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WO 2013/135415
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Dispositif d'isolation d'une partie d'un puits
La présente invention se situe dans le domaine du forage.
Elle a plus particulièrement trait à un dispositif d'isolation d'une
partie d'un puits de forage.
Cette invention s'applique notamment mais non exclusivement
au tubage d'un puits horizontal.
Cette configuration de puits s'est généralisée ces dernières
années, grâce aux nouvelles techniques d'extraction.
Un puits horizontal permet, entre autres, d'augmenter
considérablement la longueur productive et donc la surface de contact avec
la formation géologique dans laquelle du gaz, et/ou du pétrole est présent
dans une roche mère.
Dans une telle configuration horizontale, il est techniquement
difficile de tuber et de cimenter l'espace annulaire entre le tube en position
horizontale et la paroi intérieure du puits. Cette technique de cimentation,
utilisée dans la majorité des puits verticaux ou à faible déviation, permet de
garantir l'étanchéité entre les différentes zones géologiques.
L'exploitation de puits horizontaux, que ce soit pour des
besoins de stimulation ou de contrôle des flux, nécessite de pouvoir isoler
certaines zones au sein même de la formation.
Une conduite est ainsi descendue dans le puits avec des
dispositifs d'isolation à sa périphérie, espacés de manière prédéterminée.
En termes anglais, on parle de "zonal isolation packers". Entre
ces dispositifs d'isolation, la conduite dispose souvent de ports ouverts ou
fermés à la demande qui autorisent la communication entre la conduite et la
zone isolée du puits.
Dans cet environnement de complétion horizontale, la
fracturation hydraulique est une technique de fissuration de la roche dans
laquelle la conduite est disposée horizontalement.
On procède à une fissuration par injection d'un liquide sous
pression. Cette technique rend possible l'extraction de pétrole ou de gaz
contenus dans des roches très compactes et très imperméables.
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Habituellement, le liquide injecté est généralement composé
de 99 % d'eau mélangé notamment à du sable ou des microbilles de
céramique. La roche se fracture sous l'effet de la pression, les éléments
solides pénètrent à l'intérieur des fissures et les maintiennent ouvertes
lorsque la pression est diminuée de telle manière que le gaz ou le pétrole
puisse fluer à travers les brèches ainsi créées.
La fracturation est aujourd'hui majoritairement effectuée en
utilisant un assemblage de conduites tel que décrit plus haut. Les zones
sont fracturées une par une, ce qui permet de contrôler et de maîtriser la
quantité de fluide injecté dans des volumes restreints et répartis le long de
la zone. Ainsi, des pressions de l'ordre de 1000 bar (15 000 psi) peuvent
être atteintes.
Un élément clé de ce dispositif de fracturation se situe dans le
dispositif d'isolation et d'étanchéité. Il doit en effet assurer une
étanchéité
parfaite entre les zones pour garantir la qualité et la sécurité de la
fracturation.
En effet, si une étanchéité est défaillante, une zone pourra
être fracturée plusieurs fois, créant ainsi une fracture de trop grande taille
et
atteignant des zones géologiques non désirées.
Durant ces opérations de fracturation, les dispositifs d'isolation
sont sujets à de hautes pressions internes mais également externes ainsi
qu'a des pressions différentielles. De plus, les fluides injectés ont souvent
une température plus faible que celle du puits, soumettant également les
dispositifs d'isolation à des variations de température.
Plusieurs types de dispositifs d'isolation sont actuellement
utilisés.
Ainsi, on fait usage de dispositifs d'isolation hydrauliques (en
anglais Hydraulic Packers ) qui utilisent la pression hydraulique pour
comprimer un anneau de caoutchouc via un ou plusieurs piston(s).
Cet anneau de caoutchouc s'expanse alors radialement et
vient en contact avec la paroi du puits.
Le brevet US 7 571 765 est un exemple typique de ce genre
de dispositif d'isolation hydraulique.
A l'usage, on se rend compte que ce type de dispositif ne
permet pas d'étanchéifier correctement un puits présentant une section
ovalisée.
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De plus, on peut constater une fracturation de la roche en
regard des dispositifs d'isolation. Les dispositifs d'isolation hydrauliques
sont, de plus, sensibles aux variations de température.
D'autres types de dispositifs peuvent être utilisés.
Ainsi, les dispositifs d'isolation mécaniques (en anglais
"mechanical packers") ont un principe de fonctionnement proche de celui
des dispositifs d'isolation hydrauliques, si ce n'est que la compression de
l'anneau en caoutchouc est réalisée par un outil externe.
Par ailleurs, les dispositifs d'isolation gonflables (en anglais
"inflatable packers") sont composés d'une membrane élastique gonflée par
injection de liquide sous pression. Après activation, la pression est
maintenue dans le dispositif d'étanchéité par des systèmes de clapets anti-
retour.
Les dispositifs d'isolation à base d'élastomère gonflable (en
anglais "swellable packers") sont composés d'un polymère du genre
caoutchouc qui gonfle au contact d'un type de fluide (huile, eau, etc.) selon
les formulations.
L'activation de ces dispositifs est initiée par le contact avec le
fluide. On comprend donc qu'il faut que le gonflement soit relativement lent
pour éviter le blocage du tube lors de la descente dans le puits. En
conséquence, il faut parfois attendre plusieurs semaines pour que l'isolation
de la zone soit effective.
D'autres types de dispositifs d'isolation sont ceux dits
expansibles (en anglais "expandable packers" ou metal packers ) et
sont composés d'une chemise métallique expansible qui est déformée par
application de liquide sous pression (voir l'article SPE 22 858 "Analytical
and Expérimental Evaluation of Expanded Metal Packers For Well
Completion Services (D.S. Dreesen et al - 1991), US 6 640 893 et
US 7 306 033).
Les dispositifs d'isolation expansibles en métal sont
habituellement composés d'une chemise métallique ductile attachée et
scellée à ses extrémités à la surface d'une conduite. L'intérieur de la
conduite, d'une part, et l'anneau défini par la surface extérieure de la
conduite et la surface intérieure de la chemise expansible, d'autre part,
communiquent l'un avec l'autre. La chemise métallique est expansée
radialement vers l'extérieur jusqu'à ce qu'elle soit en contact avec la paroi
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du puits, en augmentant la pression dans la conduite, de manière à créer
une barrière annulaire.
Contrairement aux autres dispositifs d'isolation, dans cette
technique, l'étanchéité ne repose pas sur un moyen élastomère seulement,
dont l'efficacité au cours du temps et sous des conditions sévères est
incertaine. De plus, la fracturation fait souvent usage de fluides à
température ambiante externe alors que les dispositifs d'isolation sont
placés à la température du puits.
Or, les chemises expansibles en métal sont moins sensibles
aux variations de température et plus particulièrement aux contractions
thermiques. Le coefficient d'expansion thermique du métal est bien entendu
inférieur à celui d'un élastomère.
Ces dispositifs d'isolation expansibles en métal combinent
donc les avantages des dispositifs exposés plus haut. D'une part, comme
les dispositifs d'isolation à base d'élastomère gonflable, leur design est
simple et peu coûteux et, d'autre part, ils peuvent être activés à la demande
comme des dispositifs d'isolation hydrauliques, peu après que la conduite
ait été engagée dans le puits.
A titre purement illustratif est représentée à la figure 1 une
portion de conduite apte à être engagée à l'intérieur d'un puits. Cette
conduite 1 est représentée ici pourvue de deux dispositifs d'isolation 2 entre
lesquels s'étend une portion de conduite 1 qui présente un ensemble
d'ouvertures débouchantes 3.
Cette conduite 1 est représentée une nouvelle fois en partie
basse de la figure, les dispositifs d'isolation 2 occupant alors une position
expansée.
La flèche y représente la circulation de fluide à l'intérieur de la
conduite, en vue d'une fracturation, c'est-à-dire d'amont en aval.
La figure 2 est une vue simplifiée en coupe d'une conduite
telle que celle qui apparaît à la figure 1 qui s'étend dans un puits
préalablement préparé.
La description de cette figure a simplement pour but
d'expliquer comment on utilise jusqu'ici des conduites pourvues de tels
dispositifs d'isolation de zone.
Dans le sol S a été préalablement creusé un puits A dont la
paroi est référencée Al.
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A l'intérieur de ce puits a été mise en place une conduite 1 qui
est représentée partiellement ici.
Le long de sa paroi, cette conduite présente, à distance
régulière, des dispositifs d'isolation 2. Ici, seuls deux dispositifs 2
5 dénommés N et N-1 sont représentés dans un seul souci de simplification.
Dans la pratique, il existe un nombre supérieur et très
important de tels dispositifs le long de la conduite. De manière connue,
chaque dispositif est constitué d'une chemise métallique tubulaire 20 dont
les extrémités opposées sont rendues solidaires, directement ou
indirectement de la face externe de la conduite par des bagues ou jupes de
renfort 21.
Une pression Po règne dans le puits.
A l'origine, les chemises métalliques 20, non déformées,
s'étendent sensiblement dans le prolongement des bagues 21.
L'extrémité distale de la conduite comporte de préférence un
port non représenté qui est initialement ouvert lors de la descente de la
conduite dans le puits de manière à permettre une circulation de fluide
d'amont en aval à la pression Po. Ce port est préférentiellement obturé à
l'aide d'une bille qui se place dans et obture ce port, ce qui permet
d'augmenter la pression dans la conduite.
Un premier fluide sous pression P1 supérieure à Po est alors
envoyé à l'intérieur de la conduite et celui-ci s'introduit par des ouvertures
10 disposées en regard des chemises 20 sur l'ensemble de la conduite de
manière à faire se déformer les chemises métalliques et adopter la position
de la figure 2 dans laquelle leur partie intermédiaire centrale est appliquée
contre la paroi A1 du puits.
Bien entendu, le matériau de la chemise et la pression sont
choisies de manière à ce que le métal se déforme au-delà de sa limite
élastique.
Un dispositif non représenté permet de libérer une ouverture
située à l'extrémité distale de la conduite lorsque la pression P1 est
légèrement augmentée. La pression au niveau de l'ouverture passe de Pi à
Po et une circulation est alors possible dans la conduite de l'amont vers
l'aval du puits.
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Ensuite, une autre bille 5 est lancée à l'intérieur de la conduite
et vient se placer dans un siège coulissant 4 situé sensiblement à une mi-
distance entre les deux dispositifs d'isolation N et N-1.
Originellement, le siège 4 se situe juste en regard des
ouvertures 3 précitées et les obture. Sous l'effet du déplacement de la bille,
le siège 4 est obturé et se déplace, dégageant ainsi les ouvertures 3. On
injecte alors à l'intérieur de la conduite 1 un fluide de fracturation sous
très
haute pression.
Ce fluide, sous pression P2, s'introduit dans le dispositif N
ainsi que dans l'espace annulaire B qui sépare les dispositifs N et N-1.
En revanche, la pression qui règne à l'intérieur du dispositif N-
1 revient à la pression initiale du puits, c'est-à-dire à la pression Po.
Dans ces conditions, la différence de pression qui existe entre
l'espace annulaire B et le dispositif N-1 expose la chemise 2 du dispositif N
à de fortes contraintes qui l'amènent, dans certaines régions, à s'effondrer
partiellement. On comprend que ceci constitue une source de fuites de
pression de sorte que la zone B à fracturer n'est plus étanche aux fluides et
aux gaz.
Des systèmes ont été ajoutés à ce genre d'installation pour
résister à l'effondrement. Un exemple est donné dans le document
WO 2011/042 492. Une autre option est d'utiliser cette différence de
pression grâce à des valves pour maintenir une pression interne dans le
dispositif après expansion ou pour "capturer" cette différence de pression
(voir U57591321, US 2006/004 801 et US 2011/02 66 004). Toutefois,
l'ensemble de ces solutions se traduit par un accroissement de la
complexité du matériel et un risque de dysfonctionnement.
On connait par le document EP-A-1 624 152 un dispositif dans
lequel chaque chemise qui équipe le tube porte une "peau" qui s'étend
seulement sur une partie de la chemise. Entre la chemise et la peau est
présent un matériau de scellage.
La présente invention a pour but de pallier ces difficultés.
Plus spécifiquement, elle a trait à un dispositif d'isolation d'une
partie du puits qui est capable de résister à de fortes pressions
différentielles tout en conservant une haute capacité d'étanchéité.
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De plus, le système selon l'invention présente une pression
d'expansion inférieure à la pression de fracturation et n'est pas sensible aux
changements de température.
Ainsi, ce dispositif d'isolation d'une partie d'un puits qui
comprend une conduite pourvue, le long de sa face externe, d'au moins une
chemise métallique tubulaire ¨ dite "première chemise externe" ¨ dont les
extrémités opposées sont solidaires, directement ou indirectement, de
ladite face externe de la conduite, cette conduite, la première chemise
externe et ses extrémités délimitant ensemble un espace annulaire, la paroi
de ladite conduite présentant au moins une ouverture qui la fait
communiquer avec ledit espace, cette chemise étant susceptible de
s'expanser et de venir, sur une partie intermédiaire de sa longueur,
s'appliquer de manière étanche contre le puits,
se caractérise par le fait qu'il comporte :
- d'une part, une seconde chemise également expansible ¨
dite "seconde chemise interne" ¨ qui s'étend entre ladite conduite et la
première chemise, ses extrémités étant également solidaires, directement
ou indirectement, de la face externe de ladite conduite tout en étant prises
en sandwich entre les extrémités de la première chemise et la face externe
de la conduite et,
- d'autre part, au moins un passage de communication entre
l'extérieur de la première chemise et ledit espace,
- ledit espace étant exempt de matériau solide ou de
scellage, ou d'un liquide ou une pâte apte à se modifier.
Grâce à la solution selon l'invention, on parvient à faire
régner à l'intérieur des dispositifs d'isolation une pression sensiblement
égale à celle qui permet la fracturation de la roche, sans souci
d'effondrement et de fuite d'étanchéité. De plus, la solution selon
l'invention
ne remet pas en cause la structure générale des conduites équipées de
dispositifs d'isolation connus.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non
limitatives :
- ledit passage de communication consiste en au moins un
orifice que présente la paroi de ladite première chemise métallique et qui
débouche dans la partie dudit espace qui s'étend entre les deux
chemises ;
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- ledit passage de communication consiste en au moins un
orifice situé entre deux des extrémités en regard des dites chemises et qui
débouche dans la partie dudit espace entre les deux chemises ;
- ladite ouverture que présente la paroi de la conduite
débouche dans la partie dudit espace située entre la conduite et la seconde
chemise ;
- ledit passage de communication entre l'extérieur de la
première chemise et ledit espace consiste en au moins un orifice situé entre
la conduite et l'extrémité en regard de ladite seconde chemise et débouche
dans la partie dudit espace situé entre la conduite et la chemise intérieure ;
- ladite ouverture que présente la paroi de la conduite
débouche dans la partie dudit espace qui s'étend entre les deux chemises ;
- ladite ouverture de la conduite communique avec ledit
espace via un intervalle annulaire qui s'étend entre les premières extrémités
en regard de la première chemise et de la seconde chemise ;
- ladite seconde chemise est en un matériau apte à présenter
une déformation plastique, tel que du métal et/ou en matériau
élastiquement deformable tel que du caoutchouc ou un matériau à base de
caoutchouc ;
- la face externe de la chemise est pourvue, au moins dans
ladite partie intermédiaire, d'un revêtement d'étanchéité élastiquement
deformable, par exemple en caoutchouc ;
- qu'il comporte une bague non deformable qui enveloppe,
sur une fraction de sa longueur, ladite première chemise et qui contrarie au
moins partiellement son expansion et celle de la seconde chemise ;
- la face externe de la conduite comporte, en regard de ladite
au moins une ouverture de communication entre la conduite et ledit espace,
un revêtement élastiquement deformable,
- ladite au moins une ouverture s'étend en regard d'une jupe
de solidarisation de la première chemise à ladite conduite ;
- ladite au moins une ouverture s'étend en regard de ladite
bague non deformable ;
- au moins une extrémité desdites chemises est apte à se
déplacer longitudinalement par rapport à la conduite.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente
invention apparaîtront à la lecture détaillée qui va suivre de certains modes
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de réalisation préférentiels. Cette description sera faite en référence aux
dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente, comme indiqué plus haut, une portion
de conduite selon l'état de la technique et étant que entendu que,
visuellement, celle de la présente invention présente sensiblement le même
aspect ;
- la figure 2 est, comme expliqué plus haut, une vue en coupe
d'une partie d'une conduite destinée à illustrer la méthode utilisée jusqu'ici
;
- la figure 3 est une demi vue, en coupe longitudinale, et
extrêmement simplifiée, d'un premier mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 4 est une vue plus détaillée en coupe, selon un plan
longitudinal du mode de réalisation de la figure 3;
- la figure 5 est une vue agrandie de la partie de la figure 4
repérée sous la forme d'un rectangle ;
- les figures 6, 7 et 8 sont des vues de la portion de conduite
dans différents états qui sont fonction de la pression et de la nature des
fluides en circulation dans la conduite ;
- les figures 9 et 10 sont des vues analogue à la figure 3,
d'autres modes de réalisation ;
- la figure 11 est une vue plus détaillée, en coupe
longitudinale, du mode de réalisation de la figure 10;
- les figures 12 et 14 sont des vues des extrémités opposées
de la chemise métallique du mode de réalisation de la figure 10;
- la figure 13 est une vue d'une autre étape relative à
l'utilisation de cette conduite ;
- la figure 15 est une vue en trois dimensions d'un autre mode
de réalisation particulier de la conduite ;
- les figures 16 et 17 représentent d'une part une portion de
cette conduite de vue en coupe longitudinale ainsi que, respectivement, une
vue de détail de cette portion, à savoir celle qui est entourée par un ovale à
la figure 15.
- enfin, la figure 18 est une vue d'une variante du mode de
réalisation de la figure 17.
En référence aux figures 3 et 4 (sur lesquelles les mêmes
référence numériques désignent les mêmes objets), on a représenté
seulement une portion de conduite 1 en place dans un puits A, et l'on a
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particulièrement représenté la portion de conduite qui est pourvue du
dispositif d'isolation référencé N-1 à la figure 2.
Il est représenté expansé à la figure 3 et non expansé à la
figure 4.
5 Tel que
représenté à la figure 3, le dispositif isole une partie
annulaire du puits où règne une haute pression HP (ci-après désignée P2)
d'une autre partie annulaire, située en aval, où règne une basse pression
BP (ci-après désignée P0).
Plus particulièrement en référence à la figure 4, cette conduite
10 tubulaire
est pourvue, ainsi que cela est bien connu, le long de sa face
externe d'une chemise métallique 20 dont les extrémités opposées X20 sont
solidaires de la face externe de cette conduite.
Plus précisément, ces extrémités sont enserrées à l'intérieur
de bagues annulaires de renfort référencées 21 sur la figure 4.
En consultant plus particulièrement la figure 5, on constate
que la face externe de la chemise métallique tubulaire 20 est pourvue d'un
revêtement crénelé 201, par exemple en caoutchouc, apte à augmenter
l'étanchéité de la chemise quand celle-ci est déformée et plaquée contre le
puits A.
On note, plus particulièrement aux figures 3 et 5 qu'il existe au
moins un orifice 200 qui traverse de part en part l'épaisseur de la paroi de
la
chemise 20. On en expliquera plus loin la fonction.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, on a ici
affaire à une seconde chemise 22, également expansible, dont les
extrémités X22 sont prises en sandwich entre celles de la première
chemise 20 et la face externe de la conduite 1, comme cela est montré aux
figures 4 et 5.
Dans le cas représenté ici, les deux chemises sont en
matériau métallique ductile. Toutefois, la seconde chemise interne 22
pourrait être dans un autre matériau expansible tel qu'un matériau
élastiquement deformable à base de caoutchouc.
A la figure 5, on note que les extrémités X22 de la seconde
chemise interne 22 sont logées sous une partie de la paroi de la première
chemise externe 20, celle-ci présentant longitudinalement une longueur
supérieure.
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Ces chemises sont fixées à la paroi de la conduite 1 par des
soudures.
Il en va de même des deux parties 210 et 212 qui constituent
respectivement le corps et l'extrémité de la jupe ou bague de renfort 21.
Des moyens de fixation autres que des soudures peuvent bien
entendu être utilisés.
Nous allons maintenant décrire, plus particulièrement en
référence aux figures 6 à 8, comment on utilise un tel dispositif d'isolation
d'une partie de puits.
A la figure 6, on se situe dans une situation dans laquelle les
ouvertures 3 de la conduite 1 sont fermées et on y injecte, dans le sens de
la flèche y un fluide sous une pression prédéterminée P1. Cette pression est
calculée de manière à permettre la déformation de la première chemise
externe 20 au-delà de sa limite élastique. Elle est par exemple de l'ordre de
550 Bar (environ 8000psi).
Ce faisant, le fluide rentre à l'intérieur de l'espace E qui est
délimité par la paroi de la conduite 1, la première chemise externe 20 et ses
extrémités X20
Cet espace E est divisé en deux parties, en l'occurrence un
espace El délimité par la conduite 1 et la seconde chemise 22, et un
espace E2 délimité par les deux chemises.
En tout état de cause, selon l'invention, l'espace E (c'est-à-
dire les espaces El et E2) ne sont pas prévus pour recevoir et être rempli
d'un matériau solide, ou d'un matériau liquide ou pâteux apte à se solidifier,
ou encore avec un matériau de scellage.
La seconde chemise 22 présente une pression d'expansion
qui est inférieure ou égale à P1, c'est-à-dire qu'elle est apte à s'expanser
sous l'effet d'une pression inférieure ou égale à P1.
Du fait que la seconde chemise interne 22 est prise en
sandwich entre la première chemise 20 et la conduite 1, la seconde
chemise 22 se déforme et vient se plaquer contre la face interne de la
première chemise 20.
Sous l'effet de la pression Pl, les chemises 20 et 22 se
déforment donc simultanément radialement vers l'extérieur, comme le
montre la figure 6, et la première chemise 20 se plaque contre le puits.
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Après expansion des chemises, la pression est diminuée
jusqu'à un retour à Po. Cette pression Po s'applique donc dans l'espace El
situé entre la conduite 1 et la seconde chemise intérieure 22. A cet instant
El est sensiblement égal à E, à l'épaisseur de la seconde chemise 22 près.
C'est donc la situation de la figure 6.
Dans une étape ultérieure, on dégage les ouvertures 3 et on
fait circuler dans la conduite 1 un fluide sous une pression de
fracturation P2, supérieure à Po (et à P1).
Ce fluide vient donc occuper l'espace annulaire B qui sépare
les deux dispositifs d'isolation voisins et, comme le montre la figure 7, la
pression P2 qui y règne est communiquée à l'intérieur de l'espace E par les
orifices 200 que présente la chemise extérieure 20.
Ainsi, l'espace El qui est situé entre la conduite 1 et la
deuxième chemise 22 voit son volume réduire graduellement puisque ladite
pression est suffisante pour déformer cette seconde chemise et la plaquer
progressivement contre la conduite 1. On passe alors progressivement de
la situation de la figure 6 à celle de la figure 8.
Ce faisant, on obtient, de part et d'autre de la première
chemise externe 20, la même pression équilibrée P2. Dans ces conditions,
l'étanchéité est conservée et le risque d'effondrement de la chemise
n'existe plus.
Cette solution est particulièrement avantageuse puisqu'aucun
organe mécanique en mouvement n'est nécessaire. Il suffit seulement de
prévoir une seconde chemise 22 ainsi que des orifices 200 dans la
première chemise 20.
Dans le mode de réalisation illustré très schématiquement à la
figure 9, on a affaire à sensiblement la même structure que celle décrite
précédemment si ce n'est que l'orifice 200 (ou les orifices) n'est pas situé
dans la paroi de la chemise 20, mais entre l'une des deux extrémités en
regard des chemises 20 et 22.
Toutefois, le fonctionnement décrit plus haut vaut également
pour ce mode de réalisation, si ce n'est que la pression P2 s'engage entre
les deux chemises par le(s) orifice(s) précité(s) situés entre les extrémités
des deux chemises.
Dans le mode de réalisation illustré aux figures 10 à 14, on a
aussi affaire à une structure à deux chemises 20 et 22.
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Toutefois, la chemise externe 20 est dépourvue d'orifices 200.
En revanche, les ouvertures 10 qui font communiquer la
conduite 1 avec l'espace E précité communiquent avec ce dernier par un
intervalle annulaire ji qui s'étend entre la première extrémité de la première
chemise 20 et la première extrémité de la seconde chemise 22. Ceci est
particulièrement visible aux figures 10 et 12.
Pour ce faire, la chemise 20 a été préalablement déformée
localement pour libérer un tel intervalle.
Sous l'effet de l'introduction d'un premier fluide à pression P1
dans la conduite, les ouvertures 3 étant fermées, le fluide s'infiltre par les
ouvertures 10 et s'engouffre dans l'intervalle annulaire j1 pour occuper
l'espace E2 situé entre les deux chemises 20 et 22. On se situe alors dans
la configuration de la figure 11.
En se reportant à la figure 14, on constate, à l'autre extrémité
des chemises, que la bague ou jupe de renfort 21 n'est pas étanche, et
présente à cet effet une ouverture 213. En revanche, les extrémités
correspondantes X20 et X22 des deux chemises 20 et 22 sont jointives et
soudées au corps 210 de la jupe 211 l'une à l'autre. Il demeure toutefois un
intervalle j2 entre la face interne de la deuxième chemise 22 et la paroi de
la
conduite 1.
Dans ces conditions, le fluide de pression inférieure ou égale
à P2 peut s'engouffrer dans l'intervalle j2 et venir déformer la deuxième
chemise 22 qui s'applique alors intimement contre la première chemise 20.
On se situe alors dans la configuration de la figure 13 où il
existe une pression d'équilibre P2 à l'intérieur et à l'extérieur du
dispositif
d'isolation.
Ainsi, tout risque d'effondrement même partiel du dispositif 2
est garanti.
A la figure 15 est représentée une variante d'une conduite
dont les deux dispositifs d'isolation 2 sont pourvues chacune d'une bague 6
non deformable, qui contrarie partiellement et localement l'expansion des
chemises 20 et 22.
Comme le montre plus particulièrement la vue en coupe de la
figure 16, cette bague 6 se situe en regard de la zone où la conduite est
pourvue des ouvertures 10 de communication entre l'intérieur de la conduite
1 et l'espace E.
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Conformément à une caractéristique avantageuse de la
présente invention, la face externe de la conduite 1 comporte, un
revêtement élastique deformable 7, par exemple en caoutchouc qui
recouvre les ouvertures 10.
Il peut s'agir d'une seule et même pièce tubulaire qui recouvre
l'ensemble des ouvertures 10 ou de plusieurs pièces différentes recouvrant
chacune une ouverture.
Ce revêtement n'est rattaché qu'en certains points à la
chemise, par exemple par collage. Ainsi, lorsqu'on a affaire à un flux de
pression dirigé des ouvertures 10 en direction du revêtement 7, celui-ci
laisse s'échapper la pression dans les régions où il n'est pas rattaché à la
conduite 1.
La chemise extérieure 20 présentée ici est du même type que
celle des figures 3 et suivantes, de sorte qu'elle comporte au moins un
orifice traversant 200.
Ainsi que nous l'avons vu plus haut, lorsque la pression P2
envahit l'espace E2, il se produit un effondrement de la chemise 22.
Lors de cet effondrement, des plis générés dans le matériau
même de la chemise peuvent constituer autant de zones mécaniquement
fragiles, voire sources de fuites.
Or, si le dispositif selon l'invention est amené à être réutilisé
plusieurs fois, les phases d'expansion et d'effondrement de la chemise 22
risquent de la rendre défectueuse.
Dans le mode de réalisation de la figure 18, les ouvertures 10
et leur revêtement associé 7 sont situés dans la région des extrémités des
chemises 20 et 22. Ainsi, dans cette région et sous l'effet de P2, la chemise
22 diminue légèrement de diamètre et vient exercer une pression sur le
revêtement 7, obturant ainsi les ouvertures 10.
La pression P2 est alors appliquée dans l'espace El ce qui
limite encore plus le risque d'effondrement.
