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EP4653750A1 - Système pour suspendre au moins une colonne tubulaire et procédé d'assemblage d'un tel système - Google Patents

Système pour suspendre au moins une colonne tubulaire et procédé d'assemblage d'un tel système

Info

Publication number
EP4653750A1
EP4653750A1 EP24177494.2A EP24177494A EP4653750A1 EP 4653750 A1 EP4653750 A1 EP 4653750A1 EP 24177494 A EP24177494 A EP 24177494A EP 4653750 A1 EP4653750 A1 EP 4653750A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tubular column
support structure
recess
suspension
threaded
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24177494.2A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Alastair Brodie
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vallourec Oil And Gas Uk
Original Assignee
Vallourec Oil And Gas Uk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vallourec Oil And Gas Uk filed Critical Vallourec Oil And Gas Uk
Priority to EP24177494.2A priority Critical patent/EP4653750A1/fr
Priority to PCT/EP2025/063463 priority patent/WO2025242546A1/fr
Publication of EP4653750A1 publication Critical patent/EP4653750A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F17C1/007—Underground or underwater storage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0104—Shape cylindrical
    • F17C2201/0119—Shape cylindrical with flat end-piece
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
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    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0138—Shape tubular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
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    • F17C2201/03—Orientation
    • F17C2201/032—Orientation with substantially vertical main axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
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    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/054—Size medium (>1 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/056—Small (<1 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
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    • F17C2205/01—Mounting arrangements
    • F17C2205/0103—Exterior arrangements
    • F17C2205/0107—Frames
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    • F17C2205/01—Mounting arrangements
    • F17C2205/0123—Mounting arrangements characterised by number of vessels
    • F17C2205/013—Two or more vessels
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    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
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    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/011—Oxygen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
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    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/012—Hydrogen

Definitions

  • the invention relates to the field of systems for suspending a tubular column.
  • the invention concerns systems for suspending at least one tubular column in an underground fluid storage facility.
  • An underground fluid storage facility may be an underground gas storage facility, for example, for hydrogen and/or oxygen.
  • Such a facility may be an underground high-pressure fluid storage facility.
  • "High pressures" is understood to mean pressures greater than 100 bar, in particular pressures ranging from 100 bar to 1200 bar, and more particularly from 200 bar to 500 bar.
  • a system according to the invention can also be used to suspend a tubular column in an oil or gas well, or in a geothermal well.
  • the invention also relates to a method for assembling such a system.
  • One technology for reducing the carbon footprint of industries is the use of hydrogen generated by water electrolysis.
  • the hydrogen produced must be compressed and stored so that it can then be used on demand to power motorized vehicles, such as trucks or cars, or to supply the electrical grid, particularly during peak consumption periods.
  • the hydrogen can power either a turbine or hydrogen fuel cells.
  • oxygen the second product of water electrolysis, it could be beneficial to store it for use in fields such as agriculture or for medical purposes.
  • Some gases such as hydrogen are known to be difficult to contain. Their low density necessitates high-pressure storage, and their small molecules and low viscosity make them prone to leakage. Therefore, they must be stored in a completely sealed system that meets stringent safety standards.
  • Such fluid storage systems are typically installed at depths of between 10 and 50 meters. These storage systems can be installed in terrains of various geological types, for example, solid rocks such as granite or basalt, or any other type of underground geological structure.
  • the prior art described in the patent application WO2023209079 An underground storage system for fluid storage.
  • the system comprises a recess in the ground, a support structure including at least one opening, a connecting element inserted into the opening of the support structure, and at least one tank.
  • the tank is a tubular storage column having a lower end closed by a first closure means and an upper end closed by a second closure means.
  • the upper end of the tank is assembled to the support structure via the connecting element such that the tank is suspended within the recess, and an axial clearance capable of accommodating axial thermal expansion of the tank remains between the first closure means and the bottom of the recess.
  • the number of columns that can be suspended in such a device can be optimized.
  • an assembly element such as the one described in the application for patent WO2023209079 is obtained by machining a solid metal bar to the desired final shape: a tubular metal part with a circular cross-section, comprising a tubular body with threaded ends and a flange.
  • a first idea underlying the invention is to increase the compactness of an underground fluid storage system, such as for gases.
  • a second idea underlying the invention is to allow an underground fluid storage system to support a greater number of storage columns.
  • a third idea underlying the invention is to reduce the costs of obtaining such an underground fluid storage system.
  • a fourth idea underlying the invention is to increase the safety level of such a system.
  • the expression "disposed in a through manner” means that the support structure is arranged across the recess; that is, regardless of the shape of the recess, the support structure is positioned so as to completely traverse the recess along at least one dimension of said recess, for example, across its entire width.
  • "disposed in a through manner” means that the support structure is capable of traversing said recess along its largest diameter.
  • the support structure is arranged so as to extend from one edge of the recess to the other, thus ensuring complete support for the tubular columns suspended inside the recess.
  • the combination of the assembly element with a suspension element makes it possible to do without an assembly element comprising a collar, such as the assembly element described in the patent application.
  • WO2023209079 This allows the use of a simple and inexpensive assembly element, obtained through an existing and well-established manufacturing process.
  • an assembly element used in the invention can follow the manufacturing process of a threaded sleeve.
  • Such a sleeve is obtained by cutting a long tubular piece. The section of tube thus cut is then threaded and machined using well-known processes.
  • Such an assembly element is less bulky, lighter, and less expensive to manufacture than an assembly element comprising a flange, such as the one described in the patent application.
  • WO2023209079 Thus, a system using such an assembly element is less expensive and simpler to assemble and disassemble. Finally, using a less bulky assembly element also improves the system's compactness.
  • At least one suspension element is metallic.
  • At least one suspension element is U-shaped, substantially square or rectangular.
  • a "U-shaped, substantially square or rectangular” means that an internal surface of the suspension element has a substantially square or rectangular cross-section.
  • Such a suspension element can be obtained by cutting a square or rectangular longitudinal piece open in a U-shape, for example, by laser cutting or any other suitable method.
  • a suspension element in the shape of a substantially square or rectangular U prevents rotation of the assembly element and thus of the tubular column, thereby improving the integrity and safety of the system.
  • a tubular column is connected to fluid supply and withdrawal lines.
  • vibrations can cause the column to rotate, for example, during an earthquake.
  • Such rotation will result in mechanical stresses being applied to these supply and withdrawal lines, as well as to their connections to the tubular column.
  • Such rotational movements could therefore damage the integrity of the system and cause leaks, which could in turn lead to an explosion.
  • At least one suspension element is configured to interlock with at least one other suspension element.
  • at least one suspension element can be configured to interlock with two other suspension elements.
  • a system according to the invention thus combines less bulky suspension elements with interlocking suspension elements.
  • the combination of these two Combining elements within the same system further contributes to improving the system's compactness.
  • the assembly element and the suspension element are simple and inexpensive to produce, their combination in a system according to the invention further contributes to reducing the costs of obtaining such a system.
  • At least one tubular column is suspended in a substantially vertical manner.
  • the support structure comprises at least two metal beams arranged substantially parallel to each other, said metal beams being joined by fastening means.
  • the fastening means may include threaded metal rods and bolts. These fastening means ensure the mechanical cohesion of the support structure in the event of strong vibrations, for example during an earthquake.
  • a primary advantage of metal beams is their easy integration with other equipment, allowing a system according to the invention to be readily used for other applications, such as suspending a tubular column in an oil or gas well, or in a geothermal well.
  • a secondary advantage of metal beams is their low cost and ease of manufacture.
  • each metal beam comprises a lower portion, an upper portion, and a metal bar fixed to said upper portion.
  • This metal bar extends along a longitudinal axis of the beam to which it is fixed, forming a guide for the suspension element between two successive beams of the support structure. Beams with these characteristics are sometimes referred to as "I-beams" in common parlance.
  • the suspension element can thus slide along the guide as on a rail, facilitating the joining of two suspension elements during the assembly of a system according to the invention.
  • the movement of a suspended column in a system according to the invention is thus significantly facilitated, which is advantageous for an operator during maintenance, assembly, or disassembly of the system.
  • the metal bar is fixed by welding to the upper part of the metal beam.
  • a support structure with these characteristics is therefore made up of simple and inexpensive mechanical elements. It is thus inexpensive and easy to assemble.
  • At least one safety element is fixed to the support structure, said safety element covering at least partially the suspension element so that the suspension element is held between the guide and the safety element.
  • the presence of the safety element prevents the column from lifting. Such lifting can occur, in particular, during strong vibrations, such as during an earthquake. Without this safety element, these vibrations could cause the system to disassemble, including the column and its supporting structure, thus damaging the column and rendering the system inoperable, or even dangerous for nearby personnel and the environment.
  • the safety element is fixed to the metal bar of all or part of the metal beams.
  • the safety element is fixed to the metal bar of each metal beam.
  • the safety element is reversibly fixed. This feature allows for easy removal of the safety element, particularly for maintenance operations. This is especially advantageous when a column section needs to be replaced. Maintenance and servicing are thus facilitated, and system safety is increased.
  • the reversible fastening of the safety element can be any of the suitable reversible fastenings known to those skilled in the art.
  • the reversible fastening is a bolt.
  • the safety element comprises at least one metal plate.
  • a metal plate is attached to each metal bar of each beam.
  • the assembly element comprises at least two radially equidistant housings, said housings being configured to be assembled to the suspension element.
  • the assembly element comprises between two and six radially equidistant housings, said housings being configured to be assembled to the suspension element.
  • the assembly element comprises at least four radially equidistant housings, said housings being configured to be assembled to the suspension element.
  • the housings can be made by any suitable technique known to a person skilled in the art, for example by milling.
  • Such housings allow a connecting element to be assembled with at least one suspension element to transfer the weight of the tubular column to the supporting structure.
  • "Radially equidistant" means that the housings are symmetrically arranged on either side of a longitudinal axis X of the connecting element. This housing arrangement ensures a uniform distribution of the supported load.
  • each housing has a substantially square or rectangular cross-section.
  • the fitting of the suspension element into housings with a substantially square or rectangular cross-section prevents rotational movement of the assembly element and thus of the tubular column.
  • the suspension element is U-shaped and substantially square or rectangular, this resistance to rotational movement is further enhanced.
  • the housings extend along an axis substantially perpendicular to the longitudinal axis X of the assembly element.
  • the first threaded upper end of the tubular column includes a female thread and the second threaded lower end of the assembly element includes a male thread.
  • At least one tubular column comprises at least one metal tube with threaded ends.
  • these could be titanium tubes or steel tubes of the type used in the oil and gas industry, particularly tubes used for drilling oil and/or gas production wells.
  • the connection between two metal tubes can be achieved either by a full connection, i.e., by screwing a male end of one tube onto a female end of the other, or by means of a threaded connecting piece, such as a sleeve.
  • the assembly element has at least one unthreaded portion, the housings being provided in said at least one unthreaded portion.
  • At least one unthreaded portion extends between the second lower threaded end and a first distal surface of the assembly element, and/or between the second upper threaded end and a second distal surface of the assembly element.
  • the first threaded lower end of the tubular column is closed by a first closing means, and the first The threaded upper end of the tubular column is closed by a second closing means, the tubular column thus closed being a reservoir suitable for storing a fluid.
  • the tank is suspended within the recess, and an axial clearance capable of absorbing axial thermal expansion of the tank remains between the first tank closure and the bottom of the recess.
  • the integrity of the tank is not compromised by mechanical stresses related to axial thermal expansion during fluid injection and withdrawal operations. Indeed, the axial clearance prevents axial thermal expansion from compressing the tank against the bottom of the recess during such operations. Repeatedly applied stresses of this kind weaken the tank's seal, particularly at the closure.
  • Another advantage of such a system is that it can include multiple tanks of varying lengths. This is particularly beneficial because the length of a tank can be adjusted to facilitate the necessary pressure increases or decreases depending on the fluid's storage conditions. Therefore, different fluids can be stored within the same system.
  • At least one of the first closing means and the second closing means is configured to close the tubular column by screwing.
  • At least one of the first closing means and the second closing means is a weld.
  • the support structure separates an upper cavity of the recess from a lower cavity of the recess.
  • This upper cavity is open and comprises a first width L1 greater than a second width L2 of the lower cavity.
  • "open” means that the upper cavity is in direct contact with the surface; that is, there is no cavity separating it from the surface.
  • a tank is entirely buried below ground level, including the second closure means that seals the upper end of the tank. This configuration helps to guide a deflagration occurring within the recess and thus to reduce the deflagration angle in the event of an explosion.
  • the process further includes a step (vi) of fixing a safety element to the support structure.
  • tubular columns 12 are reservoirs of an underground fluid storage facility.
  • FIG. 1 is a three-dimensional diagram of a system 1 for suspending at least one tubular column 12 according to an embodiment of the invention.
  • system 1 is placed in a coordinate system (x; y) in which the x-axis of the coordinate system (x; y) is a horizontal axis, and the y-axis of the coordinate system (x; y) is a vertical axis.
  • System 1 comprises a recess 2 made in a terrain 4, a support structure 6 placed on a first surface of a first soil S1 of terrain 4, and twenty-one tubular columns 12 suspended from the support structure 6 in the recess 2.
  • Each of the twenty-one tubular columns 12 is assembled to an assembly element 18.
  • Each assembly element 18 of each tubular column 12 is assembled to a suspension element 8.
  • Each suspension element 8 is assembled to the support structure 6.
  • the recess 2 has a background 3 (not shown on the figure 1
  • the recess 2 can be obtained by drilling or excavation.
  • the recess 2 is substantially cylindrical in shape and has an average diameter of 4 meters.
  • the recess includes a lining (not shown) that extends vertically from the first surface of the first soil S1 to the bottom 3 of the recess 2.
  • the lining can be made of concrete, cement, or steel.
  • the support structure 6 comprises six metal beams 20 (only five metal beams are visible on the Figures 1 And 2 ) arranged across the opening 2.
  • the beams 20 are arranged in a substantially parallel and equidistant manner with respect to each other.
  • the 20 metal beams used in the systems illustrated in Figures 1 And 2 These are so-called "I-beams".
  • each metal beam 20 extends along a longitudinal axis and comprises a lower part 21 and an upper part 23.
  • a metal bar 26 is welded to the upper part 23 of each metal beam 20; however, other types of fasteners can be used to attach the metal bars 26 to the metal beams 20.
  • Each metal bar 26 extends along the longitudinal axis of the beam 20 to which it is attached so as to form, between two successive beams 20 of the support structure 6, a guide 28 for the suspension element 8.
  • the metal bars 26 and the metal beams 20 are of the same length.
  • the metal bars 26 have a square cross-section. One width of the square cross-section of the metal bars 26 is less than one width of the upper part 23 of the metal beams 20, so that a portion of the upper part 23 of the beams 20 remains available to form the guide 28 and accommodate the suspension element 8.
  • the guide 28 is therefore delimited by the upper parts 23 and the metal bars 26 of two successive metal beams 20 of the support structure 6.
  • the suspension elements 8 can slide in translation on the upper parts 23 of the metal beams 20 along a longitudinal axis of the guide 28, said longitudinal axis of the guide 28 being parallel to the longitudinal axis of the metal beams 20 and the metal bars 26 that define it.
  • Such an arrangement of the support structure 6 and the suspension elements 8 facilitates the movement by an operator of the tubular columns 12, in particular for maintenance, assembly, and disassembly operations of the system 1 or the tubular columns 12.
  • the metal beams 20 are assembled by fastening means 22, 24 as illustrated in more detail in the figure 7
  • Each metal beam 20 has a first end 20a and a second end 20b.
  • a threaded metal rod 24 with a circular cross-section joins the six metal beams 20 at their first ends 20a, and another threaded metal rod 24 with a circular cross-section joins the six metal beams 20 at their second ends 20b.
  • the threaded metal rods 24 are fixed to the beams by bolts 22.
  • the support structure 6 thus assembled exhibits improved stability.
  • Such fastening means 22, 24 ensure the mechanical cohesion of the support structure 6, particularly in the event of strong vibrations, for example, during an earthquake.
  • the tubular columns 12 are suspended substantially vertically along the y-axis.
  • Each tubular column 12 consists of at least one metal tube with threaded ends, the threads of which may be male or female.
  • these may be titanium metal tubes, or steel tubes of the type used in the oil and gas industry, particularly tubes used for drilling oil and/or gas production wells. These tubes may also be used to form reservoirs in underground fluid storage facilities.
  • the connection between two metal tubes may be made either by a full connection, i.e., by screwing a male end of one tube to a female end of another tube, or by means of a threaded connecting piece, such as than a sleeve.
  • Each tubular column 12 comprises a first threaded lower end 14 and a first threaded upper end 16.
  • Each first threaded lower end 14 is closed by screwing on a first closing means 34
  • each first threaded upper end 16 is closed by screwing on a second closing means 36.
  • the first closing means 34 therefore have a thread (not shown) complementary to the thread of the first threaded lower ends 14, and the second closing means 36 have a thread complementary to the thread of the first threaded upper ends 16.
  • the thread of a first closing means 34 may be male or female.
  • the thread of a second closing means 36 may be male or female.
  • the tubular columns 12 thus closed form reservoirs suitable for storing a fluid.
  • the assembly element 18 is a cylindrical metal part extending along a longitudinal axis X between a first distal surface 19a and a second distal surface 19b. As illustrated in more detail in the cross-sectional view of the figure 5
  • the assembly element 18 has a second threaded lower end 14" and a second threaded upper end 16".
  • the thread of the second threaded lower end 14" is female, and the thread of the second threaded upper end 16" is also female.
  • the second closing means 36 has a male thread complementary to the female thread of the second threaded upper end 16". Thus, the second closing means 36 closes the second threaded upper end 16" by screwing.
  • each assembly member 18 is assembled to a tubular column 12 by screwing its second lower threaded end 14" to the first upper threaded end 16 of the tubular column 12.
  • the assembly member 18 has an unthreaded portion 17 that is adjacent to the second lower threaded end 14".
  • the unthreaded portion 17 extends between the second lower threaded end 14" and the first distal surface 19a.
  • the unthreaded portion 17 comprises four radially equidistant recesses 30 (only two recesses being visible on the figures 3 And 5 ).
  • the four 30 apartments are arranged within a thickness of said unthreaded portion 17.
  • the housings 30 can completely pass through the thickness of the unthreaded portion 17.
  • the recesses 30 are not through-holes.
  • the recesses 30 are formed perpendicular to the longitudinal axis X of the assembly element 18.
  • the recesses 30 can be formed by milling.
  • An assembly element 18 having the characteristics described above can be easily obtained by any known method of manufacturing metal sleeves that are commonly used to assemble threaded tubes, for example, when assembling oil or gas well columns.
  • an assembly element 18 incorporates a section dedicated to an unthreaded portion at at least one of its ends, such as the unthreaded portion 17 of the figure 5 . Consequently, such an assembly element 18 can be obtained by an already existing and well-controlled manufacturing chain, with very few modifications, making its production simple and inexpensive.
  • the suspension element 8 is a metal part with a general U-shape and substantially uniform thickness.
  • the suspension element 8 comprises a first lateral edge 80, a second lateral edge 82, and a central edge 81.
  • the first lateral edge 80 has a third width L3, and the second lateral edge 82 has a fourth width L4.
  • the third width L3 and the fourth width L4 are equal.
  • the first lateral edge 80 comprises a first internal face 87a
  • the second lateral edge 82 comprises a second internal face 87b
  • the central edge 81 comprises a third internal face 87c.
  • the central edge 81 connects the two lateral edges 80 and 82 to form an opening 86 delimited by the first, second, and third internal faces 87a, 87b, and 87c.
  • the opening 86 is configured to accommodate an assembly element 18 and a tubular column 12.
  • the central edge 81 has a protrusion 83 on a face opposite the inner face 87c of the central edge 81.
  • the protrusion 83 has a rectangular cross-section. Depending on the dimensions of the suspension element 8, the protrusion 83 may also have a square cross-section.
  • the protrusion 83 forms a first shoulder 84 with the first lateral edge 80, and a second shoulder 85 with the second lateral edge 82.
  • the protrusion 83 is dimensioned so that a protrusion 83 of a first suspension element 8 can fit into an opening 86 of a second suspension element 8.
  • two successive suspension elements 8 arranged on the same guide 28 of the support structure 6 can fit together, which makes it possible to improve the compactness of the system 1 and to suspend more tubular columns 12.
  • the housings 30 are configured to be assembled to the suspension element 8.
  • the housings 30 therefore have a shape and dimensions complementary to the shape and dimensions of the suspension element 8, in particular complementary to the thickness of the suspension element 8.
  • the assembly elements 18 can interlock with the lateral edges 80 and 82, the central edge 81, and the protrusion 83 of the suspension elements 8 so as to suspend the tubular columns 12 in the recess 2.
  • the cross-sectional view of the figure 5 allows us to observe that only a portion of the third width L3 of the first lateral edge 80, and only a portion of the fourth width L4 of the second lateral edge 82 is fitted into the housings 30 of the assembly element 18, which allows each lateral edge to retain part of its width available to rest on the upper parts 23 of the metal beams 20, in other words on the guide 28, in order to ensure the suspension of a tubular column 12 to the support structure 6.
  • the tubular columns 12 are suspended in the recess 2.
  • an axial clearance G remains between the first closure means 34 and the bottom 3 of the recess 2. This axial clearance G serves to absorb an axial thermal expansion of the reservoir, which occurs particularly during filling and emptying operations.
  • System 1 may also include a security element 40.
  • FIGs 6 And 7 Figures 1 illustrate a system according to the invention, equipped with such a safety element 40.
  • the safety element 40 comprises a set of identical metal plates.
  • the metal plates are reversibly attached to the metal bars 26 of the metal beams 20 of the support element 6.
  • the metal plates of the safety element 40 can be attached to the metal bars 26 by bolting (not shown). It is therefore possible and easy to remove the safety element 40, particularly for maintenance.
  • Each metal plate of the safety element 40 is rectangular and extends along the entire length of the metal bar 26 to which it is attached.
  • Each metal plate of the safety element 40 has a width such that it covers only a portion of the width of the lateral edges 80 and 82 of the suspension elements 8 located on either side of the metal bar 26 to which said metal plate is attached.
  • the suspension elements 8 are housed and held between the guides 28 and the metal plates of the safety element 40, which prevents the tubular columns 12 from lifting in the event of strong vibrations, for example during an earthquake.
  • Boards 42 can be added to a system 1 according to the invention. These boards 42 are preferably metallic.
  • the boards 42 have a general shape similar to that of the suspension elements 8 so that they can be fitted together and with the suspension elements 8 in the same way that the suspension elements 8 fit together.
  • the boards 42 have the same protrusion as the protrusion 83 of the suspension elements 8.
  • the lateral edges of the boards 42 are shorter than those of the suspension elements 8, so they form a smaller opening than the opening 26 of the suspension elements 8. This is because the boards 42 are not designed to receive an assembly element 18 for suspending a tubular column 12.
  • the function of these boards 42 is to further secure the assembly of tubular columns 12 to the support structure 6 and to form a platform on which an operator can move, particularly to more easily access the tubular columns 12.
  • the opening of the boards 42 is configured to be fitted with a protrusion 83 of a suspension element 8 or a protrusion of another board 42.
  • FIG 2 is a three-dimensional diagram of a system 1 for suspending at least one tubular column 12 according to an embodiment of the invention.
  • System 1 is placed in a coordinate system (x; y) in which the x-axis of the coordinate system (x; y) is a horizontal axis, and the y-axis of the coordinate system (x; y) is a vertical axis.
  • the recess 2 comprises an upper cavity C1 and a lower cavity C2.
  • the upper cavity C1 has a rectangular cross-section and a first width L1 of 10 meters.
  • the upper cavity C1 also includes a second surface of a second floor S2 of terrain 4, said second surface of the second floor S2 extending over said first length L1 of 10 meters.
  • the lower cavity C2 is identical to the recess 2 illustrated in the figure 1
  • the lower cavity C2 is of roughly circular cylindrical shape and has an average diameter of 4 meters and a bottom 3.
  • the upper cavity C1 and the lower cavity C2 are separated from each other by the support structure 6, which is placed on the second surface of the second floor S2 of terrain 4.
  • the metal beams 20 are arranged across the recess 2 and in a substantially parallel and equidistant manner with respect to each other.
  • the tubular columns 12 are suspended in the lower cavity C2.
  • an axial clearance G remains between the first closing means 34 and the bottom 3 of the recess 2.
  • This axial clearance G has the function of absorbing an axial thermal expansion of the tank, which occurs in particular during filling and emptying operations.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Système (1) pour suspendre au moins une colonne tubulaire (12) dans une installation de stockage souterrain de fluide, dans un puits de pétrole ou de gaz, ou dans un puits géothermique, ledit système (1) comprenant :
- un évidement (2) aménagé dans un terrain (4), ledit évidement (2) étant apte à accueillir au moins une colonne tubulaire (12),
- une structure de support (6) disposée de manière traversante par rapport à l'évidement (2),
- au moins un élément de suspension (8) assemblé à la structure de support (6),
- au moins une colonne tubulaire (12), et
- au moins un élément d'assemblage (18),
ledit élément d'assemblage (18) étant assemblé à la colonne tubulaire (12) et à l'élément de suspension (8) de sorte que la colonne tubulaire (12) est suspendue à la structure de support (6) à l'intérieur de l'évidement (2) par l'intermédiaire de l'élément d'assemblage (18) et de l'élément de suspension (8).

Description

    Domaine technique
  • L'invention se rapporte au domaine des systèmes pour suspendre une colonne tubulaire. En particulier, l'invention concerne les systèmes pour suspendre au moins une colonne tubulaire dans une installation de stockage souterrain de fluide. Une installation de stockage souterrain de fluide peut être une installation de stockage souterrain de gaz, par exemple d'hydrogène et/ou d'oxygène. Une telle installation peut être une installation de stockage souterrain de fluide à hautes pressions. On entend par « hautes pressions », des pressions supérieures à 100 bar, en particulier des pressions pouvant être comprises entre 100 bar à 1200 bar, et plus particulièrement entre 200 bar et 500 bar.
  • Un système selon l'invention peut également être utilisé pour suspendre une colonne tubulaire dans un puits de pétrole ou de gaz, ou dans un puits géothermique.
  • L'invention se rapporte également à un procédé d'assemblage d'un tel système.
    • Arrière-plan technologique
  • L'une des technologies permettant de réduire l'empreinte carbone des industries est d'utiliser l'hydrogène généré par l'électrolyse de l'eau. L'hydrogène ainsi produit doit être comprimé et stocké afin de pouvoir ensuite être utilisé à la demande pour alimenter des véhicules motorisés, tels que des camions ou des voitures, ou pour alimenter le réseau électrique, notamment lors des pics de consommation. Dans ce cas, pour alimenter un réseau électrique, l'hydrogène pourra alimenter soit une turbine, soit des piles à combustible à hydrogène. Quant à l'oxygène qui est le second produit de l'électrolyse de l'eau, il peut être intéressant de le stocker pour son utilisation dans un domaine tel que l'agriculture ou à des fins médicales.
  • Certains gaz, comme l'hydrogène, sont connus pour être des gaz difficiles à confiner. Leur faible densité nécessite un stockage à haute pression, et leurs molécules de petite taille ainsi que leur faible viscosité rend leur stockage propice aux fuites. Par conséquent, ils doivent être stockés dans un système de stockage parfaitement étanche, tout en répondant à des normes strictes de sécurité.
  • De tels systèmes de stockage de fluides sont généralement installés à des profondeurs comprises entre 10 mètres et 50 mètres. Ces systèmes de stockage peuvent être installés dans des terrains de différentes natures géologiques, par exemple des roches solides telles que le granite ou le basalte, ou tout autre type de structure géologique souterraine.
  • A cet égard, l'art antérieur décrit dans la demande de brevet WO2023209079 un système de stockage souterrain pour le stockage de fluide. Le système comprend un évidement aménagé dans un terrain, une structure de support qui comprend au moins une ouverture, un élément d'assemblage inséré dans l'ouverture de la structure de support, et au moins un réservoir. Le réservoir est une colonne tubulaire de stockage qui présente une extrémité inférieure fermée par un premier moyen de fermeture, et une extrémité supérieure fermée par un deuxième moyen de fermeture. L'extrémité supérieure du réservoir est assemblée à la structure de support par l'intermédiaire de l'élément d'assemblage de sorte que le réservoir est suspendu à l'intérieur de l'évidement et qu'un jeu axial apte à absorber une dilatation thermique axiale dudit réservoir subsiste entre le premier moyen de fermeture et le fond de l'évidement. Le nombre de colonnes pouvant être suspendues dans un tel dispositif peut être optimisé. En effet, afin de suspendre davantage de colonnes dans un système de ce type, il est nécessaire d'augmenter les dimensions du système, ce qui implique d'augmenter la taille de la structure de support pour y intégrer un plus grand nombre d'ouvertures permettant de suspendre un plus grand nombre de colonnes de stockage. Il est alors nécessaire d'adapter les dimensions de l'évidement en conséquence. Ces modifications d'échelle entraînent non seulement des coûts supplémentaires, mais posent également des défis en matière de génie civil, notamment en ce qui concerne la faisabilité et la sécurité des installations, en particulier pour l'élément d'assemblage et la structure de support. En effet, un élément d'assemblage tel que décrit dans la demande de brevet WO2023209079 est obtenu par usinage d'une barre métallique pleine jusqu'à l'obtention de la forme finale souhaitée, à savoir : une pièce métallique tubulaire, de section circulaire, qui comprend un corps tubulaire présentant des extrémité filetées, et une collerette. La fabrication d'une telle pièce est complexe et coûteuse car elle implique l'utilisation d'une grande quantité d'acier pour la pièce de départ, puis le retrait d'un grande quantité d'acier pour obtenir la forme finale avec une collerette. Le coût de production d'un tel élément d'assemblage est donc élevé, notamment en raison du coût en matériau. Par conséquent, le poids, l'encombrement et le coût d'obtention d'un tel élément d'assemblage peuvent être optimisés. Par ailleurs, il peut être contraignant et coûteux d'augmenter les dimensions d'une structure de support telle que celle décrite dans la demande de brevet WO2023209079 . Par conséquent, une telle structure de support peut également être optimisée. Afin de s'adapter à la demande croissante du marché, comme c'est le cas de la demande en matière de stockage d'hydrogène, il est nécessaire de pouvoir augmenter le nombre de colonnes de stockage d'un tel système, notamment pour stocker des quantités de fluide bien plus importantes ou pour stocker une plus grande variété de fluides à des pressions différentes.
    • Résumé
  • Afin de pallier les inconvénients présentés ci-dessus, une première idée à la base de l'invention est d'augmenter la compacité d'un système de stockage souterrain de fluide, tels que des gaz. Une deuxième idée à la base de l'invention est de permettre à un système de stockage souterrain de fluide de suspendre un nombre plus important de colonnes de stockage. Plus particulièrement, une troisième idée à la base de l'invention est de réduire les coûts d'obtention d'un tel système de stockage souterrain de fluide. Enfin, une quatrième idée à la base l'invention est d'augmenter le niveau de sécurité d'un tel système.
  • Ainsi, l'invention fournit un système pour suspendre au moins une colonne tubulaire dans une installation de stockage souterrain de fluide, dans un puits de pétrole ou de gaz, ou dans un puits géothermique, ledit système comprenant :
    • un évidement aménagé dans un terrain, ledit évidement étant apte à accueillir au moins une colonne tubulaire,
    • une structure de support disposée de manière traversante par rapport à l'évidement,
    • au moins un élément de suspension assemblé à la structure de support,
    • au moins une colonne tubulaire, et
    • au moins un élément d'assemblage,
    ledit élément d'assemblage étant assemblé à la colonne tubulaire et à l'élément de suspension de sorte que la colonne tubulaire est suspendue à la structure de support à l'intérieur de l'évidement par l'intermédiaire de l'élément d'assemblage et de l'élément de suspension.
  • Dans le contexte de la présente invention, on entend par l'expression « disposée de manière traversante », le fait que la structure de support est disposée en travers de l'évident, c'est-à-dire que quelle que soit la forme de l'évidement, la structure de support est positionnée de manière à traverser complètement l'évidement sur au moins l'une des dimensions dudit évidement, par exemple sur toute la largueur de l'évidement. En particulier, dans le cas d'un évidement de forme sensiblement cylindrique, on entend par « disposée de manière traversante » que la structure de support est apte à traverser ledit évidement sur son diamètre le plus grand. En d'autres termes, la structure de support est disposée de manière à s'étendre d'un bord à l'autre de l'évidement, garantissant ainsi un support complet pour les colonnes tubulaires suspendues à l'intérieur de l'évidement.
  • Dans un système selon l'invention, la combinaison de l'élément d'assemblage avec un élément de suspension permet de se passer d'un élément d'assemblage comprenant une collerette, tel que l'élément d'assemblage décrit dans la demande de brevet WO2023209079 . Cela permet l'emploi d'un élément d'assemblage simple et peu coûteux, obtenu par une chaine de fabrication déjà existante et bien maitrisée. Par exemple, un élément d'assemblage utilisé dans l'invention peut suivre le procédé de fabrication d'un manchon fileté. Un tel manchon est obtenu par découpe d'une longue pièce tubulaire. La section de tube ainsi découpée est ensuite filetée et usinée selon des procédés bien connus. Un tel élément d'assemblage est moins encombrant, plus léger et moins coûteux à fabriquer qu'un élément d'assemblage comprenant une collerette tel que celui décrit dans la demande de brevet WO2023209079 . Ainsi, un système qui utilise un tel élément d'assemblage est moins coûteux et plus simple à assembler et à désassembler. Enfin, l'utilisation d'un élément d'assemblage moins encombrant permet également d'améliorer la compacité du système.
  • Selon un mode de réalisation, l'au moins un élément de suspension est métallique.
  • Selon un mode de réalisation, l'au moins un élément de suspension est en forme de U sensiblement carré ou rectangulaire. On entend par « forme de U sensiblement carré ou rectangulaire » le fait qu'une surface interne de l'élément de suspension présente une section sensiblement carrée ou rectangulaire. Un tel élément de suspension peut être obtenu par découpe d'une pièce longitudinale carrée ou rectangulaire ouverte en U, par exemple par découpe au laser ou par toute autre méthode adaptée. Un élément de suspension en forme de U sensiblement carré ou rectangulaire permet d'empêcher le déplacement en rotation de l'élément d'assemblage et donc de la colonne tubulaire, ce qui améliore l'intégrité et la sécurité du système. Par exemple, dans le cas d'une application dans le stockage de fluides, une colonne tubulaire est reliée à des lignes d'alimentation et de prélèvement en fluides. Dans un tel système, des vibrations peuvent provoquer une rotation de la colonne, par exemple lors d'un séisme. Une telle rotation aura pour conséquence d'appliquer des tensions mécaniques sur ces lignes d'alimentations et de prélèvement, ainsi que sur leurs fixations à la colonne tubulaire. De tels mouvements en rotation risquent donc de nuire à l'intégrité du système et d'entrainer des fuites, pouvant elles-mêmes mener à une explosion.
  • Selon un mode de réalisation, l'au moins un élément de suspension est configuré pour s'emboiter avec au moins un autre élément de suspension. Par exemple, l'au moins un élément de suspension peut être configuré pour s'emboiter avec deux autres éléments de suspension.
  • Selon un mode de réalisation, les éléments de suspension sont de forme similaire ou identique.
  • Grâce à ces caractéristiques, deux éléments de suspension successifs disposés sur un même guide de la structure de support peuvent donc s'emboiter, ce qui réduit la distance entre deux colonnes tubulaires en comparaison des systèmes de l'art antérieur. Un tel élément de suspension permet donc à la fois d'améliorer la compacité du système et de suspendre d'avantage de colonnes tubulaires, offrant ainsi un système plus efficace et plus flexible. Un système selon l'invention combine donc des éléments de suspension moins encombrants avec des éléments de suspension qui s'emboitent. La combinaison de ces deux éléments dans un même système contribue d'avantage à améliorer la compacité du système. Par ailleurs, l'élément d'assemblage et l'élément de suspension étant des pièces simples et peu coûteuses à produire, leur combinaison dans un système selon l'invention contribue d'avantage à la réduction des coûts d'obtention d'un tel système.
  • Selon un mode de réalisation, l'au moins une colonne tubulaire est suspendue de façon sensiblement verticale.
  • Selon un mode de réalisation, la structure de support comprend au moins deux poutres métalliques disposées de façon sensiblement parallèle l'une par rapport à l'autre, lesdites poutres métalliques étant assemblées par des moyens de fixations. Les moyens de fixations peuvent comprendre des tiges métalliques filetées et des boulons. Ces moyens de fixation assurent la cohésion mécanique de la structure de support en cas de fortes vibrations, par exemple lors d'un séisme.
  • Un premier avantage des poutres métalliques est qu'elles peuvent être facilement intégrées avec d'autres équipements, ce qui permet à un système selon l'invention d'être facilement utilisé pour d'autres applications, notamment pour suspendre une colonne tubulaire dans un puits de pétrole ou de gaz, ou dans un puits géothermique. Un deuxième avantage des poutres métalliques est qu'elles sont peu coûteuses et faciles à fabriquer.
  • Selon un mode de réalisation, chaque poutre métallique comprend une partie inférieure, une partie supérieure, et une barre métallique fixée à ladite partie supérieure, ladite barre métallique s'étendant selon un axe longitudinal de la poutre à laquelle elle est fixée de sorte à former entre deux poutres successives de la structure de support un guide pour l'élément de suspension. Des poutres présentant ces caractéristiques sont parfois désignées par le terme de « poutres en I » dans le langage courant. Ainsi, l'élément de suspension peut glisser en translation sur le guide comme sur un rail, ce qui facilite l'emboîtement de deux éléments de suspensions lors du montage d'un système selon l'invention. Le déplacement d'une colonne en suspension dans un système selon l'invention est ainsi facilité de façon significative, ce qui est avantageux pour un opérateur lors d'une opération de maintenance, de montage ou de démontage du système.
  • Selon un mode de réalisation, la barre métallique est fixée par soudage à la partie supérieure de la poutre métallique.
  • Une structure de support présentant ces caractéristique est donc constituée d'éléments mécaniques simples et peu coûteux. Elle est donc peu coûteuse et facile à assembler.
  • Selon un mode de réalisation, au moins un élément de sécurité est fixé à la structure de support, ledit élément de sécurité recouvrant au moins partiellement l'élément de suspension de sorte que l'élément de suspension est maintenu entre le guide et l'élément de sécurité.
  • La présence de l'élément de sécurité permet de prévenir le soulèvement d'une colonne. Un tel soulèvement peut notamment se produire en cas de fortes vibrations, comme lors d'un séisme. En l'absence d'un tel élément de sécurité, ces vibrations pourraient provoquer le désassemblage du système, notamment le désassemblage de la colonne et de la structure de support, et ainsi endommager la colonne, rendant le système inopérant, voire dangereux pour le personnel à proximité et pour l'environnement.
  • Selon un mode de réalisation, l'élément de sécurité est fixé à la barre métallique de tout ou partie des poutres métalliques. De façon préférée, l'élément de sécurité est fixé à la barre métallique de chaque poutre métallique.
  • Selon un mode de réalisation, l'élément de sécurité est fixé de manière réversible. Grâce à cette caractéristique, il est possible et simple de retirer l'élément de sécurité, notamment pour réaliser des opérations de maintenance. Cela est particulièrement avantageux lorsqu'une section de colonne doit être changée. La maintenance et l'entretien sont donc facilités et la sécurité du système est augmentée.
  • Selon un mode de réalisation, la fixation réversible de l'élément de sécurité peut être n'importe laquelle des fixations réversibles adaptées et connues de l'Homme du métier. De façon préférée, la fixation réversible est un boulonnage.
  • Selon un mode de réalisation, l'élément de sécurité comprend au moins une plaque métallique. Avantageusement, une plaque métallique est fixée à chaque barre métallique de chaque poutre.
  • Selon un mode de réalisation, l'élément d'assemblage comprend au moins deux logements radialement équidistants, lesdits logements étant configurés pour être assemblés à l'élément de suspension.
  • Selon un mode de réalisation, l'élément d'assemblage comprend entre deux et six logements radialement équidistants, lesdits logements étant configurés pour être assemblés à l'élément de suspension. Préférentiellement, l'élément d'assemblage comprend au moins quatre logements radialement équidistants, lesdits logements étant configurés pour être assemblés à l'élément de suspension.
  • Les logements peuvent être réalisés par n'importe quelle technique adaptée et connue de l'Homme du métier, par exemple par fraisage.
  • De tels logements permettent d'assembler un élément d'assemblage avec au moins un élément de suspension pour transférer le poids de la colonne tubulaire à la structure de support. On entend par « radialement équidistants » le fait que les logements sont symétriquement disposés de part et d'autre d'un axe longitudinal X de l'élément d'assemblage. Une telle répartition des logements permet une répartition uniforme de la charge supportée.
  • Selon un mode de réalisation, chaque logement est de section sensiblement carrée ou rectangulaire. L'emboîtement de l'élément de suspension dans des logements de section sensiblement carrée ou rectangulaire permet d'empêcher le déplacement en rotation de l'élément d'assemblage et donc de la colonne tubulaire. Lorsque l'élément de suspension est en forme de U sensiblement carré ou rectangulaire, cet empêchement de déplacement en rotation est encore amélioré. Ces caractéristiques contribuent donc à améliorer la sécurité du système.
  • Selon un mode de réalisation, les logements s'étendent selon un axe sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal X de l'élément d'assemblage.
  • Selon un mode de réalisation :
    • la colonne tubulaire présente une première extrémité inférieure filetée et une première extrémité supérieure filetée,
    • l'élément d'assemblage présente une deuxième extrémité inférieure filetée et une deuxième extrémité supérieure filetée, ladite deuxième extrémité inférieure filetée étant complémentaire de la première extrémité supérieure filetée de la colonne tubulaire,
    la colonne tubulaire et l'élément d'assemblage étant assemblés par vissage de la première extrémité supérieure filetée avec la deuxième extrémité inférieure filetée.
  • Selon un mode de réalisation, la première extrémité supérieure filetée de la colonne tubulaire comprend un filetage mâle et la deuxième extrémité inférieure filetée de l'élément d'assemblage comprend un filetage femelle.
  • Selon un mode de réalisation, la deuxième extrémité inférieure filetée et la deuxième extrémité supérieure filetée de l'élément d'assemblage comprennent chacune un filetage femelle.
  • Selon un mode de réalisation, la première extrémité supérieure filetée de la colonne tubulaire comprend un filetage femelle et la deuxième extrémité inférieure filetée de l'élément d'assemblage comprend un filetage mâle.
  • Selon un mode de réalisation, l'au moins une colonne tubulaire est composée d'au moins un tube métallique comprenant des extrémités filetées. Par exemple, il peut s'agir de tubes métalliques en titane, ou de tubes en acier du type de ceux utilisés dans l'industrie du gaz et du pétrole, notamment les tubes utilisés pour réaliser les puits de production de gaz et/ou de pétrole. L'assemblage entre deux tubes métalliques peut se faire soit par une connexion intégrale, c'est-à-dire par vissage d'un élément mâle d'un premier tube avec un élément femelle d'un deuxième tube, soit par l'intermédiaire d'une pièce de raccordement filetée, tel qu'un manchon.
  • Selon un mode de réalisation, l'élément d'assemblage présente au moins une portion non filetée, les logements étant aménagés dans ladite au moins une portion non filetée.
  • Selon un mode de réalisation, l'au moins une portion non filetée s'étend entre la deuxième extrémité inférieure filetée et une première surface distale de l'élément d'assemblage, et/ou entre la deuxième extrémité supérieure filetée et une deuxième surface distale de l'élément d'assemblage.
  • Avec un tel emplacement des logements, les parties filetées de l'élément d'assemblage, qui sont déjà en tension du fait d'être vissées à la colonne tubulaire et à tout élément de tête de colonne, ne subissent aucune tension additionnelle liée à l'emboitement de l'élément de suspension dans les logements. Ainsi, l'étanchéité et les propriétés mécaniques de l'élément d'assemblage ne sont pas altérées par la présence des logements, ce qui assure la sécurité du système.
  • Selon un mode de réalisation, la première extrémité inférieure filetée de la colonne tubulaire est fermée par un premier moyen de fermeture, et la première extrémité supérieure filetée de la colonne tubulaire est fermée par un deuxième moyen de fermeture, la colonne tubulaire ainsi fermée étant un réservoir apte à stocker un fluide.
  • Dans un tel système, le réservoir est suspendu à l'intérieur de l'évidement et un jeu axial apte à absorber une dilatation thermique axiale dudit réservoir subsiste entre le premier moyen de fermeture du réservoir et le fond de l'évidement. L'intégrité du réservoir n'est pas compromise par des contraintes mécaniques liées à la dilatation thermique axiale du réservoir lors des opérations d'injection et de prélèvement de fluides. En effet, le jeu axial permet d'éviter que, lors de telles opérations, la dilatation thermique axiale entraîne la compression du réservoir contre le fond de l'évidement. De telles contraintes appliquées de façon répétées affaiblissent l'étanchéité du réservoir, notamment au niveau du moyen de fermeture.
  • Un autre avantage d'un tel système est qu'il peut comprendre une pluralité de réservoirs et que ces réservoirs peuvent être de longueurs différentes. Cela est particulièrement avantageux car la longueur d'un réservoir peut être adaptée afin de faciliter la montée ou la baisse de pression nécessaire selon les conditions de stockage du fluide. Ainsi, différents fluides peuvent être stockés dans le même système.
  • Selon un mode de réalisation, au moins l'un parmi le premier moyen de fermeture et le deuxième moyen de fermeture est configuré pour fermer la colonne tubulaire par vissage.
  • Selon un mode de réalisation, au moins l'un parmi le premier moyen de fermeture et le deuxième moyen de fermeture est une soudure.
  • Selon un mode de réalisation, la structure de support sépare une cavité supérieure de l'évidement d'une cavité inférieure de l'évidement, ladite cavité supérieure étant ouverte et comprenant une première largeur L1 supérieure à une deuxième largeur L2 de la cavité inférieure. Ici, on entend par « ouverte » le fait que la cavité supérieure est en contact direct avec la surface, c'est-à-dire qu'il n'existe aucune cavité la séparant de la surface. Ainsi, un réservoir est entièrement enterré sous le niveau du sol, y compris le deuxième moyen de fermeture qui ferme l'extrémité supérieure du réservoir. Une telle configuration permet de guider une déflagration se produisant dans l'évidement et ainsi de réduire l'angle de déflagration en cas d'explosion.
  • Un autre objet de l'invention concerne un procédé d'assemblage d'un système pour suspendre au moins une colonne tubulaire dans une installation de stockage souterrain de fluide, dans un puits de pétrole ou de gaz, ou dans un puits géothermique, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
    • (i) aménager un évidement dans un terrain, ledit évidemment étant apte à accueillir au moins une colonne tubulaire,
    • (ii) disposer une structure de support de manière traversante par rapport à l'évidement,
    • (iii) assembler au moins un élément de suspension avec la structure de support,
    • (v) assembler un élément d'assemblage avec au moins une colonne tubulaire,
    • (vii) assembler l'élément d'assemblage avec l'élément de suspension de sorte que la colonne tubulaire qui est assemblée avec ledit élément d'assemblage soit suspendue à la structure de support à l'intérieur de l'évidement par l'intermédiaire de l'élément d'assemblage et de l'élément de suspension.
  • Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre les étapes suivantes :
    • préalablement à l'étape (v), une étape (iv) au cours de laquelle :
      • ∘ l'au moins une colonne tubulaire est assemblée avec un dispositif d'arrêt destiné à faire butée avec l'élément de suspension,
      • ∘ l'au moins une colonne tubulaire qui est assemblée au dispositif d'arrêt est suspendue à la structure de support par l'intermédiaire du dispositif d'arrêt qui fait butée avec l'élément de suspension de sorte que la colonne tubulaire repose sur la structure de support par l'intermédiaire du dispositif d'arrêt lors d'uneétape (v) suivante,
    • après l'étape (v) et avant l'étape (vii), une étape (vi) au cours de laquelle le dispositif d'arrêt et l'au moins une colonne tubulaire sont désassemblés.
  • Grâce à ces étapes, l'élément tubulaire est maintenu et suspendu directement à la structure de support lors de son assemblage avec un autre élément tubulaire ou avec l'élément d'assemblage. Ainsi, il n'est pas nécessaire d'utiliser un plancher de forage pour assembler une colonne tubulaire ou le système dans son ensemble, tel que c'est le cas dans les procédés conventionnels d'assemblage et de suspension de colonne tubulaire. La location d'un plancher de forage ayant un coût élevé, un tel procédé permet de réduire significativement le coût d'assemblage et de désassemblage du système.
  • Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre une étape (vi) de fixation d'un élément de sécurité à la structure de support.
    • Brève description des figures
  • L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.
    • [fig. 1]La figure 1 est une vue schématique de la structure générale d'un système pour suspendre au moins une colonne tubulaire dans une installation de stockage souterrain de fluide, selon un mode de réalisation de l'invention.
    • [fig. 2] La figure 2 est une vue schématique de la structure générale d'un système pour suspendre au moins une colonne tubulaire dans une installation de stockage souterrain de fluide, selon un mode de réalisation de l'invention.
    • [fig. 3]La figure 3 est un schéma d'un élément de suspension et d'un élément d'assemblage tels qu'assemblés dans les systèmes illustrés aux figures 1 et 2.
    • [fig. 4] La figure 4 est un schéma de l'élément de suspension illustré à la figure 3.
    • [fig. 5] La figure 5 est un schéma d'une vue en coupe d'une partie des systèmes illustrés aux figures 1 et 2.
    • [fig. 6] La figure 6 est un schéma d'une vue de dessus des systèmes illustrés aux figures 1 et 2, qui comprend un élément de sécurité.
    • [fig. 7] La figure 7 est un schéma d'une vue en coupe d'une partie du système illustré à la figure 6.
    Description des modes de réalisation
  • Dans les figures et dans la description de la présente demande de brevet, le signe « " » utilisé dans les références 14" et 16" fait partie intégrante desdites références 14" et 16" et ne doit pas être confondu avec l'une unité de mesure « pouce », ou « inche » en anglais. Par conséquent, 14" et 16" sont de simples références et non des mesures de 14 pouces et 16 pouces.
  • Dans les modes de réalisation illustrés ci-après, les colonnes tubulaires 12 sont des réservoirs d'une installation de stockage souterrain de fluide.
  • La figure 1 est un schéma tridimensionnel d'un système 1 pour suspendre au moins une colonne tubulaire 12 selon un mode de réalisation de l'invention. Tel qu'illustré, le système 1 est placé dans un repère (x ; y) dans lequel l'axe x du repère (x ; y) est un axe horizontal, et l'axe y du repère (x ; y) est un axe vertical.
  • Le système 1 comprend un évidement 2 réalisé dans un terrain 4, une structure de support 6 posée sur une première surface d'un premier sol S1 du terrain 4, et vingt et une colonnes tubulaires 12 suspendues à la structure de support 6 dans l'évidement 2. Chacune des vingt et une colonnes tubulaires 12 est assemblée à un élément d'assemblage 18. Chaque élément d'assemblage 18 de chaque colonne tubulaire 12 est assemblé à un élément de suspension 8. Chaque élément de suspension 8 est assemblé à la structure de support 6.
  • L'évidement 2 présente un fond 3 (non représenté sur la figure 1). L'évidement 2 peut être obtenu par forage ou par excavation. L'évidement 2 est de forme sensiblement cylindrique circulaire et présente un diamètre moyen de 4 mètres. Avantageusement, l'évidement comprend un cuvelage (non représenté) qui s'étend verticalement depuis la première surface du premier sol S1 jusqu'au fond 3 de l'évidement 2. Le cuvelage peut être en béton, en ciment, ou en acier.
  • La structure de support 6 comprend six poutres métalliques 20 (seulement cinq poutres métalliques sont visibles sur les figures 1 et 2) disposées en travers de l'évidemment 2. Les poutres 20 sont disposées de façon sensiblement parallèle et équidistante les unes par rapport aux autres. Tel qu'illustré aux figures 5 et 7, les poutres métalliques 20 utilisées dans les systèmes illustrés aux figures 1 et 2 sont des poutres dites « en I ». Ainsi, chaque poutre métallique 20 s'étend selon un axe longitudinal et comprend une partie inférieure 21 et une partie supérieure 23. Une barre métallique 26 est soudée à la partie supérieure 23 de chaque poutre métallique 20, cependant d'autres types de fixations peuvent être utilisés pour fixer les barres métalliques 26 aux poutres métalliques 20. Chaque barre métallique 26 s'étend selon l'axe longitudinal de la poutre 20 à laquelle elle est fixée de sorte à former entre deux poutres 20 successives de la structure de support 6 un guide 28 pour l'élément de suspension 8. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 1, les barres métalliques 26 et les poutres métalliques 20 sont de même longueur. Les barres métalliques 26 sont de section carrée. Une largeur de la section carrée des barres métalliques 26 est inférieure à une largeur de la partie supérieure 23 des poutres métalliques 20, de sorte qu'une portion de la partie supérieure 23 des poutres 20 reste disponible pour former le guide 28 et accueillir l'élément de suspension 8. Le guide 28 est donc délimité par les parties supérieures 23 et les barres métalliques 26 de deux poutres métalliques 20 successives de la structure de support 6. Ainsi, les éléments de suspension 8 peuvent glisser en translation sur les parties supérieures 23 des poutres métalliques 20 selon un axe longitudinal du guide 28, ledit axe longitudinal du guide 28 étant parallèle à l'axe longitudinale des poutres métalliques 20 et des barres métalliques 26 qui le délimitent. Un tel agencement de la structure de support 6 et des éléments de suspension 8 facilite le déplacement par un opérateur des colonnes tubulaires 12, notamment pour des opération de maintenance, de montage et de démontage du système 1 ou des colonnes tubulaires 12. Les poutres métalliques 20 sont assemblées par des moyens de fixation 22, 24 tels qu'illustrés de façon plus détaillée à la figure 7. Chaque poutre métallique 20 présente une première extrémité 20a et une deuxième extrémité 20b. Une tige métallique filetée 24 de section circulaire assemble les six poutres métalliques 20 par les premières extrémités 20a et une autre tige métallique filetée 24 de section circulaire assemble les six poutres métalliques 20 par les deuxièmes extrémités 20b. Les tiges métalliques filetées 24 sont fixées aux poutres par des boulons 22. La structure de support 6 ainsi assemblée présente une stabilité améliorée. De tels moyens de fixation 22, 24 assurent la cohésion mécanique de la structure de support 6, notamment en cas de fortes vibrations, par exemple lors d'un séisme. Bien que non représenté sur les figures, il est également possible de fixer plusieurs tiges métalliques filetées 24, par exemple deux, à chaque extrémité 20a, 20b des poutres métalliques 20 afin de renforcer encore d'avantage la structure de support 6.
  • Les colonnes tubulaires 12 sont suspendues de façon sensiblement verticale, selon l'axe y. Chaque colonne tubulaire 12 est composée d'au moins un tube métallique comprenant des extrémités filetées dont le filetage peut être mâle ou femelle. Par exemple, il peut s'agir de tubes métalliques en titane, ou de tubes en acier du type de ceux utilisés dans l'industrie du gaz et du pétrole, notamment les tubes utilisés pour réaliser les puits de production de gaz et/ou de pétrole. Ces tubes peuvent aussi être utilisés pour former des réservoir dans des installations de stockage souterrain de fluide. L'assemblage entre deux tubes métalliques peut se faire soit par une connexion intégrale, c'est-à-dire par vissage d'un élément mâle d'un premier tube avec un élément femelle d'un deuxième tube, soit par l'intermédiaire d'une pièce de raccordement filetée, tel qu'un manchon. Tel qu'illustré aux figures 2 et 5, chaque colonne tubulaire 12 comprend une première extrémité inférieure filetée 14 et une première extrémité supérieure filetée 16. Chaque première extrémité inférieure filetée 14 est fermée par vissage d'un premier moyen de fermeture 34, et chaque première extrémité supérieure filetée 16 est fermée par vissage d'un deuxième moyen de fermeture 36. Les premiers moyens de fermeture 34 ont donc un filetage (non représenté) complémentaire du filetage des premières extrémités inférieures filetées 14, et les deuxièmes moyens de fermeture 36 ont un filetage complémentaire du filetage des premières extrémités supérieures filetées 16. Le filetage d'un premier moyen de fermeture 34 peut être mâle ou femelle. Le filetage d'un deuxième moyen de fermetures 36 peut être mâle ou femelle. Les colonnes tubulaires 12 ainsi fermées forment des réservoirs aptes à stocker un fluide.
  • Tel qu'illustré aux figures 3 et 5, l'élément d'assemblage 18 est une pièce métallique de forme cylindrique qui s'étend selon un axe longitudinal X entre une première surface distale 19a et un deuxième surface distale 19b. Tel qu'illustré de façon plus détaillée sur la vue en coupe de la figure 5, l'élément d'assemblage 18 présente une deuxième extrémité inférieure filetée 14" et une deuxième extrémité supérieure filetée 16". Le filetage de la deuxième extrémité inférieure filetée 14" est un filetage femelle, et le filetage de la deuxième extrémité supérieure filetée 16" est également un filetage femelle. Le deuxième moyen de fermeture 36 présente un filetage mâle complémentaire du filetage femelle de la deuxième extrémité supérieure filetée 16". Ainsi, le deuxième moyen de fermeture 36 ferme la deuxième extrémité supérieure filetée 16" par vissage. Le filetage femelle de la deuxième extrémité inférieure filetée 14" de l'élément d'assemblage 18 est complémentaire d'un filetage mâle de la première extrémité supérieure filetée 16 de la colonne tubulaire 12. Ainsi, chaque élément d'assemblage 18 est assemblé à une colonne tubulaire 12 par vissage de sa deuxième extrémité inférieure filetée 14" à la première extrémité supérieure filetée 16 de la colonne tubulaire 12. En outre, l'élément d'assemblage 18 présente une portion non filetée 17 qui est adjacente à la deuxième extrémité inférieure filetée 14". La portion non filetée 17 s'étend entre la deuxième extrémité inférieure filetée 14" et la première surface distale 19a. La portion non filetée 17 comprend quatre logements 30 radialement équidistants (seulement deux logements étant visibles sur les figures 3 et 5). Les quatre logements 30 sont aménagés dans une épaisseur de ladite portion non filetée 17. Les logements 30 peuvent traverser totalement l'épaisseur de la portion non filetée 17. Dans les illustrations des figures 1, 2, 3 et 5, les logements 30 ne sont pas traversants. Les logements 30 sont réalisés perpendiculairement à l'axe longitudinal X de l'élément d'assemblage 18. Les logements 30 peuvent être réalisés par fraisage. Un élément d'assemblage 18 présentant les caractéristiques décrites précédemment peut être obtenu facilement par n'importe quel procédé connu de fabrication des manchons métalliques qui sont habituellement utilisés pour assembler des tubes filetés, par exemple lors de l'assemblage des colonnes des puits de pétrole ou de gaz. Une différence est que la longueur d'un élément d'assemblage 18 selon l'invention intègre une section dédiée à une portion non filetée à au moins l'une de ses extrémités, telle que la portion non filetée 17 de la figure 5. Par conséquent, un tel élément d'assemblage 18 peut être obtenu par une chaine de fabrication déjà existante et bien maîtrisée, avec très peu de modifications, ce qui rend sa production simple et peu coûteuse.
  • La figure 4 est un schéma d'une vue de dessus d'un élément de suspension 8 pouvant être utilisé dans les systèmes 1 représentés aux figures 1 et 2. L'élément de suspension 8 est une pièce métallique qui présente une forme générale en U et une épaisseur sensiblement uniforme. L'élément de suspension 8 comprend une première arête latérale 80, une deuxième arête latérale 82, et une arête centrale 81. La première arête latérale 80 présente une troisième largeur L3, et la deuxième arête latérale 82 présente une quatrième largeur L4. La troisième largeur L3 et la quatrième largeur L4 sont égales. La première arête latérale 80 comprend un première face interne 87a, la deuxième arête latérale 82 comprend une deuxième face interne 87b, et l'arête centrale 81 comprend une troisième face interne 87c. L'arête centrale 81 relie les deux arêtes latérales 80 et 82 de sorte à former une ouverture 86 délimitées par les première, deuxième et troisième faces internes 87a, 87b et 87c. L'ouverture 86 est configurée pour accueillir un élément d'assemblage 18 et une colonne tubulaire 12. L'arête centrale 81 comporte une protubérance 83 sur une face opposée à la face interne 87c de l'arête centrale 81. La protubérance 83 est de section rectangulaire. Selon les dimensions de l'élément de suspension 8, la protubérance 83 peut également être de section carré. La protubérance 83 forme un première épaulement 84 avec la première arête latérale 80, et un deuxième épaulement 85 avec la deuxième arête latérale 82. La protubérance 83 est dimensionnée de sorte qu'une protubérance 83 d'un premier élément de suspension 8 peut s'emboiter dans une ouverture 86 d'un deuxième élément de suspension 8. Ainsi, deux éléments de suspension 8 successifs disposés sur un même guide 28 de la structure de support 6 peuvent s'emboiter, ce qui permet d'améliorer la compacité du système 1 et de suspendre d'avantage de colonnes tubulaires 12.
  • Tel qu'illustré à la figure 3, les logements 30 sont configurés pour être assemblés à l'élément de suspension 8. Les logements 30 présentent donc une forme et des dimensions complémentaires à la forme et aux dimensions de l'élément de suspension 8, notamment complémentaires à l'épaisseur de l'élément de suspension 8. Ainsi, par l'intermédiaire des logements 30, les éléments d'assemblage 18 peuvent s'emboiter avec les arêtes latérales 80 et 82, l'arête centrale 81, et la protubérance 83 des éléments de suspension 8 de sorte à suspendre les colonnes tubulaires 12 dans l'évidement 2. Ainsi, au sein d'un système 1 comprenant plusieurs colonnes tubulaires 12 suspendues sur un même guide 28 de la structure de support 6, tel qu'illustré aux figures 1 et 2, l'assemblage d'un élément de suspension 8 se fait d'une part, par emboîtement des arêtes latérales 80 et 82, et de l'arête centrale 81 dans trois logements 30 d'un premier élément d'assemblage 18, et d'autre part, par emboîtement de la protubérance 83 dans un logement 30 d'un deuxième élément d'assemblage 18. La vue en coupe de la figure 5 permet d'observer que seulement une portion de la troisième largeur L3 de la première arête latérale 80, et seulement une portion de la quatrième largeur L4 de la deuxième arête latérale 82 est emboitée dans les logements 30 de l'élément d'assemblage 18, ce qui permet pour chaque arête latérale de conserver une partie de sa largeur disponible pour reposer sur les parties supérieures 23 des poutres métalliques 20, autrement dit sur le guide 28, afin d'assurer la suspension d'une colonne tubulaire 12 à la structure de support 6.
  • Grâce aux éléments décrit précédemment, dans un système 1 selon l'invention, les colonnes tubulaires 12 sont suspendues dans l'évidement 2. Ainsi, pour chaque réservoir de l'installation de stockage souterrain de fluide, un jeu axial G subsiste entre le premier moyen de fermeture 34 et le fond 3 de l'évidement 2. Ce jeu axial G a pour fonction d'absorber une dilatation thermique axiale du réservoir, qui se produit notamment lors des opérations de remplissage et de vidage.
  • Le système 1 peut également comprendre un élément de sécurité 40. Les figures 6 et 7 illustrent un système 1 selon l'invention, équipé d'un tel élément de sécurité 40. L'élément de sécurité 40 comprend un ensemble de plaques métalliques identiques. Les plaques métalliques sont fixées de manière réversible aux barres métalliques 26 des poutres métalliques 20 de l'élément de support 6. Par exemple, les plaques métalliques de l'élément de sécurité 40 peuvent être fixées aux barres métalliques 26 par boulonnage (non représenté). Il est donc possible et simple de retirer l'élément de sécurité 40, notamment pour réaliser des opérations de maintenance. Chaque plaque métallique de l'élément de sécurité 40 est rectangulaire et s'étend sur toute la longueur de la barre métallique 26 à laquelle elle est fixée. Chaque plaque métallique de l'élément de sécurité 40 présente une largeur telle qu'elle recouvre seulement une portion de la largeur des arêtes latérales 80 et 82 des éléments de suspension 8 placés de part et d'autre de la barre métallique 26 à laquelle ladite plaque métallique est fixée. Ainsi, les éléments de suspension 8 sont logés et maintenus entre les guides 28 et les plaques métalliques de l'élément de sécurité 40, ce qui empêche le soulèvement des colonnes tubulaires 12 en cas de fortes vibrations, par exemple lors d'un séisme.
  • Des planches 42 peuvent être ajoutées à un système 1 selon l'invention. Ces planches 42 sont de préférence métalliques. Les planches 42 ont une forme générale similaire à celle des éléments de suspension 8 de sorte à pouvoir s'emboiter entre elles et avec les éléments de suspension 8 de la même manière que les éléments de suspension 8 s'emboitent entre eux. Ainsi, les planches 42 ont la même protubérance que la protubérance 83 des éléments de suspension 8. Cependant, les arêtes latérales des planches 42 sont plus courtes que celles des éléments de suspension 8 de sorte qu'elles forment une ouverture plus petite que l'ouverture 26 des éléments de suspension 8. Cela est dû au fait que les planches 42 n'ont pas pour fonction de recevoir un élément d'assemblage 18 pour suspendre une colonne tubulaire 12. La fonction de ces planches 42 est de maintenir d'avantage l'ensemble de colonnes tubulaire 12 sur la structure de support 6 et de former un plancher sur lequel un opérateur puisse se déplacer, notamment pour accéder plus facilement aux colonnes tubulaires 12. Ainsi, l'ouverture des planches 42 est configurée pour être emboitée avec une protubérance 83 d'un élément de suspension 8 ou une protubérance d'une autre planche 42.
  • La figure 2 est un schéma tridimensionnel d'un système 1 pour suspendre au moins une colonne tubulaire 12 selon un mode de réalisation de l'invention. Comme dans la figure 1, dans la figure 2 le système 1 est placé dans un repère (x ; y) dans lequel l'axe x du repère (x ; y) est un axe horizontal, et l'axe y du repère (x ; y) est un axe vertical.
  • Tous les éléments du système 1 illustré à la figure 2 sont identiques aux éléments du système illustré à la figure 1, à l'exception de l'évidemment 2, dont la structure est différente dans le mode de réalisation illustré à la figure 2.
  • Dans le mode de réalisation illustré à la figure 2, l'évidement 2 comprend une cavité supérieure C1 et une cavité inférieure C2.
  • La cavité supérieure C1 est de section rectangulaire et présente une première largeur L1 de 10 mètres. La cavité supérieure C1 comprend en outre une deuxième surface d'un deuxième sol S2 du terrain 4, ladite deuxième surface du deuxième sol S2 s'étendant sur ladite première longueur L1 de 10 mètres.
  • La cavité inférieure C2 est identique à l'évidement 2 illustré à la figure 1. Ainsi, la cavité inférieure C2 est de forme sensiblement cylindrique circulaire et présente un diamètre moyen de 4 mètres ainsi qu'un fond 3.
  • La cavité supérieure C1 et la cavité inférieure C2 sont séparées l'une de l'autre par la structure de support 6 qui est posée sur la deuxième surface du deuxième sol S2 du terrain 4. Comme dans le mode de réalisation illustré à la figure 1, les poutres métalliques 20 sont disposées en travers de l'évidemment 2 et de façon sensiblement parallèle et équidistante les unes par rapport aux autres.
  • Les colonnes tubulaires 12 sont suspendues dans la cavité inférieure C2. Ainsi, pour chaque réservoir de l'installation de stockage souterrain de fluide, un jeu axial G subsiste entre le premier moyen de fermeture 34 et le fond 3 de l'évidement 2. Ce jeu axial G a pour fonction d'absorber une dilatation thermique axiale du réservoir, qui se produit notamment lors des opérations de remplissage et de vidage.

Claims (15)

  1. Système (1) pour suspendre au moins une colonne tubulaire (12) dans une installation de stockage souterrain de fluide, dans un puits de pétrole ou de gaz, ou dans un puits géothermique, ledit système (1) comprenant :
    - un évidement (2) aménagé dans un terrain (4), ledit évidement (2) étant apte à accueillir au moins une colonne tubulaire (12),
    - une structure de support (6) disposée de manière traversante par rapport à l'évidement (2),
    - au moins un élément de suspension (8) assemblé à la structure de support (6),
    - au moins une colonne tubulaire (12), et
    - au moins un élément d'assemblage (18),
    ledit élément d'assemblage (18) étant assemblé à la colonne tubulaire (12) et à l'élément de suspension (8) de sorte que la colonne tubulaire (12) est suspendue à la structure de support (6) à l'intérieur de l'évidement (2) par l'intermédiaire de l'élément d'assemblage (18) et de l'élément de suspension (8).
  2. Système (1) selon la revendication 1, dans lequel la structure de support (6) comprend au moins deux poutres métalliques (20) disposées de façon sensiblement parallèle l'une par rapport à l'autre, lesdites poutres métalliques (20) étant assemblées par des moyens de fixation (22, 24).
  3. Système (1) selon la revendication 2, dans lequel chaque poutre métallique (20) comprend une partie inférieure (21), une partie supérieure (23), et une barre métallique (26) fixée à ladite partie supérieure (23), ladite barre métallique (26) s'étendant selon un axe longitudinal de la poutre (20) à laquelle elle est fixée de sorte à former entre deux poutres (20) successives de la structure de support (6) un guide (28) pour l'élément de suspension (8).
  4. Système (1) selon la revendication 3, dans lequel au moins un élément de sécurité (40) est fixé à la structure de support (6), ledit élément de sécurité (40) recouvrant au moins partiellement l'élément de suspension (8) de sorte que l'élément de suspension (8) est maintenu entre le guide (28) et l'élément de sécurité (40).
  5. Système (1) selon la revendication 4, dans lequel l'élément de sécurité (40) est fixé à la barre métallique (26) de tout ou partie des poutres métalliques (20).
  6. Système (1) selon l'une des revendications 4 ou 5, dans lequel l'élément de sécurité (40) est fixé de manière réversible.
  7. Système (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'au moins un élément de suspension (8) est en forme de U sensiblement carré ou rectangulaire.
  8. Système (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément d'assemblage (18) comprend au moins deux logements (30) radialement équidistants, lesdits logements étant configurés pour être assemblés à l'élément de suspension (8).
  9. Système (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément d'assemblage (18) comprend au moins quatre logements (30) radialement équidistants, lesdits logements étant configurés pour être assemblés à l'élément de suspension (8).
  10. Système (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel :
    - la colonne tubulaire (12) présente une première extrémité inférieure filetée (14) et une première extrémité supérieure filetée (16),
    - l'élément d'assemblage (18) présente une deuxième extrémité inférieure filetée (14") et une deuxième extrémité supérieure filetée (16"), ladite deuxième extrémité inférieure filetée (14") étant complémentaire de la première extrémité supérieure filetée (16) de la colonne tubulaire (12),
    la colonne tubulaire (12) et l'élément d'assemblage (18) étant assemblés par vissage de la première extrémité supérieure filetée (16) avec la deuxième extrémité inférieure filetée (14").
  11. Système (1) selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, dans lequel l'élément d'assemblage (18) présente au moins une portion non filetée (17), les logements (30) étant aménagés dans ladite au moins une portion non filetée (17).
  12. Système (1) selon la revendication 11, dans lequel l'au moins une portion non filetée (17) s'étend entre la deuxième extrémité inférieure filetée (14") et une première surface distale (19a) de l'élément d'assemblage (18), et/ou entre la deuxième extrémité supérieure filetée (16") et une deuxième surface distale (19b) de l'élément d'assemblage (18).
  13. Système (1) selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel la première extrémité inférieure filetée (14) de la colonne tubulaire (12) est fermée par un premier moyen de fermeture (34), et la première extrémité supérieure filetée (16) de la colonne tubulaire (12) est fermée par un deuxième moyen de fermeture (36), la colonne tubulaire (12) ainsi fermée étant un réservoir apte à stocker un fluide.
  14. Procédé d'assemblage d'un système (1) pour suspendre au moins une colonne tubulaire (12) dans une installation de stockage souterrain de fluide, dans un puits de pétrole ou de gaz, ou dans un puits géothermique, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
    - (i) aménager un évidement (2) dans un terrain (4), ledit évidemment (2) étant apte à accueillir au moins une colonne tubulaire (12),
    - (ii) disposer une structure de support (6) de manière traversante par rapport à l'évidement (2),
    - (iii) assembler au moins un élément de suspension (8) avec la structure de support (6),
    - (v) assembler un élément d'assemblage (18) avec au moins une colonne tubulaire (12),
    - (vii) assembler l'élément d'assemblage (18) avec l'élément de suspension (8) de sorte que la colonne tubulaire (12) qui est assemblée avec ledit élément d'assemblage (18) soit suspendue à la structure de support (6) à l'intérieur de l'évidement (2) par l'intermédiaire de l'élément d'assemblage (18) et de l'élément de suspension (8).
  15. Procédé selon la revendication 14, ledit procédé comprenant en outre les étapes suivantes :
    - préalablement à l'étape (v), une étape (iv) au cours de laquelle :
    ∘ l'au moins une colonne tubulaire (12) est assemblée avec un dispositif d'arrêt destiné à faire butée avec l'élément de suspension (8),
    ∘ l'au moins une colonne tubulaire (12) qui est assemblée au dispositif d'arrêt est suspendue à la structure de support (6) par l'intermédiaire du dispositif d'arrêt qui fait butée avec l'élément de suspension (8) de sorte que la colonne tubulaire (12) repose sur la structure de support (6) par l'intermédiaire du dispositif d'arrêt lors d'une étape (v) suivante,
    - après l'étape (v) et avant l'étape (vii), une étape (vi) au cours de laquelle le dispositif d'arrêt et l'au moins une colonne tubulaire (12) sont désassemblés.
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