FR2478805A1 - Procede et appareil de traitement des debris de forage - Google Patents
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Abstract
PROCEDE ET APPAREIL DE TRAITEMENT DES DEBRIS DE FORAGE. LES DEBRIS DE FORAGE CONTENANT DES HYDROCARBURES SONT DEPLACES D'ABORD DANS UN FOUR DE DISTILLATION SUPERIEUR 2 AU MOYEN D'UNE VIS D'ARCHIMEDE INTERIEURE 8 PUIS TOMBENT PAR UNE CONDUITE 3 OU ILS SONT DEPLACES PAR UNE VIS D'ARCHIMEDE 11 JUSQU'A UNE OUVERTURE DE SORTIE 24; LES FOURS 2, 3 ET LES VIS 8 ET 11 TOURNENT DANS DES SENS OPPOSES ET DES BOBINES DE CHAUFFAGE A INDUCTION 34, 35 SONT DEPLACEES CONTINUELLEMENT, ALTERNATIVEMENT, LE LONG DES DEUX FOURS 2, 3; LES HYDROCARBURES GAZEUX SONT EVACUES PAR UNE CHEMINEE 27.
Description
L'invention a pour objet un procédé et un appareil pour le traitement des
débris qui sont formés pendant le
forage des puits de pétrole et/ou de gaz.
Pendant le forage des puits de ce genre, il devient parfois nécessaire de mettre du pétrole ou un autre hydro- carbure dans le puits de forage quand on rencontre certaines
conditions de forage. Lorsque les débris de forage attein-
gnent la surface avec le fluide de forage, on effectue une séparation par passage sur des moyens classiques comme des cribles à secousses. Quand on emploie des fluides de forage qui ne contiennent pas de pétrole ni d'autre hydrocarbure, on peut se débarrasser des débris en les jetant par dessus
bord (quand on opère au large des côtes) ou dans des opé-
rations de remblayage quand on opère sur terre. Mais quand
le fluide de J'orage contient du pétrole ou d'autres hydro-
carbures, les débris imbibés de ces derniers ne peuvent pas être jetés par dessus bord, en raison de la pollution de l'environnement qu'ils produisent. Diverses mesures ont été proposées pour y remédier mais la solution utilisée aujourd'hui dans le domaine du forage pendant les opérations au large des côtes consiste à recueillir les débris et à les envoyer en vrac à terre pour s'en débarrasser. Or, il est très coûteux d'envoyer les débris à terre et l'on pourrait forer beaucoup plus de puits s'il était plus économique de le faire avec un fluide ou une boue de forage contenant
du pétrole ou des hydrocarbures.
Le brevet américain N0 3.658.654 se rapporte à un appareil de récupération du pétrole contenu dans duschiste ou dans des matières solides similaires. Le pétrole est extrait des matières solides par un simple procédé de
pyrolyse, en absence d'hydrogène afin d'empêcher la forma-
tion de produits à poids moléculaire élevé. Selon ce brevet, on fait passer les matières solides contenant de l'huile à travers un four allongé de pyrolyse substantiellement horizontal contenant un convoyeur à vis. Pendant leur passage à travers ce four de pyrolyse, les matières solides contenant du pétrole sont chauffées; les moyens de chauffage peuvent être constitués par un foyer ou des
résistances électriques de chauffage.
Le brevet américain no 4 098 648 décrit un tube
rotatif de distillation contenant un organe intérieur héli-
coldal qui est fixé au tube de façon qu'aucune rotation relative n'est possible. Ce brevet se rapporte aux opérations d'extraction à l'aide de solvants que l'on applique aux sables asphaltiques et aux matières schisteuses contenant du pétrole, et il vise à éliminer la difficulté relative à l'élimination du solvant résiduel dans les matières qui sont déjà substantiellement épuisées en pétrole, avant qu'on les
renvoie dans le milieu environnant. Ce brevet prévoit l'uti-
lisation d'un four de récupération du solvant dans lequel ce dernier est chauffé et pompé; il n'est pas nécessaire d'élever la température à une valeur très élevée au-dessus de 930C pour obtenir une évaporation satisfaisante du ou des solvants. L'emploi du chauffage à induction est suggéré
pour produire le chauffage désirable.
Le brevet américain n0 1 739 066 décrit un dispo-
sitif auquel est incorporée une vis à contre-rotation montée à l'intérieur d'un tambour rotatif. Ce dispositif est destiné principalement au mélange de matières réduites en particules comme les produits alimentaires, du ciment, des engrais, etc.; il révèle que la contre-rotation a un bon
effet de mélange.
Le brevet américain n0 4 094 769 se rapporte à des moyens de type vis/distillation servant à la récupération du
pétrole contenu dans les matières schisteuses et les matiè-
res similaires. Les moyens de distillation ne sont pas rotatifs et ils peuvent être chauffés à l'aide d'éléments chauffants constitués par des bandes à résistance électrique et s'étendant longitudinalement le long de ces moyens. Ces -derniers sont pourvus d'une matière isolante qui en est espacée et qui les entoure complètement afin d'assurer une bonne isolation et afin de servir d'enveloppe de sécurité
pour les bandes chauffantes.
Les brevets américains N9 2,973.312^ 3.997.388 et 3.652.447 décrivent différents procédés pour le chauffage de matières dans des moyens de distillation. Les deux premiers brevets se rapportent à l'emploi d'un chauffage par ultrasons et/ou par microondes et le brevet 3.652.447 suggère la récu- pération pyrolytique du pétrole par l'emploi de rayons pulsés
de laser.
Parmi d'autres brevets qui peuvent illustrer l'état de la technique, on peut citer les deux brevets américains
No 4.077.868 et le 3.616.266.
L'invention a pour objet un procédé et un appareil pour la récupération du pétrole ou d'autres hydrocarbures contenus dans des matières solides, spécialement dans des débris de forage, à l'aide d'un four rotatif de distillation contenant un convoyeur à vis et à contre-rotation. Dans un appareil conforme à l'invention, le four de distillation est cylindrique et substantiellement horizontal, et il contient le convoyeur à contrerotation; un dispositif d'alimentation est prévu pour introduire dans ce four des débris de forage contenant des hydrocarbures et un dispositif d'évacuation est prévu pour en retirer des matières solides et les gaz des hydrocarbures cependant que des moyens de
chauffage, de préférence une bobine de chauffage par induc-
tion, chauffent les matières solides contenant les hydrocar-
bures pendant leur passage à travers le four afin de réaliser
la séparation des hydrocarbures et des matières solides.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le
convoyeur de type à vis est disposé excentriquement à l'in-
térieur du four vers la partie inférieure de celui-ci afin
de constituer un moyen amélioré de raclage du fond.
Selon un'autre mode de réalisation de l'invention, les moyens de chauffage comprennent une bobine de chauffage par induction qui entoure le four et qui est déplacée le long de celui-ci pendant l'opération de chauffage, de manière
à éviter la formation de points chauds.
Selon une autre variante de réalisation, une plaque de rétention est ménagée à la sortie du convoyeur à vis afin de retenir les débris de forage ou les autres matières solides se déplaçant dans le four contre la tendance à leur mouvement vers l'aval provoqué par le convoyeur, afin que l'on obtienne une élimination plus complète des hydrocarbures
et des matières solides.
Selon une autre variante encore de réalisation de
l'invention, l'installation comprend deux fours de distil-
lation rotatifs contenant des convoyeurs à vis et à contre-
rotation, l'un de ces fours est disposé au-dessus de l'autre en sens vertical et la sortie du four supérieur est mise en communication libre avec l'amont, ou extrémité d'alimentation,
du four inférieur.
On donnera maintenant,.uniquement à titre d'exemple,
une description d'un exemple de réalisation de l'invention,
avec plusieurs variantes; on se reportera aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique, avec des parties arrachées, d'une installation générale conforme à l'invention, utilisable sur une plate-forme de forage en mer, la figure 2 est une vue en coupe selon B - B' de la figure 1, - la figure 3 est une représentation schématique analogue à la figure 1 montrant une variante de réalisation, la figure 4 est une vue en coupe selon A - A' de la figure 1, - la figure 5 est une représentation schématique analogue à la figure 1 servant à montrer les mouvements relatifs des matières, - la figure 6 est une représentation schématique analogue à la figure 1 servant à montrer les rotations
relatives de divers organes de l'installation.
Sur la figure 1 l'ensemble de l'installation est désigné par la référence 1 et comprend un four supérieur de distillation 2 et un four inférieur de distillation 3. Le
four 2 est constitué par un tube qui est supporté en rota-
tion par des paliers 4, 5 tandis que le four inférieur 3 est constitué aussi par un tube qui est supporté en rotation par des paliers 6, 7; et chacun des paliers est supporté à
son tour par des moyens appropriés (non représentés).
A l'intérieur du four supérieur 2 est monté un convoyeur 8 de type à vis dont les parties extrêmes 9, 10 sont supportées par des coussinets réglables en position en sens vertical (non représentés). De même le four inférieur 3 contient un convoyeur à vis ll dont les parties extrêmes 12, 13 sont supportées dans des coussinets réglables en position en sens vertical (non représentés). L'extrémité du four supérieur 2 qui est la plus proche du palier 4 s'étend à
l'intérieur d'une boîte d'alimentation 14 après avoir tra-
versé un manchon d'étanchéité 15. Une entrée d'alimentation 16 est ménagée au sommet de la boite d'alimentation 14 et
elle contient un modérateur de feu à joint en plomb 17.
L'extrémité du four supérieur 2 la plus proche du palier 5 pénètre à l'intérieur d'une boîte de déchargement 18 après avoir traversé un manchon d'étanchéité 19. L'extrémité du four inférieur 3 la plus proche du palier 7 pénètre dans une boîte d'alimentation 20 après avoir traversé un manchon d'étanchéité 21 et l'extrémité du four inférieur 3 la plus proche du palier 6 pénètre dans une boîte de déchargement 22
après avoir traversé un manchon d'étanchéité 23. A l'extré-
mité inférieure de la boite de déchargement 22 est prévue une ouverture 24 contenant un modérateur de feu à joint en plomb 25. Un tube de transfert 26 s'étend entre la boîte d'évacuation 18 et la boîte d'alimentation 20; il est placé verticalement dans l'ensemble de sorte que les matières qui quittent la boite de déchargement 18 tombent sous l'effet de la gravité dans la boîte d'alimentation 20. En plus, le tube de transfert 26 permet aux gaz séparés des matières solides dans le four de distillation 3 de passer vers le haut pour parvenir à la boite de déchargement 18. A l'extrémité supérieure de celle-ci est montée une cheminée 27 contenant un modérateur de feu à joint en plomb 28. Un éjecteur d'air 29 maintient un léger vide à l'intérieur de l'installation afin de faciliter l'évacuation des gaz et des matières solides. Une couronne dentée d'entraînement 30 est montée sur le four inférieur 3 et elle est entraînée par un moteur approprié (non représenté) par l'intermédiaire d'engrenages
(non représentés ) afin de faire tourner le tube de distilla-
tion 3. Un moyen d'entraînement asservi 31 fait-tourner le tube de distillation 2 à la même vitesse et dans le même sens que le tube de distillation 3. La partie extrême extérieure de l'arbre 13 du convoyeur à vis 11 porte une roue dentée 32 d'entraînement primaire de la vis et est elle-même entrainée par un moteur approprié (non représenté) par des engrenages convenables (non représentés) afin que la visil tourne dans
un sens qui est opposé au sens de rotation du tube de dis-
tillation 3. Un moyen d'entraînement asservi 33 s'étend entEre l'arbre 13 et l'arbre 10 et fait tourner le convoyeur à vis
8 à la même vitesse et dans le même sens que la vis 11.
Le four de distillation 2 est chauffé par une bobine de chauffage à induction 34 et le four de distillation 3 est chauffé par une bobine de chauffage à induction 35; ces deux bobines 34 et 35 sont réunies par des conducteurs
appropriés (non représentés) à une source d'énergie électrique.
Chaque bobine de chauffage par induction est disposée autour du four de distillation auquel elle est associée et elle est supportée par des moyens classiques (non représentés). Les bobines 34 et 35 sont réunies par un palonnier 36 qui comprend des segments déportés 37, 38 susceptibles d'être rencontrés par des bras 39 montés sur une chaîne 40. Cette-dernière s'étend entre des pignons dentés 41et 42 qui sont entraînés par un
moteur convenable (non représenté). Afin d'éviter la forma-
tion de points chauds dans les débris de forage ou dans d'autres matières solides en cours de chauffage, les bobines de chauffage par induction sont déplacées continuellement
le long desfoursde distillation pendant leur fonctionnement.
Si on le désire, on peut installer un ou plusieurs
autres jeux supplémentaires de bobines de chauffage par induc-
tion en association avec les fours de distillation, par exemple au voisinage des manchons d'étanchéité -- 15 ou 19 ou 21 ou 23. Des tubulures 43, 44 sont prévues pour alimenter en gaz carbonique ou en vapeur ou en un autre gaz inerte la
botte de déchargement 22 ou la boîte d'alimentation 14, res-
pectivement. En cas d'urgence, l'arrivée d'un gaz inerte par l'une ou par les deux de ces tubulures pourrait éteindre la
combustion ou réduire le risque d'explosion.
De préférence des détecteurs d'hydrocarbure du type à reniflage et des thermocouples sont prévus sur la boite de déchargement 18, sur le tube de transfert 26, sur la boîte d'alimentation 20, sur la boite de déchargement 22,
afin de permettre de surveiller l'élimination des hydrocar-
bures hors des débris de forage ou d'autres matières solides
en cours de traitement.
Le convoyeur à vis 8 comprend une vis 45 montée sur un arbre 46 et des racleurs 47; ces derniers sont constitués avantageusement par un brin élastique utilisé sur les avions et mis sous forme du chiffre 8 et sont disposés entre les spires de la vis afin de racler la surface intérieure du tube
de distillation et d'en enlever la matière résiduelle suscep-
tible d'y adhérer. Le montage du convoyeur à vis Il est
semblable à celui du convoyeur à vis 8.
Un ensemble compact comme celui de l'appareil il-
lustré par la figure 1 convient pour être utilisé sur les plate-formes de forage en mer pour le pétrole ou le gaz, o l'espace est précieux. Les deux vis montées en série assurent une élimination substantiellement complète du pétrole et des autres hydrocarbures contenus dans les débris de forage. Le déplacement des bobines de chauffage le long des fours de distillation pendant leur fonctionnement garantit un chauffage relativement uniforme des matières introduites dans les fours, desorte que la formation de points chauds est évitée ou minimisée.
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Il est grandement préférable que le chauffage soit effectué par des bobines de chauffage à induction parce que le contenu des fours est chauffé rapidement à la température désirée et qu'il n'y a pas de flamme libre de sorte que les risques d'incendie et/ou d'explosion sont minimisés. Le
chauffage doit atteindre au moins 1760C afin que l'on par-
vienne à une élimination convenable des hydrocarbures et ne doit pas être supérieur à 316'C parce que au-dessus de cette dernière valeur le danger d'incendie devient important. Il est grandement préférable que le contenu des fours soit chauffé à une température comprise entre 204 et 2320C; il a été constaté que cette gamme de températures permet une bonne séparation des hydrocarbures et des débris de forage ou d'autres matières solides, sans nécessiter des quantités
excessives d'énergie.
La vitesse du déplacement des matières à travers - l'appareil dépend du débit d'alimentation en matières et de la vitesse de rotation des tubes ainsi que de la vitesse de contre-rotation des vis. Normalement la vitesse relative entre les tubes de distillation et les vis est d'au moins 1/5 de révolution par minute et de préférence au moins d'une révolution par minute et de façon plus préférable
encore de deux révolutions environ par minute. On peut, natu-
rellement, prévoir d'utiliser des vitesses plus fortes mais elles n'apportent aucun avantage important et demandent plus d'énergie. La vitesse ne doit pas être trop élevée pour que la durée de passage des matières à travers l'appareil ne soit pas trop courte et qu'il n'en résulte pas une séparation
incomplète des hydrocarbures et des débris de forage; norma-
lement la vitesse ne doit pas dépasser 50 à 80 révolutions par minute. Les tubes de distillation peuvent tourner
légèrement plus vite que les vis.
A la place des bobines de chauffage par induction, on pourrait utiliser d'autres moyens de chauffage dans des variantes de réalisation qui ne sont pas préférées:comme par exemple des moyens de chauffage par ultrasons,des moyens de chauffage par micro-ondes, des moyens de chauffage par rayons pulsés de laser, des résistances de chauffage électrique, des brûleurs à flamme libre, etc.. Normalement, la durée de
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séjour des matières en déplacement à travers l'appareil de l'invention peut varier de 4 minutes environ à plusieurs jours mais, de préférence, de 5 à 25 minutes. Le diamètre des tubes de distillation peut varier de 0, 150 mètre ou même moins à un diamètre de plus d'un mètre ou même plus, mais il est avantageux de choisir un diamètre intérieur dans la gamme de 0,30 à 0, 60 mètre. La longueur du ou des tubes de distillation est déterminée par la durée désirée de séjour des matières solides à l'intérieur ainsi que par le débit désiré d'alimentation en matières solides. Toutefois, à l'intérieur de ces paramètres, la longueur des tubes de distillation peut varier largement. Par exemple, on pourrait se servir de foursde distillation ayant une longueur aussi faible que 1,5 mètre ou aussi importante que 9 mètres, mais de préférence on choisira une longueur comprise entre 2,40
mètres et 4,50 mètres. Si une longueur plus grande est sou-
haitable, il est possible de se servir d'une quantité sup-
plémentaire de tubes de distillation, chacun contenant son convoyeur à vis et à contre-rotation, en plus des deux tubes
illustrés par la figure 1.
Les vis 8 et 11 montées dans les fours de distil-
lation sont disposées excentriquement>de préférence>à l'intérieur de ces dernières, l'axe général géométrique des vis se trouvant placé verticalement en-dessous de l'axe
général géométrique des tubes de distillation. Cette dispo-
sition assure un bon raclage des matières au fond des fours de distillation tout en ménageant un jeu suffisant en. d'autres points entre la vis et le four. De préférence, la vis a un jeu de 12,70 à 6,35 mm., de préférence encore de 1,6 mm. par rapport au fond du four de distillation et un jeu de 12,70 mm. ou davantage par rapport à la partie supérieure de
ce dernier. Avec un four de distillation ayant un dia-
mètre intérieur de 0,406 mètre, une vis convenable peut avoir un diamètre de 0,255 mètre, l'axe de rotation de cette vis se trouvant placé à une distance de 23,8 mm. en-dessous de l'axe de rotation-du four de distillation, ménageant 24788Ct5 ainsi un jeu de 1,58 mm. par rapport au fond de ce
dernier et un jeu de 49,2 mm. à sa partie supérieure.
Afin de réduire davantage la possibilité que des
matières eoient retenues à l'intérieur du four de distil-
lation, on peut prévoir de soumettre la vis, le four, ou les deux. à des vibrations périodiques ou continues, mais ceci
n'est pas normalement nécessaire.
Le vide qui est créé à l'intérieur de l'appareil 1 par un éjecteur d'air 29 peut varier dans de grandes limites. Normalement un vide de,au moins, 0,508 mm. d'eau, de préférence de 25,4 mm. d'eau, peut être prévu et des
vides beaucoup plus importants allant jusqu'à 380 ou 508 mm.
de mercure peuvent être employés mais ne sont pas nécessaires.
La figure 2 est une vue en coupe selon B-B' d'un
tube de distillation, des figures 1 ou 3, montrant la dis-
position excentrée du convoyeur à vis 11. Ce dernier comprend un arbre 201 et une spire hélico!dale202. L'arbre 201 est disposé en sens vertical en-dessous de l'axe 203 des tubes
de distillation 3.
Là figure 3 montre une variante de réalisation d'un appareil de l'invention. Selon cette variante, un appareil 301 comprend un four supérieur de distillation 2' et un four inférieur de distillation 3' associés chacun
à une bobine de chauffage par induction 34' ou 35'. L'appa-
reil 301 est identique à l'appareil 1 de la figure 1 à l'exception du moyen d'entraînement en déplacement des bobines de chauffage par induction. Une roue dentée 302 est entraînée en rotation par un moteur (non représenté) par l'intermédiaire d'engrenages convenables (non représentés) et entraîne à son tour une tige filetée 303, réversible, à double filet. Cette tige 303 est supportée par des paliers 304, 305. Une tête d'entraînement 306 est montée déplaçable le long de la tige 303 et elle est réunie par des bras 307 et 308,respectivement,à la bobine de chauffage
par induction 304' et 305'.
La figure 4 est une vue en coupe par un plan trans-
versal du four de distillation 2 de la figure 1 ou du four de distillation 2' de la figure 3 et montre le dispositif de retenue 401 disposé à l'extrémité de déchargement du filet de vis 45 du convoyeur. Une plaque de retenue 402 est montée autour de l'arbre 10 à l'extrémité de la spire qui termine le filet de vis 45. Des fentes 403 sont ménagées dans la plaque 402 et sont obturées partiellement par une plaque 404 réglable en position. Ce réglage se fait à l'aide d'éléments de montage réglables 405, 406 qui s'étendent à l'extérieur du sommet de
la boite de déchargement 18. Des écrous mo-letés (non repré-
sentés) de réglage sont montés sur les extrémités supérieures filetées deséléments 405 et 406 pour permettre le réglage de la position de la plaque 404. (Pour des raisons de clarté du dessin les extrémités des éléments 405 et 406 et des écrous
correspondants ne sont pas visibles sur les figures 3! 5 et 6).
La figure 5 est une représentation schématique qui montre la circulation des matières solides dans l'appareil
de la figure 1. Les matières entrent par l'entrée d'alimen--
tation 16, pénètrent dans la boite d'alimentation 14 et puis elles passent dans le four de distillation 2 sous l'effet du convoyeur 8. A l'extrémité de ce dernier, la matière pénètre dans la boîte de déchargement 18 à partir de laquelle elle tombe sous l'effet de la gravité dans le tube de transfert 26 pour entrer dans la boite d'alimentation 20. A partir de celle-ci la matière est reprise par le convoyeur 11 et entrainée le long du four de distillation 3 jusqu'à la boite c'e déchargement 22 à partir de laquelle elle tombe sous l'effet
de la gravité à travers la canalisation de déchargement 24.
La figure 6 est une représentation schématique mon-
trant le sens de rotation des divers organes de l'appareil de la figure 3. Le four inférieur de distillation 3' est entrainé
en rotation par un moteur qui agit par l'intermédiaire d'en-
grenages sur une couronne dentée 30' et entraîne le four de distillation 3' dans le sens indiqué par une flèche. Le four de distillation 2' est entraîné en rotation dans le même sens par des moyens d'entrainement asservis 31'. La roue dentée primaire 32' de la vis est entraînée par un moteur qui agit par l'intermédiaire d'engrenages appropriés et la roue d'entraînement primaire 32' ainsi que l'arbre 13' sur'lequel elle est calée, tournent dans la direction indiquée qui est opposée au sens
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de rotation du four de distillation 3'. L'arbre 13' entraine à son tour le convoyeur à vis il' dans le même sens qui est un sens de contre- rotation par rapport au sens de rotation du four de distillation 3'. La rotation de l'arbre 13' provoque la rotation de l'arbre 10' par l'intermédiaire d'un moyen d'entraînement asservi 33'. L'arbre 10' tourne dans un sens opposé au sens de rotation du four de distillation 2' et, à son tour, fait tourner le convoyeur à vis 8' dans le même sens
que l'arbre 10'.
Finalement, la rotation de la couronne dentée 302' fait tourner la vis ou tige filetée 303' qui provoque le déplacement dans un sens puis en sens inverse le long de
cette vis 303' de la tête d'entraînement 306' des bobi-
nes à induction. La tête d'entraînement 306' est réunie solidement par des bras 307' et 308' aux bobines de chauffage à induction 34', 35' qui se déplacent en avant et en arrière
le long des fours de distillation respectifs 2' et 3'.
D'une manière analogue, le pignon denté -42 de la figure 1 entraine la chaîne 40, avec le bras 39 qui lui
est associé, et la fait tourner autour des pignons 41 et 42.
Le bras 39 pousse les bobines de chauffage à induction en agissant soit sur l'élément 37 ou l'élément 38 pour que les bobines 34, 35 se déplacent dans un sens et dans l'autre
alternativement le long des fours de distillation 2, 3.
Le diamètre et la longueur des fours de distillation, ainsi que leur vitesse de rotation et celle du convoyeur à
vis, peuvent être modifiés largement en fonction d'un grand.
nombre de variables qui comprennent le débit d'alimentation de la matière à traiter, la température à laquelle la matière traitée est soumise, la durée désirée de maintien de la matière à l'intérieur de l'appareil. Un appareil typique de l'invention comme celui qui est illustré par la figure 1 peut comprendre des fours de distillation ayant 3 mètres de long, 0, 325 mètre de diamètre, et contenant une vis de 0,305 mètre de diamètre. Chaque four de distillation peut tourner à une vitesse de une révolution par minute dans un sens pendant que la vis tourne à une vitesse de une révolution par minute en sens opposé. La vis peut avoir un jeu de 1,58 à 25,4 mm par rapport au fond du four de distillation et un jeu de 17,46 mm
par rapport au sommet de la surface intérieure du four.
Claims (20)
1. Procédé pour retirer les hydrocarbures des débris de forage de puits de pétrole ou de gaz pour qu'ils puissent être rejetés sans nuire à l'environnement, selon lequel on introduit les débris de forage contenant des hydrocarbures dans un four de distillation cylindrique, substantiellement horizontal, entrainé en rotation, à une extrémité amont de ce four, on déplace les débris de forage à l'intérieur de
ce four au moyen d'un convoyeur tournant à vis qui est en-
trainé en rotation en sens opposé au sens de rotation du four, on chauffe les débris de forage pendant leur passage à travers le four à une température comprise entre 176 et 3160C pour rendre gazeux les hydrocarbures, on fait sortir les débris de forage susbstantiellement. débarrassés des hydrocarbures, on fait sortir du four les hydrocarbures gazeux, caractérisé en ce qu'on fait passer les débris de forage à travers deux fours de distillation montés en série chacun d'eux contenant un convoyeur à vis à contre-rotation, l'un des fours étant disposé en sens vertical au-dessus de
l'autre four.
2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on chauffe les débris de forage à l'aide d'une bobine de chauffage à induction pendant leur passage à travers le four.
3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'on chauffe les débris de forage à une température comprise entre 204 et 2320C pendant leur passage à travers
le four.
4. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on donne un mouvement relatif de déplacement en rotation au four et au convoyeur de 1/5 au moins de révolution par minute.
5. Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'on adopte comme vitesse relative de rotation une valeur
de une révolution par minute au moins.
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6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on donne au convoyeur à l'intérieur du four une position excentrée, en direction du fond de ce dernier, afin qu'il produise un effet de raclage des débris de forage qui sont au fond du four.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait passer les débris de forage verticalement du four supérieur au four inférieur par l'effet de la gravité.
8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait tourner le four et la vis à des vitesses
approximativement identiques.
9. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé
selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, pour éli-
miner des débris de forage les hydrocarbures qui y sont contenus, caractérisé en ce que cet appareil comprend:
a) un premier four tournant, cylindrique, substantiel-
lement horizontal (2),
b) un second four tournant, cylindrique, substantiel-
lement horizontal (3), c) un premier convoyeur tournant (8) du type à vis monté dans le premier four (2) pour déplacer des matières solides en direction de l'aval à partir d'une partie amont jusqu'à une partie aval de ce four (2), d) un second convoyeur tournant (11) du type à vis monté dans le second four (3) pour déplacer les matières solides en direction de l'aval à partir d'une partie amont jusqu'à une partie aval de ce second four (3), e) des moyens d'entraînement en rotation (31) du premier et du second four (2, 3) dans une première direction, f) des moyens d'entraînement en rotation (32, 33) du premier et du second convoyeur (8, 11) dans une seconde direction opposée à la première direction, g) des moyens d'alimentation (16) aptes à introduire des débris de forage contenant des hydrocarbures à l'extrémité amont du premier four (2),
h) des moyens de transfert (26) pour transférer les ma-
tières solides passant à travers le premier four jusqu'à l'extrémité amont du second four, i) des moyens de chauffage (34, 35) capables de chauffer le contenu des fours (2, 3) afin de réaliser la séparation des hydrocarbures sous forme de gaz et des débris de forage solides, j) des premiers moyens de déchargement (18) pour déchar- ger les matières de forage solides à l'extrémité aval du second four (3), k) des seconds moyens de déchargement (26, 27) pour
faire sortir les hydrocarbures gazeux hors des fours.
10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que le premier four (2) est disposé en sens vertical au-dessus du second four (3), l'extrémité aval du premier four (2) se trouvant dans l'ensemble audessus de l'extrémité amont du second four (3) et l'extrémité amont du premier four (2) se trouvant dans l'ensemble au-dessus de l'extrémité aval
du second four (3).
11. Appareil selon la revendication 10 caractérisé en ce que les moyens de transfert sont constitués par une chute (26) des matières déplacées substantiellement sous l'effet de la:gravité entre le premier four (2) et le second
four (3).
12. Appareil selon la revendication 9 caractérisé en ce que les moyens de chauffage sont constitués par au
moins une bobine de chauffage.à induction (34, 35).
13. Appareil selon la revendication 12 caractérisé en ce que les bobines de chauffage à induction (34, 35)
chauffent le contenu des fours jusqu'à une température com-
prise entre 176 et 307 C.
14. Appareil selon la revendication 13 caractérisé en ce que les bobines de chauffage à induction (34, 35) comprennent des moyens de déplacement (38, 39) qui les entraînent le long de l'axe principal du four pendant le
fonctionnement de l'appareil.
15. Appareil selon la revendication 9 caractérisé en ce qu'il comprend en plus des moyens de retenue (402) disposés à l'intérieur du four (2) pour retenir les débris de forage à l'intérieur de ce dernier contre leur tendance à se déplacer en aval sous l'action du convoyeur (8), afin d'assurer une élimination complète des hydrocarbures de ces
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débris de forage pour que les débris évacués par les pre-
miers moyens de déchargement (18) puissent étre rejetés
sans nuire à l'environnement.
16. Appareil selon la revendication 8 caractérisé en ce que les seconds moyens de déchargement (20) compren-
nent des moyens (26, 27) pour faire sortir les hydrocar-
bures gazeux de l'extrémité aval du premier four (2) et de
l'extrémité amont du second four (3).
17. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé
selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 pour l'éli-
mination des hydrocarbures contenus dans des matières solides comprenant un four de distillation cylindrique, substantiellement horizontal, un convoyeur rotatif du type à vis installé dans ce four et capable de déplacer des matières solides d'une partie amont à une partie aval de ce four, des moyens d'alimentation pour l'introduction de matières solides contenant des hydrocarbures dans la partie amont du four, des moyens de déchargement des matières solides pour les retirer de la partie aval du four, des moyens de chauffage aptes à chauffer ces matières solides contenant des hydrocarbures entre les moyens d'alimentation et les moyens de déchargement, des moyens d'élimination des gaz évacuant les gaz émanant des matières solides et mis en communication avec la partie aval du four, caractérisé en ce que les moyens de chauffage sont constitués par une bobine de chauffage à induction (34) disposée autour du four (2) et associée à des moyens de déplacement (39) le long de ce dernier, de sorte que la formation de points
chauds dans le four (2) est évitée et que le risque d'incen-
die et/ou d'explosion est minimisé.
18.-Appareil selon la revendication 17 caractérisé en ce que la bobine de chauffage à induction (34) chauffe le contenu du four (2) à une température comprise entre 1760
et 3130C.
19. Appareil selon la revendication 18 caractérisé en ce que la bobine de chauffage à induction (34) chauffe le contenu du four (2) à une température comprise entre
204 et 2320C.
20. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé
selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, pour
l'élimination des hydrocarbures contenus dans des débris de forage solides, comprenant un four de distillation cylindrique, substantiellement horizontal, un convoyeur rotatif du type à vis installé dans ce four et capable de déplacer les débris de forage d'une partie amont à une
partie aval du four, des moyens d'alimentation pour l'in-
troduction de débris de forage contenant des hydrocarbures à la partie amont du four, des moyens de déchargement des débris de forage pour les retirer de la partie aval du four, des moyens de chauffage capables de chauffer ces débris de forage contenant des hydrocarbures, entre les moyens d'alimentation et les moyens d'enlèvement, de façon à produire la pyrolyse de ces hydrocarbures, des moyens de sortie des gaz pour l'enlèvement des hydrocarbures gazeux émanant des débris de forage mis en communication avec la partie aval du four, caractérisé en ce que des moyens de retenue (402) sont disposés à l'intérieur du four (2) pour retenir les débris de forage dans ce dernier contre la tendance à leur déplacement vers l'aval provoqué par le convoyeur (8), afin d'assurer une élimination plus complète des hydrocarbures hors des débris de forage, de sorte que ces débris déchargés.par les moyens d'enlèvement peuvent
être rejetés sans danger pour le milieu environnant.
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