CA1140456A - Procede et dispositif pour la mise en oeuvre d'un agent liquide de traitement d'une formation geologique au voisinage d'un puits traversant cette formation - Google Patents

Abstract

Dispositif de pulvérisation et procédé pour la mise en oeuvre d'un agent liquide pour le traitement d'une formation géologique au voisinage d'un puits traversant cette formation, comportant une colonne tubulaire mise en place dans le puits, cette colonne étant reliée à sa partie supérieure à des moyens d'alimentation en agent liquide de traitement et en fluide gazeux sous pression et étant prolongée à sa partie inférieure par une canne allongée de diamètre interne plus faible que le diamètre interne de la colonne.

Description

L~,J39L56 La préssnte invention concerne un procédé et un dispositif pour la mise en oeuvre d'un agent liquide de traitement d'une formation géolo-gique au voisinage d'un puits traversant cette forma-tion.

On connalt déjà (par exemple, par le brevet U5 3,892,274) des dispositifs à jets hydrauliques permettant de percer et découper les tubages et de ne-ttoye~ les formations géologiques par abrasion, éventuel-lement combinée avec une attaque chimiqueO

Ces dispositifs délivrent des jets très focalisés de fa~on à
produire un effet très local (par exemple le découpage d'une fente dans un tubage) Par opposition à ces techniques de destruction, l'invention notamment s'applique/à la consolidation de formations géologiques que traverse le puits,sur une hauteur substantielle de ce dernier atteignant couramment plusieurs mètres et pouvant dépasser 10 mètres, par injection de résines ou d'huiles siccatives, à l'acidificatio~ de certaines des formations traversées ... etc...

On connaît déjà des procédés de consolidation dans lesquels on réalise un mélange d'air et de liquide~ afin de Fabriquer une mousse au niveau de la formation, soit pour mettre en place des particules solides pour (brevet U5 3,603,393), soit/colmater les pertes de fluide de forage (brevet U5 3,637,019), mais ce dernier procédé supprime la perméabilité
de la formation géologique L'invention concerne, en particulier, tout traitement des abords d'un puits destiné à consolider une formation sans réduire sensiblement sa perméabilité, tel que, par exemple, un traitement de consolidation d'une formation géologique environnante renfermant du gaz et, éventu~l-lement, de l'huile, par injection d'un liquide réactif sur toute la hauteur de la formation.

- A l'heure actuelle, la consolidation des formations géologiques par injection de résines est effectuée, soit en utilisant des resines contenant un catalyseur de durcissement, soit en effectuant successivement une injection de résine ne contenant pas de catalys0ur, puis une injection dtun bouchon de fluide conterlant le catalyseur. Le premier mode opéra-toire peut entraîner un colmatage de certains pores de ces formations.

Si le deuxième mode opératoire est retenu, il y a le risque que les deux liquides injectés ne soient pas mis en place au même niveau cle la formation.

Un procédé antérieur de traitsment d'une formation géologique (traitement de consolidation, par exemple) comporte les deux étapes sui-vantes : dans une première étape, on injecte dans la couche un liquide approprié éventuellement dilué par un solvant (comme indiqué dans le brevet U5 3 330 350), puis, dans une seconde étape, on injecte un gaz à travers ce liquide afin d'éviter le bouchage total des pores de la formation. Le gaz injecté peut éventuellement être un gaz réagissant au contact du liquide qu'il traverseO

Le cas échéant, on peu-t faire précéder l'injection du liquide par l'injection de fluides de balayaye appropriés visant à déplacer le pétrole brut ou l'eau, ou encore à stabiliser les argiles des formations.

La première étape, c'est-à-dire la mise en place du liquide, peut etre réalisée par simple pompage de ce liquide dans le puits, mais cette manière de procéder présente un inconvénient majeur dans le cas 20 de formations géologiques très perméables, et, en particulier, celles - ;
cuntenant du gaz, car le liquide a tendance à envahir principalement le niveau inférieur de la couche.

Au cuntraire, le gaz injecté au cours de la seconde étape du procédé a tendance à s'infiltrer entre le niveau supérieur du liquide et le toit de la couche.

Un autre procédé antérieur, décrit dans le brevet US 4,119,150 comprend l'injection locale d'une résine moussante qui se solidifie in situ~ Avec un tel procédé il est cependant difFicile de contrôler la perméabilité des formations consolidées par cette résine. En effet, la mousse est essentiellement formée de bulles de gaz séparées par une paroi de résine solidifiée et il est toujours difficile de donner à ces parois la perméabili-té désirée vis-à-vis des liquides et des gaz présents dans le formation.

i L'objet de l'invention est,par suite, de fournir un procédé et un dispositif permettant de mettre en place un liquide de façon homogène dans une formation géologique traversée par un puits, sur toute la hauteur de cette formation.

Ce procédé comporte la pulvérisation du liquide en fines gout-telettes et le dispositif pour sa mise en oeuvre qui sera décrit ci-après permet d'opérer cette pulvérisa-tion dans des conditions telles que la totalité des formations géologiques soit ef-Fectivement atteinte par le liquide, et ce tout en préservant la perméabilité de façon homogène et permanente grâce à la circulation du gaz porteur des gouttelettesO

On a déjà proposé dss procédés et dispositifs pour injecter un liquide sous forme de Fines gouttelettes dans un puits.

Selon ces techniques antérieures, on utilise de l'azote liquide qui est vaporisé et mélangé au fluide à injecter, à la surface du sol, l'ensemble traversant une duse de diamètre choisi pour provoquer l'atomi-sation du mélange et étant introduit dar~s le puits jusqu'à la formation à~ traiter, par l'intermédiaire d'une colonne tubulaire (tubing) équipant le puits.

L'inconvénient d'une telle technique est que les gouttele-ttes formées à la surface du sol risquent de se rassembler au cours de leur écoulement dans la colonne d'injection, bien avant d'atteindre le niveau de la couche géologique à traiter~

Pour empêcher cette recombinaison des gouttelettes, on peut songer à employer une autre méthode de fabrication des gouttelettes, consistant, par exemple, à chauffer le mélange à injecter. Cette méthode permet d'obtenir un bruuillard de particules très fines, de diamètre inférieur au micron, qui pourraient effectivement etre transportées sans se recombiner jusqu'au fond d'un puits~ La recombinaison de ces parti-cules est, en effet, empêchée parce qu'elles sont chargées électriquement et se repoussent. Cependant, cette caractéristique devient un inconvénient lorsque les particules parviennent au niveau de la couche à traiter :
ces particules ne sont pas aisément arrêtées par la formation géologique et ne se déposent donc pas dès qu'elles atteignent la paroi du puits, mais éventuellement après un certain trajet dans la formation.

~ 3~5~

- Un -tel mode de dépat des particules liquides dans la formation, nlest évidemment pas favorable au traitement des abords du puits.

On connalt déjà par le brevet US 3 905 553 une méthode et un dispositif d~injection pour p.roduire au fond d~un pui-ts de fines gout-telettes d'un liquide de traitement des formations, tel qu'un acideO
Toutefois, la technique proposée dans ce brevet ne permet pas, en par-ticulier, d~atteindre l1enssmble des objectifs ci-ap.rès :

a) le liquide injecté parvient à la formation géologique à
l'état de fines gouttelettes, b) il pénètre dans la formation au lieu de tomber au fond du puits, c) il se dépose dans la formation dès qu'il atteint la paroi du puits et non pas seulement à une certaine distance de celle-ci, d) il impr~gne la formation de facon homogène au voisinage du puits~ au lieu de suivre certains trajets préférentiels dans celle-ci (phénomène de digitation), et ce tout en préservant la perméabilité de fa~con homogène et permanente, grâce à la circulation du gaz por-teur.des gouttelettes.

Avec la technique décrite dans le brevet US 3 905 553~ on ne peut garantir une distribution étroite de la taille des gouttelettes du produit injecté autour d'une seule valeur moyenne choisie à l'avanceO -.
L'invention sera décrite ci-après plus en détail en se réfé-rant aux figures ci-annexées où :

.
la figure 1 illustre schématiquement un exemple de réalisation de la présente invention, ':

- la figure 2 montre, en coupe a~iale, les moyens assurant le sou-tien et l'étanchéité de la canne de pulvérisation à sa partie supérieure, - la figure 3 illustre, en coupe a~iale, une variante de réalisa-tion de l'embout inférieur de la canne de pulvérisation, et - la figure 3 A est une vue de cette variante, en section droite, par le plan ~ de la figure 3.

Sur la figure 1 annexée, illustrant schématiquement un exemple de mise en oeuvre de l'invention, la référence 1 dé-signe une formation géologique à traiter~traversée par un puitsqui comporte un cuvelage 3 muni de perforations 4 ou comportant une crépine au niveau de la formation 1.

Coaxialement au cuvelage 3, est disposée une colonne tubulaire, ou tubingt5 dont l'extremité inférieure 6 vient se pla- .
cer au voisinage du niveau supérieur de la formation 1 à traiter.

Un obturateur annulaire 7 assure 17 etanchéité entre . le cuvelage 3 et la colonne 5 au voisinage de l'extrémité inférieure 6 de cette dernière.

La colonne tubulaire 5 comporte intérieurement à une certaine distance de l'extrémité 6~une butée annulaire 8 de rete-nue.

Par l'intermédiaire.d'un sas 9 surmon~ant la tete de .
puits 10 munie d'une vanne 11 ~ la partie supérieure de la colonne t~bulaire 5, on introduit dans celle~ci une canne de pulvérisation 12. Le sas 9 est muni d'une conduite de purge comportant une vanne 9 a. La canne de pulvérisation 12 peut être descendue dans la co-lonne 5 au moyen d'un cable 13 pouvant coulisser de façon étanche travers un presse-étoupe 14 au sommet de la colonne 5.

Cette canne de pulvérisation 12 est adaptée a venir reposer sur la butee annulaire 8 en forman~ étanchéité avec celle-ci .

~ 3~ S ~

- Dans l'exemple illustré schématiquement sur la figure, la canne 12 est constituée d'un simple tube allongé ouvert à son extrémité inférieure 12 a.

Le diamètre et la longueur de cette canne de pulvéri-sation 12 doivent être judicieusement choisis comme indiqué ci-après.

Un li~uide et un gaz sont introduits en tete de puits dans la colonne tubulaire 5 par la canalisation 15 et la canalisa-tion 16 respectivement, munies des vannes 17 et 18. Cette intro-duction peut être réalisée en utilisant des dispositifs classiques,par exemple le liquide peut être injecté au moyen d'une pompe do-seuse P, tandis que la canalisation 16 est reliée à une source de gaz sous pression.

Pour que l'objectif indiqué en d) ci-dessus (saturation de la couche 1 sans digitation) soit realisé, il est indispensable que le liquide et le gaz soient injectés dans des proportions bien déterminées. Les auteurs ont découvert que le rapport volumique -liquide/gaz du mélange injecté par la colonne 5 doit être au moins égal à 1/1000 (rapport mesuré dans les conditions de température et de pression existant au niveau de la couche 1). Une valeur de ce rapport supérieure à ~/1000 garantira une bonne saturation de la couche. -~

En pratique, la limite supérieure de ce rapport sera fixée par la valeur minimale de la durée d'injection , cette der- ;
~i~re devant être d'au moins quelques minutes et, de préférence~
de l'ordre de 10 minutes à une demi-heure.

Le mélange liquide-gaz produit s'écoule dans la colon-ne 5 et trois conditions peuvent se présenter.

~ n effet, au-dessous d'une certaine valeur de la vi-3D tesse du gaz précisee ci-après, le liquide s'ecoule dans la colon-ne 5 sous forme de film le long de la paroi interne de celle-ci.

.~ .
.

~ 3~ ~ 6 Au-dessus de cette valeur de la vitesse d'écoulement du gaz, une partie du liquide s'écoule dans la colonne 5 sous for-me de film et l'autre sous forme de gouttelettcs. Si l'on augmente la vitesse du gaz, la proportion de liquide transporté dans la colonne 5 sous forme de gouttelettes augmente et conjointement la taille des gouttelettes diminue.

La Yaleur de la vitesse du gaz au-dessous de laquelle il ne se forme pas de gouttelettes dans la colonne 5 peut être évaluée par la formule :

Vgaz (mètre/seconde) = 10 4 a x ~ PL) 1/2 ~G ~ P G
o~ : a est la tension super~icielle du liquide transporté par le gaz, en Newton/metre.

i ~G est la viscosité du gaz (en kilogramme par mètre x seconde), ~

PL en kg/m3 est la masse volumique du liquide et PG
est la masse volumique du gaz en k~/m3, mesurée dans les condi-tiOllS de temperature et de pression au niveau de la couche 1.

La valeur de la vitesse du gaz au-dessus de laquelle il n'y a plus de film liquide dans la colonne 5 est de l'ordre de 25 fois celle donnée par la formule ci-dessus.

Pa~ exemple, pour une profondeur de la couche 1 égale ~ 500 mètres, si le fluide injecté par l'intermédiaire de la canne 12 est un hydrocarbure lourd, la formation de gouttelet-tes dans la colonne 5 commence ~ partir d'une vitesse d~ gaz de l'ordre de 1 metre/seconde et il n'y a plus de film liquidc sur la paroi internc de cette colonne des que la vitesse du gaz dépas-se 25 m/sec environ. Dans un puits O~l le diamètre interne de la - colonne 5 est de 4 pouces, la formation de gouttelettes commence à partir d'un débit de l'ordre de 2 000 m /heure et la disparition du film liquide se produit pour un débi~ d'environ 46 000 m3/heure (valeurs du déhit mesurées dans les conditions normales de tempé-rature et de pression).

On ~ispose, en général, pour l'injection,d'un debit de gaz nettenlent inférieur au~ valeurs indiquees ci-dessus et, par suite, le liquicle est normalement transporté par film le long de la paroi interne de la colonlle 5 et la pulvérisation par la canne 12 est réalisée, juste au-dessus du niveau de la couche 1.

Après passage dans la canne de pulvérisation 12, le gaz va entrer dans la formation 1. Pour qu'il transporte effi-cacement le liquide dans celle-ci, il faut que la canne 12 réalise une pulverisation du liquide sous forme de gouttelettes dont le diametre ne dépasse pas 10 microns et est, de préférence, compris entre 1 et 5 microns.

Il convient, par ailleurs,d'eviter qu'à la sortie de la canne 12, les diamètres des gouttelettes ne se distribuent ~
autour de deux valeurs, ce qui est le cas lorsque le liquide tra- -verse la canne 12 ~ la fois sous forme de gouttelettes et de film, car ce dernier produit alors à la sortie de la canne 12 des gout-telettes de diamètre nettement plus gros que celui des gouttelettes dans la canne 12 déja formées/(par exemple, de l'ordre de 100 microns contre 10 envlron.

Ceci risque d'entraîner une ségrégation des gouttelet-tes ~ la sortie de la canne 12, les gouttelettes de plus gros dia-mètre ayant tendance ~ descendre dans le puits.

Les auteurs proposent de supprimer cet inconvénient en donnant à la canne de pulvérisation 12 un diamètre interne suffi--samment faible pour que le liquide transporté exclusivement sous forme de film le long de la colonne 5 soit transformé dans la canne 12 en un écoulement sous forme de gouttelettes et en donnant à
la canne 12 une longueur suffisante pour que le film liquide pro-venant de la colonne 5 ait complètement disparu et que le rég~e d'é-coulement sous forme de gouttelettes soit bien établi avant la sortie de la canne 12, avec une distribution de la taille des gout-telettes aussi étroite que possible autour d'une seule Yaleur mo-yenne.

Il a été découvert que l'ensemble des objectifs ci-dessus est atteint lorsqu'on donne à la canne d'injection 12 un diamètre interne D et une longueur L, tels qu'on ait sen.siblement à la fois :

D = k. Q ~ ( ~o Po)~
p .

et ~ ~ lO

.
et L étant exprimés en mètre, PO étant la valeur de la pression normale (t atmosphère) P étant la valeur de la pression au niveau de la couche I (avec la même unité que P~), Q est le débit de gaz injecté en m3 par seconde (mesure' dans les condi,tions normales de température et de pression), P .est la masse volumique du gaz en kg/m3 mesurée dans les condi-tions normales, est la tension superficielle d'u` liquide'injecté,en Ne~tons/mètre, Le coefficient , sans dimension, a une valeur voisine de 0,5.

Le coefficient ~ , sans dimension, a une valeur voi-sine de 0,25.

. k est un coefficient dont la valeur est comprise entre

2 x 10 2 et 6 x 10 2 avec les unités indiquées ci-dessus.

Les meilleurs résultats ont été obtenus avec une valeur de k voisine de 3,4 x 10 2 (avec les unités indiquées) et une va,leur du rapport L supérieure à 50 et plus particulierement D
avec une valeur de ce rapport supérieure à 100.

La i~ure 2 est une vue en coupe axiale montrant plus en détail, à titre d'e~emple seulement, un mode de réalisation des moyens de retenue et d'étanch~ite agencés a la partie supé-~ieure de la canne de pulvérisation 12.

Dans ce mode de réalisation, la ~ nns tubulaire 5 est f~mée de deux éléments 5 a et 5 b ra~cr~és entre eux par un manchon 19.

La canne de pulvérisation 12 comporte à sa partie supérieu-re un mandrin de mise en place 20 dont le corps cylindrique se lo-ge avec un laible jeu dans l'alésage du manchon 19. La base 21 du mandrin prend appui contre un siège coniquc de retenue 21a aménagé
à la partie inferieure du manchon 19.

Un joint annulaire 22 placé dans un logement à l'extérieur du corps cylindrique du mandrin 20 assure l'étanchéité entre ce corps cylindrique et l'alésage du manchon 19.

L'ensemble constitué par le mandrin 20 et la canne de pul-~érisation 12 dont ce mandrin est solidaire est descendu au moyen du câble 13.

A cet effet, le c~able 13 est pourvu ~ sa partie inférieure d'un outil de pose et d'extraction 23 muni d'un doigt articulé 24 s'engageant dans une gorge annulaire de retenue 25 que comporte le mandrin 20.
.,- , Le doigt articulé 24 qui est monté pivotant autour de l'axe 26, ou axe de pose, est bloqué sur la base 27 de la fenetre prati-2D quée dans le corps de l'outil de pose 23 et retient ainsi le mand~in 20 ~t la canne 12.

Lorsque le joint 22 entre dans l'alésage du manchon 19, lesfrottements annulent l'ef:Eet du poids de 1'ense~nble canne de pulvé-risation 12 et mandrin 2Dg l'outil de pose 23 descend dans le mandrin 20 jusqu 7 à ce que l'épaulement 28 vienne appuyer sur le sommet 29 du mandrin 20 qui, sous l'effet du poids de l'outil 23, poursuit sa course dans llalésage du manchon 19 jusqu'~ ce que la base 21 du mandrin vienne reposer sur le siège 21a. Dans cette position, le doigt 24, dégagé de la gor~8 25 bascule sous l'effet de son pro-pre poids et libère le mandrin/,l'outil 23 pouvant alors être re-monté au moyen du câble 13.

La récupération de la canne 12 sera obtenue en modifiant le montage du doigt articulé 24 sur l'outil 23. Ceci sera facile-ment réalisé en remplaçant l'axe 26 par un axe 30, ou axe de récu-pération, passé dans un deuxième trou 30a ménagé dans le doigt 24 V~56 qui restera alors en butée sur 27 sous l'effet de son propre poids mais pourra s'effacer à l'introduction dans le mandrin 20.

Il est à noter que, pour la po`se, l'outil 23 sera introduit dans le mandrin 20 horizontalement, fenêtre 27 tournée vers le haut.

La figure 3 et la figure 3 A illustrent une variante de réalisation de la partie inférieure de la canne de pulvérisation 12 dans laquelle cette partie inférieure est munie d'un embout déviateur en formc de capuchon 30, fixé ~ la canne 12 par des pattes soudées 31.

Cet embout déviateur dirige vers le haut (flèches) le brouillard de gouttelettes du fluide injecté, ce qui permet d'assu-rer une bonne saturation de la partie supérieure de la couche géo-logique 1, lorsque l'embout 30 est positionné à un niveau approprié
dans le puits 2.

Cet agencement, qui a pour effet d'augmenter la tur-~ulence du brouillard, assure une bonne répartition du produit pulvérisé sur toute la hauteur de la couche 1.

Bien entendu, le diamètre externe de l'embout dévia-teur 30 sera inférieur au diamètre de l'alésage interne du manchon 19 (fig. 2), pour permettre ~ cet embout de traverser le manchon 19 .

Il serait possible, sans sortir du cadre de l'inven-tion, de remplacer le capuchon 30 par des moyens équivalents créant une déviation dans l'écoulement de l'agent liquide pulvérisé.

Compte tenu des pro~ondeurs auxquelles se posent habi-tuellement les problèmes de venues de sable et des pressions cor-respondantes dans les couches géologiques, la mise en oeuvre du procedé nécessite des débits de gaz allant de quelques cen-aines de m /heure à en~iron 10 000 m3/heure.

~v~s~

- En ce qui concerne le debit liquide, il sera toujours facile de satisfaire à la condition de débit minimum énoncée plus haut trapport volumique supérieur à 4 x 10 3, dans les ~onditions de ~ond). Il ~audra, par contre~ éviter quela pulvérisation ne se pro-duise en un te.nl~s trop court, afin de ne pas retrouver les incon-venients des m6thodes d'injection classiques par pompage. Des débits de 5 à 10 litres par minute conviendront, en moyenne, pour une saturation progressive de la couche.
..
Le procédé selon l'invention est utilisable toutes les fois où l'on désire déposer un liquide au voisinage de la paroi du puits tout en ménageant dans le liquide des passages perméables pour le gaz.

Il est notamment applicable ~ la consolidation de formations sableuses par injection d'un mélange liquide dont l'al-tération chimique est réalisee in situ. ~1procède alors d'abord, par exemple, à la pulvérisation du liquide au moyen d'un gaz porteur inerte. On continue ensuite à pomper le ~az porteur de ~açon à maintenir ou à créer des passages perméables au gaz..On consolide enfin le liquide en injectant, à la suite du gaz por~eur inerte, un gaz réactif qui oxyde le liquide.

Le procédé selon l'invention peut être avantageusement employé pour acidifier les puits de gaz par pulvérisation d'un acide au moyen d'un gaz porteur inerte. Le maintien d'une injec-tion de gaz pendant et après l'injection d'acide garantira que les produits de réaction n'encombrent pas les pores de la roche. ~-Les procédés de consolidation des sables par injec-tion d'une résine peuvent etre améliorés par l'emploi de la métho-de proposée. L'inconvénient da ces procédés de consolida~ion est que l'am~lioration de tenue mécanique pcut se produire au détriment de la perméabilité. La mise en place de la resine par pulverlsatlon selon l'invention peut éviter la détérioration de permeabilite.

Le domaine d'emploi du procedé selon l'invention ne se limite pas aux puits à gaz. Il peut être employ~ dans les puits à
huile à condition ~e disposer en tete de puits d'un débit de gaz .

suffisant pour refouler l'huile dans la couche sur toute la hauteur de production.

Dans l'exemple décrit ci-après, le procédé selon l'in-~ention a été employé pour mettre en place un liquide au voisinage de la paroi d'un puits de gaz en vue de son durcissement ultérieur par action chimique.

La couche, forée en diamètre 1~, 875 cm (6" 1/4) et équipée de crepines, est située entre 470 et 480 mètres de profon-deur. La porosité de la couche est de 30 ~. La pression du gaz s'élevait à 60 bars au moment de l'essai.

La colonne tubulaire de production 5 (ou tubing~ de diamètre 11,43 cm (4" 1/2) était équipée, à une profondeur de ~58 m, d'une butée annulaire de diamètre intérieur 62 mm.
~ n moyen d'apprécier la mise en place du liquide dans la couche a été recherché. A cette fin, une diagraphie neutrons a eté enregistrée avant l'injection de liquide pour comparaison avec ~ne diagraphie enregistrée après l'injection de ce liquide.

Un tube pulvérisateur 8, de diamètre intérieur 30 mm, a été mis en place au contact de la butée annulaire, de fa~on que 20 ~on extrémité inérieure se situe au sommet du réservoir. La lon- -gueur de ce tube était donc voisine de 1 200 mm.

Un metre cube environ du mélange liquide à injecter a-~té préparé dans un bac, les différents constituants étant soigneu-sement dispersés à l'aide d'un mélangeur. Ce mélange avait la com-- position suivante : huile de linJ800 litres, xylène ~utilisé comme agent fluidisant)~200 litres~et catalyseur d'oxydation liquide~
70 litres (catalyseur constitué d'un mélange de naphténates de Cobalt et de Cérium~.

Le snélange liquide ainsi préparé a été injecté en tete 30 de puits au debit de cinquante litres/minute, tandis que l'on procedait simultanément à une injection de gaz au débit de 10 000 mètres cube/heure (~esuré dans les conditions normales).

V4~;~

L7injection du mélange a donc duré 20 minutes, mais, après injection de la totalité du mélange~ l'injection de gaz a été poursuivie pendant une demi-heure afin de nettoyer la paroi interne de la colonne tubulaire et de bien assurer, dans la couche, le passage du gaz ~ travers le liquide mis en place.

Des que l~injection de gaz a été terminée, le tube d'injection de liquide a été remonté à l'aide d'un câble.

Un controle par cuillérage a montré qu'il nly avait pas du tout de liquide au fond du puits.

Une diagraphie neutrons a montré, par comparaison avec l'enregistrement de référence, que le liquide avait imprégné la couche sur toute sa hauteur.

:
.

, ,

Claims (11)

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:

1. Procédé pour la mise en oeuvre d'un agent liquide de traitement d'une formation géologique au voisinage d'un puits traversant cette formation, dans lequel on met en place dans le puits une colonne tubulaire dont l'extrémité inférieure est disposée sensiblement au niveau de la formation à traiter, cette colonne tubulaire comportant intérieurement des moyens formant butée de retenue à sa partie inférieure, on descend dans ladite colonne tubulaire une canne de pulvérisation allongée adaptée à venir reposer sur lesdits moyens de retenue en formant étanchéité avec ceux-ci, et on effectue une pulvérisation de l'agent liquide de traitement contre la paroi de la formation au moyen de cette canne, en introduisant dans la colonne tubulaire depuis la surface du sol ledit agent liquide et un fluide gazeux sous presison, caractérisé en ce que l'on ajuste le diamètre interne D et la longueur L de la canne d'injection, ainsi que le débit de fluide gazeux injecté, en fonction de la pression régnant au niveau de la formation traitée, de la masse volumique du fluide gazeux et de la tension superficielle de l'agent liquide de traitement, de façon que l'on ait sensible-ment à la fois:
et D et L étant exprimés en mètre, Po étant la valeur de la pression normale (1 atmosphère).
P étant la valeur de la pression au niveau de la formation, mesurée avec la même unité que Po, Q étant le débit de gaz injecté en m3 par seconde, mesuré dans les conditions normales de température et de pression, Po étant la masse volumique du gaz en kg/m3, mesurée dans les conditions normales, .sigma. étant la tension superficielle de l'agent liquide injecté, en Newton/mètre, .alpha. étant un coefficient sans dimension ayant une valeur voisine de 0,5, .beta. étant un coefficient sans dimension ayant une valeur voisine de 0,25, et k étant un coefficient dont la valeur est comprise entre 2 x 10-2 et 6 x 10-2 avec les unités ci-dessus.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on injecte un débit d'agent liquide de traitement compris entre 5 et 10 litres par minute.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que l'on réalise successivement la mise en place de l'agent liquide dans la formation par pulvérisation au moyen d'un gaz porteur inerte chimiquement vis-à-vis de cet agent liquide puis l'injection dans la formation d'un réactif gazeux venant au contact de l'agent liquide précédemment mis en place dans la formation.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur du rapport volumique liquide/gaz du mélange introduit dans la colonne tubulaire est au moins égale à 1/1 000, cette valeur étant mesurée dans les conditions normales de tem-pérature et de pression.

5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la valeur du rapport volumique liquide/gaz est supérieure à 4/1 000.

6. Dispositif de pulvérisation d'un agent liquide pour le traitement d'une formation géologique au voisinage d'un puits traversant cette formation, comportant une colonne tubulaire mise en place dans le puits, cette colonne étant reliée à sa partie supérieure à des moyens d'alimentation en agent liquide de traitement et en fluide gazeux sous pression et étant prolongée à sa partie inférieure par une canne allongée de diamètre interne plus faible que le diamètre interne de la colonne, caractérisé en ce que le diamètre interne D et la longueur L de cette canne sont tels qu'on ait sensiblement à
la fois:

et D et L étant exprimés en mètre, Po étant la valeur de la pression normale (1 atmosphère), P étant la valeur de la pression au niveau de la formation, mesurée avec la même unité que Po, Q étant le débit de gaz injecté en m3 par seconde, mesuré dans les conditions normales de température et de pression, Po étant la masse volumique du gaz en kg/m3, mesurée dans les conditions normales, .sigma. étant la tension superficielle de l'agent liquide injecté, en Newton/mètre, .alpha. étant un coefficient sans diménsion ayant une valeur voisine de 0,5, .beta. étant un coefficient sans dimension ayant une valeur voisine de 0,25, et k étant un coefficient dont la valeur est comprise entre 2 x 10-2 et 6 x 10-2 avec les unités ci-dessus.

7. Appareillage selon la revendication 6, caractérisé

en ce que le diamètre interne de la canne de pulvérisation a sensiblement pour valeur avec les unités indiquées.

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé
en ce que la longueur de ladite canne de pulvérisation est au moins égale à 50 fois son diamètre interne.

9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé
en ce que la longueur de ladite canne de pulvérisation est au moins égale à 100 fois son diamètre interne.

10. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé
en ce que ladite canne de pulvérisation comporte à son extrémité
inférieure des moyens déviateurs de l'écoulement de l'agent liquide pulvérisé.

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé
en ce que lesdits moyens déviateurs comprennent un capuchon déviateur adapté à l'extrémité inférieure de ladite canne de pulvérisation.