FR2722253A1 - Pompe polyphasique a jets sequentiels - Google Patents

Abstract

Dispositif de pompage à échange direct d'énergie entre un fluide moteur et un fluide primaire. Le dispositif comporte en combinaison une pièce creuse statique (2) laissant le passage du fluide moteur, la pièce creuse statique comporte au moins un orifice Oi une pièce de distribution (3) comprenant au moins une ouverture Ei. La pièce de distribution est située par rapport à la pièce creuse statique pour laisser passer le fluide moteur d'un orifice Oi vers un orifice Ei, les pièces de distribution et la pièce statique sont solidaires grâce à une pièce de liaison et d'étanchéité (5), une pièce mobile (6) est disposée dans l'espace formé par la pièce creuse statique (2), la pièce de distribution (3), et la pièce de laison. La pièce mobile porte au moins un moyen (7) permettant d'obturer les orifices Ei de manière telle qu'au moins une partie dudit fluide moteur soit éjecté vers le fluide primaire lors de la rotation de la pièce mobile(6).

Description

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La présente invention concerne un dispositif permettant d'augmenter la performance du pompage et de la poussée de dispositifs dans lesquels un fluide moteur est induit dans un fluide primaire à transporter de manière à transférer

directement à ce dernier une certaine quantité de mouvement et d'énergie.

Le dispositif selon l'invention est particulièrement bien adapté au pompage d'un fluide contenant des impuretés telles que des particules solides, tel du

sable, des hydrates...

Le transfert direct d'énergie d'un premier fluide à un second fluide à

transporter est décrit dans l'art antérieur.

Les brevets US 3,046,732, US 4,485,518 et US 4,865,518 décrivent des

dispositifs et des méthodes utilisant ce principe.

L'enseignement contenu dans le document US 4,485,518 a principalement pour but de minimiser les effets de cisaillement créés dans le fluide primaire à pomper et pouvant apparaître au niveau des interfaces entre le fluide et des pièces mécaniques du dispositif. Pour cela, l'invention consiste à séparer le fluide moteur en deux parties, à éjecter une première partie de ce fluide à travers des orifices situés sur un rotor vers un fluide primaire, et à utiliser le jet de fluide résultant de la seconde partie du fluide moteur passant par un orifice central pour entraîner la première partie du fluide moteur et le fluide primaire. On minimise ainsi les cisaillements susceptibles d'apparaître entre un fluide et une pièce mécanique. Néanmoins, dans un tel type de dispositif, les roulements assurant la rotation du rotor sont en contact avec le fluide primaire qui peut contenir des impuretés. Les problèmes générés par le contact des particules et des pièces mécaniques du dispositif pouvant conduire à une diminution de la fiabilité du dispositif et conduire à des interventions plus fréquentes pour

remplacer les pièces.

Dans le brevet US 4,865,518, il est connu d'éjecter un fluide moteur sous forme de jets à travers des orifices et des rainures situées sur la paroi externe d'une pièce rotative, cette pièce étant positionnée à l'intérieur d'une conduite dans laquelle circule un fluide primaire à pomper. Les jets de fluide moteur issus lors de la rotation de cette pièce transfèrent de manière tangentielle leur énergie

au fluide primaire.

Dans les documents mentionnés précédemment les pièces mécanique qui sont en rotation se trouvent au contact direct avec le fluide primaire à pomper qui peut contenir des impuretés telles que des particules solides, du sable, des

hydrates ou tout autre type de particules.

La présence de ces impuretés peut engendrer des problèmes, notamment des problèmes mécaniques, des phénomènes de grippage de ces pièces, et

augmenter ainsi leur usure.

Les problèmes mentionnés ci-dessus diminuent la fiabilité du fonctionnement du dispositif, et la durée de vie des pièces et conduisent à une

augmentation de la fréquence d'intervention au niveau du dispositif.

La présente invention vise à pallier de tels inconvénients, notamment à améliorer l'efficacité du pompage utilisant le transfert d'énergie d'un fluide à un autre fluide. Elle permet, par exemple, d'augmenter la durée de vie de pièces en rotation les unes par rapport aux autres, en les soustrayant du contact des

impuretés incluses dans le fluide à pomper.

La présente invention a pour objet une machine simple, robuste et fiable, bien adaptée pour le transfert de fluide, tel qu'un fluide visqueux difficile à entraîner ou qui du fait de sa nature nécessite des efforts et des énergies pour la

mise en rotation des différentes pièces entre elles importants.

Elle trouve avantageusement son application dans le cadre de la production pétrolière pour le transfert d'effluent pétrolier, tels des bruts lourds, gazés et chargés en particules solides telles que du sable ou des hydrates. Elle est de plus bien adaptée aux fluides ou produits visqueux, gazés et contenant des particules abrasives ou de nature agressives, tels que H2S, C02 et les

saumures rencontrés dans la majorité des effluents de type pétrolier.

De manière avantageuse, les dispositifs selon la présente invention est particulièrement bien adaptée à l'exploitation de puits sous-marins et, se révèle plus aisée que la technique de pompage par électropompe de fond actuellement utilisée. Elle remplace de manière avantageuse les pompes de fond habituellement utilisées dans le cadre de l'exploitation de puits horizontaux, qui sont souvent ensablés. La présente invention repose plus particulièrement sur un agencement choisi de pièces statiques et mobiles, pour que le fluide primaire à pomper ne

soit pas en contact avec les pièces mobiles du dispositif.

La présente invention concerne un dispositif de pompage par échange direct d'énergie entre un fluide moteur et un fluide primaire, comportant en combinaison une pièce creuse statique laissant le passage dudit fluide moteur, ladite pièce statique comportant à une de ses extrémités au moins un orifice Oi, une pièce de distribution comprenant au moins un orifice Ei, ladite pièce de distribution étant située par rapport à la pièce creuse statique pour laisser passer le fluide moteur d'un orifice Oi vers un orifice Ei, les pièces de distribution et la pièce statique étant solidaires l'une de l'autre grâce à une pièce de liaison et d'étanchéité, une pièce mobile disposée dans l'espace formé par la pièce creuse statique, la pièce de distribution, et la pièce de liaison, ladite pièce mobile portant au moins moyen permettant d'obturer les orifices Ei, de manière telle qu'au moins une partie dudit fluide moteur soit éjecté de manière séquentielle

vers le fluide primaire lors de la rotation de la pièce mobile.

La pièce mobile peut être une turbine mise en rotation par le fluide moteur.

Le nombre des orifices Oi situés sur la pièce creuse statique peut être égal

au nombre des orifices Ei situés sur la pièce de distribution.

Le dispositif peut comporter une pièce située, par exemple, dans le prolongement de la pièce de distribution et alignée avec cette dernière à l'aide de moyens, la pièce comportant au moins une ouverture créant un espace de

mélange 12i.

La pièce mobile est, par exemple, une turbine à réaction, et sa mise en

rotation est assurée par le passage de jets de fluide à travers des orifices.

Les orifices de la pièce de distribution peuvent être constitués par une fente unique circulaire et les moyens d'obturation de la fente être constitués d'un patin adapté à laisser le passage des jets de fluide moteur sur une largeur déterminée. La pièce de distribution est prolongée, par exemple, par une pièce dont la

forme est adaptée pour créer un ou plusieurs espaces de mélange.

Le fluide pompé peut être un fluide polyphasique liquide et de gaz, et

comporter aussi des particules solides et/ou un fluide pétrolier.

Minimiser le nombre de pièces mécaniques habituellement utilisées dans les dispositifs classiques de pompage, notamment en remplaçant les pales mécaniques des pompes volumétriques ou rotodynamiques par des pales fluidiques ou liquides et mettre en contact les pièces mobiles avec un fluide

exempt d'impuretés permet, notamment d'augmenter la fiabilité du dispositif.

Le système de séquencement du dispositif offre notamment comme avantage qu'aucune pièce mobile n'est en contact avec les effluents pompés plus ou moins agressifs. Une seule pièce mobile se situe dans un milieu réputé propre ce qui confère au dispositif une durée de vie supérieure à la durée de vie

des dispositifs habituellement utilisés par l'art antérieur.

L'énergie nécessaire à la fonction d'obturation séquentielle des orifices

laissant passer le fluide moteur est faible.

En utilisant un palier fluide entre les pièces en rotation les unes par rapport aux autres, il est aussi possible de diminuer l'usure se produisant au niveau de

l'axe de rotation de la pièce mobile.

La présente invention sera mieux comprise et ses avantages apparaîtront clairement à la lecture de quelques exemples, non limitatifs, illustrés par les figures suivantes parmi lesquelles * la figure 1 schématise un exemple de dispositif selon l'invention comprenant une turbine mise en contact uniquement avec un fluide exempt de particules, * la figure 2 montre une variante du dispositif de la figure 1 ayant une turbine à réaction, * les figures 3 et 4 montrent des variantes de dispositif dans lesquelles les

surfaces d'appui entre les pièces en rotation sont minimisées.

L'exemple de réalisation du dispositif décrit en relation avec les figures 1 à 4 concerne un dispositif de pompage d'un fluide, par exemple un fluide polyphasique comportant des impuretés, auquel on transfère directement au

moins une partie de l'énergie d'un fluide moteur.

Le fluide à pomper ou fluide primaire peut être un effluent de type pétrolier comportant plusieurs phases et, notamment des impuretés, telles des particules

solides, des hydrates ou du sable.

Le dispositif de pompage de la figure 1 est inséré, par exemple dans une conduite 1 dans laquelle circule le fluide primaire, provenant, par exemple, d'un

puits pétrolier non représenté sur la figure.

Il comporte une pièce creuse statique 2 qui communique avec une source de fluide moteur sous pression, tel qu'un liquide mis sous pression non représentée. Une des extrémités de la pièce 2 est, par exemple, en forme de T comprenant successivement une partie 3a, une extrémité 3b et une autre partie 3c. Les parties 3a et 3c comportent, par exemple, des orifices Oi qui permettent de laisser passer le liquide moteur de l'intérieur de la pièce creuse statique 2 vers une pièce de distribution 4 comportant des orifices ou ouvertures Ei. La pièce de distribution 4 est située sensiblement dans l'axe de la pièce creuse statique 2 et maintenue par une pièce de liaison 5. La pièce de liaison 5 assure de plus l'étanchéité entre les différentes pièces pour que le fluide primaire comportant des impuretés s'écoule uniquement ou pratiquement en totalité dans la conduite 1. De cette manière on empêche le fluide primaire de passer dans l'espace formé par la pièce creuse statique, la pièce de distribution et la pièce de liaison, et ainsi on évite le contact des impuretés et des pièces mobiles du dispositif décrites ci- après. Une pièce mobile 6, telle qu'une turbine est positionnée entre la pièce creuse statique 2 et la pièce de distribution 4; elle se trouve de cette façon uniquement en contact avec le liquide moteur du fait de l'étanchéité assurée par la pièce de liaison 5 et donc avec un liquide exempt ou comportant des impuretés dans une proportion infime. La turbine est par exemple, mobile en rotation autour de la partie 3b de la pièce 2 par l'intermédiaire de paliers 8 et, peut être munie de pales P servant de support à au moins un moyen d'obturation des orifices Ei, tel qu'un patin 7. Lors du mouvement de rotation de la turbine sous l'action du fluide moteur, le patin 7 obture les orifices Ei, ce qui génère des jets de fluide moteur ou pistons fluides ou liquides, qui rencontrent le fluide primaire à pomper et le propulsent en lui

communiquant au moins une partie de l'énergie qu'ils possèdent.

L'obturation des orifices Ei se fait, par exemple, de manière séquentielle, les orifices étant obturés les uns après les autres, la rencontre du fluide primaire

et de pistons liquides se faisant, par exemple, après les orifices Ei.

Le mélange formé des pistons liquides et du fluide primaire est ensuite transféré vers une station de traitement par l'intermédiaire d'une conduite de

transfert, ou vers une conduite de prolongation.

Les vitesses du fluide primaire et des pistons liquides sont telles que la probabilité d'un retour éventuel du fluide primaire à travers les orifices Ei vers l'espace dans lequel se trouve la pièce mobile est minimisée. De cette façon, la rencontre d'impuretés avec la turbine en rotation est pratiquement exclue. Le piston liquide a, par exemple, une vitesse très supérieure à la vitesse du fluide

primaire, par exemple de l'ordre de 100m/s.

De manière avantageuse, les orifices Oi sont inclinés, afin de favoriser le

mélange piston liquide, fluide primaire.

La mise en rotation de la turbine portant le patin peut être commandée par

un dispositif non représenté qui permet de faire varier la vitesse de rotation.

La vitesse de rotation est choisie, par exemple, en fonction de la fréquence d'envoi des pistons fluides ou pistons liquides formés par le passage des jets de

liquide moteur à travers les orifices Ei que l'on souhaite.

La géométrie des orifices Ei, c'est-à-dire leur forme et leur dimension fixe, par exemple, le rapport de la longueur active du piston liquide injecté par rapport

à la longueur total ou durée totale du cycle de production des pistons.

Afin d'améliorer le transfert d'énergie entre un piston liquide provenant d'un orifice Ei et le fluide primaire, il est possible de placer dans le prolongement de la pièce de distribution 4, une pièce 9 adaptée pour créer et délimiter au moins un canal 12i dans lequel le mélange du fluide primaire et du piston liquide s'effectue en totalité. Un canal 12i comporte, par exemple, une première partie et une seconde partie ayant respectivement une longueur Zl et Z2. La première partie a une section sensiblement constante sur la majorité de sa longueur Zl et la seconde partie ou diffuseur a une section allant en s'évasant au fur et à mesure que l'on s'éloigne de l'entrée des deux fluides dans le canal, sur au moins une majorité de sa longueur Z2. La pièce 9 est, par exemple, positionnée par rapport à la pièce de distribution 4 à l'aide d'un doigt d'alignement connu de l'homme de métier. La présence des canaux 12i permettent notamment de guider la rencontre d'un piston liquide avec au moins une partie du fluide primaire, de favoriser leur rencontre et leur mélange. La présence du diffuseur permet de transformer l'énergie de vitesse acquise dans le canal mélangeur 12i en énergie de pression. La pièce 9 comporte aussi des orifices Ai dont le nombre est, par exemple, égal à celui des orifices Ei, qui permettent de transférer les jets

provenant des canaux 12i à une conduite de transfert.

La paroi interne de la pièce 9 peut comporter une partie 10, dont la paroi interne comprend une première zone incurvée 10a suivie d'une seconde zone Ob ayant, par exemple une longueur Zi prolongée par une troisième zone 10c sensiblement inclinée par rapport à l'axe de la conduite ayant, par exemple, une longueur Z2, une partie centrale 11, par exemple cylindrique ou légèrement conique, comprenant des zones incurvées 11a situées en vis-à-vis des zones incurvées 10a formant ainsi un espace de rencontre entre un piston liquide et un fluide primaire, I'espace étant situé après les orifices Ei. La première zone 11a de la partie 11 se prolonge, par exemple, par une seconde zone 11b de longueur sensiblement identique à la longueur Zi et une troisième zone 11c prolongeant la seconde zone 11 b et ayant une longueur sensiblement égale à la

longueur Z2.

La partie centrale de la pièce 9 peut se prolonger par une partie 9b tel qu'un nez pénétrant dans la conduite de transfert située, par exemple, dans le prolongement du canal 1 de manière à ce que le passage du mélange des fluides des canaux à la conduite de transfert s'effectue sans générer de perturbations dans les écoulements. L'angle d'ouverture obtenu en sortie du canal de mélange 12i est, par

exemple, égal à 7 .

Une autre possibilité consiste à remplacer les différents orifices par une fente circulaire unique de manière à créer un espace annulaire unique de mélange à la place des canaux précédemment décrits. La pièce centrale 9 est

alors rendue solidaire de la pièce de distribution 4.

Selon un mode avantageux de réalisation du dispositif (FIG. 2) on utilise

comme pièce mobile une turbine à réaction.

La pièce creuse statique 2 du dispositif se prolonge à une des extrémités par une partie 13a comportant au moins un orifice Oi, le diamètre de la pièce 13a étant inférieur à celui de la pièce 2. La partie 13a sert, par exemple, d'axe de rotation à une turbine à réaction 14, mobile par l'intermédiaire de paliers 15, tels que des paliers fluide qui minimisent les frottements et l'usure des deux pièces

13a et 14.

La turbine à réaction 14 comporte, par exemple, à une de ses extrémités un patin 7 qui vient obturer de manière identique à celle décrite en relation avec la figure 1 les orifices Ei d'une pièce de distribution 17, située de manière sensiblement coaxiale à la pièce creuse statique 2, et maintenue par rapport à cette dernière grâce à une pièce de liaison 5 qui assure de plus l'étanchéité entre les pièces 2, 17 afin d'éviter la mise en contact du fluide primaire pouvant

comporter des impuretés avec la turbine 14.

Le dispositif est positionné dans la conduite 1 pour que la partie comportant la pièce de distribution 17 pénètre au moins en partie dans une pièce 19 dont la paroi interne 19' est adaptée pour créer un passage Pr de section inférieure à la section de la conduite 1. Cette diminution de section crée un effet d'aspiration qui favorise le mélange et le transfert d'énergie des pistons liquides au fluide primaire avant son transfert dans un divergent 33 formé par une pièce 34 située après la pièce 19. Le rôle du divergent est, notamment de permettre la transformation de l'énergie de vitesse étant ensuite transformée en énergie de pression. La génération des pistons liquides s'effectue selon un principe

sensiblement identique à celui décrit en relation avec la figure 1.

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Le liquide moteur passe de l'intérieur de la pièce creuse statique 2 à travers les orifices Oi dans une chambre annulaire 32, puis ressort par les orifices 30 à travers des canaux 31. Le liquide moteur possède une puissance suffisante pour que son passage à travers les orifices 31 génère un couple moteur qui assure, notamment, la rotation de la turbine à réaction 14. Afin de minimiser le frottement du patin sur la pièce ou glace de distribution comportant les orifices et de diminuer l'énergie prélevée nécessaire à la mise en rotation du patin, il est possible de diminuer les surfaces d'appui existant entre l'axe de rotation de la turbine et les autres pièces. Le frottement direct entre le patin d'obturation et la glace de distribution est éliminé par l'utilisation d'un pivot axial pouvant comporter un moyen permettant de rattraper le jeu, ce pivot étant,

par exemple autolubrifiant.

Les figures 3 et 4 décrites ci-après schématisent des variantes des

dispositifs décrits précédemment.

La figure 3 représente une variante du dispositif différant de la figure 1 notamment par la forme de la pièce statique 2 et, plus particulièrement par son

extrémité, et de la pièce mobile 6.

La pièce statique 2 est ouverte à ses deux extrémités, la pièce en forme de T de la figure 1 est remplacée par une ouverture 20 dans laquelle est inséré un ensemble comportant notamment une turbine 21 de même type que celle de la figure 1. On peut utiliser une turbine de type moulinet habituellement utilisée pour les mesures débitmétriques effectuées sur des fluides dits 'fluides propres', tels que des liquides exempts de particules. L'ensemble est positionné dans lI'espace formé par la pièce statique 2, la pièce de liaison et d'étanchéité 5 et la

glace de distribution 4 (figure 1).

Cet ensemble comprend, par exemple, la turbine 21 comprenant une pièce 22 terminée à chacune de ses extrémités par une pointe, respectivement 23 et 24. La pointe 23 vient s'emboîter dans un emplacement prévu 23' de la pièce de distribution 4 et la pièce 24 dans un emplacement 24' d'une pièce 25 solidaire par exemple de la pièce creuse statique 2 par l'intermédiaire de moyens 26, tels que des bras de maintien. Le nombre des bras de maintien est, par exemple, au nombre de trois de manière à laisser circuler le plus librement possible le fluide moteur passant dans la pièce creuse statique 2. L'axe de la turbine 20 se situe par exemple sensiblement dans l'axe de la pièce de distribution. La présence de pointes permettant la tenue et la rotation de la turbine permettent de diminuer les

couples et les frottements entre pièces.

La pièce 25 comporte, par exemple, un moyen de rappel 27, tel un ressort pour rattraper des jeux éventuels résultant de l'usure des pointes au cours du temps. De façon à diminuer notablement les frictions entre pièces, un conduit 28 traverse, par exemple la pièce 25 de manière à laisser passer au moins une fraction du fluide moteur provenant de l'intérieur de la pièce creuse 2, cette fraction de fluide formant ainsi un film lubrifiant entre la pointe 24 et son logement 24'. Il en est de même pour la pointe 23 qui peut être lubrifiée par la formation d'un film sur sa surface obtenu par le passage d'une partie au moins

du fluide moteur par un conduit 29.

La turbine 21 comporte une série de pales P, chacune de ces pales est, de préférence, inclinée par rapport à l'axe de la turbine. La turbine de manière identique à la figure 1 porte au moins un moyen permettant d'obturer les orifices Ei de la pièce de distribution 4, tel qu'un patin 7, positionné par rapport à la pièce 4 de façon à minimiser le jeu entre la pièce de distribution et le patin. Le faible espace existant ainsi laisse passer la fraction de fluide moteur qui assure ainsi la

lubrification des deux pièces, et diminue les frottements.

La mise en rotation de la turbine s'effectue, par exemple, de manière

identique à celle décrite à la figure 1.

Selon un mode avantageux de réalisation schématisé à la figure 4, la turbine à réaction 14 et le patin associé de la figure 2 sont remplacés par un ensemble minimisant les forces de frottement conçu sur un principe identique à celui décrit à la figure 3, c'est-à-dire ayant une forme minimisant les surfaces

d'appui entre pièces.

Afin d'optimiser le passage du fluide moteur à travers les orifices Ei de la pièce de distribution, la turbine peut comporter un redresseur à pales statiques ayant notamment pour fonction de transformer de manière avantageuse le

fluide moteur en écoulement coaxial.

Le fluide moteur provenant de la pièce creuse statique attaque des pales 48 d'une turbine positionnée autour de la pièce 22 et la met en rotation. La vitesse de rotation de la turbine est choisie, par exemple, en fonction des angles d'attaque et des angles de fuite des pales 48. Le fluide moteur après passage dans le redresseur 50 possède une direction sensiblement coaxiale à l'axe de la turbine et se présente ainsi sous forme d'écoulement sensiblement coaxial au niveau des orifices Ei. Les chocs éventuel entre le fluide et la paroi des orifices et/ou de la pièce de distribution sont ainsi minimisés et le transfert du fluide

moteur sous la forme de jets au fluide primaire à pomper s'en trouve optimisé.

o Dans cet exemple de réalisation, le conduit 29 (figure 3) peut être situé selon l'axe de la pièce 22, par exemple sur toute la longueur de cette pièce et

être en communication avec le conduit 28.

Le fluide moteur est, par exemple, un liquide mis sous pression provenant

d'une source extérieure.

Selon un exemple avantageux de l'invention, le fluide moteur est, par exemple, un fluide miscible au fluide à pomper. Pour un fluide à pomper ayant une valeur de viscosité importante un tel mélange permet notamment de diminuer cette viscosité et de favoriser le pompage et le transport d'un tel fluide

sur des distances importantes.

Le fluide moteur peut aussi comporter des produits ou additifs, tels que des anti-corrosifs, des inhibiteurs d'hydrates ou qui combattent la formation de

dépôts, des additifs d'anti-floculation ou de précipitation des fluides à pomper.

Ces produits sont bien connus, par exemple, des spécialistes du domaine pétrolier. Sans sortir du cadre de l'invention, le fluide moteur peut être de l'huile ou

de l'eau provenant, par exemple, du gisement exploité.

Il peut aussi être constitué d'eau de mer.

Dans ces deux cas, les fluides sont prélevés à partir d'une source ou de la mer à l'aide d'un dispositif non schématisé sur les figures et convoyé vers la partie creuse statique à l'aide d'une conduite. Lorsque de tels fluides sont utilisés, il est préférable de disposer en aval des orifices Oi laissant passer cette eau vers la pièce mobile un dispositif permettant d'arrêter d'éventuelles particules contenues dans une telle eau, tel qu'un filtre habituellement utilisé et dont la taille est adapté pour arrêter les particules éventuellement incluses dans

le fluide.

Pour des fluides provenant de source dont la pression est insuffisante, il est possible de positionner un dispositif élevant la pression de ces fluides pour les

amener à jouer le rôle d'un fluide moteur.

La forme des orifices de la pièce de distribution est choisie en fonction de la longueur du piston liquide souhaité. Ainsi ces ouvertures peuvent être

circulaires, allongées ou en forme de fente.

Afin de rester à puissance motrice moyenne constante, chaque diamètre d'une duse est de préférence apposé à une pièce de distribution pour conserver

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une vitesse instantanée de passage du liquide moteur dans la conduite d'arrivée

du fluide moteur.

La vitesse de rotation du dispositif séquentiel de création des jets, c'est-à-

dire la pièce de distribution, est, par exemple, comprise entre 0 et 3000 tours par minute. Le nombre de jets de fluide moteur est choisi de manière à optimiser le

rendement du dispositif.

La mise en contact du liquide moteur avec le patin favorise la formation d'un film fluide sous le patin qui minimise le frottement entre la section obturée et le patin. De cette façon, I'énergie nécessaire à la fonction d'obturation

séquentielle est faible.

Cette force d'appui peut aussi être réduite en utilisant des pales de turbine présentant un angle d'inclinaison choisi par rapport à la direction que possède le

fluide moteur provenant de l'intérieur de la pièce creuse statique.

Dans le cas des turbines à réaction, cela consiste à incliner des jets

propulsifs ou des ailettes de contre réaction.

La mise en rotation de la pièce mobile telle que la turbine à action, la turbine à réaction ou tout autre type de turbine peut être pilotée par un dispositif non représenté, qui a pour rôle de dériver au moins une partie du fluide moteur,

de préférence directement vers les orifices de la pièce de distribution.

Les dispositifs décrits précédemment en relation avec les figures peuvent être positionnées en extrémité d'un "Coil Tubing" qui est une technique de plus en plus employée pour la production de puits verticaux ainsi que pour des drains horizontaux. I2

Claims (9)

REVENDICATIONS

1) Dispositif de pompage par échange direct d'énergie entre un fluide moteur et un fluide primaire, comportant en combinaison une pièce creuse statique (2) laissant le passage dudit fluide moteur, ladite pièce creuse statique (2) comportant à au moins une de ses extrémités au moins un orifice Oi, une pièce de distribution (3) comprenant au moins un orifice El, ladite pièce de distribution étant située par rapport à la pièce creuse statique pour laisser passer le fluide moteur d'un orifice Oi vers un orifice Ei, les pièces de distribution et la pièce statique étant solidaire grâce à une pièce de liaison et d'étanchéité (5), une pièce mobile (6) disposée dans l'espace formé par la pièce creuse statique (2), la pièce de distribution (3),et la pièce de liaison, ladite pièce mobile (6) portant au moins un moyen (7) permettant d'obturer les orifices El, de manière telle qu'au moins une partie dudit fluide moteur soit éjecté vers le fluide primaire

lors de la rotation de la pièce mobile (6).

2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce mobile

(6) est une turbine mise en rotation par le fluide moteur.

3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le nombre des orifices Oi situés sur la pièce creuse statique est égal au nombre des orifices Ei

situées sur la pièce de distribution.

3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une pièce (9) située dans le prolongement de la pièce de distribution et alignée avec cette dernière à l'aide de moyens (10), la pièce (9) comportant au moins une

ouverture créant un espace de mélange 12i.

4) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce mobile

est une turbine à action mise en rotation par le fluide moteur.

) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce mobile

est une turbine à réaction mise en rotation par le fluide moteur.

6) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les orifices de la pièce de distribution sont constitués par une fente unique circulaire et en ce

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que les moyens d'obturation de la fente sont constitués d'un patin adapté à

laisser le passage des jets de fluide moteur sur une largeur déterminée.

7) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pièce de distribution est prolongée par une pièce dont la forme est adaptée pour créer un

ou plusieurs espaces de mélange.

8) Dispositif selon l'une des revendications précédentes permettant de

communiquer de l'énergie d'un fluide moteur à un fluide primaire, tel qu'un fluide

polyphasique comportant des particules solides.

9) Dispositif selon l'une des revendications précédentes permettant de

communiquer de l'énergie d'un fluide moteur à un fluide pétrolier.