INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
D. Procédé d’assemblage et de fonctionnement d’une bobine d’arrêt de fond, le procédé comportant : 1) le positionnement d’un raccord à portée intérieure de bobine d’arrêt disposé en ligne avec des tubes de production, le raccord à portée intérieure de bobine d’arrêt comportant : a) un boîtier ayant un passage s’étendant d’une première extrémité à une seconde extrémité dudit boîtier ; b) une chambre isolée située dans le boîtier ; c) un actionneur positionné à l’intérieur de la chambre isolée ; et d) un ou plusieurs aimants de raccord à portée intérieure couplés à l’actionneur à l’intérieur de la chambre isolée, les un ou plusieurs aimants de raccord à portée intérieure étant configurés pour passer d’un premier état d’aimant de raccord à portée intérieure à un second état de raccord à portée intérieure lorsque l’actionneur passe d’un premier état d’actionneur à un second état d’actionneur ; et 2) l’insertion d’un insert de bobine d’arrêt récupérable dans le raccord à portée intérieure de bobine d’arrêt situé dans le puits de forage, l’insert de bobine d’arrêt récupérable comportant : a) un boîtier externe comportant un alésage central s’étendant axialement à travers le boîtier externe, une extrémité ouverte, une extrémité fermée et une ou plusieurs ouvertures de boîtier externe s’étendant à travers une épaisseur de paroi latérale de boîtier externe ; b) un actionneur de gestion d’écoulement d’alésage disposé dans l’alésage central, l’actionneur de gestion d’écoulement d’alésage ayant une ou plusieurs ouvertures de gestion d’écoulement d’alésage s’étendant à travers une épaisseur de paroi latérale d’actionneur de gestion d’écoulement d’alésage, l’actionneur de gestion d’écoulement d’alésage pouvant fonctionner pour transporter des fluides de production de fond à travers lesdites ouvertures ; et c) un ou plusieurs aimants d’insert de bobine d’arrêt couplés à l’actionneur de gestion d’écoulement d’alésage, les un ou plusieurs aimants d’insert de bobine d’arrêt étant couplés magnétiquement avec les un ou plusieurs aimants de raccord à portée intérieure du raccord à portée intérieure de bobine d’arrêt pour faire coulisser l’actionneur de gestion d’écoulement d’alésage et déplacer les une ou plusieurs ouvertures de gestion d’écoulement d’alésage par rapport aux une ou plusieurs ouvertures de boîtier externe pour commander une quantité de fluide de production de fond entrant dans l’actionneur de gestion d’écoulement d’alésage.
est une vue de dessous d’un dispositif de surpression en position fermée illustrant un mode de réalisation de l’invention,
est une vue en perspective, depuis une zone intérieure d’une structure secondaire d’un mât d’aéronef, d’un dispositif de surpression illustrant un mode de réalisation de l’invention,
est une vue en perspective illustrant un système de maintien en position fermée illustrant un mode de réalisation de l’invention,
est une coupe selon la ligne X-X de la d’un système de maintien en position fermée,
est une vue en perspective, depuis un premier angle de vue, d’un dispositif de surpression en position ouverte illustrant un mode de réalisation de l’invention,
est une vue en perspective, depuis un deuxième angle de vue, d’un dispositif de surpression en position ouverte illustrant un mode de réalisation de l’invention,
est une coupe longitudinale d’un dispositif de surpression en position fermée illustrant un autre mode de réalisation de l’invention,
est une coupe longitudinale d’un dispositif de surpression en position fermée illustrant un autre mode de réalisation de l’invention, et
est une coupe longitudinale du dispositif de surpression visible sur la en position ouverte.
Selon un mode de réalisation visible sur les figures 13 à 15, un carénage 32 sépare une zone intérieure ZI positionnée au-dessous du carénage 32 et une zone extérieure ZE positionnée au-dessus du carénage 32. Selon une application, le carénage 32 correspond à une structure secondaire d’un mât d’aéronef.
Le carénage 32 comprend une ouverture 34 permettant de faire communiquer les zones intérieure et extérieure ZI et ZE ainsi qu’un dispositif de surpression 36 comportant au moins une paroi 38 configurée pour occuper une position fermée dans laquelle la paroi 38 obture l’ouverture 34 et isole les zones intérieure et extérieure ZI, ZE ainsi qu’une position ouverte dans laquelle la paroi 38 dégage au moins partiellement l’ouverture 34, les zones intérieure et extérieure ZI, ZE communiquant entre elles. La paroi présente une face intérieure F38 orientée vers la zone intérieure ZI et une face extérieure F38’ orientée vers la zone extérieure ZE.
La paroi 38 comprend au moins une partie mobile 42 par rapport à une partie fixe 40. Le dispositif de surpression comprend au moins une articulation 44 configurée pour relier au moins une partie fixe 40 et au moins une partie mobile 42.
Selon des modes de réalisation visibles sur les figures 6 à 12, 14 et 15, la paroi 38 comprend au moins une partie fixe 40 et chaque articulation 44 comporte au moins une ligne de pliage 46 reliant au moins une partie fixe 40 et au moins une partie mobile 42.
Selon un premier mode de réalisation visible sur les figures 6 à 12, au moins une partie fixe 40 de la paroi 38 est reliée par des éléments de liaison 48.1 à 48.5, comme des rivets par exemple, à un élément fixe du carénage 32. Selon une configuration, pour chaque partie fixe 40 de la paroi 38 considérée, les éléments de liaison 48.1 à 48.5 sont alignés et positionnés approximativement le long de la ligne de pliage 46 séparant la partie fixe 40 considérée et la partie mobile 42 reliée à la partie fixe 40 considérée.
Selon un deuxième mode de réalisation visible sur les figures 14 et 15, la partie fixe 40 de la paroi 38 est reliée par au moins un élément de liaison 48 à une plaque 50 solidaire du carénage 32, positionnée à cheval sur la partie fixe 40 et le carénage 32.
Selon ces premier et deuxième modes de réalisation, le passage dans la position ouverte est obtenu par déformation plastique de la paroi 38 approximativement le long de la ligne de pliage 46.
G x est égal, ou sensiblement égal à ± 500 µm près, de préférence à ± 200 µm près, à G z , et est noté dans ce cas dans la présente description distance (aussi appelée entrefer) G.
La est obtenue par simulation numérique au moyen d’un logiciel de simulation de champ magnétique (RADIA) qui calcule le champ magnétique généré par un aimant permanent ou un séquencement d’aimants permanents avec les hypothèses suivantes :
- des aimants de dimensions transverses 35 mm x 35 mm selon les axes X et Z et de dimension λ u /N mm selon l’axe S
- λ u = 40 mm
- G z = G x = G de valeur variable entre 1 mm et 51 mm
- Champ rémanent B r de 1,67 T.
Dans certains modes de réalisation, le polymère de latex est un polyuréthane, tel que polyuréthane-1 ou polyuréthane-34.
Dans certains modes de réalisation, la teneur en matière solide totale du latex ( par exemple , la quantité totale du polymère de latex dispersé dans l'eau) est d'au moins 2% en poids de l'apprêt pour sourcils. Dans certains modes de réalisation, la quantité totale de polymère de latex dispersé dans l'eau est d'au moins 2%, 2,1%, 2,2% ou 2,3% jusqu'à 2,8%, 2,9% ou 3,0% en poids de l'apprêt pour sourcils, y compris toutes leurs combinaisons et sous-plages.
Polymère soluble dans l'eau Dans certains modes de réalisation, l'apprêt pour sourcils peut inclure un polymère soluble dans l'eau. Dans certains modes de réalisation, le polymère soluble dans l'eau peut être un polymère filmogène.
Dans le présent document, le terme " polymère soluble dans l'eau " est censé désigner un polymère qui, lorsqu'il est introduit dans l'eau à une concentration égale à 1 %, donne une solution macroscopiquement homogène dont la transmittance de lumière, à une longueur d'onde égale à 500 nm, à travers un échantillon de 1 cm d'épaisseur, est d'au moins 10 %.
Par " polymère filmogène ", on entend ici un polymère capable, par lui-même ou en présence d'un agent auxiliaire filmogène, de former un dépôt macroscopiquement continu, et de préférence un dépôt cohésif, et mieux encore un dépôt dont la cohésion et les propriétés mécaniques sont telles que ledit dépôt peut être isolé et manipulé individuellement, par exemple lorsque ledit dépôt est préparé par versement sur une surface non collante telle qu'une surface téflonée ou siliconée.
Dans certains modes de réalisation, un polymère soluble dans l'eau filmogène peut inclure un polymère hydrophile (poly)vinylpyrrolidone (PVP).
Dans certains modes de réalisation, le polymère hydrophile (poly)vinylpyrrolidone) peut être linéaire.
Dans certains modes de réalisation, le polymère hydrophile (poly)vinylpyrrolidone peut être choisi parmi les polymères statistiques, les copolymères séquencés et un mélange de ceux-ci. Dans le présent document, le terme " copolymère séquencé " est censé signifier un polymère comprenant au moins deux séquences différentes et préférentiellement au moins trois séquences différentes.
Dans certains modes de réalisation, le polymère hydrophile (poly)vinylpyrrolidone peut être choisi parmi : les homopolymères de (poly)vinylpyrrolidone ; les copolymères de (poly)vinylpyrrolidone/(poly)acétate de vinyle, les esters ; les copolymères de (poly)vinylpyrrolidone/(méth)acrylique, leurs sels ; et leur mélange.
À titre d'homopolymères de (poly)vinylpyrrolidone, on peut citer par exemple la polyvinylpyrrolidone (2500 g/mol) vendue sous le nom commercial Kollidon 17 PF par la société BASF, la polyvinylpyrrolidone vendue sous le nom commercial Luviskol K 30 Powder par la société BASF ou encore vendue sous le nom commercial PVP K 30L par la société ISP (Ashland), et la polyvinylpyrrolidone vendue sous le nom commercial PVP K 90 par la société ISP (Ashland). À titre de copolymères (poly)vinylpyrrolidone/(poly)acétate de vinyle, on peut par exemple citer le copolymère vinylpyrrolidone/acétate de vinyle (60/40) vendu sous le nom commercial Luviskol VA 64 Powder par la société BASF.
Dans certains modes de réalisation, le polymère hydrophile de (poly)vinylpyrrolidone convenable peut avoir un poids moléculaire moyen en poids, Mw, allant de 1500 à 500 000 g/mol.
Dans certains modes de réalisation, la teneur en matière solide totale du polymère hydrophile (poly)vinylpyrrolidone ( par exemple , la quantité totale du polymère soluble dans l'eau lui-même) est d'au moins 3 % en poids de l'apprêt pour sourcils. Dans certains modes de réalisation, la teneur en matière solide totale du polymère hydrophile eau-(poly)vinylpyrrolidone ( par exemple , la quantité totale du polymère soluble dans l'eau lui-même) est inférieure à 5 % en poids de l'apprêt pour sourcils.
Alcools polyhydriques Dans certains modes de réalisation, l'apprêt pour sourcils peut inclure un ou plusieurs alcools polyhydriques.
Dans certains modes de réalisation, les alcools polyhydriques peuvent comprendre ou consister en des triols et des diols.
Dans certains modes de réalisation, les alcools polyhydriques peuvent inclure un ou plusieurs alcools polyhydriques en C3-C6. Les alcools polyhydriques en C3-C6 peuvent inclure le glycérol (également appelé glycérine), le propylène glycol, le butylène glycol, le diéthylène glycol, le pentylène glycol, l'hexylène glycol, le dipropylène glycol, le sorbitol ou leurs combinaisons. Dans certains modes de réalisation, les alcools polyhydriques en C3-C6 peuvent consister en une glycérine et une pluralité de glycols, tels que des glycols choisis parmi le propylène glycol, le butylène glycol, le diéthylène glycol, le pentylène glycol, l'hexylène glycol et le dipropylène glycol. Dans certains modes de réalisation, la quantité totale de glycérine est supérieure à la quantité totale de glycols. Dans certains modes de réalisation, le rapport entre la quantité totale de glycérine et la quantité totale de glycols est de 1,5:1 à 2:1.
Dans certains modes de réalisation, les alcools polyhydriques peuvent inclure un alcool polyhydrique en C7-C12, tel que le caprylyl glycol.
La présente invention a reconnu que des puits en mer sont forés à des profondeurs d’eau toujours croissantes et dans des étendues d’eau écologiquement sensibles, rendant ainsi nécessaire l’utilisation de bobines d’arrêt (y compris, par exemple, de bobines d’arrêt de fond). La présente invention a en outre reconnu que les bobines d’arrêt ont des problèmes inhérents. Par exemple, la présente invention a reconnu que la durée de vie opérationnelle des bobines d’arrêt traditionnelles est moins qu’optimale, qu’elles cessent complètement de fonctionner ou qu’elles commencent à fuir. Dans de telles situations où les bobines d’arrêt cessent complètement de fonctionner ou commencent à fuir, la colonne de production à laquelle les bobines d’arrêt sont couplées doit être retirée du trou, couplée à une nouvelle bobine d’arrêt fonctionnelle, puis renvoyée dans le puits de forage, ce qui est un processus coûteux et chronophage.
Sur la base, au moins en partie, des reconnaissances et constats précédents, la présente invention a mis au point une bobine d’arrêt remplaçable (par exemple, une bobine d’arrêt remplaçable indépendante de la colonne de production). Cette bobine d’arrêt remplaçable, dans au moins un mode de réalisation, peut être insérée dans le trou en deux étapes ou plus. Par exemple, un raccord à portée intérieure de bobine d’arrêt de la bobine d’arrêt remplaçable peut d’abord être inséré dans le trou avec la colonne de production, puis un insert de bobine d’arrêt récupérable peut être inséré dans le trou (par exemple, en un seul trajet ou deux trajets), et finalement mis en prise avec le raccord à portée intérieure de bobine d’arrêt pour compléter la bobine d’arrêt remplaçable. Par conséquent, si la bobine d’arrêt remplaçable devait cesser de fonctionner ou bien commencer à fuir, l’insert de bobine d’arrêt récupérable d’origine pourrait facilement être retiré et remplacé par un insert de bobine d’arrêt récupérable de remplacement. Le processus d’échange de l’insert de bobine d’arrêt récupérable d’origine avec l’insert de bobine d’arrêt récupérable de remplacement est un processus beaucoup moins coûteux et beaucoup moins chronophage (par exemple, peut éliminer le besoin d’une unité de reconditionnement) que ce qui est actuellement nécessaire lors du retrait de la colonne de production, comme expliqué ci-dessus.
Les bobines d’arrêt selon l’invention peuvent comporter un actionnement hydraulique et/ou électrique, entre autres. Par exemple, dans au moins un mode de réalisation, l’actionnement hydraulique et/ou électrique déplace un premier aimant (par exemple pour comprimer un ressort de puissance dans une chambre isolée du raccord à portée intérieure de bobine d’arrêt). Comme le premier aimant est couplé magnétiquement à un second aimant associé à un actionneur de gestion d’écoulement d’alésage (par exemple, un tube d’écoulement) de l’insert de bobine d’arrêt récupérable, l’actionnement hydraulique et/ou électrique peut être utilisé pour faire coulisser l’actionneur de gestion d’écoulement pour déterminer une condition d’écoulement de fluides de production de fond à travers la bobine d’arrêt.
Les bobines d’arrêt selon l’invention peuvent également présenter une capacité de sécurité intégrée accrue par rapport aux autres bobines d’arrêt. La sécurité intégrée peut être définie comme une condition dans laquelle la bobine d’arrêt ou un système de commande associé peut être endommagé et la bobine d’arrêt conserve la capacité à se fermer. Dans certains exemples, la bobine d’arrêt peut subir une défaillance en position fermée (par exemple, à l’état fermé), garantissant ainsi le confinement des fluides de puits de forage et de la pression. Dans un autre exemple, la bobine d’arrêt peut subir une défaillance en position ouverte (par exemple, à l’état d’écoulement) mais se ferme automatiquement (par exemple à l’aide d’un ressort de puissance, de l’actionneur ou d’un second actionneur) lorsqu’une connexion hydraulique et/ou électrique avec la surface est endommagée ou coupée sans aucune entrée externe supplémentaire.
La illustre un système de puits 100 conçu, fabriqué et/ou exploité selon un ou plusieurs modes de réalisation de l’invention. Le système de puits 100, dans au moins un mode de réalisation, comporte une plate-forme offshore 110 connectée à une bobine d’arrêt 170 via une ligne de commande 120 (par exemple une ligne de commande hydraulique, une ligne de commande électrique, etc.). Un espace annulaire 150 peut être défini entre les parois d’un puits de forage 130 et un conduit 140. Une tête de puits 160 peut fournir un moyen de transférer et sceller le conduit 140 contre le puits de forage 130 et fournir un profil pour verrouiller un obturateur anti-éruption sous-marin. Le conduit 140 peut être couplé à la tête de puits 160. Le conduit 140 peut être n’importe quel conduit tel qu’un tubage, une chemise, un tube de production ou tout autre élément tubulaire de champ pétrolifère disposé dans un puits de forage.
La bobine d’arrêt 170, ou au moins une partie de celle-ci, peut être interconnectée dans le conduit 140 et positionnée dans le puits de forage 130. Bien que le système de puits 100 soit décrit à la en tant que système de puits offshore, l’homme du métier devrait être en mesure d’adopter les enseignements de la présente pour tout type de puits, y compris à terre ou offshore. La ligne de commande 120 peut s’étendre dans le puits de forage 130 et peut être connectée à la bobine d’arrêt 170. La ligne de commande 120 peut fournir une puissance d’actionnement à la bobine d’arrêt 170. Comme cela sera décrit plus en détail ci-dessous, une alimentation électrique peut être fournie à la bobine d’arrêt 170 pour actionner ou désactionner la bobine d’arrêt 170. L’actionnement peut comprendre l’ouverture de la bobine d’arrêt 170 pour fournir un chemin d’écoulement permettant aux fluides de production de fond de s’écouler à travers le conduit 140, et le désactionnement peut comprendre la fermeture de la bobine d’arrêt 170 pour fermer un chemin d’écoulement permettant aux fluides de production de fond de s’écouler à travers le conduit 140. Tandis que le mode de réalisation de la n’illustre qu’une seule bobine d’arrêt 170, d’autres modes de réalisation existent dans lesquels plusieurs bobines d’arrêt 170 selon l’invention sont utilisées. De plus, bien que cela ne soit pas représenté dans le mode de réalisation de la , une vanne de surface récupérable de tubage (TRSV) peut être positionnée en fond de trou de la bobine d’arrêt 170.
Passons maintenant à la , qui illustre un mode de réalisation d’un raccord à portée intérieure de bobine d’arrêt 200, tel qu’il pourrait faire partie d’une bobine d’arrêt (par exemple, la bobine d’arrêt 170 de la ), conçue et fabriquée selon la présente invention. Le raccord à portée intérieure de bobine d’arrêt 200, dans au moins un mode de réalisation, peut faire partie intégrante d’une bobine d’arrêt récupérable de tubage, ou dans un autre mode de réalisation, le raccord à portée intérieure de bobine d’arrêt peut être un dispositif indépendant dans la colonne de production. Le raccord à portée intérieure de bobine d’arrêt 200, dans au moins un mode de réalisation, comporte un boîtier 210. Le boîtier 210, dans le mode de réalisation illustré, comporte un passage 220 s’étendant d’une première extrémité 225 (par exemple une extrémité de haut de trou) à une seconde extrémité 230 (par exemple une extrémité de fond de trou) dudit boîtier. Bien qu’elles ne soient pas représentées dans le mode de réalisation de la , les première et seconde extrémités 225, 230 peuvent comporter des éléments de couplage (par exemple, des éléments de couplage filetés), de sorte que le raccord à portée intérieure de bobine d’arrêt 200 peut être couplé entre des tubes de champ pétrolifère adjacents (par exemple, des tubes filetés, des tubes de production, etc.).
Dans au moins un mode de réalisation, le raccord à portée intérieure de bobine d’arrêt 200 comporte en outre un profil de verrouillage 235 situé dans le passage 220. Le profil de verrouillage 235, dans au moins un mode de réalisation, est un profil de verrouillage spécialement conçu et configuré pour venir en prise avec un verrou d’un insert de bobine d’arrêt récupérable (par exemple, l’insert de bobine d’arrêt récupérable 300 de la ). Dans le mode de réalisation illustré, le profil de verrouillage 235 est situé à proximité de la première extrémité 225 (c’est-à-dire, plus près de la première extrémité 225 que de la seconde extrémité 230). Dans au moins un autre mode de réalisation, le raccord à portée intérieure de bobine d’arrêt 200 comporte en outre un réceptacle à alésage poli 238. Le réceptacle à alésage poli 238, dans au moins un mode de réalisation, est spécialement configuré pour venir en prise avec un joint d’un insert de bobine d’arrêt récupérable (par exemple, l’insert de bobine d’arrêt récupérable 300 de la ). Dans le mode de réalisation illustré, le réceptacle à alésage poli 238 est situé à proximité de la seconde extrémité 230 (c’est-à-dire, plus près de la seconde extrémité 230 que de la première extrémité 225).
Le raccord à portée intérieure de bobine d’arrêt 200 de la , dans au moins un mode de réalisation, comporte en outre une chambre 240 isolée. La chambre isolée 240, dans le mode de réalisation illustré, est située dans une paroi latérale du boîtier 210 et est isolée de l’espace annulaire et des fluides de production de fond. Dans le mode de réalisation illustré de la , un actionneur 250 est positionné à l’intérieur de la chambre isolée 240 et peut être couplé à une ligne de commande (non représentée) via un ou plusieurs orifices 255 dans le boîtier 210. L’actionneur 250, dans au moins un mode de réalisation, est un actionneur hydraulique, et pourrait donc être couplé à une ligne de commande hydraulique (par exemple, une ligne de commande hydraulique s’étendant jusqu’à la surface du puits de forage) via les un ou plusieurs orifices 255 dans le boîtier. Dans encore un autre mode de réalisation, l’actionneur 250 est un actionneur électrique, et pourrait donc être couplé à une ligne de commande électrique (par exemple, une ligne TEC s’étendant jusqu’à la surface du puits de forage) via les un ou plusieurs orifices 255 dans le boîtier 210.
Dans le mode de réalisation de la , le raccord à portée intérieure de bobine d’arrêt 200 comporte en outre un ou plusieurs aimants de raccord à portée intérieure 260 situés dans la chambre isolée 240 et couplés à l’actionneur 250. Par exemple, le mouvement de l’actionneur 250 entre un premier état d’actionneur (par exemple, un état non actionné) et un second état d’actionneur (par exemple, un état actionné) peut être utilisé pour faire coulisser les un ou plusieurs aimants de raccord à portée intérieure 260 entre un premier état d’aimant de raccord à portée intérieure (par exemple, comme le montre la ) et un second état d’aimant de raccord à portée intérieure (non représenté), ou n’importe où entre eux (par exemple sur la base de la conception). Dans au moins un mode de réalisation, les un ou plusieurs aimants de raccord à portée intérieure 260 sont des aimants permanents aux terres rares. Dans encore un autre mode de réalisation, cependant, les un ou plusieurs aimants de raccord à portée intérieure 260 sont des électroaimants.