INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Les garnitures d’étanchéité gonflables selon la présente invention comprennent un matériau protecteur recouvrant au moins partiellement un matériau gonflable avec une protection améliorée contre les changements chimiques et physiques une fois que la garniture d’étanchéité gonflable est déployée dans un puits de forage. Le matériau protecteur peut être n’importe quel matériau capable de protéger le matériau gonflable, y compris des métaux, des polymères, des céramiques, des composites et toute combinaison de ceux-ci. Le métal protecteur peut être n’importe quel métal pur ou n’importe quel alliage capable d’offrir une protection améliorée contre l’environnement de fond de trou, y compris n’importe quel alliage ferreux, par exemple. Le métal protecteur peut se présenter par exemple sous la forme d’un rabat métallique qui se déplace lors de la dilatation du matériau gonflable. Le polymère protecteur peut être n’importe quel matériau polymère capable d’offrir une protection améliorée contre l’environnement de fond de trou, y compris tout élastomère, thermodurcissable et thermoplastique tel que le styrène butadiène, le caoutchouc naturel, le caoutchouc monomère éthylène-propylène, le caoutchouc monomère éthylène-propylène-diène, le caoutchouc éthylène-acétate de vinyle, le caoutchouc acrylonitrile-butadiène hydrogéné, le caoutchouc acrylonitrile-butadiène, le caoutchouc isoprène, le caoutchouc chloroprène, le polynorbornène, l’EPDM, le caoutchouc nitrile, le HMBR, l’acrylonitrile, le nitrile hydrogéné, le chloroprène, le caoutchouc éthylène-acétate de vinyle, le silicone, le monomère éthylène-propylène-diène, le butyle, le polyéthylène chlorosulfoné, le polyuréthane, l’ACM, le BIMS et toute combinaison de ceux-ci. La céramique protectrice peut être n’importe quel matériau céramique capable d’offrir une protection améliorée contre l’environnement de fond de trou, y compris n’importe quelle céramique traditionnelle ou n’importe quelle céramique technique. Le composite protecteur peut être n’importe quel matériau composite capable d’offrir une protection améliorée contre l’environnement de fond de trou, notamment un composite à matrice métallique, un composite à matrice polymère ou un composite à matrice céramique.
Le matériau protecteur peut être gonflable ou non en présence d’un fluide de changement de matériau tel que du pétrole, du gaz, de la saumure, du dioxyde de carbone, de l’acide, du ciment et toute combinaison de ceux-ci. Les matériaux protecteurs non gonflables comprennent des métaux et des polymères tels que le téflon et le caoutchouc nitrile-butadiène hydrogéné (HNBR), par exemple. Les matériaux protecteurs gonflables comprennent des polymères tels que le caoutchouc monomère éthylène-propylène-diène (EPDM), par exemple.
Le matériau protecteur peut être lié au matériau gonflable pour former une structure unique. Dans des modes de réalisation, la liaison est formée par un procédé approprié comprenant, sans s’y limiter, un procédé mécanique tel que le serrage du matériau protecteur et du matériau gonflable l’un contre l’autre, le frettage du matériau protecteur contre le matériau gonflable, la liaison thermique du matériau protecteur et du matériau gonflable, par exemple en mettant en contact et en chauffant le matériau protecteur et le matériau gonflable ensemble, et/ou un procédé chimique comprenant l’utilisation d’un additif de polymérisation pour former une liaison polymère (par exemple vulcanisation) ou l’utilisation d’une colle.
Nous nous référons à la qui illustre une coupe longitudinale à travers une zone d’un puits de forage. Comme le montre la , une garniture d’étanchéité annulaire 420 est disposée à l’extérieur d’un tuyau 440, ladite garniture d’étanchéité se dilate en gonflant lors de l’exposition à un fluide et de l’absorption de celui-ci. La garniture d’étanchéité annulaire 420 gonfle au contact d’un fluide de gonflement 410. Le fluide de gonflement 410 peut être introduit dans le puits de forage après l’introduction de la garniture d’étanchéité annulaire ou le fluide de gonflement peut être présent dans le puits de forage lorsque la garniture d’étanchéité annulaire 420 est introduite. La garniture d’étanchéité annulaire peut être constituée de matériaux qui gonflent dans différents types de fluides de gonflement tels qu’un fluide à base de pétrole, un fluide à base d’eau, ou peut être un gonflement hybride pour gonfler à la fois dans un fluide à base de pétrole et dans un fluide à base d’eau. La garniture d’étanchéité annulaire 420 scelle donc l’espace annulaire 450 vers la paroi du puits de forage 460. Le puits de forage peut être un puits à trou ouvert ou un puits avec un tubage, où le tube de production 440 est étiré dans un trou ouvert ou le tube de production 440 est étiré dans un tubage, respectivement. Ainsi, l’espace annulaire 450 est constitué de la surface externe du tube de production 440 et de la paroi de puits de forage 460, ou de la surface externe du tube de production 440 et la surface interne du tubage, respectivement. Comme le montre la , le fluide de gonflement 410 s’écoule à travers la garniture d’étanchéité annulaire 420 avant que cette dernière ne soit dilatée et scellée contre la paroi du puits de forage 460. Une garniture d’étanchéité annulaire 430 est représentée comme étant dilatée et scellée contre la paroi de puits de forage 460 de sorte qu’un fluide de puits 470 ne peut pas contourner l’élément de garniture d’étanchéité dans l’espace annulaire 450.
La est une coupe longitudinale d’un tube avec une garniture d’étanchéité annulaire. Comme le montre la , l’ensemble de garniture d’étanchéité 500 est disposé à l’extérieur du tube 502. L’ensemble de garniture d’étanchéité 500 comprend un élément de garniture d’étanchéité 504, un élément protecteur 506 et un anneau d’extrémité 508. L’élément de garniture d’étanchéité 504 peut être constitué d’un matériau qui gonflera au contact d’un fluide de gonflement. Par exemple, l’élément de garniture d’étanchéité 504 peut comprendre un matériau gonflant avec le pétrole ou l’eau. Dans certains modes de réalisation, l’élément de garniture d’étanchéité peut comprendre des matériaux tels que le styrène-butadiène, le caoutchouc naturel, le caoutchouc monomère éthylène-propylène, le caoutchouc monomère éthylène-propylène-diène (EPDM), le caoutchouc éthylène-acétate de vinyle, le caoutchouc acrylonitrile-butadiène hydrogéné, le caoutchouc acrylonitrile-butadiène, le caoutchouc isoprène, le caoutchouc chloroprène, le polynorbornène et leurs combinaisons. L’élément protecteur 506 peut être constitué d’un matériau qui ne gonfle pas dans un fluide de gonflement. En variante, l’élément protecteur 506 peut avoir relativement moins de gonflement lorsqu’il est en contact avec un fluide de gonflement que le matériau de l’élément de garniture d’étanchéité 504. Par exemple, l’élément protecteur 506 peut comprendre un matériau polymère tel que du caoutchouc EPDM, du caoutchouc nitrile et leurs combinaisons. L’élément protecteur 506 peut également comprendre, sans limitation, de l’acrylonitrile, du nitrile hydrogéné, du chloroprène, du caoutchouc éthylène-acétate de vinyle, du silicone, du monomère éthylène-propylène-diène, du butyle, du polyéthylène chlorosulfoné, du polyuréthane, de l’ACM, du BIMS et leurs combinaisons. L’élément protecteur 506 peut avoir moins de propension à gonfler dans le fluide de gonflement que l’élément de garniture d’étanchéité 504. Par exemple, l’élément protecteur 506 peut être moins diffusif contre le gonflement dans des fluides tels que des hydrocarbures, et avoir une dilatation plus faible lorsqu’il est exposé à des fluides de gonflement que l’élément de garniture d’étanchéité 504. Le terme « gonflable » est utilisé ici pour indiquer une augmentation du volume d’un matériau. Typiquement, cette augmentation de volume est due à l’incorporation de composants moléculaires d’un fluide dans le matériau gonflable lui-même, mais d’autres mécanismes ou techniques de gonflement peuvent être utilisés, si on le souhaite. Le matériau gonflable peut gonfler lorsqu’il entre en contact avec un agent activateur, tel qu’un fluide inorganique ou organique. Dans un mode de réalisation, un matériau gonflable peut être un matériau qui gonfle au contact et/ou à l’absorption d’un hydrocarbure, tel que du pétrole. Dans un autre mode de réalisation, un matériau gonflable peut être un matériau qui gonfle au contact et/ou à l’absorption d’un fluide aqueux.
Elles peuvent également être utilisées en tant qu’engrais quand elles contiennent des sels inorganiques (par exemple du phosphore, du potassium et/ou des composants azotés).
Exemple 1 : billes obtenues à partir d’ extrait d’algues commercial et une poudre de noyaux d’olive torréfiée :
Etape 1) : préparation de la solution S1
Dans un premier réacteur, une solution d’algues est préparée en mélangeant 1 kg d'algues finement broyés (taille de particule inférieure à 200 µm) et 9 kg d'eau.
La solution contient principalement des algues brunes (de type Sargasse).
Ensuite, 0,2 kg de carbonate de sodium et 0,05 kg de propionate de sodium sont ajoutés.
L’agitation est une agitation mécanique à 300 tr/min pendant 2 h.
La solution est chauffée à une température inférieure à 80 °C, par exemple 45 °C, pendant 8 h.
Etape 2) : ajout d’une poudre de biomasse à la solution S1
La poudre de biomasse est préparée dans un deuxième réacteur. Dans cet exemple, les particules de biomasse sont des particules de noyaux d’olives (taille des particules inférieures à 200 µm). Les particules ont été torréfiées à 350°C ( ).
De telles particules fines sont particulièrement difficiles à injecter dans un réacteur de gazéification à flux entrainé (RFE), du fait de leur faible coulabilité qui occasionne des problèmes techniques de convoyage et blocage dans tout le système.
La poudre de biomasse est ajoutée à la première solution dans un réacteur de mélange.
Cette étape est réalisée, par gravité, ou à travers d’une pompe péristaltique (avec un débit par exemple de 0,1-1,0 m 3 /h). Une quantité de poudre de biomasse (1-100 kg) est mélangée avec la première solution d’algues (à 300 tr/min) pendant 2 h pour former une solution colloïdale.
Etape 3) : formation des billes dans le bain ionotropique
Un bain ionotropique contenant 10 kg de nitrate de calcium dissous dans 90 kg d'eau est préparé.
Afin de confirmer les propriétés de la composition de caoutchouc de la présente invention, dix compositions de caoutchouc (C1, C2, C3, C4 et C5 : exemples selon l'invention, T1 et T3 : références, et T2, T4 et T5 : exemples comparatifs) ont été utilisées. Chacune des formulations des compositions de caoutchouc est présentée dans les tableaux 1 et 3 avec les quantités des divers ingrédients exprimées en pce.
Chaque composition de caoutchouc a été produite comme suit : la charge renforçante, la matrice élastomère, la cire anti-ozone, la poudrette de caoutchouc lorsqu’elle est présente, l'agent plastifiant et les divers autres ingrédients, à l'exception du système de vulcanisation, ont été successivement introduits dans un mélangeur interne présentant une température initiale de la cuve égale à 60℃, le mélangeur interne de type « Banbury » étant rempli à environ 70% de son volume. Le travail thermomécanique (phase non productive) a ensuite été effectué en une seule étape d’une durée de 3 minutes à 4 minutes, jusqu'à ce qu’une température maximale de « chute » de 165℃ soit atteinte. Le mélange ainsi obtenu a été récupéré et refroidi, puis l'agent de vulcanisation (soufre) et l'accélérateur de vulcanisation (N-cyclohexyl-2-benzothiazolesulfénamide) du système de réticulation ont été incorporés sur un mélangeur externe (homo-finisseur) à une température de 30℃, le tout étant mélangé (phase productive) pendant une durée de plus de 5 minutes et de moins de 12 minutes.
Concernant la mesure de la résistance à l’ozone, elle est effectuée selon la méthode décrite ci-après. Après cuisson à 150°C pendant 40 min dans une presse à cloche, puis refroidissement à température ambiante (23°C) pendant un jour et ensuite étuvage à 77 °C sous air pendant 28 jours, 10 éprouvettes de chacune des compositions de caoutchouc à tester sont mises sur un trapèze à différentes élongations allant de 10% à 100% par pas de 10% d’élongation. Les éprouvettes dites « B15 » sont issues d'une plaque MFTR (appelée Monsanto) dont les deux bourrelets situés aux extrémités servent au maintien de l'éprouvette. Les éprouvettes dites « B15 » ont les dimensions suivantes : 78,5 mm *15 mm*1,5 mm. Au bout de 192 heures d’exposition à une température de 38°C et à un taux d’ozone de 50 ppm (parties pour cent millions), on note chaque faciès en fonction du nombre et de la profondeur des craquelures. Cette notation subjective va de 0 à 5 (0 : pas de craquelures ; 1 à 4 : présence de craquelures de plus en plus importantes et profondes ; 5 : rupture de l’éprouvette). La moyenne des notations de toutes les déformations est retenue comme critère de classification. Plus la moyenne est faible, meilleure est la performance de résistance à l’ozone.
Le dispositif 1 de fourniture de fluide cryogénique sous pression comprend un récipient isolé thermiquement et composé d’un réservoir 2 cryogénique interne délimitant un volume configuré pour le stockage de liquide cryogénique à pomper, par exemple de l’hydrogène liquide. Le récipient comprend en outre un réservoir 3 externe disposé autour du réservoir interne 2 en délimitant un volume étanche autour du réservoir 2 interne (de préférence un volume sous vide). Par exemple le réservoir interne 2 est logé dans le volume du réservoir 3 externe.
En configuration d’utilisation du dispositif 1, les réservoirs interne 2 et externe 3 s’étendent verticalement depuis des fonds inférieurs respectifs et sont refermés à leur extrémité supérieure par un ensemble de couvercle(s) 11, 12, 13 commun(s).
Par exemple, un couvercle 11 principal referme le réservoir externe 3 (par exemple par soudage). Ce couvercle 11 principal possède une ouverture pour le passage du réservoir interne 2 et cette ouverture est refermée de façon étanche par un autre couvercle 12 intermédiaire qui referme le réservoir 2 interne. Par exemple, le couvercle 12 intermédiaire est fixé par soudage sur le couvercle 11 principal. Enfin, le dispositif 1 peut comporter un troisième couvercle 13 support monté sur le couvercle 12 intermédiaire pour refermer de façon étanche un passage au sein du couvercle 12 intermédiaire. Ce couvercle 13 support peut être monté étanche de façon démontable (amovible) sur le couvercle 12 intermédiaire et peut servir de support pour un système de pompage du dispositif 1 et décrit plus en détail ci-dessous.
Le système de pompage 9, 10 monté sur l’ensemble de couvercle(s) possède une extrémité inférieure logée dans le volume délimité par le réservoir interne 2 et configurée pour y pomper le liquide cryogénique et une extrémité supérieure située au-dessus de l’ensemble de couvercle (à l’extérieur du récipient) comprenant le système d’actionnement chaud (moteur(s)).
Le dispositif 1 comprend une circuiterie 4 d’amenée de liquide cryogénique configurée pour alimenter le réservoir 2 interne avec du fluide cryogénique (fourni par une source). Le dispositif 1 comprend en outre une circuiterie 7 de refoulement configurée pour transférer le liquide cryogénique pompé par le système de pompage 9, 10 hors du réservoir 2 interne.
Le système de pompage comprend au moins une pompe 9, 10 à piston actionnée par un actionneur 19 de préférence linéaire. Comme illustré, le système de pompage comprend de préférence deux pompes à piston raccordées en parallèle à la circuiterie 7, 8 de refoulement et configurées pour être actionnées de façon décalées pour assurer un flux continu de liquide cryogénique pompé dans la circuiterie 7 de refoulement. C’est-à-dire que les deux pompes 9, 10 alternatives sont employées en parallèle et forme un unique étage de compression délivrant un flux à pression constante et en continu. Ceci permet de fournir des profils de débit massique contrôlés.
Chaque piston peut être entraîné par un par moteur 19, 20 linéaire respectif. Ceci permet un contrôle précis de la position et du cap du piston. Ceci permet par exemple une course moyenne de 5 cm à 50 cm, une fréquence modérée de l’ordre de 0,1 à 5 Hz et des forces modérées de 2 à 20 kN. L'entraînement par moteur linéaire permet un cycle non sinusoïdal tel qu'un profil carré pour un débit massique constant ou un fonctionnement à petite vitesse pendant la phase d'admission et à grande vitesse pendant la phase de compression.
L'arrangement comporte deux têtes distinctes fonctionnant à une phase de 180 degrés d’écart.
Chaque pompe à piston comprend par exemple un piston monté à l’extrémité d’un axe et qui coulisse selon un mouvement alternatif dans un cylindre pour réaliser des phases de compression et d’admission dans une chambre de compression. De préférence, chaque piston est mobile en translation dans un cylindre à corps unique. Ceci limite les coûts de pièces et d'assemblage. La tête de piston est de préférence vissée sur la tige pour être facilement remplacée.
Chaque extrémité inférieure de pompage peut comporter un clapet d’admission 119, 100 respectif et un clapet de refoulement respectif 219, 210.
Les clapets d’admission 119, 110 et de refoulement 219, 210 peuvent être disposés relativement pour optimiser la perte de charge à l'injection dans la chambre de compression pour limiter la génération de gaz de vaporisation (flash) à l’injection et ainsi optimiser le rendement volumétrique de la pompe. Par exemple, chaque pompe comprend un ensemble de fente(s) située(s) au niveau de l’axe et/ou du piston configuré pour assurer une évacuation de gaz lors des déplacements du piston.
La circuiterie 7 de refoulement comprend une conduite de refoulement ayant une extrémité inférieure reliée à l’extrémité inférieure du système de pompage 9, 10 et une extrémité supérieure raccordée au couvercles 13 support. Par exemple, les clapets de refoulement 219, 210 sont reliés en parallèle à une extrémité inférieure de la conduite de refoulement.
La conduite de refoulement s’étend de bas en haut et en configuration d’utilisation du dispositif 1, une partie de cette conduite de refoulement est immergée dans le liquide cryogénique à pomper. Cette configuration assure un échange de chaleur avec la réserve de liquide froid à pomper maintien en froid le fluide pompé avant sa sortie du récipient. Ceci assure la conservation de la température d'échappement dans des conditions cryogéniques.
Comme illustré à la , chaque pompe 9, 10 peut comprendre une tige 42 de piston qui s’étend verticalement dans le réservoir 2 interne et une structure 21 de support et de guidage de l’ensemble tige 42 et piston 43. Cette structure 21 de support et de guidage est monté autour de la tige 42 de piston à l’intérieur du réservoir 2 interne. La structure 21 de support et de guidage comprend par exemple un guide tubulaire muni d’épaulements à ses extrémités.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit comprenant des modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, dans lesquels : représente un dispositif électronique et un véhicule selon un mode de réalisation de l’invention. , et représentent un écran d’affichage du véhicule automobile de la durant des étapes du procédé de la . représente un tableau de bord durant une variante du procédé de la représente une mise en œuvre du procédé selon l’invention, selon un premier exemple de réalisation, par le dispositif électronique et le véhicule automobile de la .
En référence à la , le véhicule automobile 100 comprend un écran d’affichage tactile 140 à l’intérieur de l’habitacle du véhicule 100 et un module de géolocalisation satellitaire 120 du véhicule, tous deux reliés à un dispositif électronique 110 qui peut avoir l’architecture d’un microprocesseur. Le véhicule automobile comprend également un réservoir d’essence 130 et un tableau de bord 170 face à un volant de direction 150 et à un siège conducteur 160.
En référence aux figures 1 à 5, à l’étape S00 le véhicule 100, circule sur une chaussée 200 selon un premier itinéraire.
Le véhicule 100 comprend un indicateur de l’autonomie en l’énergie dans son habitacle.
L’indicateur de l’autonomie en l’énergie peut : Être, comme représenté , un indicateur de jauge d’essence 143 (commandé par le dispositif électronique 110 à partir d’une mesure du niveau d’essence du réservoir 130 reçu par le dispositif électronique 110) affiché par l’écran, Comprendre, comme représenté , selon un mode de réalisation où le véhicule 100 est hybride, un indicateur de jauge d’essence 171 (commandé par le dispositif électronique 130 à partir d’une mesure du niveau d’essence du réservoir 130 reçue par le dispositif électronique 110) et/ou un indicateur de niveau de chargement de batterie 172 (commandé à partir d’une mesure du niveau de chargement de la batterie reçu par le dispositif électronique 110).
En variante, l’indicateur de l’autonomie en l’énergie peut être, , la fenêtre 141 (dont l’affichage est commandé par le dispositif électronique 110) affichant le message « Le réservoir d’essence a atteint sa réserve » à l’écran 140, lorsque le niveau de remplissage du réservoir 130 (mesuré dans le réservoir 130) est en dessous d’un seuil de 5 litres.
Selon un mode de réalisation, figures 2 et 3, les indicateurs d’énergies 141 et 143 sont affichés au premier plan sur l’écran 140. Un autre affichage 142, affichant le premier itinéraire devant et à proximité du véhicule, peut être affiché en arrière-plan sur l’écran 140.
A l’étape S10, le dispositif électronique détecte un touché sur l’indicateur de l’autonomie en une énergie.
Dans le cas où l’indicateur est affiché par l’écran tactile 140 ( c’est le cas par exemple de la fenêtre 141 et de l’indicateur de jauge d’essence 143), le touché peut être détecté par l’intermédiaire de l’écran tactile 140.
Dans le cas où l’indicateur est affiché par le tableau de bord 170 ( c’est le cas de l’indicateur de jauge d’essence 171 et de l’indicateur de niveau de chargement de batterie 172), le touché peut être détecté par un bouton ou une surface capacitive du tableau de bord (au droit de l’indicateur) apte à détecter un touché.
Suite à l’étape S10, le dispositif électronique 110 recherche et identifie, à l’étape S20, les stations de ravitaillement les plus proches du véhicule 100 à partir de la position du véhicule 100 (la position du véhicule 100 est par exemple reçue de la part du module de géolocalisation satellitaire 120) dans une carte routière 111, dans une mémoire du dispositif électronique 110.
Il s’agit par exemple de la liste 144 des stations St1, St2, St3 et St4.
A l’étape S30, le dispositif électronique 110 commande l’affichage de la liste 144 à l’écran 140 comme représenté .
est une vue de dessus d’un aéronef selon un troisième exemple de réalisation de l’invention ;
EXPOSÉ DÉTAILLÉ D’UN EXEMPLE DE RÉALISATION
Les Figs. 1 et 10 montrent un aéronef 1 qui comporte un fuselage 10 et deux caissons de voilure 108 portant chacun un système de propulsion 109, par exemple du type turboréacteur ou turbopropulseur.
Dans la description qui suit, les termes relatifs à une position sont pris en référence à un aéronef en position normale de vol, c'est-à-dire comme il est représenté sur les Figs. 2, 9 et 11. Dans la description qui suit, et par convention, on appelle X la direction longitudinale du fuselage qui est horizontale lorsque l’aéronef est au sol, on appelle Y la direction transversale qui est horizontale lorsque l’aéronef est au sol, et Z la direction verticale qui est verticale lorsque l'aéronef est au sol, ces trois directions X, Y et Z étant orthogonales entre elles.