INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La porte NI 12l est connectée à l'entrée d'horloge d'un compteur binaire à sept étages 126. Le compteur 126 conjointement au compteur 128, qui est également à sept étages, sont utilisés, en coopération avec le montage associé, pour transformer des données binaires apparaissant à la sortie de la porte 121 en données décimales codées binaire qui sont appliquées à un jeu de portes OU exclusif l3l-l58. tes portes OU exclusif 131-138 comparent les signaux de sortie décimaux codés binaire des compteurs 126 et 128 avec un code d'identification numérique décimal décodé binaire d'entrée préaffiché au moyen de codeurs à boutons moleté prévus pour permettre l'introduction manuelle du code dans chaque unité de saisie de données. Les états de sortie des commutateurs à bouton moleté apparaissent sur les conducteurs 141-148.A cet égard, il est à noter que les bits de poids/un (1) provenant de la borne Q1 et huit (8) provenant de la borne Q4 du compteur 126 sont appliqués aux portes OU exclusif 131 et 134 et, également à la porte NON-ET 150. La sortie de celle-ci est connectée à 1'une des entrées d'une porte NI à trois entrées 151. La sortie de la porte NI 151 est reliée à l'entrée d'horloge du compteur 128 et, par l'intermédiaire du conducteur 152, à l'entrée d'une porte NI 153. la sortie de la porte NI 153 est connectée par l'intermédiaire d'un inverseur 154, à la borne de remise à zéro du compteur 126. La sortie de la porte NON-ET 150 est connectée, par l'intermédiaire de l'in- verseur 155, à l'entrée d'horloge C de la bascule 124.La bascule 124 fonctionne comme un univibrateur, dont la période est déterminée par la résistance 124a. La borne de sortie i de la bascule 124 est connectée, par l'intermédiaire du conducteur 156, à la borne d'entrée de prédéclenchement de la bascule 122. L'état du conducteur 125 sert à empêcher toute entrée dans la porte NI 121 pendant un inter- valle d'horloge.
Les conducteurs de sortie des portes OU exclusif 131-138 sont connectés à des entrées de portes NI 160 et 161. Les sorties de celles-ci sont reliées aux entrées d'une porte NON-ET 162. La sortie de cette dernière est au niveau bas lorsque le signal de sortie de l'inverseur 163 est au niveau élevé et ceci seulement si tous les conducteurs d'entrée aboutissant aux portes 160 et 161 sont au niveau bas.
Le conducteur de sortie 164 de l'inverseur 163 est connecté au troisième conducteur d'entrée de chacune des portes NI 121 et 151.
Cette disposition sert à interrompre le comptage dans les unités 126 et 128 lorsque ltétat de sortie de l'inverseur 163 est "haut" ou "vrai".
L'inverseur 163 est, également, connecté à l'entrée d'horloge d'une bascule 170 qui fonctionne en univibrateur avec une période de 1 milliseconde qui est déterminée par la résistance 161. Le conducteur 172 est branché entre la sortie Q de la bascule 170 et l'une des entrées d'une porte NON-ET 173. Le conducteur de sortie 174 de celle-ci est connecté aux bornes d'entrée d'horloge de deux modules de registre 175et 176, Fig. 7, qui forment le registre à décalage 57. les modules 175 et 176 sont constitués chacun par un registre à décalage série à charges en parallèle à huit entrées.Le conducteur 174 est, en outre, relié à la borne d'entrée d'horloge d'un compteur à sept bits 177. le montage fonctionne de telle manière que, lorsque la sortie dé l'inverseur 163est au niveau élevé ou état vrai, une impulsion "vrai" d'une période déterminée par l'un'vibrateur 170 apparaît sur le conducteur 174.
le flanc arrière de chaque impulsion du conducteur 174 est ca pable, dans le compteur 177, de rendre vrai le signal de sortie Qî apparaissant sur le conducteur 178. Celui-ci est relié à la borne d'entrée J d'une bascule du type J-K, 180. Cette impulsion fait changer d'état la bascule 180. La sortie Q de la bascule 180 est connectée, par l'intermédiaire de la porte NON-ET 181 et du conducteur 183, à la seconde borne d'entrée de la porte NON-ET 173. Ceci permet aux impulsions d'horloge apparaissant sur le conducteur 182 d'être transmises, par l'intermédiaire du conducteur 183, à la porte NON-E? 173 et au conducteur 174 en vue de leur application au registre à décalage 57, Pig. 7, ainsi qu'au compteur 177. Un inverseur 190 est connecté à la borne de sortie Q5 du compteur 177.L'inverseur 190 est relié à l'une des entrées d'une porte NON 191. Le signal de sortie de celle-ci apparaît sur le conducteur 192.
Le conducteur de sortie 192 est un conducteur de remise à zéro aboutissant aux bornes de remise à zéro des compteurs 107 et 113, à la borne de remise à zéro du compteur 128, à la borne de rétablissement de la bascule 122 et à la seconde entrée de la porte NI 153.
Le conducteur 192 est, également; relié à la borne de rétablissement de la bascule 180. La sortie de la porte NON-ET 162 est connectée par le conducteur 194 à la borne de remise à zéro du compteur 177, pour assurer la remise à zéro de celui-ci, et à la bascule 101.
Un conducteur de rétablissement initial 193 est connecté à la seconde entrée de la porte NON-ET 191.
En ce qui concerne la fonction support, le support pré- cité peut comporter un carter supportant et contenant le moteur et le gyroscope, les dimensions de ce carter étant telles qu'il puisse autre déplace dans le puits, par exemple à l'inté- rieur des tubes de forage.
Un circuit connecté au moteur et au carter peut délivrer un signal de sortie indiquant l'orientation en azimut du gy- roscope tournant par rapport au carter, de manière que ce signal et l'indication fournie par le-gyroscope puissent autre traités pour déterminer l'orientation en azimut du carter et dtun autre instrument par rapport à l'axe de rotation de la terre, cet autre instrument pouvant consister par exemple enun appareil de diagraphie comme un radiomètre, un inclinomètre, etc.
Le gyromètre peut être combiné avec un accéléromètre et un dispositif destiné à le faire tourner simultanément autour dudit autre axe, le support maintenant ces éléments pendant leur déplacement suivant la longueur du forage et 1' ac- céléromètre produisant un signal de sortie qui varie en fonction de sa rotation et du degré d'inclinaison dudit autre axe par rapport à la verticale.
Des circuits sont commandés par les signaux de Sortie du gyroscope et de l'accéléromètre de manière à fournir une indication sur la direction et-le degré d'inclinaison du forage à des profondeurs dtermine'es,du support a l'intérieur du forage.
-nsiqu'il a été mentionné précédemments le-support peut comporter un carter qui contient le gyroscope, l'accéléromètre et le dispositif de mise en rotation, et il peut suspendu par un câble dans le tubage du puits.
L'accélérometre peut n2 avoir qu'un seul degré de liberté et il peut Btre supporté de façon telle que son axe de sensibilité tourne de manière à entre incliné ou non par rapport à un plan horizontal.
L'axe de sensibilit du gyroscope peut tourner à l'intérieur et à ltextérieur d'un plan Nord-Sud passant par l'axe de rotation de la terre et passant par Itaxe de rotation du gyroscope et de l'accéléromètre.
L'invention concerne également un procédé de trace d'une zone éloignée dans un forage, procédé consistant à suspendre un gyromètre et un accéléromètre dans ladite zone et à faire tourner le gyroscope en conjonction avec la rotation de l'accé- léromètre de manière à produire des signaux indiquant l'azimut et le degré d'inclinaison de la zone par rapport à la verticale, Lorsque le puitscontient des tubes de forage normalement soumis à un mouvement pour creuser un puits,le procédé selon l'invention consiste en outre à produire ladite rotation ind4- pendamment de la rotation des tubes de forage.
En variante, le procédé peut consister à effectuer égale- ment ladite rotation en conjonction avec la rotation des tubes de forage pour creuser le puits.
D'autres caraotéristiques de l'invention apparattront au cours de la description qui va suivre.
Aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple La Fig. 1 est une coupe verticale montrant l'util4satSon de l'appareil selon l'invention pour le tracé d'un puits, la Fig. 2 est un diagramme indiquant l'inclinaison de l'appareil de tracé dans un puitsincliné, la Fig. 3 représente des formes d'ondes de signaux, les Fig 4a et 4b sont des représentations simplifiée8 d'un gyroscope à un seul degré de liberté qui peut entre utilisé dans l'appareil de la Fig. 1, la Fig. 5 est un schéma illustrant le fonctionemment de l'accéléromètre lorsque l'appareil est inclinés la Fig. 6 est une vue semblable à celle de la Fig. 1, représentant une forme plus généralisée de 1' appareil selon l'invention et, la Fig. 7 représente des formes d'ondes de signaux.
La Fig. i représente un tube de forage 10 descendant dansun puits 11 qui peut comporter un tubage ou non. A l'intérieur du tube se trouve un instrument ou appareil de tracé 12 destiné à déterminer la direction d'inclinaison du puits par rapport à la verticale Cet appareil peut être facilement descendu dans le puits ou remonté au moyen d'un câble 13 de descente et de re montre fixé au sommet 14 de l'instrument. L'extrémité supérieure du cable passe sur une poulie 15, et le cible est enroulé sur un treuil ou une bobine 16. Un appareil de mesure 17 associe au treuil 16 peut enregistrer longueur de cible descendue dans le puits à un moment donné et par conséquent, la profondeur à laquelle appareil il se trouve dans le puits.
Appareil 12 comporte un carter tubulaire 18 allongé dont le diamètre est inférieur à celui de ltalésage des tubes de manière que l'instrument puisse autre facilement descendu dans le fluide de forage à l'intérieur des tubes. L'extrémité inférieure du carter peut être conique en 19 afin de faciliter la descente ou la pénétration de l'instrument dans le Liquide de forage à l'intérieur des tubes. Les carter 18 supporte, de manière qu'ils se déplacent suivant la longueur du puits, un gyromètre G désigné par la référence 20, un accéleromètre A désigné par 21 et un dispositif dtentratnement M désigné par 22 et destiné à faire tourner l'accéléromètre.
Des ressorts courbes 70 fixés sur le carter centrent ce dernier dans le tube 10.
Le dispositif d'entratnement 22 peut comporter un moteur électrique et un réducteur de vitesse faisant tourner relativement lentement un arbre 23 autour d'un axe 24 parallèle à l'axe longitudinal du carter tubulaire 18. Autrement dit, l'axe 24 est vertical lorsque l'instrument est vertical et il est incline par rapport à la verticale du méme angle que l'instrument lorsque ce dernier est appuyé sur le côté contre l'alésage du tube 10 lorsque ce tube est lui-même incliné du méme angle en raison de l'inclinaison du forage par rapport à la verticale.
A titre d'exemple. seulement, la vitesse de rotation de ltarbre 23 peut être de 11 ordre de .0,5 à 2 tpm.
Il va de soi que les plaquettes ne sont pas limitativement constituées de la matière auto-adhésive mentionnée ci-dessus à titre d'exemple. On peut également prévoir entre autres, des plaquettes magnétiques.
La pressente invention concerne un séparateur centrifuge pour matières solides et liquides en suspension dans des flux gazeux, constitué par un cyclone symétrique à rotation que le flux gazeux parcourt en tournant dans le sens ascendant, le gaz pur sortant en haut et les produits séparés en bas.
De tels séparateurs centrifuges sont utilisés pour le dépoussièrage ou le séchage des gaz, par exemple pour le séchage des vapeurs dans les centrales thermiques. Le gaz brut à épurer ou éventuellement à sécher parcourt le cyclone sous forme d'un courant rotatif en forme d'hélice. Etant donné les inerties de masse différentes des molécules de gaz et des particules liquides ou solides, ces dernières sont entrainées préférentiellement vers l' extérieur sous l'action de la force centrifuge et se rassemblent dans la zone de la paroi du cyclone. L'action des forces centrifuges peut aussi être assistée par les forces d'entrainement exercées par le gaz lorsque le flux gazeux présente des composantes de vitesse radiales, ce qui est le cas dans les courants tourbillonnaires connus.Dans le dépoussièrage par la force centrifuge, dans lequel le gaz pur et les particules sortent à la même extré- mité du cyclone, le flux de gaz pur est extrait à partir du centre de la chambre de turbulence puisqu'à cet endroit la concentration en particules est la plus basse. Pour cela, on utilise des tubes plongeurs et des cols circulaires. Dans la zone de ces éléments d'extraction, il se forme toujours des flux secondaires qui pré- sentent des composantes radiales et qui de ce fait ramènerait à nouveau une partie des particules extraites dans le flux de gaz pur.
parmi ces flux secondaires figurent par exemple les tourbillons dits en "tasse thé". Pour éviter une telle sortie involontaire de particules par les tubes plongeurs ou les cols circulaires, on utilise de préférence, en oénral, des séparateurs centrifuges dans lesquels le gaz pur et les matières séparées sortent du cy cc-ne par les extrem.ités opposées.
Cn connait un séparateur centrifuge, par exemple celui décrit dans le brevet allemand N l.244.2O, dans lequel il est pr('vu dans la paroi du cyclene pour le flux de gaz brut entrant deux tuyères opposées obliques, de manière à produire un flux tourlionnire sous forme d'un flux tourbillonnaire de potentiel extérieur en forme d'hélice e et un flux rotationnel intérieur en forme d'hélice circulant dans le mme sens. De ce fait, les conposantes axiales des flux tourbillonnants rotationnel et potentiel ont des directions opposées.Les particules à séparer sont amenées, par suite du centrifugeage hors du flux rotationnel inté rieur, par l'intermédiaire du flux à écoulement extérieur, à une sortie des particules se trouvant à une extrémité du cyclone qui est située a' l'opposé de la sortie du gaz pur.
Mais il s'est révélé dans ces séparateurs centrifuges qu il se produit un flux centripète important des milieux gazéiformes par suite du frottement de paroi et de l'arrachement de la couche limite sur la paroi du cyclone. Ces flux dirigés vers l' intérieur empêchent la sortie d'une partie des particules à séparer hors du flux rotationnel et des particules déjà extraites sont ramenées au flux axial de telle sorte que ces particules quittent le cyclone par l'issue prévue pour le gaz pur.Pour combattre ces phénomènes, il a été proposé dans le brevet allemand publié N l.5()7.847-de prévoir, coaxialement avec la sortie pour le gaz pur et autour de celle-ci, une fente en anneau pour une sortie de gaz et, coaxialement a celle-ci et adjacente à la paroi intérieure du cyclone, une fente en anneau plus large pour une amenée de gaz et de relier les deux fentes en anneaux l'une à 1' autre par une canalisation comportant un ventilateur.Dans ce cas, on dispose autour du flux rotationnel intérieur un tube de turbo lence qui doit empêcher que les phénoniones mentionnés de turbuler- ce et de séparation dans la région de la paroi du cyclone, n'attei canent le flux rotationnel intérieur et nty ramènent les particules deji séparées.
De tels aménagements supplémentaires pour une séparation parfaite de particules sorties du flux rotationnel ne sont pourtant que d'une efficacité relative et exigent ltemploi de dispositifs volumineux tels que tuyauteries, canaux circulaires, pompes et analogues à l'extérieur du cyclone. Il en résulte l'inconvénient supplémentaire que plusieurs séparateurs centrifuges de ce type ne peuvent être disposés à proximité les uns des autres.
Ce désavantane acquiert une signification particulière lorsque; comme pur r exemnle dans les centrales atomiques modernes à grand rsulelement,les volumes de vapeur à sécher sont si importants gu' il faut mettre en oeuvre plusieurs séparateurs centrifuges en pa rali < 'le. I1ne disposition ramassée est, dans ce cas particulier, d'un intérêt particulier parce que chaque mètre supplémentaire de condtit de vapeur entrai ne une certaine perte de pression et de ce fait une diminution du rendement.
L'objet de la présente invention est de réaliser un séparateur centrifuge du type mentionné ci-dessus qui assure, à lt aide de moyens simples et sans installations supplémentaires ge"- nantes à l'extérieur du cyclone, une évacuation sûre et complète des matières solides et liquides extraites du flux rotationnel.
Ceci est obtenu conformément à ltinvention par le fait que sur la paroi intérieure du cyclone sont prévus un ou plusieurs nervures ou sillons qui dans le sens de la rotation du flux gazeux s'enroulent en descendant.
Les nervures ou sillons s'enroulent donc dans le sens contraire de celui du flux rotationnel, c'est-a-dire que la direcde circulation du oaz à proximité de la paroi et la direction vers le bas de la nervure forment entre elles un angle inférieur à 000, en d'autres ternes, la direction respective du flux présente une composante en accord avec la direction vers le bas de la nervure ou du sillon.
L'invention n'utilise pas l'insufflation secondaire qui est connue jusqu'ici pour les cyclones à mouvement rotationnel.
Le fonctionnement du séparateur centrifuge conforme a l'invention est le suivant les particules liquides ou solides contenues dans le flux gazeux sont éjectées vers l'extérieur sous l'action de la force centrifune et atteignent la paroi du cyclone ou éventuellement viennent ; proximité. Selon leur nature et leur poids les particules extraites se mettent à descendre sous l'action de la force de gravité le long de la paroi du cyclone en direction d'un écou liement ou bien elles sont entrainées par le flux rotationnel et remontent le long de la paroi du cyclone.Ce mouvement ascendant se termine pourtant à la nervure ou au sillon suivant qui modifie la direction du flux proche de la paroi, le flux étant contraint de prendre la même direction descendante donnée par la nervure ou le sillnn. Les particules extraites sont donc transpor tées positivement vers le Eas selon un trajet imposé par la con or,ation de la nervure et peuvent y être transportées vers un sortie.
Ie séparateur centrifuge conforme à l'invention se sert ainsi, pour assurer le transport des particules séparées, d'un nlc,yen treks simule ; réaliser et qui, en outre, est parfaitement sflr parce qu'il stanit exclusivement d'une conformation mécani que constructive du cyclone. Le séparateur centrifuge est kdapt à tout instant sans grande difficulté aux différentes utilisations, par exemple comme épurateur de gaz ou déshydrateur de vapeur pour de grandes ou de petites quantités à séparer, grâce à un façonnage correspondant des nervures ou sillons.Du fait qu'aucun dispositif supplémentaire n'est nécessaire à ltextérieur de la paroi de la chambre de turbulence, rien ne s'oppose plus à une disposition rapprochée de plusieurs séparateurs centrifuges.
La réalisation conforme à l'invention de nervures ou sillons hélicoidaux disposés sur la paroi intérieure de la chambre de turbulence présente l'-avantage d'être applicable non seulement, aux séparateurs centrifuges avec entrée axiale de gaz brut et sortie axiale de gaz pur, mais aussi à ceux avec entrée et sortie tangentielles de gaz ainsi qu'à ceux constituant un mélange des deux types. L'invention présente par conséquent un champ d'application extrêmement large.Dans le cas d'une entrée axiale de gaz brut, les nervures ou sillons helicordaux sont prolongés de préférence, jusque dans la zone circulaire, entre la paroi du cyclone et la tubulure d'entrée d'où part ensuite une conduite d'éjection; dans le cas d'une entrée tangentielle du gaz brut, les ner vures ou sillons se terminent de préférence en dessous de la tubulure d'entrée.
Les nervures ou sillons hélicoîdaux peuvent présenter une pente variable ou constante. Dans ce dernier cas, on parlera par analogie d'une nervure hélicoSdale ou d'un sillon hélicof- dal.
Deux rubans isolants 132 sont enroulés sur chaque groupe de mâchoires 82 avant leur montage (figures 1 et 2). Ils isolent électriquement les mâchoires, les adaptateurs 96, les rivets 48 et 68 et le sous-ensemble d'allumage de la partie restante du connecteur 10 avant la mise à feu.
Le connecteur 10 comporte deux tubes 134 d'évent (figures 1 et 4) disposés entre chacune des extrémités du bottier 24 et les extrémités 11 et 13 du connecteur auxquelles ils sont ouverts à 11 atmosphère. Comme représenté sur la figure 4, le tube 134 est disposé le long de la surface extérieure du manchon 124.
Lors du montage du connecteur, un sous-ensemble 32 d1allumage est disposé dans le boîtier conducteur 24 et fixé dans ce dernier par les sertissages annulaires 36 mentionnés précédemment. le sous-ensemble comprend les mâchoires 82, les éléments de retenue de ces dernières, etc. les manchons intérieurs 120 sont ensuite mis en place sur les extrémités du boitier 24 et 11 ensemble est placé sur des mandrins (non représentés) et logé à l'intérieur de l'enveloppe extérieure et moulée 106. Un caoutchouc synthétique non conducteur, du type "EPDM",est injecté dans cette enveloppe extérieure par un orifice (non représenté) pour constituer l'élément isolant 108. le caoutchouc "EPDM" restant dans l'orifice est arasé et recouvert d'une peinture conductrice qui assure la continuité électrique de l'enveloppe extérieure. Après que ce caoutc'tloue a durci, les mandrins sont retirés et laissent des ouvertures 36 situées entre le boîtier 24 et les extrémités 11 et 13.
les extrémités des deux cabales 12 sont préparées comme représenté sur la figure 4 et des adaptateurs 96, de dimension convenant auiconducteur3 centraux des cibles, sont choisis.
Une extrémité dénudée du fil 102 de mise à feu est disposée le long de chacun des deux conducteurs centraux 14 et les adaptateurs 96 sont emboîtés sur ces derniers pour retenir le fil. Ce dernier est dénudé en 138 (figure 4), à sa sortie de l'adaptateur.
Des manchons 124 et des bagues 126 de dimensions convenables, préalablement liés par leurs extrémités coniques 128 et fraisées 130, sont ensuite glissés sur les deux cables 12 et placés de manière que les manchons 124 recouvrent les tron çons des cabales 12 desquels la gaine isolante 16 est retirée et que les bagues 1 26 recouvrent les tronçons sur lesquels le blindage métallique 18 est découvert. le glissement des manchons et des bagues positionne les fils de mise à feu sur les cibles 12, comme représenté sur la figure 4. Ces fils assument la fonction de tubes d'évent à cette interface.
Les extrémités des câbles, sur chacune desquelles un adaptateur et un manchon sont emboîtés, sont ensuite introduites dans les extrémités ouvertes 11 et 13 du connecteur 10, si multanément avec le tube 134 d'évent disposé à l'extérieur du manchon et de la bague. les diamètres extérieurs de ces derniers étant égaux aux diamètres intérieurs des ouvertures 136, la pulvérisation d'une graisse aux silicones sur la surface des manchons et des bagues facilite leur montage. les extrémités des cibles sont introduites dans le connecteur 10 jusqu'à ce que les extré- mités des conducteurs centraux portent fermement sur les ressorts 92 et 94. le positionnement convenable des éléments est vérifié par un simple contrôle de la continuité électrique établie par les fils de mise à feu, les conducteurs centraux , les rivets 48 et 68 et l'élément 56 du sous-ensemble 32.
Après cette vérification, le fil 66 d'alliage nickelchrome est relié à une source de courant électrique par les fils 102 pour mettre à feu ltexplosif 64 et déplacer ainsi le manchon 40 et le piston 74 dans des sens opposés. l'es maehoires 82 sont alors avancées (vers les extrémités 11 et 17) et déplacées radialement vers l'intérieur pour serrer les conducteurs centraux 14.
lorsque ces mâchoires avancent, les rubans 32 sont éliminés par frottement de manière que ces mâchoires établissent la continuité électrique entre les conducteurs centraux 14 et le bottier conducteur 24.
les manchons 124 et les bagues 126 sont remis en place à la main pour compenser les mouvements des cibles susceptibles de entre produits pendant l'explosion.
tes tubes 134 d'évent sont tirés vers l'extérieur, de même que les fils 102 qui se rompent aux emplacements 158.
tes manchons 124 et les bagues 126, préalablement comprimés par ces tubes et ces fils, se déploient et portent suivant une surface totalement annulaire sur les câbles 12 et 11 enveloppe extérieure 106. le connecteur est ainsi hermétiquement fermé et peut entre enterré sans recevoir'd'autres éléments de protection.