INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La est une vue en élévation d’un système de puits 100 dans lequel un ou plusieurs outils d’étanchéité de fond de trou peuvent être déployés en fond de trou. Sur la , une garniture d’étanchéité 120 est un exemple non limitatif d’un tel dispositif d’étanchéité de puits de forage. Le système de puits 100 peut comporter une plateforme pétrolière et gazière 102 agencée au niveau de la surface terrestre 104. La plateforme 102 peut comporter une grande structure de support, telle qu’un derrick 110, érigée au-dessus du puits de forage 106 sur une fondation ou une plateforme de support, telle qu’un plancher de plateforme 112. Même si certaines caractéristiques de dessin de la représentent une plateforme pétrolière et gazière terrestre 102, on comprendra que les modes de réalisation de la présente divulgation sont utiles avec d’autres types de plateformes, telles que des plateformes en mer ou des plateformes flottantes utilisées pour des puits sous-marins, et dans tout autre emplacement géographique. Par exemple, dans un contexte sous-marin, la surface terrestre 104 peut être le plancher d’un fond marin, et le plancher de plateforme 112 peut être sur la plateforme en mer ou la plateforme flottante sur l’eau au-dessus du fond marin. Une tête de puits sous-marine peut être installée sur le fond marin et accessible via une colonne montante depuis la plateforme ou le navire.
Un puits de forage 106 peut être foré à travers les diverses strates d’une formation terrestre 108 selon un plan de puits de forage. Le puits de forage peut comprendre un trajet de puits de forage souhaité à partir duquel le forage du puits de forage 106 est initié au niveau de la surface 104 (c’est-à-dire le « talon ») jusqu’à l’extrémité du puits (c’est-à-dire le « pied »). La partie initiale du puits de forage 106 est généralement verticalement vers le bas, car le train de tiges de forage serait généralement suspendu verticalement à la plateforme 102. Ensuite, le puits de forage 106 peut dévier dans n’importe quelle direction telle que mesurée par l’azimut ou l’inclinaison, ce qui peut entraîner des sections qui sont verticales, horizontales, inclinées vers le haut ou vers le bas et/ou incurvées. Le trajet de puits de forage sur la est simplifié pour faciliter l’illustration et n’est pas à l’échelle. Dans cet exemple, le trajet de puits de forage comporte une section verticale initiale 105, suivie d’au moins une section déviée 115, qui passe de la section verticale 105 à une section horizontale ou latérale 107. Étant donné que le puits de forage 106 peut dévier, le terme en haut de trou se réfère généralement à une direction le long du trajet de puits de forage vers la surface 104 et le terme en fond de trou se réfère généralement à une direction le long du trajet de puits de forage vers le pied, même dans les cas où le haut de trou est verticalement en dessous du fond de trou à une position particulière le long du trajet dévié.
Le puits de forage 106 peut être au moins partiellement tubé avec une colonne de tubage 116 à des emplacements sélectionnés à l’intérieur du puits de forage 106, tandis que d’autres parties du puits de forage 106 peuvent rester non tubées. Sur la , à titre d’exemple, le tubage 116 est représenté le long d’une partie seulement de la section verticale 105 et le reste du puits de forage 106 est représenté comme un trou ouvert. Le tubage 116 peut être fixé à l’intérieur du puits de forage 106 à l’aide de ciment. Dans d’autres configurations, le tubage 116 peut être entièrement omis.
Un appareil de levage (non représenté) peut être suspendu à la plateforme 102 pour soulever et abaisser l’équipement dans le puits de forage 106 sur un moyen de transport 114. Le moyen de transport 114 peut être un moyen de transport tubulaire également utilisé pour transporter des fluides et pour prendre en charge la communication électrique, la puissance et la transmission de fluide pendant des opérations de forage. Le moyen de transport 114 peut comporter n’importe quel équipement approprié pour transporter mécaniquement des outils. Un tel moyen de transport peut comporter, par exemple, une colonne tubulaire composée de segments de tube interconnectés, un tube enroulé ou toute combinaison de ce qui précède. Dans certains exemples, le moyen de transport 114 peut fournir une suspension mécanique, ainsi qu’une connectivité électrique et fluidique, pour les outils de fond de trou. Le moyen de transport 114 peut être utilisé pour abaisser un ou plusieurs outils dans le puits de forage 106, c’est-à-dire passé/descendu dans le trou. Lorsqu’une opération de puits de forage est terminée, ou lorsqu’il devient nécessaire d’échanger ou de remplacer des outils ou des composants du moyen de transport 114, le moyen de transport 114 peut être soulevé ou entièrement retiré du puits de forage 106, c’est-à-dire, remonté du trou.
La garniture d’étanchéité 120 est un exemple d’outil d’étanchéité de fond de trou et est dessinée de manière simplifiée sur la à des fins de discussion. La garniture d’étanchéité 120 est représentée dans un premier exemple d’emplacement 120a dans un état de passage en trou lorsqu’elle est abaissée dans un puits de forage 106, c’est-à-dire, passage en trou (RIH), et un second emplacement 120b en fond de trou du premier emplacement 120b où la garniture d’étanchéité 120 peut être mise en place ou en cours de mise en place en prise étanche avec le puits de forage 106. La garniture d’étanchéité 120 comporte un élément d’étanchéité 130 pour se déployer en prise étanche avec le puits de forage 106 (par exemple, avec le tubage 116 ou une partie de trou ouvert du puits de forage 106. La garniture d’étanchéité 120 peut être abaissée dans le puits de forage 106 dans l’état RIH, comme illustré au niveau du premier emplacement 120b, puis déployée au niveau d’un emplacement sélectionné à l’intérieur du puits de forage 106, comme adjacent à une zone à isoler de manière étanche. L’élément d’étanchéité 130 a une pluralité d’éléments métalliques expansibles (discutés ci-dessous) formés avec un matériau métallique gonflable qui gonfle en réponse à l’exposition à un fluide d’activation. Le fluide d’activation peut être fourni à partir de n’importe quel emplacement, tel qu’écoulé en fond de trou depuis la surface 104 ou libéré à partir d’un certain emplacement le long de la colonne de travail, par exemple. La garniture d’étanchéité 120 comporte également un actionneur 140 mobile sur le mandrin d’outil pour augmenter une séparation le long d’au moins une partie des fils métalliques expansibles. L’élément d’étanchéité 130 peut être alternativement appelé l’« élément » de la garniture d’étanchéité 120.
N’importe quel nombre de garnitures d’étanchéité configurées selon cette divulgation peuvent être passées en trou sur une colonne de travail à déployer à différents emplacements le long du puits de forage 106. Par exemple, plusieurs garnitures d’étanchéité 120 peuvent être utilisées pour isoler des zones de l’espace annulaire entre le puits de forage 106 et une colonne de tubage en fournissant un joint entre la colonne de production et le tubage 116 ou entre la colonne de production et le trou ouvert. Dans des exemples, une garniture d’étanchéité peut être disposée sur la colonne de production.
La est une vue latérale schématique d’un dispositif d’étanchéité de puits de forage, par exemple, la garniture d’étanchéité 120 de la , dans un état de passage en trou (RIH). La garniture d’étanchéité 120 comporte un mandrin d’outil 122 configuré pour descendre dans le puits de forage 106 sur le moyen de transport 114. Par exemple, une colonne de tubage, un tube enroulé, un câble ou un autre moyen de transport approprié peut comporter toute connexion appropriée pour coupler de manière amovible la garniture d’étanchéité 120 au moyen de transport 114 via le mandrin d’outil 122. Le mandrin d’outil 122 peut également supporter une pluralité de composants de garniture d’étanchéité sur celui-ci, y compris un élément d’étanchéité 130 et un actionneur 140 utilisé lors du déploiement de l’élément d’étanchéité 130.
L’élément d’étanchéité 130 comporte une pluralité de structures allongées (« fils métalliques expansibles ») 132 supportées le long du mandrin d’outil 122. Ces fils métalliques expansibles 132 sont qualifiés de « fils » compte tenu de leur facteur de forme généralement allongé. Dans au moins certaines configurations, le facteur de forme allongé comporte un rapport longueur sur diamètre supérieur à 5. Dans au moins certaines configurations, un fil peut avoir un diamètre externe inférieur à un quart de pouce (6,4 mm). Le terme fil n’est pas destiné à se limiter à une quelconque forme de section transversale particulière, et pourrait comporter une structure allongée de toute section transversale y compris, mais sans s’y limiter, ronde, carrée ou en forme de U. Ces structures allongées sont plus spécifiquement décrites comme « expansibles » en ce qu’elles comprennent un matériau gonflable qui gonfle en réponse à une exposition à un fluide d’activation 150. Ces structures allongées sont encore plus spécifiquement appelées fils « métalliques » expansibles 132 dans cet exemple et toute autre configuration dans laquelle les fils comprennent un matériau métallique gonflable configuré pour gonfler en réponse à l’exposition à un fluide d’activation 150.
Le fluide d’activation 150 peut être fourni de manière discrétionnaire lorsqu’il est souhaité d’activer le matériau métallique gonflable dans le processus de mise en place de la garniture d’étanchéité 120. Le gonflement des fils, au moins en partie, permettra à l’élément d’étanchéité 130 de sceller un espace annulaire 118 entre le mandrin d’outil 122 et le puits de forage 106. L’utilisation de nombreux fils métalliques expansibles plutôt qu’une structure unitaire (par exemple, un manchon continu) augmente la surface du matériau métallique gonflable par rapport à ce que serait la surface de la structure unitaire ayant la même masse que la masse combinée des fils métalliques expansibles 132. En augmentant la surface, la réaction du fluide d’activation avec les fils métalliques expansibles 132 peut être initiée plus rapidement et/ou se dérouler plus rapidement qu’une structure unitaire.
Les mousses PUR/PIR comprennent généralement au sein de leur composition des retardateurs de flamme afin de limiter l’inflammabilité et d’augmenter la résistance au feu de ladite mousse. Les retardateurs de flamme sont bien connus de l’homme du métier, et sont décrits dans « Kunststoffhandbuch », volume 7, « Polyurethane », chapitre 6.1.
Des composés utilisés en tant que retardateurs de flamme sont notamment : le composé bromé Ixol ® B251, l'alcool dibromonéopentylique, l'alcool tribromonéopentylique, le diol tétrabromophtalate connu sous le nom PHT4-diol TM , les composés phosphate chlorés tels que le tris(chloropropyl)phosphate (TCPP), le tris(2-chloroéthyl)phosphate (TCEP), le tris(2-chloroisopropyl)phosphate (TCCP) et le tris(1,3-dichloroisopropyl)phosphate (TDCPP).
Il est aussi possible d’utiliser des retardateurs de flamme inorganiques, comme le phosphore ou des préparations comprenant du phosphore, le graphite expansible, l'oxyde d'aluminium hydraté, le trioxyde d'antimoine, le polyphosphate d'ammonium, le sulfate de calcium ou encore des dérivés de l'acide cyanurique tels que la mélamine ou des mélanges d'au moins deux retardateurs de flamme tels que le phosphate d'ammonium et la mélamine.
D’autres retardateurs de flamme liquide sans halogène peuvent aussi être cités comme par exemple le phosphate de diéthylméthane (DEEP), le phosphate de triéthyle (TEP), le phosphate de diméthylpropyle (DMPP) ou le phosphate de diphénylcrésyle (DPC).
Dans un mode de réalisation, la composition de la mousse comprend un retardateur de flamme, avantageusement avec une quantité comprise entre 5% et 20% en poids par rapport au poids total de polyols.
Dans un autre mode de réalisation, la formulation ne comprend pas de retardateur de flamme. Selon un mode préféré de l’invention, la formulation ne comprend aucun retardateur de flamme.
La formulation peut par ailleurs comprendre d’autres additifs couramment utilisés dans la préparation de mousses PUR/PIR, tels que des tensioactifs, des stabilisants, des émulsifiants, des plastifiants, des colorants ou encore des agents de réticulation.
Dans un mode de réalisation, la composition de la mousse comprend au moins un additif, préférentiellement un tensioactif.
Dans un mode de réalisation, la formulation comprend au moins un tensioactif. Les tensioactifs, aussi appelés agents de surface ou surfactants, ou encore émulsifiants, sont des composés qui modifient la tension superficielle entre deux surfaces. Ils ont ainsi pour rôle de solubiliser au moins deux phases non miscibles. Dans le cadre de la présente technologie, la composition de la mousse PUR/PIR peut comprendre un ou plusieurs tensioactifs. Ces composés peuvent être de nature siliconée ou non siliconée, ou un mélange de ceux-ci. Des exemples de tensioactifs siliconés appropriés pour la formulation des mousses PUR/PIR sont TEGOSTAB ® B-8427, B-2454, B-8404, B-8407, B-8409, B-8462, B-8465, B-8315, B-1048 et B-84507 commercialisés par Evonik, L-5130, L-5180, L-5340, L-5440, L-6100, L-6900, L-6980 et L-6980 commercialisés par MOMENTIVE et DC-5374, DC-193, DC-197, DC-5582, et DC-5598 commercialisés par DOW CORNING. Des exemples de tensioactifs non siliconés sont les composés phénol alkyle oxyéthylés, les alcools gras oxyéthylés, les huiles de paraffine, les esters d’huile de ricin, les esters d’acide ricinoléique, l’huile d’arachide, ou encore les alcools gras.
Propriétés de la mousse PUR/PIR
La composition de la mousse PUR/PIR comprenant le mélange de polyols, un catalyseur, un ou des agents d’expansion et optionnellement un ou plusieurs additifs est particulièrement adaptée pour que, sous forme liquide, la mousse se répartisse de manière homogène. On entend par répartition « de manière homogène » la répartition de la mousse de manière équivalente ou égale sur l’ensemble du support ou surface sur le- ou laquelle la composition liquide est déposée avant expansion. Une fois la mousse obtenue, celle-ci présente des propriétés thermiques et mécaniques homogènes ou équivalents en tout point du matériau.
La mousse possède ainsi des caractéristiques physiques et chimiques, ainsi que des propriétés mécaniques particulières dues notamment à sa composition.
Des exemples de propriétés physiques et chimiques sont la conductivité thermique, la densité, ou encore la résistance en compression.
Sous forme liquide ou plus précisément sous forme d’émulsion, la mousse présente une stabilité intéressante avec un temps de crémage de l’ordre de soixante (60) secondes. Le temps de crémage peut être défini comme le temps entre le début de la phase de mélange de tous les ingrédients et le moment où les premières bulles apparaissent, un changement de couleur de la composition est observé ou encore lorsque le mélange gonfle pour devenir une mousse. Le temps de crémage est défini selon la norme ASTM D7487.
Une fois que la mousse est formée, celle-ci présente une densité inférieure à 150 kg/m 3 , voire même inférieure à 140 kg/m 3 . Dans un mode de réalisation, la densité de la mousse obtenue est comprise entre 90 et 140 kg/m 3 , préférentiellement entre 100 et 140 kg/m 3 , plus préférentiellement entre 110 et 130 kg/m 3 . Dans un autre mode de réalisation, la mousse PUR/PIR selon la présente technologie une densité comprise entre 115 et 125 kg/m 3 , préférentiellement entre 116 et 122 kg/m 3 , plus préférentiellement entre 118 et 122 kg/m 3 . Dans un mode de réalisation préféré, la mousse PUR/PIR a une densité d’environ 120 kg/m 3 .
Les expériences ont été réalisées avec une atmosphère environnante ayant une humidité relative (RH) de 95 %. Une telle humidité relative permet la génération d’un signal électrique de manière rapide et facile. Néanmoins, il est possible de faire fonctionner un dispositif tel que décrit ici à plus basse humidité (40 %).
Selon un mode de réalisation une fibre ou un fil, tels que décrits ici, peut être électriquement connecté à une première et à une seconde électrode.
Selon un autre de ces aspects la présente invention concerne un dispositif de production d'énergie électrique comprenant :
a) au moins une fibre amyloïde conductrice d’ions hydroniums, ou au moins un fil comprenant une pluralité de fibres amyloïdes conductrices d’ions hydroniums,
b) au moins une paire d’électrodes comprenant une première électrode et une seconde électrode, lesdites électrodes étant électriquement connectées à ladite fibre ou audit fil,
ladite fibre ou ledit fil étant destiné à, ou configuré pour, être exposé, au moins partiellement, à une atmosphère environnante humide.
Par « atmosphère environnante humide » on entend désigner une atmosphère en contact avec tout ou partie d’une fibre amyloïde ou d’un fil composé de fibres amyloïdes et comprenant des molécules d’eau à l’état de vapeur. La teneur en vapeur d’eau d’une telle atmosphère est suffisante pour permettre la génération et la conduction d’ions hydronium dans ces fibres ou fils. Une teneur en vapeur d’eau suffisante peut varier d’environ 0.1 à environ 100%, par exemple d’environ 1% à environ 99%, par exemple d’environ 2% à environ 98%, par exemple d’environ 5 à environ 95%, par exemple d’environ 10 à environ 90%, par exemple d’environ 20 à environ 80%, par exemple d’environ 30 à environ 70%, par exemple d’environ 40 à environ 60%.
La paire d’électrodes (ou les électrodes) d’un dispositif tel que décrit ici est configurée pour être connectée à un appareil électrique ou électronique destiné à (ou configuré pour) être alimenté en énergie électrique.
Selon une variante de réalisation, un dispositif tel que décrit ici peut comprendre une pluralité de paires de première et seconde électrodes, chacune desdites paires d’électrodes étant électriquement connectée à un fil ou à une pluralité, au moins 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 500, 1000, ou plus, de fils. Lorsqu’une paire d’électrodes est connectée à une pluralité de fils, ceux-ci sont électriquement connectés en parallèle.
Selon une variante de réalisation, une utilisation ou un dispositif, tel que décrit ici, peut mettre en œuvre une fibre amyloïde composée de protéines choisies parmi l’α-lactalbumine, la β-lactoglobuline, le lysozyme, ou la protéine HET-s.
Les fibres et fils amyloïdes décrits ici sont constituées de protéines structurées en feuillet β et autoassemblées.
Selon une variante de réalisation, une utilisation ou un dispositif, tel que décrit ici, peut mettre en œuvre un fil ayant un diamètre d’environ 300 µm à environ 700 µm, en particulier d’environ 500 µm.
Selon une variante de réalisation, une utilisation ou un dispositif, tel que décrit ici, peut mettre en œuvre un fil ayant une longueur d’environ 0,5 mm à environ 2,5 mm, en particulier d’environ 1,0 à environ 1,5 mm.
Selon une variante de réalisation, une utilisation ou dispositif, tels que décrits ici, peut mettre en œuvre une première et seconde électrode, la première et/ou la seconde électrode étant une électrode d’or, d’argent, de platine, d’aluminium ou de carbone.
Selon un autre de ses aspects, la présente invention concerne l’utilisation d’un dispositif, tel que décrit ici, pour alimenter en énergie électrique un appareil électrique ou électronique destiné à, ou configuré pour, être alimenté en énergie électrique.
Or, toute zone de passage à niveau est généralement équipée d’un système de signalisation et/ou de protection qui lui est propre, et dont la configuration est plus ou moins élaborée. A ce jour en effet, les passages à niveau sont classés en un certain nombre de catégories, dont les catégories non limitatives suivantes : passage à Niveau à Croix de Saint André (PN XSA), pour lequel le franchissement est réalisé sous l’entière responsabilité de l’usager de la route et la priorité absolue est donnée aux circulations ferroviaires. passage à Niveau à Signalisation Automatique Lumineuse sans barrière (PN SAL 0), équipé de deux ou quatre feux rouges (feux R24) dont le clignotement commande aux usagers de la route l’arrêt absolu, et pouvant être équipé d’un dispositif de signalisation sonore. passage à Niveau à Signalisation Automatique Lumineuse avec deux demi-barrières d’entrée, une par sens de circulation (PN SAL 2), également équipé de feux rouges (feux R24) dont le clignotement commande aux usagers de la route l’arrêt absolu, et pouvant être équipé d’un dispositif de signalisation sonore. passage à Niveau à Signalisation Automatique Lumineuse avec deux demi-barrières d’entrée et deux demi-barrières de sortie (PN SAL 4) également équipé de feux rouges (feux R24) dont le clignotement commande aux usagers de la route l’arrêt absolu, et pouvant être équipé d’un dispositif de signalisation sonore.
Par ailleurs, des informations de signalisation routières (autres que les feux R24 ou la croix de Saint André) peuvent être également prévues dans la zone de passage à niveau. Ainsi, dans certains cas, des frontières d’entrée et/ou de sortie des zones de passages à niveau sont matérialisées par des lignes de marquage au sol, alors que dans d’autres cas, aucune ligne de marquage n’est utilisée pour matérialiser ces frontières. En outre, certaines législations peuvent imposer l’utilisation de panneaux et/ou balises de signalisation routières pour annoncer l’arrivée sur un passage à niveau, voire la catégorie de passage à niveau (avec ou sans barrière).
La présente invention propose de rendre disponible tout ou partie des informations relatives à un système de signalisation et/ou de protection installé dans une zone de passage à niveau et/ou à une ou plusieurs composantes structurelles de ce système.
Par « composantes structurelles », on entend les équipements ou moyens potentiellement utilisés pour signaler et/ou protéger une zone de passage à niveau, que l’on peut regrouper sous les classes suivantes : feux de signalisation, par exemple les feux R24, barrières (dites barrières XK3 dans la législation française), lignes de marquage au sol susceptibles de définir une frontière d’entrée, et/ou une frontière de sortie de la zone de passage à niveau, et/ou des frontières latérales (ou lignes de rive) de la route sur le passage à niveau, panneaux de signalisation, qu’il s’agisse de panneaux propres au passage à niveau (par exemple une croix de saint André, ou tout panneau dit de type G dans la législation française), ou des panneaux de signalisation routiers placés sur le bord de la route en amont du passage à niveau, par exemple ceux représentant une barrière ou une locomotive (panneaux de de type A7 et A8 dans la législation française) ou encore une information concernant les gabarits autorisés à franchir un passage à niveau (panneau de type B12 dans la législation française) balises de signalisation, dont le nombre de bandes dépend de la distance du panneau au passage à niveau (balises de type J10 dans la législation française), platelages du passage à niveau, dispositifs d’alerte sonore, bornes d’appel d’urgence, portiques de gabarit (dits de type G3 dans la législation française).
Une information relative à un système de signalisation et/ou de protection peut être par exemple une indication définissant la catégorie affectée au passage à niveau sur lequel le système est installé.
Conformément à la présente invention, tout ou partie des informations précitées sont transmises, via une communication sans fil, par une infrastructure fixe située dans une zone de passage à niveau croisant une route, de préférence à l’intérieur d’un ou plusieurs messages diffusés en continu ou périodiquement, voire de façon ponctuelle.
En outre, conformément à l’invention, ces informations transmises dans le(s) message(s) peuvent être reçues par un système de contrôle de déplacement équipant un véhicule routier autonome ou semi-autonome, ce système disposant d’un module de réception configuré pour recevoir le(s) message(s) via la communication sans fil, lorsqu’il arrive à proximité de la zone de passage à niveau, et étant configuré pour extraire ces informations contenues dans le(s) message(s) reçu(s) et décider par suite de la manière avec lequel il va faire la gestion du contrôle de déplacement.