CA1265997A - Centrale hydraulique immergee pour la commande d'une station sous-marine d'exploitation petroliere - Google Patents
Centrale hydraulique immergee pour la commande d'une station sous-marine d'exploitation petroliereInfo
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Abstract
Un réservoir rempli de fluide communique au moyen d'une ouverture centrale avec l'intérieur d'une vessie souple isolant le contenu du réservoir de l'environnement marin et assurant l'égalisation de la pression à l'intérieur du réservoir avec la pression hydrostatique extérieure. Une cloison interne divise le réservoir en deux compartiments, le compartiment central auquel aboutit une conduite de fluide détendu et logeant une pompe de refoulement vers la plateforme et de vidange d'eau et le compartiment annulaire périphérique logeant des pompes de refoulement de fluide comprimé vers les accumulateurs. Installation servant de centrale hydraulique autonome ou de réservoir de stockage de fluide, lorsque l'alimentation en fluide sous pression se fait de la surface.
Description
59~7 La présente invention se rapporte à une centrale hydraulique immergée pour la commande d'une station sous-marine d'exploitation pétrolière.
Des stations sous-marines d'exploitation pétrolière, par exemple telles que décrites dans les brevets français publiés sous les numéros 2,371,552 et 2,555,249 au nom de la déposante, sont conçues pour fonctionner de façon autonome.
Leurs nombreux organes, tels que les vannes des arbres de Noël, des boucles de connexion pétrolière et les vannes manifold, sont commandés à distance au moyen de circuits électro-hydrauliques.
L'énergie mécanique provient des accumulateurs de fluide sous pression immergés à proximité ou logés dans la station même, par exemple dans le module de commande centrale.
Les accumulateurs peuvent être alimentés en fluide hydraulique de haute pression (HP) ou de très haute pression (THP), soit exclusivement à partir de la plateforme de surface, soit à partir d'une centrale hydraulique immergée, dont la défaillance doit être palliée par une alimentation de secours de la surface.
Après avoir été détendus à basse pression à la suite de commandes effectuées, les fluides circulant en circuit fermé doivent retourner vers la centrale pour être recomprimés à la pression voulue. Avant d'être expédié
vers la centrale, le fluide de basse pression ~BP) doit être débarrassé de gaz dissous et d'eau accumulée.
L'objet de la présente invention est une centrale hydraulique immergée d'une station sous-marine d'exploitation pétrolière, dont le réservoir équipé de compresseurs de fluides remplit les fonctions d'une centrale autonome, mais qui peut également, grace à ses moyens pour la détection, séparation et élimination d'eau et de gaz, ne .. , 7 ~iS~7 servir en cas de nécessité, que de réservoir de stockage de fluide de basse pression, lorsque l'alimentation en fluide sous pression se fait à partir de la surface.
Selon la présente invention, il est donc prévue une centrale hydraulique immergée pour la commande d'une station sous-marine d'exploitation pétrolière, qui comprend:
- un réservoir rempli de fluide communiquant au moyen d'une ouverture centrale avec l'intérieur d'une vessie souple fixée à son sommet et isolant le contenu du réservoir de l'environnement marin, ledit réservoir étant divisé au moyen d'une cloison interne annulaire, coaxiale et évasée vers le haut en deux compartiments, le compartiment central auquel aboutit une conduite de fluide hydraulique détendu ayant servi à actionner des organes de la station et logeant une pompe de refoulement de fluide vers la plateforme de surface ou de vidange d'eau et le compartiment annulaire périphérique, dans lequel sont logées des pompes refoulant le fluide comprimé vers les accumulateurs ou directement vers les organes de la station à commander.
Au dessus du réservoir peut être fixée une cloche ouverte au sommet, à l'i.ntérieur de laquelle est placée la vessie, dont le bord est fixé sur un flasque annulaire définissant l'ouverture centrale du réservoir, ladite vessie contribuant à l'égalisation de la pression à l'intérieur du réservoir avec la pression hydrostatique extérieure et permettant d'ajuster le volume du réserv~ir au volume constituant la réserve de fluide nécessaire pour la commande de la sta~ion.
De préférence, la vessie comprend dans sa partie centrale un disque rigide coopérant avec un détecteur de niveau et un contacteur d'alarme logés à l'intérieur du réservoir.
Le fond du compartiment central peut être agencé
en bac pour eau de décantation muni de détecteurs de niveau ,~.
~59~7 - 2a -et de la pompe de vidange.
Avantageusement, les moteurs actionnant les pompes se trouvent à l'extérieur du réservoir pour être refroidis par l'eau de mer.
Un emplacement au sommet du réservoir muni d'une chicane sert de piège /
/
//
ff ' 3 1~59~7 à gaz et est pourvu d'un détecteur de présence de gaz et d'un d~tendeur.
U'autres particularités de l'invention apparaitront à la lumière de la des-cription d'un mode de réalisation présenté à titre d'exemple et illustré
à l'aide de la figure unique.
A l'intérieur d'un réservoir 1 rempli de fluide est placée une cloison 2 en forme d'entonnoir coaxial par rapport au réserYoir et dont 12 partie évasée vers l'extérieur 2a favorise la remontée de bulles de gaz et la décantation d'eau. La cloison 2 sépare l'int~rieur du réservoir 1 en un compartiment central 3 et un compartiment annulaire périphérique 4 qui ne lU communiquent entre eux que par dessus la cloison 2.
Uans la partie périphérique 4 sont logées deux pompes 5 de haute pression (HP) et 6 de très haute pression (THP) entrainées par des moteurs 7 logés à l'extérieur ~u réservoir 1 et refroidis par l~eau de mer.
Les refoulements des pompes 5 et 6 sont reliés par des conduites HP et THP
aux accumulateurs de fluides respectifs non représentés, avec interposition de capteurs de pression 5a, 6a, de clapets anti-retour 5b, 6b et de clapets de décharge réglable 5c, 6c.
Dans le compartiment central 3 sont plaGés deux détecteurs d'eau 14 et 15 placés à des niveaux différents. A la Dartie supérieure du compartiment ~0 central 3 aboutit par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour 10 et d'un débitmètre 11 une conduite 1~ refoulant vers le réservoir le fluide ayant servi à actionner les organes de la station.
Grâce à la clcison 2 servant de décanteur, les gaz remontent vers le sommet du réservoir pourvu d'une chicane 13 et formant un piège à gaz 28, sans pénétrer dans le compartiment périphérique 4. Par ailleurs, les gouttelettes d'eau descendent au fond du compartiment central 3 muni de détecteurs d'eau 14 et 15. Le sommet du réservoir formant le piège à gaz est muni d'un détec-teur de présence de gaz 18 et d'un clapet taré, détendeur de surpressian 16 permettant aux gaz de s'échapper à l'extérieur du réservoir.
A proximité du fond du compartiment central 3 est logée une pompe de basse ~59~7 pression 8 commandee par un moteur 9 place ~ l extérieur du r~servoir.
La pompe 8 est reli~e du côté du refoulement par une conduite BP, sur la- -quelle est installé un clapet de décharge 8e. Elle sert ~ acheminer le fluide ~ la surface ou à soutirer l'eau détectée par les d~tecteurs 14 et 15. A la pompe 8 est relié une conduite munie d'un clapet 8c qui sert de clapet ~e dépression entre le milieu environnant et le fluide du réser-voir.
Le fluide hydraulique circulant en circuit fermé, le reservoir doit com-porter un disp~sitif d'équilibrage de la pression a~ec la pression hydrostatique de l'environnement marin. A cette fin, le réservoir 1 est surmonté d'une cloche 20 ouverte à son sommet par un orifice 3û, par l intermédiaire de laquelle cloche,l intérleur du réservoir communique au moyen d une ouverture centrale 21. Une vessie souple et déformable 22, dont l'intérieur communique aussi avec le réservoir 1 par l'inter-médiaire de l'ouverture centrale 21, est plac~e ~ l'intérieur de la cloche20 isolant herm~tiquement l'int~rieur du réservoir de l'environnement marin.
La vessie ou membrane 22 contribue à l'égalisation de la pression à l'in-t~rieur du réservoir avec la pression hydrostatique extérieure et permet d'ajuster le volume du réservoir au volume variable constituant la réserve de fluide nécessaire pour le contrôle de la station sous-marine.
Les bords de son ouverture, par laquelle la vessie communique avec l'in-térieur du réservoir, sont fixés sur un flasque annulaire 23 définissant l'ouverture centrale 21 et ses parois latérales sont plaquées contre les parois intérieures de la cloche 2û.
Dans sa partie centrale, la vessie 21 porte un disque rigide 24. Axiale-ment ~ l'intérieur du réservoir est plac~ sur un socle 25 un détecteur de niveau 26 et un contacteur d'alarme 27 coopérant avec le disque 24 et permettant de signaler le niveau de fluide remplissant le réservoir.
i5997 En cas de défaillance des groupes moteur et pompe HP et THP, on prévoit l'alimentation de secours des accumulateurs par une centrale hydraulique de surface et, puisque le fluide circule en circuit fermé, la pompe de basse pression BP permet de restituer en surface le fluide revenant de la station. Le reservoir 1 fonctionne alors comme un réservoir de sto-ckage et de séparation d'eau et de gaz.
Des stations sous-marines d'exploitation pétrolière, par exemple telles que décrites dans les brevets français publiés sous les numéros 2,371,552 et 2,555,249 au nom de la déposante, sont conçues pour fonctionner de façon autonome.
Leurs nombreux organes, tels que les vannes des arbres de Noël, des boucles de connexion pétrolière et les vannes manifold, sont commandés à distance au moyen de circuits électro-hydrauliques.
L'énergie mécanique provient des accumulateurs de fluide sous pression immergés à proximité ou logés dans la station même, par exemple dans le module de commande centrale.
Les accumulateurs peuvent être alimentés en fluide hydraulique de haute pression (HP) ou de très haute pression (THP), soit exclusivement à partir de la plateforme de surface, soit à partir d'une centrale hydraulique immergée, dont la défaillance doit être palliée par une alimentation de secours de la surface.
Après avoir été détendus à basse pression à la suite de commandes effectuées, les fluides circulant en circuit fermé doivent retourner vers la centrale pour être recomprimés à la pression voulue. Avant d'être expédié
vers la centrale, le fluide de basse pression ~BP) doit être débarrassé de gaz dissous et d'eau accumulée.
L'objet de la présente invention est une centrale hydraulique immergée d'une station sous-marine d'exploitation pétrolière, dont le réservoir équipé de compresseurs de fluides remplit les fonctions d'une centrale autonome, mais qui peut également, grace à ses moyens pour la détection, séparation et élimination d'eau et de gaz, ne .. , 7 ~iS~7 servir en cas de nécessité, que de réservoir de stockage de fluide de basse pression, lorsque l'alimentation en fluide sous pression se fait à partir de la surface.
Selon la présente invention, il est donc prévue une centrale hydraulique immergée pour la commande d'une station sous-marine d'exploitation pétrolière, qui comprend:
- un réservoir rempli de fluide communiquant au moyen d'une ouverture centrale avec l'intérieur d'une vessie souple fixée à son sommet et isolant le contenu du réservoir de l'environnement marin, ledit réservoir étant divisé au moyen d'une cloison interne annulaire, coaxiale et évasée vers le haut en deux compartiments, le compartiment central auquel aboutit une conduite de fluide hydraulique détendu ayant servi à actionner des organes de la station et logeant une pompe de refoulement de fluide vers la plateforme de surface ou de vidange d'eau et le compartiment annulaire périphérique, dans lequel sont logées des pompes refoulant le fluide comprimé vers les accumulateurs ou directement vers les organes de la station à commander.
Au dessus du réservoir peut être fixée une cloche ouverte au sommet, à l'i.ntérieur de laquelle est placée la vessie, dont le bord est fixé sur un flasque annulaire définissant l'ouverture centrale du réservoir, ladite vessie contribuant à l'égalisation de la pression à l'intérieur du réservoir avec la pression hydrostatique extérieure et permettant d'ajuster le volume du réserv~ir au volume constituant la réserve de fluide nécessaire pour la commande de la sta~ion.
De préférence, la vessie comprend dans sa partie centrale un disque rigide coopérant avec un détecteur de niveau et un contacteur d'alarme logés à l'intérieur du réservoir.
Le fond du compartiment central peut être agencé
en bac pour eau de décantation muni de détecteurs de niveau ,~.
~59~7 - 2a -et de la pompe de vidange.
Avantageusement, les moteurs actionnant les pompes se trouvent à l'extérieur du réservoir pour être refroidis par l'eau de mer.
Un emplacement au sommet du réservoir muni d'une chicane sert de piège /
/
//
ff ' 3 1~59~7 à gaz et est pourvu d'un détecteur de présence de gaz et d'un d~tendeur.
U'autres particularités de l'invention apparaitront à la lumière de la des-cription d'un mode de réalisation présenté à titre d'exemple et illustré
à l'aide de la figure unique.
A l'intérieur d'un réservoir 1 rempli de fluide est placée une cloison 2 en forme d'entonnoir coaxial par rapport au réserYoir et dont 12 partie évasée vers l'extérieur 2a favorise la remontée de bulles de gaz et la décantation d'eau. La cloison 2 sépare l'int~rieur du réservoir 1 en un compartiment central 3 et un compartiment annulaire périphérique 4 qui ne lU communiquent entre eux que par dessus la cloison 2.
Uans la partie périphérique 4 sont logées deux pompes 5 de haute pression (HP) et 6 de très haute pression (THP) entrainées par des moteurs 7 logés à l'extérieur ~u réservoir 1 et refroidis par l~eau de mer.
Les refoulements des pompes 5 et 6 sont reliés par des conduites HP et THP
aux accumulateurs de fluides respectifs non représentés, avec interposition de capteurs de pression 5a, 6a, de clapets anti-retour 5b, 6b et de clapets de décharge réglable 5c, 6c.
Dans le compartiment central 3 sont plaGés deux détecteurs d'eau 14 et 15 placés à des niveaux différents. A la Dartie supérieure du compartiment ~0 central 3 aboutit par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour 10 et d'un débitmètre 11 une conduite 1~ refoulant vers le réservoir le fluide ayant servi à actionner les organes de la station.
Grâce à la clcison 2 servant de décanteur, les gaz remontent vers le sommet du réservoir pourvu d'une chicane 13 et formant un piège à gaz 28, sans pénétrer dans le compartiment périphérique 4. Par ailleurs, les gouttelettes d'eau descendent au fond du compartiment central 3 muni de détecteurs d'eau 14 et 15. Le sommet du réservoir formant le piège à gaz est muni d'un détec-teur de présence de gaz 18 et d'un clapet taré, détendeur de surpressian 16 permettant aux gaz de s'échapper à l'extérieur du réservoir.
A proximité du fond du compartiment central 3 est logée une pompe de basse ~59~7 pression 8 commandee par un moteur 9 place ~ l extérieur du r~servoir.
La pompe 8 est reli~e du côté du refoulement par une conduite BP, sur la- -quelle est installé un clapet de décharge 8e. Elle sert ~ acheminer le fluide ~ la surface ou à soutirer l'eau détectée par les d~tecteurs 14 et 15. A la pompe 8 est relié une conduite munie d'un clapet 8c qui sert de clapet ~e dépression entre le milieu environnant et le fluide du réser-voir.
Le fluide hydraulique circulant en circuit fermé, le reservoir doit com-porter un disp~sitif d'équilibrage de la pression a~ec la pression hydrostatique de l'environnement marin. A cette fin, le réservoir 1 est surmonté d'une cloche 20 ouverte à son sommet par un orifice 3û, par l intermédiaire de laquelle cloche,l intérleur du réservoir communique au moyen d une ouverture centrale 21. Une vessie souple et déformable 22, dont l'intérieur communique aussi avec le réservoir 1 par l'inter-médiaire de l'ouverture centrale 21, est plac~e ~ l'intérieur de la cloche20 isolant herm~tiquement l'int~rieur du réservoir de l'environnement marin.
La vessie ou membrane 22 contribue à l'égalisation de la pression à l'in-t~rieur du réservoir avec la pression hydrostatique extérieure et permet d'ajuster le volume du réservoir au volume variable constituant la réserve de fluide nécessaire pour le contrôle de la station sous-marine.
Les bords de son ouverture, par laquelle la vessie communique avec l'in-térieur du réservoir, sont fixés sur un flasque annulaire 23 définissant l'ouverture centrale 21 et ses parois latérales sont plaquées contre les parois intérieures de la cloche 2û.
Dans sa partie centrale, la vessie 21 porte un disque rigide 24. Axiale-ment ~ l'intérieur du réservoir est plac~ sur un socle 25 un détecteur de niveau 26 et un contacteur d'alarme 27 coopérant avec le disque 24 et permettant de signaler le niveau de fluide remplissant le réservoir.
i5997 En cas de défaillance des groupes moteur et pompe HP et THP, on prévoit l'alimentation de secours des accumulateurs par une centrale hydraulique de surface et, puisque le fluide circule en circuit fermé, la pompe de basse pression BP permet de restituer en surface le fluide revenant de la station. Le reservoir 1 fonctionne alors comme un réservoir de sto-ckage et de séparation d'eau et de gaz.
Claims (8)
1. Centrale hydraulique immergée pour la commande d'une station sous-marine d'exploitation pétrolière, comprenant:
- un réservoir rempli de fluide communiquant au moyen d'une ouverture centrale avec l'intérieur d'une vessie souple fixée à son sommet et isolant le contenu du réservoir de l'environnement marin, et - une cloison interne annulaire, coaxiale et évasée vers le haut qui divise ledit réservoir en deux compartiments, un compartiment central auquel aboutit une conduite de fluide hydraulique détendu ayant servi à
actionner des organes de la station et logeant une pompe de refoulement de fluide vers une plateforme de surface ou de vidange d'eau et un compartiment annulaire périphérique, dans lequel sont logées des pompes refoulant le fluide comprimé vers des accumulateurs ou directement vers les organes de la station à commander.
- un réservoir rempli de fluide communiquant au moyen d'une ouverture centrale avec l'intérieur d'une vessie souple fixée à son sommet et isolant le contenu du réservoir de l'environnement marin, et - une cloison interne annulaire, coaxiale et évasée vers le haut qui divise ledit réservoir en deux compartiments, un compartiment central auquel aboutit une conduite de fluide hydraulique détendu ayant servi à
actionner des organes de la station et logeant une pompe de refoulement de fluide vers une plateforme de surface ou de vidange d'eau et un compartiment annulaire périphérique, dans lequel sont logées des pompes refoulant le fluide comprimé vers des accumulateurs ou directement vers les organes de la station à commander.
2. Centrale selon la revendication 1, dans laquelle au dessus du réservoir est fixée une cloche ouverte au sommet, à l'intérieur de laquelle est placée la vessie, dont le bord est fixé sur un flasque annulaire définissant l'ouverture centrale du réservoir, ladite vessie contribuant à l'égalisation de la pression à l'intérieur du réservoir avec la pression hydrostatique extérieure et permettant d'ajuster le volume du réservoir au volume constituant la réserve de fluide nécessaire pour la commande de la station.
3. Centrale selon la revendication 2, dans laquelle la vessie comprend dans sa partie centrale un disque rigide coopérant avec un détecteur de niveau et un contacteur d'alarme logés à l'intérieur du réservoir.
4. Central selon la revendication 3, dans laquelle le fond du compartiment central est agencé en bac pour eau de décantation muni de détecteurs de niveau et de la pompe de vidange.
5. Centrale selon la revendication 1, dans laquelle la vessie comprend dans sa partie centrale un disque rigide coopérant avec un détecteur de niveau et un contacteur d'alarme logés à l'intérieur du réservoir.
6. Centrale selon la revendication 5, dans laquelle le fond du compartiment central est agencé en bac pour eau de décantation muni de détecteurs de niveau et de la pompe de vidange.
7. Centrale selon la revendication 1, 4 ou 6, dans laquelle les pompes sont actionnées par des moteurs placés à l'extérieur du réservoir et refroidis à l'eau de mer.
8. Centrale selon la revendication 1, 4 ou 6, dans laquelle un emplacement au sommet du réservoir muni de chicane sert de piège à gaz et est pourvu d'un détecteur de présence de gaz et d'un détendeur.
Applications Claiming Priority (2)
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| GB (1) | GB2170274B (fr) |
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| CN103806489B (zh) * | 2007-03-20 | 2017-07-07 | 托马斯·J·克里扎克 | 用于在水生环境中收回人工制品和根除入侵物种的设备、系统和方法 |
| EP3555482A4 (fr) * | 2016-12-16 | 2020-08-12 | Baker Hughes, a GE company, LLC | Compensateur de pression de lubrifiant de moteur électrique destiné à un moteur de pompe submersible |
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