au moins un anneau de guidage, relie au crochet de remorquage de l'engin de levage par l'intermédiaire d'au moins un arc-boutant. Selon un autre mode de réalisation, destine de préfé- rence, à l'extinction de puits de grand débit, sous forte pression l'éteignoir est constitué d'une enveloppe cylindrique à anneaux de levage et de guidage, comportant, d sa partie supérieure, un fond réalisé en deux parties articulables vers l'extérieur et rappelées dans l'alignement l une de l'autre par des ressorts, à sa base, une denture circulaire en dents de scies et, sur ses flancs, des fusées disposées tangentiellement et régulièrement dans un plan perpendiculaire à l'axe de symétrie longitudinal de l'éteignoir, dans un sens correspondant au sens d'attaque des dents de scie constituant la denture située à la base de l'éteignoir. Les anneaux de levage qui équipent cet éteignoir cylin- drique, sont relies au moyen de levage et de manutention par l'intermédiaire d'une élingue à branches multiples avec interposition d'un émerillon à billes permettant la libre rotation de l'éteignoir par rapport au moyen de levage et de manutention, et d'un délesteur permettant la rupture automatique ou commandee de la liaison éteignoir moyen de levage. Un tel moyen est couramment utilisé sur les hélicoptères de transport de charges suspendues. Compte-tenu de la liberté de rotation qui est laissée à l'éteignoir par rapport au moyen de levages les anneaux de guidage lateral sont reliés à l'éteignoir par l'intermé- diaire d'une bague coulissante. Selon un mode de réalisation simplifié de l'éteignoir cylindrique, celui-ci est constitué d'une enveloppe cylindrique comportant, à sa partie supérieure, un fond, réali se en deux parties orticulables vers l'extérieur et rappelées dans l'alignement l'une de l'autre par des ressorts ou par leur propre poids, et, sur ses flancs, un crochets ouvert vers le bas > et des anneaux permettant la solidarisa- tion de l'ensemble à la flèche d'une grue télescopique utilisée comme moyen de levages par l'intermédiaire d'un anneau, situé à l'extrémité de la flèche, et d'arc-boutant ou de tirants reliant les anneaux situés sur les flancs de l'éteignoir à ladite flèche. Les avantages obtenus, grâce à cette invention, consistent essentiellement enceciZ que le puits et la tête de puits ne subissent pas d'autres destructions que celles déjà provo- queues par l'incendie et en ce que l'extinction peut s'effectuer très rapidement, sous réserve de disposer, sur place, d'un moyen de levage d'une force suffisante pour soulever et déplacer l'éteignoir à une hauteur et sur une distance compatibles avec le périmètre du foyer et le développement des flammes, ou pour déplacer et faire basculer celui-ci. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre de dispositifs selon I 'inven- tion, mis en oeuvre, selon le cas, par l'intermédiaire d'une grue à flèche télescopique ou d'un hélicoptère, donnés å titre d'exemple non limitatif au regard des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente un éteignoir conique, en cours de présentation > - la figure 2 représente un éteignoir conique, en place par dessus la tête d'un puits - la figure 3 représente un éteignoir cylindrique, en cours de présentation par élinguage, - la figure 4 représente un éteignoir conique, présenté par élinguage, en place par dessus la tête d'un puits, - la figure 5 représente te un éteignoir cylindrique, en cours de présentation latérale par l'intermédiaire d'un engin de levage à flèche télescopique. Les figures 1 et 2 représentent un éteignoir 10, à anneau de levage 11 et de guidage 12, relie à un engin de levage 20, à flèche télescopique 21 > à crochet de levage 22 et à crochet de remorquage 23, par l'intermédiaire d'un deles- teur 40 à câble de commande 41, relie à l'anneau de levage 11 dudit éteignoir, d'une part, et d'un arc-boutant 30, reliant au moins un des anneaux de guidage 12 de l'étei- gnoir au crochet de remorquage de l'engin de levage 20, d'autre part ; cet éteignoir 10 venant coiffer la tête de puits en feu 5. En examinant en détail la figure 1, on remarque qu'il suffit, tout d'abord, de relier la base de l'éteignoir au châssis de l'engin de levage 20 > en reliant le crochet de remorquage 23 de celui-ci a I 'un des anneaux de guidage 12 de l'éteignoir, par l'intermédiaire d'un arc-boutant 30, d'accrocher le crochet de levage 22 de la grue à l'anneau de levage il de l'éteignoir 10, par l'intermédiaire du dé- lesteur 40 à câble de commande 41, puis, par action conjuguée sur le câble de levage et la flèche de la grue, derelever et d' incl iner I 'éteignoir 10 vers I 'arrière de I 'engin 20 > jusqu'à ce que la base dudit éteignoir 10 soit située dans une position oblique extrême, compatible avec la position du centre de gravité CG) > dont la verticale (V) doit rester au-dehors de l'axe de l'anneau de manutention 12 puquel est fixé l'arc-boutant 30 ; ceci afin de conserver un effet de rappel par gravite de l'éteignoir 10 en position horizontale. En examinant maintenant la figure 2, comparativement à la figure 1, on remarque que l'éteignoir 10 ayant été amené à proximité immédiate de la tête de puits 5 en feu, i I suff i t de déclencher le larguage dudit éteignoir 10 par l'intermédiaire du délesteur 40, commandé à distance par lecâble 41, pour obtenir le basculement, par-dessus la tête de puits 5, dudit éteignoir, qui assure simultanément l'étouffement du foyer. On remarquera que la hauteur CH), par rapport au sol, de la base de l'éteignoir peut être réglée en fonction de la capacité maximum de déboîtement de la flèche 21 de la grue, compte-tenu de la masse de l'éteignoir. Les figures 3 et 4 représentent un éteignoir cylindrique 60 à anneau de levage 61 et de guidage 62, relié à un moyen de levage et de manutention, tel qu'un hélicoptère, par l'intermédiaire d'une élingue 70, à branches 71, d'unémerillon permettant la libre rotation de l'ensemble par rapport au moyen de levage et d'un délesteur ; ledit etei- gnoir cylindrique 60 comportant, à sa base, une denture circulaire 63, à sa partie supérieure, un fond 64 en deux parties articulées 641 et 642, articulables vers l'exté- rieur, rappelées par des ressorts 643 et 644, et, sur les flancs, des fusées 80, disposées dans le sens d'attaque de la denture 63, assurant la mise en rotation de l'ensemble, dès que celui-ci pénètre dans les gaz chauds, résultant de la combustion du pétrole.Des élingues latérales 73, fixées aux anneaux de guidage 62, permettent d'assurer le positionnement précis de l'éteignoir cylindrique 60 à partir du sol. Ces anneaux de guidage 62 sont reliés à l'éteignoir 60 par l'intermédiaire d'une bague coulissante 621. En examinant plus en détail les figures 3 et 4, on remarque que l'éteignoir cylindrique 60, dont il s'agit, est constitube d'un énorme tube de grand diamètre et de grande hauteur, dont l'extrémité supérieure est obstruablepar l'in- termédiaire du fond 64, réailsé en deux parties 64 1 et 642 articulées, escamotables vers l'extérieur du tube et rappelées dans l'alignement l'une de l'autre par leur propre poids ou sous I action des ressorts de rappel 643 et 644. Lors de lamise en place de l'éteignoir 60 autour de la tête de puits 5 > celui-ci est animé d'un mouvement de rotation, sous l'effet des fusées à poudre 80 qui entrent en fonction dès qu'elles sont soumises à la chaleur produite par I ' in- cendie ; ainsi dès que la base de l'éteignoir entre en contact avec le sol, la denture 63, en forme de lame de scie, réalise une saignée circulaire, dans laquelle la base de I 'éteignoir s'enfonce progressivement jusqu'd une profondeur suffisante pour assurer une certaine étanchéi- té latérale, s'opposant à l'écoulement du pétrole sur le sol, et une stabilité suffisante de l'ensemble.Le pe- trole, ainsi emprisonné, s'écoule à l'intérieur de l'ételgnoir, mais sa combustion diminue d'intensité par suite de la réduction de I 'apport en oxygène. Les effets dynamiques sur les parties articulées 641, 1 , 642, constituant le fond 64, diminuant d'intensitef celles-ci se rabattent progressivement pour constituer un fond continu, sous l'action des ressorts 643 et 644 ou sous leur propre poids, ce qui assure l'étouffement définitif de l'incendie. Le pétrole qui jaillit du puits se trouve ainsi emprisonne dans une sorte de cuve, dont les parois sont constituées de l'éteignoir lui-memef permettant ainsi au personnel d' intervention d'assurer, en utilisant des moyens traditionnels, tels que la mousse carbonique, l'extinction de la nappe, avant que le pétrole déborde. La masse et le diamètre de l'éteignoir sont déterminés en fonction de l'envergure et de l importance de l incendier ainsi que de la pression et du débit du puits. 11 peut ainsi peser plusieurs tonnes à plusieurs dizaines de tonnes. La hauteur de I 'ételgnoir peut avoir plusieurs dizaines de mètres de hauteur et i I peut être manoeuvré par l'intermé- dia ire d'un hélicoptère, sous lequel il est accroché par l'intermédiaire d'une longue elingue 70, avec guidage, par l'intermédiaire d'élingues latérales 73, reliées par une extrémité aux anneaux 62 et, à l'autre extrémité, àun treuil monté à l'avant d'un engin de chantier de masse suffisante. Le délestage de l'éteignoir s'effectuant automatiquement, dès que celui-ci prend appui sur le sol, ou pre- alblement, afin d'obtenir un effet d impact accompagnant I 'action de la denture sur le sol, en fonction du couple qui lui est transmis par les fusées à poudre 80. La figure 5 raprésente un mode de réalisation simplifié de l'éteignoir cylindrique, décrit ci-dessus, qui ne-comporte pas de dentures niZ par conséquent, de fusée d'en- traînement en rotation. L'éteignoir 90, dont il s'agit, est constitué d'un tuber dont l'extrémité supérieure est obstruable par I' intermé- diaire d'un fond 91, réalisé en deux parties 911 et 912, articulables vers l'extérieur et rappelées dans l'alignement I 'une de I autre par leur propre poids ou par des ressorts 913 et 914. Cet éteignoir 90 se fixe à l'extrémité de la flèche 101 d'une grue télescopique 100, par exemple par l'intermé- diaire d'un crochet 92, solidaire de l'éteignoir 90, et de deux arc-boutants 111, reliés à l'éteignoir par des anneaux 93. Selon ce mode de réalisation, destine à l'extinction de puits de débit peu important, | l'éteignoir est soulevé, présenté latéralement, puis abaissé jusqu'au sol, en coiffant ainsi la tête du puits.L'action du fond 91, réalisé en deux parties 911 et 912, comme dans le mode de réalisation décrit précédemment, est en tous points identique. 11 est évident, pour l'homme de métier, que les matériaux utilises pour les différents modes de réalisation doivent être choisis en fonction de leur tenue à la chaleur et à la pression exercée par les gaz enflammés. La résistance à l'effet thermique peut être notablement accrue, par interposition d'une paroi en matériau céramique ou en tissus d'amiante, et l'efficacité du procédé peut être accrue par injection d'un produit d'extinction, tel que l'azote li quide ou la mousse carbonique par exemple, à I 'intérieur même de l'enceinte constituant l'éteignoir 10, 60, 90, par un conduit 13, 65, 94 prévu latéralement à cet effet dans la paroi de celui-ci. REVENDICRTIONS 1. Procédé d'extinction de puits de pétrole en feu, caractérisé en ce qu'il consiste à étouffer les flammes en leci privant brutalement de tout apport d'oxygène. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étouffement des flammes s'effectue par dessus. 3. Procédé sel on la revendication I , caractérisé en ce que l'étouffement des flammes est accentué par adjonction d'un produit d'extinction. 4. Dispositif permettant l'application du procédé selon les revendicatiéris 1, 2 et 3, caractérisé en ce que l'étouffement des flammes s effectue au moyen d'un étei- gnoir (10, 60,90) mu à l'aide d'un moyen de levage et de manutention. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'enveloppe est réalisée à partir d'une tale d'acier 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'éteignoir (10) est constitué d'une enveloppe conique comportant, à sa partie supérieure, un anneau de levage Cli) I ie au crochet du moyen de levage par l'intermédiaire d'un délesteur (40), et à sa base, au moins un anneau de guidage (12), relié au crochet de remorquage (23) de l'engin de levage (20) par l'intermédiaire d'au moins un arcboutant (30). 7. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'éteignoir (60) est constitué d'une enveloppe cyl in- dri que à anneaux de levage (61) et de guidage (62), comportant, à sa partie supérieure, un fond (64), réalisé en deux parties (641,642), articulables vers l'extérieur et rap pelées dans I aI ignement I une de l'autre par des ressorts (643,644), à sa base, une denture circulaire (63), en dents de scie, et sur ses flancs, des fusees (80) dispo- sées tangentiellement et régulièrement dans un plan perpendiculaire à l'axe de symétrie longitudinal de l'étei- gnoir (60) > dans un sens correspondant à celui du sens d'attaque des dents de la denture circulaire (63). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les anneaux de levage (61) sont reliés, au moyen de levage et de manutention, par l'intermédiaire d'une élingue (70), à branches (71), d'un émerillon permettant la libre rotation de l'éteignoir (60) par rapport au moyen de levage et de manutention et d'un délesteur (40). 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les anneaux de guidage C62) sont reliés à l'éteignoir (60) par l'intermédiaire d'une bague coulissante (621). 10. Dispositif seion la revendication 4, caractérisé en ce que l'éteignoir (90) est constitué d'une enveloppe cylindrique comportant, à sa partie supérieure, un fond (91), réalisé en deux parties (911, 912), articulables vers I 'extérieur et rappelées dans I '@l ignement I une de l'autre par des ressorts (913, 914), et, sur ses flancs, un crochet t (92) e t des anneaux (93) permettant I a su 1 i da- risation de l'ensembel à la flèche (101) d'une grue téles copique (100), uti I isée comme moyen de levage et de manutention, par l'intermédiaire d'un anneau, situé à l'extrémité de la flèche (101), et d'arc-boutant (111), reliant les anneaux (93) à la dite flèche (101). 11. Dispositif seion la revendication 4, 7 ou 10, caractérisé en ce que l'éteignoir C 10, 60, 90) comporte un conduit latéral C 13, 65, 94) permettant l'injection de produits d'extinction à l'intérieur même de l'enceinte.