FR2473647A1 - Appareil, tel qu'une pompe sans tige, et procede destines a pomper des fluides souterrains en les faisant passer dans un train de tiges de production - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un appareil destiné au pompage du fluide d'un puits souterrain dans un train de tiges de production. Cet appareil comporte un dispositif 12 de pompage qui est relié au train de tiges 13 de production et qui réagit à l'application périodique d'une pression au fluide contenu dans ce train de tiges 13 en faisant passer par pompage le fluide du puits W dans le train de tiges 13, et un dispositif 11 qui applique périodiquement une certaine pression au fluide contenu dans le train de tiges 13 afin d'actionner le dispositif 12 de pompage et de fournir, retenir et sensiblement réutiliser de l'énergie contenue et passant dans le train de tiges 13 de production. Domaine d'application : pompage du pétrole dans les puits à basse pression. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

L'invention concerne d'une manière générale un système de pompage sans

tige, destiné à un puits de pétrole, par exemple, et en particulier un système de pompage sans tige comportant une unité de surface destinée à appliquer un fluide sous pression à un conduit d'écoulement de fluide, et une pompe souterraine qui réagit à la pression du fluide pour

faire monter les fluides du puits dans le conduit.

Actuellement, les puits de pétrole à basse pression, sans écoulement naturel, constituent plus d'environ 90 % des puits de pétrole de certains pays tels que les Etats-Unis d'Amérique. Il existe divers moyens destinés à réaliser un pompage dans ces puits de pétrole, le plus courant de ces moyens de pompage étant la pompe souterraine du type à tiges de pompage. D'autres types de pompe comprennent des pompes souterraines à commande électrique et à commande hydraulique. Une caractéristique commune à toutes ces pompes souterraines est qu'elles utilisent chacune un mécanisme séparé de transmission d'énergie autre que le conduit de production pour fournir l'énergie de commande à la pompe, ce qui entraîne l'utilisation de circuits de transmission d'énergie coûteux, demandant un entretien et un

coût considérables.

Bien que les pompes du type à tiges de pompage ne

soient pas les plus efficaces du point de vue de la consomma-

tion d'énergie, elles sont probablement les plus fiables.

Cependant, les défaillances des tiges de pompage constituent encore un problème grave, car des études ont montré qu'une tige de pompage présente en moyenne une défaillance une fois tous les deux ans. Ces défaillances entraînent des coûts

élevés de réparation et d'entretien.

Plusieurs essais ont porté sur la mise en oeuvre d'un système de pompage souterrain sans tiges, n'exigeant pas la mise en place d'un dispositif de transmission d'énergie pour actionner la pompe. Ce type de système de pompage comprend généralement une unité de surface qui est reliée à la pompe souterraine par un seul conduit de fluide. L'unité de surface actionne la pompe souterraine en appliquant une pression au fluide contenu dans le conduit afin de comprimer un dispositif élastique situé dans la pompe et de déplacer un piston coulissant pour aspirer le fluide du puits et l'introduire dans une chambre de pompage. Lorsque l'unité de surface relâche la pression, le dispositif élastique de la pompe souterraine déplace le piston et fait monter le fluide de la chambre de pompage dans le conduit. De tels systèmes sont décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique

N0 2 058 455, N0 2 123 139, N' 2 126 880 et N' 2 508 609.

Cependant, ces systèmes de pompage souterrains actionnés par pression présentent certains problèmes qui leur sont propres. Lorsque la pression du fluide est appliquée au conduit, l'énergie réelle fournie au système est beaucoup

plus grande que l'énergie fournie à la pompe souterraine.

Etapt donné que plusieurs milliers de mètres séparent généra-

lement l'unité de surface de la pompe souterraine, un travail considérable est demandé pour comprimer le fluide dans le conduit qui est ainsi ballonné et pour déplacer le fluide afin de comprimer le dispositif élastique ou ressort de la pompe souterraine. Dans ces systèmes, la quantité d'énergie consommée pour la compression -et le ballonnement est en général plus grande que celle utilisée pour actionner la pompe souterraine. Etant donné que la pression est simplement relâchée, en général à la pression atmosphérique, pendant la prise de production, l'énergie utilisée pour la compression

est perdue.

L'invention concerne un appareil de pompage de fluides d'un puits souterrain par un traix de tiges de production. L'appareil comporte des pompes qui sont reliées

au train de tiges de production et qui réagissent à l'appli-

cation périodique d'une pression au fluide contenu dans le train de tiges de production pour faire passer par pompage ce fluide du puits dans le train de tiges de production. Des moyens sont utilisés pour appliquer périodiquement une pression au fluide contenu dans le train de tiges de production afin d'actionner les pompes et de fournir, retenir, et réutiliser sensiblement l'énergie contenue et passant dans le train de tiges de production. Ce dernier libère l'énergie potentielle emmagasinée pendant les cycles d'application de pression. Les moyens destinés à appliquer périodiquement la pression comprennent également un dispositif destiné à convertir une partie de l'énergie

potentielle libérée en énergie cinétique.

L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel: - la figure 1 est une élévation schématique, avec coupe partielle, du système de pompage sans tiges selon l'invention, pendant le mouvement de descente des éléments de pompage; et - la figure 2 est une élévation schématique, avec coupe partielle, du système de pompage sans tiges de la figure 1, pendant le mouvement de montée des éléments de

pompage.

Les figures 1 et 2 représentent schématiquement le système de pompage sans tiges selon l'invention. Ce système de pompage comprend une unité de surface représentée globalement en 11 et une pompe souterraine commandée par pression, représentée globalement en 12. L'unité 11 de surface et la pompe souterraine 12 commandée par pression communiquent avec les extrémités opposées d'un train de tiges 13 de production. L'unité 11 de surface est destinée à appliquer périodiquement une pression au fluide contenu dans le train de tiges 13 de production afin d'actionner la pompe souterraine 12. En plus d'actionner la pompe souterraine 12, cette pression produit une dilatation radiale-ou un effet de "ballonnement" sur le train de tiges de production, de sorte que de l'énergie potentielle est emmagasinée dans ce train de tiges. De plus, cette même pression provoque une compression des fluides contenus dans le train de tiges de production,

entraînant un emmagasinage supplémentaire d'énergie poten-

tielle. L'énergie fournie à la pompe souterraine est utilisable et elle est consommée pour faire monter les fluides. L'énergie de 'ballonnement" du train de tiges et l'énergie de compression du fluide doivent être fournies pour actionner la pompe, mais elles sont sensiblement récupérées

pour être réutilisées périodiquement.

L'unité 11 de surface comprend un dispositif destiné à convertir l'énergie potentielle emmagasinée dans le train de tiges de production et dans le fluide comprimé en une forme d'énergie convenable permettant de réappliquer la pression au fluide afin d'actionner la pompe souterraine 12 lors du cycle suivant, ce qui permet d'accroître le rendement du système de pompage sans tiges. Comme décrit ci-après, les figures 1 et 2 représentent chacune une partie particulière

du cycle de pompage.

La pompe souterraine 12 est reliée au train de tiges 13 de production qui aboutit au sommet d'un puits G constitué par un sondage B foré précédemment. Un tubage ou autre colonne 14 est introduit dans le sondage B afin d'empêcher ses parois de s'effondrer. Le tubage 14 présente des orifices 15 réalisés par perforation de ses parois latérales afin de permettre aux fluides de s'écouler d'une zone W de production du puits à l'intérieur du tubage 14, de manière qu'un anneau de fluide atteignant un niveau L entoure

la pompe souterraine 12.

La pompe souterraine 12 comprend un ensemble 16 à piston comportant une tête inférieure 18 de piston qui est montée de manière à pouvoir coulisser à l'intérieur d'une chambre 19, et une tige 20 de piston de diamètre réduit, montée de manière à pouvoir coulisser dans un orifice 21 formé dans l'extrémité supérieure de la chambre 19. Si cela est souhaité, la surface annulaire extérieure de la tête 18 du piston peut porter des organes convenables d'étanchéité s'appliquant hermétiquement contre les parois latérales de la chambre 19. De même, la surface annulaire de l'orifice 21 peut comporter des joints convenables assurant l'étanchéité

avec la surface extérieure de la tige 20 du piston.

La chambre 19 du piston présente un orifice 22 d'aspiration formé dans son extrémité inférieure et destiné à recevoir le fluide provenant de l'anneau de fluide contenu dans le tubage 14. Un ressort hélicoïdal 23 de compression porte par son extrémité supérieure contre la surface inférieure du piston 18 et il repose par son extrémité inférieure sur la surface inférieure de la chambre 19 du piston. Comme décrit ci-après, le ressort 23 exerce sur l'ensemble 16 à piston une force ascendante qui est utilisée pour faire monter les fluides dans le train de tiges 13 de production. L'ensemble 16 à piston comporte également un clapet supérieur 24 de retenue situé au sommet de la tige 20 du piston et établissant une communication sélective entre l'intérieur du train de tiges 13 de production et un canal 25 d'écoulement de fluides, situé au centre de l'ensemble 16 à piston. Un clapet inférieur 26 de retenue, placé dans le piston 18, établit une communication sélective entre la partie de la chambre 19 située au-dessous du piston 18 et le canal 25. Deux canaux 27 forment un passage d'écoulement de fluides entre le canal 25 et une cavité 28 de pompage. Cette cavité 28 est le volume défini entre la partie supérieure de

la chambre 19 du piston et la tige 20 du piston 18.

Le mouvement alternatif de l'ensemble 16 à piston a pour effet de faire monter le fluide contenu dans la partie inférieure de la chambre 19 afin de le faire passer dans le train de tiges 13 de production. Lors de la course descendante de l'ensemble 16 à piston, le clapet supérieur 24 de retenue est fermé et le clapet inférieur 26 de retenue est ouvert de manière que le fluide se trouvant au-dessous du piston 18 s'écoule par les canaux 27 et pénètre dans la cavité 28 de pompage. Lors de la course ascendante de l'ensemble 16 à piston, le clapet inférieur 26 de retenue est fermé et le clapet supérieur 24 de retenue est ouvert de manière que le fluide contenu dans la cavité 28 de pompage s'écoule par les canaux 27 et s'élève par le canal 25 dans le train de tiges 13 de production. Le fonctionnement de la pompe souterraine 12 sera décrit plus en détail ciaprès, à la

suite de la description de l'unité 11 de surface.

L'unité 11 de surface comprend une pompe 31 de surface destinée à appliquer périodiquement une certaine pression au fluide contenu dans le train de tiges 13 de production afin d'actionner la pompe souterraine 12. La pompe 31 de surface comprend un ensemble 32 à piston qui comporte une tête 33 de piston pouvant coulisser dans une chambre 34 de pompage, et une tige tubulaire 35 de piston qui peut coulisser dans un orifice ménagé dans la paroi supérieure de la chambre 34. Un ressort hélicoïdal 36 de compression est logé dans une cavité cylindrique formée dans la tige 35 du piston. L'extrémité inférieure de ce ressort 36 repose sur l'extrémité inférieure de la cavité cylindrique et son extrémité supérieure exerce une force orientée vers le haut sur un support 37 de contre-came. Le support 37 est monté de manière à pouvoir coulisser à l'intérieur de la tige 35 de

piston et il comporte un organe au moyen duquel une contre-

came ou un galet suiveur 38 est monté de manière à pouvoir tourner. Le ressort 36 est un ressort de limitation de force qui permet au système de rattraper automatiquement les changements de volume de fluide déplacé à la suite de variations de compressibilité du fluide et de sa densité. Le fluide provenant du puits W n'est pas un mélange homogène et il comprend généralement divers mélanges d'eau, de gaz et de pétrole, chaque mélange pouvant avoir une densité et une compressibilité différentes. Cesmélanges changeants peuvent demander à l'ensemble 32 à piston de surface de produire des pressions et des courses différentes afin de fournir une quantité constante d'énergie à la pompe souterraine 12. Le ressort 36 constitue un élément qui permet à l'ensemble 32 à piston de surface de réaliser un pompage portant sur un volume variable, ce ressort étant suffisamment puissant pour supporter la compressibilité maximale prévue pour les fluides, tout en protégeant le système contre les'pressions excessives. Une came 39 et un volant d'inertie 41 sont convenablement montés sur un axe commun de rotation. Un bras 42 de support comporte un élément permettant de positionner, en les faisant tourner, la came 39 et le volant 41 d'inertie au-dessus du galet 38 afin que ce dernier porte contre la

came 39.

La came 39 permet de régler en fonction du temps la course de l'ensemble 32 à piston. La came 39 peut être conçue pour rattraper des variations de la vitesse de rotation du volant d'inertie ou, dans un système à volant d'inertie à rotation continue, pour produire différents cycles de compression et de détente. De plus, dans certains cas, il peut être souhaitable de ménager un temps d'arrêt à la pression minimale du système afin de permettre un écoule- ment de la production sans déplacement de l'ensemble à piston

de surface.

Un moteur électrique 43 est relié à une source d'alimentation en énergie électrique (non représentée) et il comporte un mécanisme d'entraînement qui est en prise avec le volant d'inertie 41 afin de restituer de l'énergie au système. Le moteur 43 peut être du type à courant alternatif ou à courant continu, fonctionnant de manière continue, ou bien il peut être commandé afin de ne fournir que la quantité

d'énergie nécessaire au système.

Un orifice 44 de sortie est réalisé dans la paroi latérale de la chambre 34 de pompage de surface. La position de cet orifice 44 dans la chambre 34 est telle que le fluide peut s'écouler de la chambre 34 dans l'orifice 44 uniquement lorsque l'ensemble 32 à piston exécute la partie supérieure de sa course et que la pression du fluide est voisine du minimum. Une soupape 45 de réglage de contrepression est montée entre l'orifice 44 de sortie et une conduite 46 de production. Cette soupape 45 maintient à une pression minimale choisie le fluide circulant dans le système. En général, la pression minimale est choisie de manière à être supérieure à la pression de vapeur du fluide contenu dans le train de tiges 13 de production afin de minimiser la formation de poches gazeuses dans le fluide. La présence de bulles de gaz libres dans le train de tiges 13 de production peut entraîner des variations importantes du volume de fluide pompé et des pertes thermodynamiques irrécupérables. Ainsi, si la pression du fluide est maintenue au-dessus de la pression de vapeur, il est possible d'éviter la formation de

bulles de gaz libres.

La figure 1 montre la partie du cycle de pompage pendant laquelle la pression est exercée sur le fluide contenu dans le train de tiges 13 de production afin d'actionner la pompe souterraine 12. Comme représenté sur la figure 1, la came 39 est mise en rotation dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre afin de pousser vers le bas le galet suiveur 38 et le support 37 pour comprimer le ressort 36. Ce dernier exerce une force vers le bas sur l'ensemble 32 à piston de surface afin de déplacer cet ensemble 32 vers le bas et de comprimer le fluide contenu dans la chambre 34 de pompage de surface et dans le train de

tiges 13 de production.

Le fluide sous pression contenu dans le train de tiges 13 de production exerce une force résultante vers le bas sur l'ensemble 16 à piston souterrain. Lorsque la force exercée vers le bas par le fluide dépasse la force exercée vers le haut par le ressort 23, l'ensemble 16 à piston est déplacé vers le bas. Le clapet supérieur 24 de retenue empêche le fluide sous pression contenu dans le train de tiges 13 de production de pénétrer dans le canal 25, alors

que le clapet inférieur de retenue permet au fluide situé au-

dessous du piston 18 de s'écouler par les canaux 27 dans la

cavité 28 de pompage.

Lorsque la came 39 a tourné de manière que son point haut porte contre le galet suiveur 38, l'ensemble 32 à piston de surface est dans sa position la plus basse et le fluide contenu dans le train de tiges de production est à sa pression maximale. L'ensemble 16 à piston souterrain est également dans sa position la plus basse et la cavité 28 de pompage est remplie de fluide à un volume Mmaximal. A ce moment, la vitesse de rotation du volant d'inertie 41 est minimale, alors que les forces de compression exercées sur le fluide sous pression contenu dans le train de tiges 13 de production sont au maximum. Les forces de compression exercent un effet de "ballonnement" sur le train de tiges 13 de production, cet effet représentant l'énergie potentielle du train de tiges 13 de production et atteignant son maximum à ce moment. De plus, la pression du fluide provoque une compression du fluide contenu dans le train de tiges de production, cette compression représentant l'énergie potentielle qui est également au maximum à ce moment. Ainsi, lorsque le point haut de la came 39 est en contact avec le galet suiveur 38, l'énergie cinétique du volant d'inertie 41 est au minimum alors que l'énergie potentielle du train de

tiges 13 de production est au maximum.

Lorsque la came 39 et le volant d'inertie 41 continuent de tourner, le fluide contenu dans le train de tiges de production se détend et le train de tiges se contracte. Il en résulte l'application d'une force exercée vers le haut sur l'ensemble 32 à piston de surface, de manière que le galet suiveur 38 fasse accélérer la came 39 et le volant d'inertie 41. Par conséquent, l'énergie potentielle emmagasinée dans le train de tiges de production est transformée en énergie cinétique qui est emmagasinée dans le volant d'inertie 41 en rotation. Cette énergie cinétique peut être utilisée pour mettre sous pression le train de tiges de

production lors du cycle suivant de pompage.

Lorsque la pression du fluide exercé dans le train de tiges 13 de production tombe au-dessous de la pression régnant dans la cavité 28 de la pompe souterraine, le ressort 23 repousse l'ensemble 16 à piston vers le haut afin que le fluide contenu dans la cavité 28 de pompage s'écoule par les canaux 27 et 25 et par le clapet 24 de retenue dans le train de tiges 13 de production. Le fluide contenu dans le tubage 14 est donc ensuite aspiré de manière

à pénétrer dans la chambre 19 par l'orifice 22 d'aspiration.

Lorsque l'ensemble à piston de surface est déplacé vers sa position la plus haute comme montré sur la figure 2, le fluide contenu dans la chambre 34 de pompage s'écoule par l'orifice 44 et la soupape 45 dans la conduite 46 de production. A ce moment, le train de tiges 13 de production est dans un état d'énergie potentielle minimale (ou sous une pression périodique minimale), alors que le volant 41

d'inertie est dans un état d'énergie cinétique maximale.

Alors que la force vive du volant d'inertie 41 en rotation entraîne la came 39, le galet suiveur 38 et l'ensemble 32 à piston sont déplacés à force vers le bas pour commencer un nouveau cycle de pompage. La vitesse de rotation du volant d'inertie 41 est réduite lorsque le fluide contenu

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dans le train de tiges 13 de production est comprimé. Par conséquent, l'énergie cinétique du volant d'inertie est transformée en énergie potentielle prenant la forme d'une

compression du fluide et d'un ballonnement du train de tiges.

Lorsque la pression du fluide contenu dans le train de tiges 13 de production est suffisante pour vaincre la force exercée vers le haut par le ressort 23, l'ensemble 16 à piston est déplacé vers le bas, comme montré de nouveau sur la figure 1, afin d'entraîner le fluide vers l'intérieur de la cavité 28 de

pompage.

Il convient de noter qu'il est inutile que la came 39 et le volant d'inertie 41 tournent en continu. Par exemple, l'appareil pourrait également fonctionner si la rotation de la came 39 et du volant d'inertie 41 était

arrêtée et inversée lors de chaque cycle de pompage.

Le système représenté sur les figures 1 et 2 constitue un exemple de système mécanique de conversion d'énergie utilisant un principe à "ressort et masse". Dans un système à "ressort et masse", de l'énergie potentielle, se présentant sous la forme d'un ressort comprimé ou d'un fluide sous pression, par exemple, est convertie en énergie cinétique se présentant sous la forme d'une masse en mouvement, par exemple un pendule oscillant ou un volant d'inertie en rotation. Des dispositifs- mécaniques tels que ceux indiqués ci-dessus sont très efficaces pour convertir de

l'énergie potentielle en énergie cinétique, et vice-versa.

Plusieurs modifications peuvent être apportées au système montré sur les figures 1 et 2. Par exemple, une boîte de transmission peut être installée entre la came 39 et le volant d'inertie 41 afin de minimiser la masse de ce dernier. De plus, un moteur à combustion interne ou toute autre source auxiliaire de force motrice peut être utilisé à la place du moteur électrique 43. En outre, la pompe 31 de surface peut être une pompe à engrenage, une pompe à débit

variable ou une pompe à vis.

Bien qu'un système mécanique de conversion d'énergie soit représenté sur les figures 1 et 2, il peut être souhaitable, dans certains cas, d'utiliser un système électrique. Dans un tel système, un moteur à courant continu alimenté par batterie peut être utilisé pour entraîner la pompe de surface afin d'appliquer une certaine pression au train de tiges de production. Ensuite, la pression de ce train de tiges peut être utilisée pour entraîner la pompe en sens inverse et actionner le moteur à courant continu afin qu'il produise un courant électrique rechargeant partiellement la batterie. Ainsi, l'énergie restituée à la batterie représente une énergie conservée qui peut ensuite

être utilisée pour le cycle de pompage suivant.

En résumé, l'invention concerne un appareil de pompage de fluides d'un puits par un train de tiges de production. Cet appareil comprend un premier dispositif de pompage ou une pompe souterraine, relié au train de tiges de production et réagissant à l'application périodique d'une pression au fluide contenu dans le train de tiges de production en faisant passer par pompage le fluide du puits dans le train de tiges de production. L'appareil comprend également un second dispositif de pompage destiné à appliquer périodiquement la pression au fluide contenu dans le train de tiges de production afin d'actionner le premier dispositif de pompage. L'appareil comporte en outre des moyens destinés à fournir, retenir et réutiliser sensiblement l'énergie utilisée pour comprimer le fluide et "ballonner" le train de

tiges de production.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté sans

sortir du cadre de l'invention.

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Claims (28)

REVENDICATIONS

1. Appareil de pompage des fluides d'un puits souterrain dans un train de tiges (13) de production, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (12) de pompage qui est relié au train de tiges de production et qui réagit à l'application périodique d'une pression au fluide contenu dans le train de tiges pour faire passer par pompage les fluides du puits dans le train de tiges, et un dispositif (11) qui applique périodiquement une certaine pression au fluide contenu dans le train de tiges afin d'actionner ledit dispositif de pompage et de fournir, retenir et réutiliser sensiblement l'énergie contenue et passant dans le train de

tiges de production.

2. Appareil selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que le train de tiges (13> de production libère de l'énergie potentielle emmagasinée pendant les cycles

d'application de pression.

3. Appareil selon l'une des revendications 1 et

2, caractérisé en ce que le dispositif (11) d'application périodique d'une pression comprend également des moyens destinés à convertir une partie de l'énergie potentielle libérée en énergie cinétique afin d'appliquer périodiquement ladite pression au fluide contenu dans le train de tiges de production.

4. Appareil selon l'une des revendications 1 et

2, caractérisé en ce que le dispositif destiné à appliquer

périodiquement une pression comprend des moyens d'emmagasi-

nage d'énergie, permettant une certaine réutilisation périodique de l'énergie, ces moyens d'emmagasinage étant destinés à emmagasiner au moins l'une des formes d'énergie

potentielle et cinétique.

5. Appareil selon des revendications 1 et 2,

caractérisé en ce que le dispositif (12) de pompage comprend des éléments qui, sous l'effet de l'application périodique d'une pression au fluide contenu dans le train de tiges de production, aspirent le fluide du puits et le font passer à

force dans le train de tiges de production.

6. Appareil selon la revendication 5, caracté-

risé en ce que les éléments réagissant à l'application périodique d'une pression au fluide comprennent un cylindre (19) qui communique avec le train de tiges de production, un piston (18) qui peut coulisser dans le cylindre et qui délimite une cavité (28) de pompage à volume variable, et un organe (23) qui tend à déplacer le piston dans un premier sens, ce piston réagissant au fluide qui tend à le déplacer dans un second sens à l'intérieur du cylindre en aspirant le fluide du puits pour le faire pénétrer dans la cavité de pompage, ledit piston réagissant à l'organe (23) tendant à le déplacer dans le premier sens à l'intérieur du cylindre en refoulant à force le fluide de la cavité de pompage dans le

train de tiges de production.

7. Appareil selon la revendication 6, caracté-

risé en ce que le dispositif (12) de pompage présente un canal (27) qui établit une communication entre le puits et la cavité (28) de pompage, et un premier clapet (26) de retenue au moyen duquel le fluide ne peut s'écouler que du puits vers

la cavité de pompage.

8. Appareil selon la revendication 6, caracté-

risé en ce que le dispositif de pompage présente un canal (25) qui établit une communication entre la cavité (28) de pompage et le train de tiges (13) de production, et un second clapet (24) de retenue qui ne permet au fluide que de s'écouler de la cavité de pompage vers le train de tiges de production.

9. Appareil selon la revendication 4, caracté-

risé en ce que les moyens d'emmagasinage d'énergie

comprennent des moyens d'emmagasinage d'énergie cinétique.

10. Appareil selon la revendication 4, caracté-

risé en ce que les moyens d'emmagasinage d'énergie compren-

nent un volant rotatif (41) d'inertie destiné à emmagasiner de

l'énergie cinétique.

11. Appareil selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que le dispositif destiné à appliquer périodique-

ment une certaine pression comprend des éléments destinés à convertir une première énergie potentielle en une énergie

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cinétique ou une seconde énergie potentielle à emmagasiner, et des éléments destinés à reconvertir périodiquement une partie de ladite énergie cinétique ou de ladite seconde

énergie potentielle en ladite première énergie potentielle.

12. Appareil selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le dispositif destiné à appliquer périodiquement une certaine pression comprend un cylindre (34) relié au train de tiges (13) de production et un piston (33) pouvant coulisser dans ce cylindre, le piston réagissant à une énergie cinétique ou à une seconde énergie potentielle en se déplaçant dans un premier sens afin d'appliquer la pression au fluide contenu dans le train de tiges de production, et ledit piston réagissant à une première énergie

potentielle en se déplaçant dans un second sens.

13. Appareil selon la revendication 12, caracté-

risé en ce que l'énergie cinétique est fournie au moyen d'un volant rotatif (41) d'inertie et d'une came (39), le volant d'inertie emmagasinant de l'énergie et en libérant une certaine partie au cours de cycles et par l'intermédiaire de ladite came afin de déplacer le -piston (33) dans le premier sens.

14. Appareil selon la revendication 12, caracté-

risé en ce que la seconde énergie potentielle provient de moyens de stockage comprenant une batterie électrique et un

accumulateur de fluide.

15. Appareil selon la revendication 13, caracté-

risé en ce que le mouvement du piston (33) dans le second sens actionne le volant (41) d'inertie par l'intermédiaire de la came (39) afin de convertir au moins une partie de la première énergie potentielle en énergie emmagasinée dans le

volant d'inertie.

16. Appareil de pompage sans tiges destiné à faire passer un fluide d'un puits souterrain dans un train de tiges (13) de production, caractérisé en ce qu'il comporte une première pompe (12) reliée au train de tiges de production et réagissant à l'application périodique d'une pression au fluide contenu dans le train de tiges de production en aspirant le fluide du puits et en le faisant passer dans le train de tiges de production, une seconde pompe (31) qui réagit à l'application périodique d'énergie d'entrée en appliquant périodiquement une certaine pression au fluide contenu dans le train de tiges de production afin d'actionner ladite première pompe et d'emmagasiner de l'énergie potentielle dans le train de tiges de production, ce dernier libérant l'énergie potentielle emmagasinée pendant les cycles d'application de pression, la seconde pompe convertissant une partie de l'énergie potentielle libérée en énergie emmagasinée destinée à être ensuite convertie en énergie d'entrée, l'appareil comportant

également une source de ladite énergie d'entrée périodique.

17. Appareil selon la revendication 16, caracté-

risé en ce que la première pompe (12) comprend un cylindre (19) relié au train de tiges de production, un piston (18) qui peut coulisser dans le cylindre afin de délimiter une cavité (28) de pompage à volume variable, et un organe (23) qui tend à déplacer le piston dans un premier sens, ce piston

réagissant au fluide à une pression prédéterminée ou supé-

rieure à une valeur prédéterminée en se déplaçant dans un second sens opposé au précédent afin d'aspirer le fluide du puits dans la cavité de pompage, ledit piston réagissant audit organe (23), qui tend à le déplacer dans le premier sens, lorsque la pression du fluide est inférieure à la pression prédéterminée, en se déplaçant dans ledit sens opposé pour faire passer le fluide de la

cavité de pompage dans le train de tiges de production.

18. Appareil selon la revendication 16, caracté-

risé en ce que ladite seconde pompe 31 comporte un cylindre 34 monté entre le train de tiges (13) de production et une conduite (46) de décharge, et un piston (33) qui peut coulisser dans ce cylindre et qui réagit à ladite énergie d'entrée, tendant à le déplacer dans un premier sens, en appliquant une pression au fluide contenu dans le train de tiges de production, ce piston (33) réagissant à l'énergie

potentielle libérée en se déplaçant dans un second sens.

19. Appareil selon la revendication 18, caracté-

risé en ce que ladite source d'énergie d'entrée périodique comprend un volant rotatif d'inertie (41), une came (39) et 2k73647 un élément (43) de commande destiné à faire tourner le volant d'inertie et la came, le volant d'inertie emmagasinant de l'énergie cinétique et en relâchant une partie au cours de cycles, par l'intermédiaire de la came, afin de déplacer ledit piston (33) dans ledit premier sens.

20. Appareil selon la revendication 19, caracté-

risé en ce que le mouvement du piston (33) dans le second sens entraîne le volant d'inertie (41) par l'intermédiaire de la came (39) afin de convertir au moins une partie de l'énergie potentielle libérée en énergie cinétique

emmagasinée dans le volant d'inertie.

21. Appareil selon la revendication 19, caracté-

risé en ce que la seconde pompe comporte un galet suiveur (38) qui est monté de manière à pouvoir tourner sur le piston (33) et un ressort (36) qui tend à appliquer à force ce galet

- suiveur contre la came (39).

22. Procédé de pompage d'un fluide dans un conduit, caractérisé en ce qu'il consiste à introduire un fluide dans le conduit, à appliquer périodiquement une pression principale au fluide contenu dans le conduit afin d'aspirer le fluide d'une source à l'intérieur du conduit et de retirer ensuite le fluide dudit conduit, à emmagasiner de l'énergie dans le conduit pendant l'application d'une pression à ce dernier, puis à convertir l'énergie potentielle emmagasinée dans le conduit en énergie cinétique devant être ensuite appliquée au fluide contenu dans le conduit pendant l'application ultérieure de la pression principale à ce dernier.

23. Appareil de pompage de fond sans tiges, destiné à faire passer un fluide d'un puits souterrain dans un train de tiges (13) de production et caractérisé en ce qu'il comporte une première pompe (12) reliée au train de tiges de production et réagissant à l'application périodique d'une pression au fluide contenu dans le train de tiges en aspirant le fluide du puits dans le train de tiges, et une seconde pompe (31) qui réagit à l'application périodique d'une énergie d'entrée en appliquant périodiquement une certaine pression au fluide contenu dans le train de tiges afin d'actionner la première pompe et d'emmagasiner de l'énergie potentielle dans ce train de tiges, ce dernier libérant l'énergie potentielle emmagasinée entre les cycles d'application de pression, la seconde pompe convertissant au moins une partie de l'énergie potentielle libérée en énergie emmagasinée.

24. Appareil selon l'une quelconque des revendi-

cations 1, 16 et 23, caractérisé en ce qu'il comporte également un dispositif destiné à évacuer le fluide pompé du puits souterrain par une conduite (46) d'écoulement lorsque le train de tiges de production est sensiblement à une

pression périodique minimale.

25. Appareil selon l'une quelconque des revendi-

cations 1, 16 et 23, caractérisé en ce qu'il comporte également un dispositif de compensation automatique de volume

de fluide pompé à partir du puits souterrain.

26. Appareil selon l'une quelconque des revendi-

cations 1, 16 et 23, caractérisé en ce qu'il comporte également un dispositif de réglage de la pression minimale

régnant à l'intérieur du train dé tiges de production.

27. Appareil selon l'une quelconque des revendi-

cations 1, 16 et 23, caractérisé en ce qu'il comporte également un dispositif destiné à faire varier en fonction du temps le volume de fluide placé à l'intérieur du train de

tiges de production.

28. Appareil selon l'une quelconque des revendi-

cations 1, 16 et 23, caractérisé en ce que le-fluide contenu dans le train de tiges de production comprend le fluide

aspiré dans le puits souterrain.