INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’anneau peut comporter un marquage sur sa surface supérieure formant indicateur d’un couple de serrage prédéterminé lorsqu’il apparaît au niveau du rebord extérieur du système vis-écrou.
L’anneau et l’empilement de rondelles ressort peuvent être maintenus solidaires par un sertissage tubulaire en métal tendre tel que de l’étain.
L’anneau peut être un anneau ouvert par une fente inclinée réalisé en métal élastique tel que de l’acier ressort.
A la fin de la réaction, et comme illustré à la : le matériau oxydable 11 a été consommé, et les sous-produits 12 se trouvent dans la partie basse de la chambre de décantation C2.
La réaction de corrosion étant consommatrice de molécules d’eau, le niveau de solution aqueuse alcaline contenu dans l’enceinte réactionnelle 1 est plus faible en fin de réaction qu’en début de réaction.
De ce fait une poche gazeuse 17 – appelée « ciel gazeux » – à haute pression contenant environ 30% d’hydrogène produite lors de la réaction est présente dans la chambre de réaction C1.
6.2.3.1. Récupération de l’hydrogène contenu dans le ciel gazeux
Afin d’améliorer le rendement de la réaction, le procédé peut comprendre une sous-étape consistant à récupérer l’hydrogène contenu dans ce ciel gazeux.
Une première solution pour récupérer l’hydrogène contenu dans le ciel gazeux 17 consiste à injecter de l’eau pure dans l’enceinte réactionnelle à partir du système d’approvisionnement 3. A cet effet, la pompe de transfert 36 est activée et la vanne de sortie 35b est basculée dans un état passant pour permettre le transfert d’eau pure à haute pression depuis la citerne 32 vers la chambre de décantation C2 de l’enceinte réactionnelle 1. Ceci induit le déplacement du ciel gazeux vers le système de collecte de gaz 4 pour la récupération de l’hydrogène contenu dans celui-ci.
Une deuxième solution pour récupérer une partie de l’hydrogène contenu dans le ciel gazeux 17 consiste à : basculer la vanne d’isolement 48 dans un état bloqué pour remplacer le réservoir de stockage dans lequel l’hydrogène produit a été stocké par un récipient de stockage vide, et à basculer la vanne d’isolement 48 dans un été passant une fois le récipient de stockage vide connecté.
Cette deuxième solution permet de récupérer environ 75% de l’hydrogène contenu dans le ciel gazeux 17.
6.2.3.2. Remise en état de fonctionnement
Une sous-étape de remise en état de fonctionnement de l’installation peut également être mise en œuvre.
Cette sous-étape de remise en état comprend le refroidissement et la mise à pression atmosphérique de l’installation, la purge de l’installation pour vider la solution aqueuse alcaline contenue dans l’enceinte réactionnelle, le rinçage des sous-produits de réaction 12, la récupération des sous-produits de réaction 12.
Pour le refroidissement et la mise à pression atmosphérique de l’installation, la vanne d’entrée 35a du système d’approvisionnement 3 est commutée dans un état permettant la circulation d’eau pure entre le système de collecte 4 et le système d’approvisionnement 3. Ainsi, à compter de cette commutation de la vanne d’entrée 35a, toute la vapeur d’eau condensée (formant l’eau pure) par l’échangeur thermique est acheminée vers la citerne 32. Par ailleurs, la vanne de dégazage 37 est ouverte progressivement pour permettre aux gaz de s’échapper à travers la citerne 32 qui est à pression atmosphérique. Ceci permet de diminuer la pression à l’intérieur de l’enceinte réactionnelle d’une part et du système de collecte d’autre part. Après une première perte de pression, la solution réactionnelle commence à bouillir en évaporant activement une partie d’eau et en baissant la température. Les vapeurs d’eau sont condensées dans l’échangeur thermique 41 du système de collecte 4 et le condensat ainsi obtenu est réintroduit dans la cuve 32 du système d’approvisionnement 3.
Pour la purge de l’installation l’unité de contrôle active la première vanne de circulation 25a pour la faire basculer dans un état passant afin de permettre le passage de la solution aqueuse alcaline depuis l’enceinte réactionnelle 1 vers la cuve 22. La circulation de la solution aqueuse alcaline entre les chambres C1, C2 et la cuve 22 peut être assurée par gravité ou obtenue par une action motorisée (à l’aide d’une pompe). La solution aqueuse alcaline ainsi purgée peut être réutilisée ultérieurement pour la mise en œuvre d’une nouvelle réaction de corrosion. Ceci permet de limiter la quantité de soude utilisée pour la génération d’hydrogène.
Pour le rinçage des sous-produits, de l’eau pure issue du système d’approvisionnement 3 peut être déversée dans la chambre de décantation C1. Ceci permet de débarrasser les sous-produits 12 des éventuels dépôts de soude présents à leurs surfaces. L’eau de rinçage est récupérée dans la cuve 22 du système d’alimentation 2. Là encore, ce rinçage permet de limiter la quantité de soude utilisée pour la génération d’hydrogène (en plus de nettoyer les sous-produits de réaction).
La partie basse de la chambre de décantation est ensuite détachée pour évacuer les sous-produits 12 solides de la réaction.
6.3. Conclusions
De manière particulière, l’insert tubulaire est pourvu d’une tige s’étendant axialement en porte-à-faux dans le canal pour avoir une portion d’extrémité libre en saillie du deuxième tronçon d’extrémité de l’insert. La section de passage de fluide délimité par l’élément d’étanchéité dans son premier est alors supérieure à une section transversale de la tige et l’élément d’étanchéité dans son deuxième état enserre la tige.
De manière particulière, la rotation du manchon depuis la position de connexion à la position de déconnexion est sensiblement égale à 180 degrés.
L’invention concerne aussi un procédé de déconnexion de deux tubes raccordés à l’aide d’un tel ensemble de raccordement, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- amener les manchons des deux dispositifs de la position de connexion à la position de déconnexion ; et
- éloigner axialement les dispositifs l’un de l’autre.
la est une vue en perspective d’un dispositif de raccordement selon un mode de réalisation particulier de l’invention ;
la est une vue analogue à la , dans laquelle le dispositif de raccordement est dépourvu de son capot de protection. ;
la est une vue éclatée du dispositif de raccordement illustré à la ;
la est une vue en coupe transversale du dispositif de raccordement illustré à la ;
la est une vue en perspective d’un ensemble de raccordement aseptique selon un mode de réalisation particulier de l’invention, avant connexion ;
la est une vue analogue à la , après la connexion et avant le retrait du film de protection ;
La est une vue schématique d’un système de puits 100 comme exemple d’environnement dans lequel un ou plusieurs outils d’étanchéité, par exemple des garnitures d’étanchéité 120a, 120b, peuvent être déployés pour réaliser un scellement le long d’un puits de forage 106. Le puits de forage 106 traverse une formation terrestre souterraine 108 qui comprend des hydrocarbures tels que du pétrole et du gaz. Le système de puits 100 peut comprendre une installation de forage pétrolière et gazière 102 disposée à la surface de la terre 104 au-dessus du puits de forage 106. L’installation de forage 102 peut comprendre une grande structure de support telle qu’un derrick 110, érigée au-dessus du puits de forage 106 sur une fondation ou une plate-forme de support, tel qu’un plancher de forage 112. Même si certaines caractéristiques du dessin de la décrivent une plateforme pétrolière et gazière terrestre 102, on comprendra que les modes de réalisation de la présente invention conviennent également à une utilisation dans d’autres types d’installations de forage, telles que des plateformes offshore ou les installations de forage flottantes utilisées pour les puits sous-marins, ou dans tout autre emplacement géographique. Par exemple, dans un contexte sous-marin, la surface de la terre 104 peut être le plancher d’un fond marin, et le plancher de l’installation de forage 112 peut se trouver sur la plateforme offshore ou sur l’installation de forage flottante sur l’eau au-dessus du fond marin. Une tête de puits sous-marine peut être installée sur le fond marin et être accessible par une colonne montante depuis la plate-forme ou le navire.
Un puits de forage 106 peut traverser les diverses couches de terre, y compris la formation terrestre souterraine 108. Le puits de forage 106 peut être foré selon un plan de puits de forage pour atteindre une ou plusieurs formations cibles, pour éviter des caractéristiques de formation non souhaitables, pour minimiser l’empreinte du puits à la surface et pour atteindre tout autre objectif du puits. Le puits de forage 106 peut suivre un chemin choisi (c’est-à-dire le chemin du puits de forage) depuis l’endroit où le puits de forage 106 a commencé à la surface de la terre 104 (c’est-à-dire le « talon ») jusqu’à l’extrémité du puits 118 (c’est-à-dire l’« orteil »). La partie initiale du puits de forage 106 est généralement verticalement vers le bas, car le train de tiges est généralement suspendu verticalement à l’installation de forage 102. Par la suite, le puits de forage 106 peut dévier dans n’importe quelle direction mesurée par l’azimut ou l’inclinaison, ce qui peut donner lieu à des sections verticales, horizontales, inclinées vers le haut ou vers le bas et/ou incurvées. Le terme haut de trou fait généralement référence à une direction le long du chemin du puits de forage vers la surface de la terre 104 et le terme fond de trou fait généralement référence à une direction vers le fond à l’extrémité du puits 118, sans égard au fait qu’un élément soit verticalement vers le haut ou verticalement vers le bas par rapport à un point de référence. Le chemin du puits de forage dans la est simplifié pour faciliter l’illustration et n’est pas à l’échelle. Dans cet exemple, le chemin du puits de forage comprend une section verticale initiale 105, suivie d’au moins une section déviée 115 en aval de la section verticale 105, qui passe de la section verticale 105 à une section horizontale ou latérale 107 en aval de la section déviée 115. Ainsi, la section verticale 105 est en amont de la section déviée 115 et de la section latérale 107.
Le puits de forage 106 peut être au moins partiellement tubé avec un train 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. Le train de tubage 116 peut être fixé dans le puits de forage 106 en utilisant du ciment 106. Dans d’autres modes de réalisation, le train de tubage 116 peut être seulement partiellement cimenté dans le puits de forage 106 ou, en variante, le train de tubage 116 peut être entièrement non cimenté. Le train de tubage 116 peut être fabriqué à partir d’un quelconque matériau tel que des métaux, des plastiques, des composites ou similaires, peut être dilaté ou non dilaté dans le cadre d’une procédure d’installation. Le tube de production peut être toute colonne de production appropriée utilisée dans la production d’hydrocarbures. Dans certains exemples, des tubes de production peuvent être disposés de manière permanente à l’intérieur du train de tubage 116. Les garnitures d’étanchéité 120a, 120b peuvent être disposées sur ou à proximité du tube de production.
L’installation de forage 102 peut comprendre un appareil de levage pour élever et abaisser l’équipement du derrick 110 sur un dispositif de transport 114. Le dispositif de transport 114 peut remplir diverses fonctions, telles que l’abaissement et la récupération d’outils, l’acheminement de fluides et le support de la communication électrique, de l’alimentation et de la transmission de fluide pendant les opérations de forage. Le dispositif de transport 114 peut comprendre tout équipement approprié pour acheminer mécaniquement des outils tels que les garnitures d’étanchéité 120a, 120b, et tout ensemble de réglage de garniture d’étanchéité approprié pour régler les garnitures d’étanchéité 120a, 120b. Un tel dispositif de transport peut comprendre, par exemple, une colonne tubulaire constituée de segments de tube interconnectés, ou un câble métallique, un câble lisse, un tube enroulé, ou toute combinaison de ce qui précède. Dans certains exemples, le dispositif de transport 114 peut fournir une suspension mécanique, ainsi qu’une connectivité électrique et fluidique, pour des outils de fond comme les garnitures d’étanchéité 120a, 120b. Le dispositif de transport 114 peut être utilisé pour abaisser un ou plusieurs outils dans le puits de forage 106, c’est-à-dire pour les faire entrer/déclencher dans le trou. Lorsqu’une opération de forage est terminée, ou lorsqu’il devient nécessaire d’échanger ou de remplacer des outils ou des composants du dispositif de transport 114, ce dernier peut être soulevé ou complètement retiré du puits de forage 106, c’est-à-dire sorti du trou. Les garnitures d’étanchéité 120a, 120b sont des exemples d’outils de fond qui peuvent être déployés sur le dispositif de transport 114. Les garnitures d’étanchéité 120a, 120b peuvent être actionnées à des emplacements sélectionnés pour étanchéifier une partie du puits de forage 106.
Une ou plusieurs garnitures d’étanchéité ou autres outils de scellement selon cette invention peuvent être installés à diverses fins de scellement. Comme représentées sur la , les deux garnitures d’étanchéité 120a, 120b peuvent représenter la même garniture d’étanchéité qui est déclenchée dans le puits de forage 106 à deux points de contrôle différents. Par exemple, l’emplacement au niveau de la garniture d’étanchéité 120a peut représenter la garniture d’étanchéité telle qu’elle est déployée dans un état de fonctionnement à travers la section verticale 105, et l’emplacement au niveau de la garniture d’étanchéité 120b peut représenter la même garniture d’étanchéité après qu’elle a été déployée plus bas dans la section déviée 115 et fixée. En variante, les garnitures d’étanchéité 120a, 120b peuvent représenter deux garnitures d’étanchéité différentes à déployer à différents emplacements dans le puits de forage 106. Par exemple, la seconde garniture d’étanchéité 120b peut être une garniture d’étanchéité qui a déjà été déployée et fixée dans la section latérale 107 du puits de forage 106, et la première garniture d’étanchéité 120a peut être une autre garniture d’étanchéité déployée dans la section verticale 105 mais qui n’a pas encore été fixée.
Divers types de garniture d’étanchéité peuvent être utilisés selon cette invention, y compris, sans toutefois s’y limiter, les garnitures d’étanchéité de production et les garnitures d’étanchéité d’entretien. Les types appropriés de garnitures d’étanchéité peuvent inclure le fait qu’ils soient fixés de manière permanente ou récupérables, fixés mécaniquement, fixés hydrauliquement et/ou toutes combinaisons de ceux-ci. À titre d’exemple, les garnitures d’étanchéité 120a et/ou 120b peuvent être des garnitures d’étanchéité de production qui resteront dans le puits pendant la production du puits. En variante, les garnitures d’étanchéité 120a et/ou 120b peuvent être des garnitures d’étanchéité d’entretien utilisées temporairement pendant l’entretien du puits, comme la cimentation, l’acidification ou la fracturation. Lorsqu’elle est fixée, la garniture d’étanchéité 120 peut isoler des zones de l’espace annulaire entre le puits de forage 106 et une colonne de production en fournissant un joint d’étanchéité entre le tube de production et le train de tubage 116. Dans certains exemples, la garniture d’étanchéité peut être disposée sur le tube de production. Des outils de fixation en fond de trou peuvent également être disposés sur le dispositif de transport 114 et acheminés dans le puits de forage 106 pour actionner les garnitures d’étanchéité 120a, 120b.
La est une vue agrandie de l’une des garnitures d’étanchéité 120 de la qui est déployée dans le puits de forage 106 dans un état de fonctionnement, dans lequel l’élément d’étanchéité 240 n’est pas dilaté pendant qu’il est déclenché vers le fond de trou avant d’être fixé. Le tubage 216 a une forme tubulaire pour se conformer au profil généralement circulaire du puits de forage 206 ayant été foré avec un trépan rotatif. De même, la garniture d’étanchéité 220 a un profil extérieur généralement circulaire, pour s’adapter au profil généralement tubulaire du puits de forage 206 lors de son déclenchement vers le fond de trou, et pour se conformer au tubage 216 lorsqu’elle est fixée. La garniture d’étanchéité 220 comprend un mandrin 222 couplé à un dispositif de transport 214 pour abaisser la garniture d’étanchéité 220 dans le puits. Le mandrin 222 possède un passage de fluide interne (« alésage ») 221 pour acheminer des fluides de manière interne. Le mandrin 222 supporte également un ou plusieurs autres composants de garniture d’étanchéité, y compris l’élément d’étanchéité 240. Le mandrin 222 a un profil en coupe transversale généralement circulaire. Les divers autres composants de garniture d’étanchéité montés radialement à l’extérieur du mandrin 222 peuvent également avoir des sections transversales circulaires qui peuvent varier le long de la direction axiale du mandrin 222. Les autres composants de garniture d’étanchéité comprennent, par exemple, une enveloppe 224. L’enveloppe 224 comprend une partie d’enveloppe supérieure 226 et une partie d’enveloppe inférieure 228 espacées axialement le long du mandrin 222. Une ouverture de presse-étoupe 230 est définie entre les parties d’enveloppe supérieure et inférieure 226, 228 à travers laquelle l’élément d’étanchéité 240 peut être dilaté. L’élément d’étanchéité 240 est capturé aux extrémités opposées entre le mandrin 222 et les parties d’enveloppe respectives 226, 228, l’élément d’étanchéité 240 s’étendant sur l’ouverture de presse-étoupe 230.
Pour obtenir une expansion élevée de l’élément et un système d’étanchéité à haute pression avec une force de réglage hydraulique minimale, l’élément d’étanchéité peut être déployé vers l’extérieur en le dilatant sur un agencement à double support et piston. Une paire de supports opposés 236, 238 est disposée radialement entre un diamètre extérieur (OD) du mandrin 222 et l’enveloppe 224. Les supports 236, 238 sont mobiles axialement l’un vers l’autre pour mettre en prise sélectivement l’élément d’étanchéité 240 afin de pousser l’élément d’étanchéité 240 vers l’extérieur à travers l’ouverture de presse-étoupe 230 en prise étanche avec un diamètre intérieur (ID) du tubage 216.
Au cours de la durée de vie d’un puits de pétrole et de gaz, la production de fluides de réservoir épuise le réservoir, laissant derrière lui un volume pouvant être utilisé pour stocker du dioxyde de carbone, c’est-à-dire une zone d’injection de dioxyde de carbone. La zone d’injection de dioxyde de carbone peut comprendre des formations souterraines où les hydrocarbures ont été produits et épuisés. Ces puits épuisés peuvent être utilisés pour stocker du dioxyde de carbone (CO 2 ) en injectant du dioxyde de carbone dans la zone d’injection de dioxyde de carbone pour transformer le puits épuisé en un puits de stockage souterrain de captage de carbone (CCUS). Comme indiqué ci-dessus, des garnitures d’étanchéité gonflables sont utilisés dans la construction du puits de forage et par conséquent, lorsqu’un puits épuisé est converti en puits CCUS, les garnitures d’étanchéité gonflables peuvent être exposées au dioxyde de carbone. Dans certains modes de réalisation, la pression différentielle à travers la garniture d’étanchéité gonflable est réduite en plaçant un fluide au-dessus de la garniture d’étanchéité. Par exemple, les garnitures d’étanchéité gonflables de la présente invention peuvent être exposées au dioxyde de carbone et à l’eau ou à un fluide inoffensif lorsque le fluide inoffensif est injecté dans la strate supérieure au-dessus de la couche d’injection de dioxyde de carbone et de sa roche couverture pour réduire les taux de fuite vers le haut de dioxyde de carbone pendant et après son injection.
Passons maintenant à la qui illustre un puits de forage tubé 302 pénétrant dans une formation souterraine. La formation comprend de nombreuses couches ou zones bien que seules trois couches soient représentées sur la . La couche 0 est recouverte par la couche 1 presque imperméable. Au-dessus de la couche 1 se trouve une couche perméable, la couche 2. La couche 2, à son tour, est recouverte par une autre couche presque imperméable de schiste ou de sable schisteux, par exemple. Comme le montre la , le puits de forage 302 comprend une double complétion installée. Les tubes coaxiaux 330a, 330b sont pourvus de garnitures d’étanchéité respectives 306a, 306b de sorte que le tube 330a est en communication fluidique avec la couche 2 de la formation via les perforations de tubage 350a, et le tube 330b est en communication avec la couche 0 de la formation via les perforations de tubage 350b. Des capteurs de pression 360a, 360b sont fournis conjointement avec les tubes 330a et 330b. Du dioxyde de carbone supercritique est injecté par des moyens appropriés, par exemple une pompe à pression contrôlée 370b dans la couche 0 via le tube 330b (en déplaçant la saumure dans cette couche). Dans des modes de réalisation, un fluide compatible tel que de l’eau (par exemple de la saumure) est injecté par des moyens appropriés, par exemple une pompe à pression contrôlée 370a dans la couche 2 via le tube 330a à une pression au moins égale à celle de la couche 0 corrigée pour la tête gravitationnelle des fluides respectifs. La pression des pompes 370a, 370b est de préférence commandée par un dispositif de commande 380 qui reçoit des informations des capteurs de pression 360a, 360b et qui amène les pompes 370a, 370b à pomper le dioxyde de carbone supercritique et la saumure dans les couches 0 et 2 de la formation comme décrit plus en détail ci-après afin de piéger correctement le dioxyde de carbone dans la couche 0. Par conséquent, les garnitures d’étanchéité gonflables 306b selon la présente invention sont exposées simultanément au dioxyde de carbone supercritique et à la saumure.
Cependant, le dioxyde de carbone est un fluide corrosif qui peut modifier les propriétés d’une garniture d’étanchéité gonflable. De plus, les conditions opérationnelles dans lesquelles le dioxyde de carbone (CO 2 ) est introduit dans le puits de forage, telles que la température, la pression et l’état du CO 2 tel que le CO 2 gazeux, le CO 2 liquide (supercritique) ou le CO 2 dissous dans l’eau (carbonique), peuvent chacune affecter le degré de carbonatation de la garniture d’étanchéité gonflable. La garniture d’étanchéité gonflable selon la présente invention comprenant le matériau protecteur recouvrant au moins partiellement le matériau gonflable peut être utilisé dans n’importe quel type de puits de forage, y compris des environnements de puits de forage qui contiennent du dioxyde de carbone, où la garniture d’étanchéité gonflable selon la présente invention peut avoir une durée de vie prolongée par rapport aux garnitures d’étanchéité gonflables classiques. La garniture d’étanchéité gonflable selon la présente invention peut être utilisée dans des puits de forage où des fluides corrosifs sont présents, y compris, mais sans s’y limiter, des acides, des amines et du sulfure d’hydrogène, où la garniture d’étanchéité gonflable comprenant le matériau protecteur recouvrant au moins partiellement le matériau gonflable peut avoir une durée de vie prolongée par rapport aux garnitures d’étanchéité gonflables classiques. Par conséquent, la garniture d’étanchéité gonflable selon la présente invention peut être utilisée pour un puits d’injection de CO 2 , une récupération secondaire de pétrole, une récupération assistée de pétrole ou tout autre traitement de puits de forage, par exemple.