CA3063273A1 - Installation de rechauffage de la zone productrice du gisement d'un puits pour l'extraction d'hydrocarbures - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une installation de réchauffage (1) de la zone productrice du gisement (12) d'un puits pour l'extraction d'hydrocarbures à travers un puits (2) reliant la surface à ce gisement, comprenant une enveloppe (3) sensiblement cylindrique consolidant ledit forage et un moyen d'extraction (4) d'hydrocarbures et des moyens permettant d'injecter le fluide chaud depuis la surface vers le gisement Cette installation comprend à travers le puits (2) une première canalisation (8) isolée thermiquement d'injection depuis la surface du fluide chaud vers le gisement, une seconde canalisation (11) entourant la première canalisation (8) pour ramener le fluide chaud vers la surface et une troisième canalisation (7) d'extraction des hydrocarbures indépendante des première et seconde canalisations (8, 11), lesdites canalisations s' étendant de la surface jusqu'au gisement

Description

2 PCT/FR2018/000143 Installation de réchauffage de la zone productrice du gisement d'un puits pour l'extraction d'hydrocarbures Le secteur technique de la présente invention est celui des installations de réchauffage du gisement d'un puits pour l'extraction d'hydrocarbures présents dans les gisements géologiques.
Il est connu à ce jour d'extraire des liquides du sol, par exemple des hydrocarbures, reposant dans des gisements souterrains pouvant se trouver à plusieurs kilomètres dans la terre. Après forage d'un trou depuis la surface jusqu'au gisement où se trouve le liquide à extraire, on consolide ce trou au fur et à mesure du forage avec des tuyaux de diamètre dégressif. L'ensemble de ces tuyaux constitue une enveloppe.
/5 Dans la zone productrice, vers l'extrémité enfouie, cette enveloppe est percée d'un certain nombre d'orifices afin d'offrir un accès au liquide. Cette partie percée est désignée par le terme crépine ou drain suivant sa longueur.
Un tuyau de diamètre constant et inférieur à celui de l'enveloppe est introduit dans l'enveloppe précédente afin d'atteindre le fond du forage pour pomper le liquide jusqu'à
la surface. Ce tuyau est donc un tuyau d'extraction. Ce tuyau peut être équipé d'une pompe de fond de puits.
Un problème fréquemment rencontré est la faible valeur du débit absolu ou total du puits de forage. Ce débit est lié à
plusieurs facteurs, mais c'est essentiellement la viscosité
du liquide extrait qui pose problème. Ce liquide est d'autant plus visqueux que sa température est faible. Selon la composition des liquides à extraire, un autre problème peut apparaître. Dans le cas d'un liquide contenant des fractions pouvant se solidifier, par exemple des paraffines ou des asphaltènes, ces fractions ont tendance à se solidifier et ceci d'autant plus que la température baisse. Ces fractions tendent à se déposer et viennent alors progressivement obturer les orifices de la zone productrice, au niveau de l'enveloppe, et dans le gisement lui-même au voisinage de l'enveloppe.
On constate donc que la viscosité élevée et les dépôts solides conduisent à des ralentissements dudit débit, ce qui augmente le coût de la production par unité de volume, pouvant conduire à la fermeture d'un puits.
Afin de remédier à ce problème, on a déjà proposé
plusieurs solutions. On peut se référer par exemple aux brevets US-2757738 et US-4344485.
Une solution consiste à injecter dans la zone réservoir un solvant des fractions lourdes. Un inconvénient est la nécessité de prévoir la logistique autour de ce solvant :
/0 approvisionnement, stockage_ Un autre inconvénient réside dans le fait que l'action chimique du solvant ne porte que sur certaines fractions.
Une autre solution par apport de chaleur consiste à
disposer, au niveau du fond du puits dans le drain, un /5 réchauffeur. Ce réchauffeur est avantageusement une résistance électrique. La difficile diffusion de cette puissance thermique engendre des températures très importantes. Il se pose alors des problèmes de choix des matériaux, tant pour la résistance, que pour l'extrémité de 20 l'enveloppe et/ou du tuyau d'extraction. Compte tenu de sa localisation en fond de puits, il est délicat de réaliser une telle résistance fiable et aisément maintenable. Pour des raisons de sécurité enfin, il est délicat d'apporter de grandes quantités d'énergie électrique en fond de puits, 25 typiquement 100 à 500 kW.
Une autre solution consiste à injecter, par l'intermédiaire du tuyau d'extraction, de la vapeur d'eau sous pression. Plusieurs inconvénients sont liés à cette méthode. Compte tenu de la longueur importante d'un puits, 30 pouvant atteindre plusieurs kilomètres, il est difficile de garantir que la vapeur arrive chaude au fond du puits. De plus, l'utilisation du tuyau d'extraction à cet usage nécessite un arrêt complet de la production durant cette phase. Cette méthode présente les inconvénients d'une 35 production discontinue (connue sous le vocable anglais Huff n' Puff).
Il est connu que l'injection de chaleur dans un puits de pétrole favorise l'écoulement depuis la roche productrice et

3 à travers la crépine ou drain. La chaleur agit de deux façons : elle diminue la viscosité du pétrole brut favorisant ainsi son écoulement et elle empêche la formation de dépôts, paraffines et asphaltènes, voire les fait fondre si des dépôts antérieurs à l'injection de chaleur existaient.
Les méthodes agissant par apport de chaleur ont un double effet. Elles agissent sur les dépôts et sur la fluidité du liquide réchauffé, augmentant ainsi le débit extractible et l'efficacité de l'extraction.
/0 Enfin, on peut citer encore le brevet FR-2881788 qui décrit un dispositif dans lequel on fait circuler un fluide chaud afin de porter localement la roche à un potentiel de température supérieur par conduction pour fluidifier les hydrocarbures, par l'intermédiaire d'une conduite /5 calorifugée. Le fluide chaud est récupéré en mélange avec les hydrocarbures. L'inconvénient de ce dispositif est que le fluide chaud est mélangé aux hydrocarbures extraits au niveau de la zone productrice et ainsi le débit que devra accepter la pompe de fond de puits devra être augmenté d'un facteur 5 20 à 30 en fonction du débit de circulation et de l'augmentation de la production du puits.
Dans le cas où le fluide caloporteur est de l'eau, il faut alors en surface séparer le mélange ainsi formé.
Un autre inconvénient de ce dispositif dans le cas où le 25 fluide chauffé en surface est le fluide extrait du puits, est que la chaudière requise pour chauffer ce fluide devra être dimensionnée pour réchauffer un mélange d'hydrocarbure contenant des éléments lourds et une portion d'eau également.
Le dimensionnement de la chaudière sera donc plus complexe et 30 la chaudière plus couteuse. Par exemple, les éléments chauffants de la chaudière doivent avoir une puissance surfacique plus faible que pour chauffer une huile thermique.
L'entretien d'une chaudière chauffant un mélange d'hydrocarbure lourd nécessite de contrôler les dépôts 35 pouvant apparaître sur les éléments chauffants.
Le but de la présente invention est de fournir un système d'amélioration de la productivité d'un puits et d'augmentation des réserves récupérables par un apport de

4 chaleur dans le réservoir au niveau de la zone productrice du gisement d'un puits en séparant le fluide caloporteur et les hydrocarbures extraits.
L'invention a donc pour objet une installation de réchauffage de la zone productrice du gisement d'un puits pour l'extraction d'hydrocarbures à travers le puits reliant la surface à un gisement, comprenant une enveloppe sensiblement cylindrique consolidant ledit puits et un moyen d'extraction d'hydrocarbures logé à l'intérieur de ladite enveloppe et des moyens permettant de faire circuler un fluide chaud caloporteur depuis la surface vers le gisement, caractérisée en ce qu'elle comprend à travers le puits une première canalisation isolée thermiquement d'injection depuis la surface du fluide chaud vers le gisement, une seconde /5 canalisation entourant la première canalisation pour ramener le fluide chaud vers la surface et une troisième canalisation d'extraction des hydrocarbures indépendante des première et seconde canalisations, lesdites canalisations s'étendant de la surface jusqu'au gisement.
Les équipements de surface se composent d'un réservoir ou d'un vase d'expansion, d'une pompe et d'un réchauffeur. Le fluide chaud sortant du réchauffeur circule dans la canalisation thermiquement isolée jusqu'à l'extrémité de celle-ci puis remonte en surface entre la canalisation thermiquement isolée et la seconde canalisation de chauffage.
Selon une caractéristique de l'invention, les première et seconde canalisations sont reliées à une station de production du fluide chaud munie d'un réservoir de stockage ou vase d'expansion, d'une pompe et d'un réchauffeur pour assurer une circulation en continu du fluide chaud dans lesdites canalisations.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la première canalisation est ouverte à son extrémité distale et la deuxième canalisation est fermée à son extrémité distale.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la première canalisation est isolée thermiquement à l'aide d'un isolant résistant à la compression, soit par ses propriétés de résistance à la compression soit par l'ajout d'écarteurs régulièrement entre la première et la deuxième canalisation.
. Avantageusement, la troisième canalisation est reliée à
une unité d'extraction pour faire remonter en surface les hydrocarbures produits dans la crépine ou drain.

5 Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la troisième canalisation est ouverte à son extrémité distale et munie d'une pompe de fond de puits.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la première canalisation est constituée d'un premier tube /0 interne entouré d'un second tube externe concentrique et d'un isolant thermique logé dans l'espace compris entre les deux tubes.
Avantageusement, l'isolant thermique est un matériau microporeux et une pression réduite est établie dans l'espace /5 compris entre les deux tubes.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la pression réduite entre les deux tubes de la première canalisation est comprise entre 1 et 100 mbar.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la 20 première canalisation est munie d'un fil électrique chauffant disposé contre la paroi interne du tube interne.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le fluide caloporteur pour réchauffer le gisement est une huile thermique industrielle.
25 L'invention concerne également l'application de l'installation de circulation en boucle fermée au préchauffage en circuit fermé d'un gisement en amont chronologiquement de la phase d'extraction des hydrocarbures.
Un avantage de l'invention réside dans la réalisation 30 d'un circuit fermé permettant l'apport de chaleur jusqu'au fond du puits. Ainsi, la chaleur est apportée tant sur les paraffines, asphaltènes ou agglomérats de bitume qu'il fait fondre, que sur le liquide qu'il réchauffe au niveau du fond du puits.
35 Un autre avantage de l'invention réside dans le fait qu'il n'y a aucun mélange du fluide chaud et des hydrocarbures récupérés permettant ainsi l'élimination d'une station de séparation des hydrocarbures.

6 Un autre avantage de l'invention réside dans l'absence de pollution du gisement puisque le fluide chaud ne contamine pas ce gisement.
Un autre avantage encore de l'invention réside dans l'utilisation de fluide même polluant.
Le fluide chaud peut être choisi parmi les fluides utilisés dans les installations de chauffage, par exemple une huile thermique industrielle ou de l'eau.
Le fluide chaud sortant du réchauffeur circule dans la première canalisation thermiquement isolée jusqu'à
l'extrémité de celle-ci puis remonte en surface entre la première canalisation thermiquement isolée et la seconde canalisation de chauffage. Lors de cette remontée, l'énergie calorifique contenue dans le fluide chaud est dissipée par /5 conducto-convection dans le pétrole produit dans le drain et dans le gisement lui-même.
La température du fluide chaud est maximum en surface en sortie du réchauffeur. Les pertes thermiques et donc la diminution de la température du fluide sont faibles lors de la descente dans la canalisation thermiquement isolée. Lors de la remontée du fluide chaud vers la surface, les échanges thermiques avec le pétrole produit dans le drain sont importants pour permettre l'échange de chaleur et la température du fluide diminue fortement.
Un avantage de l'invention réside dans la possibilité
d'utiliser une huile thermique industrielle comme fluide caloporteur. Le volume d'huile nécessaire dans la boucle fermée formée par la première et la seconde canalisation est compris entre 500 litres à 3000 litres. Une telle huile thermique, standard dans l'industrie, aura une composition optimisée pour être réchauffée à la température souhaitée, typiquement 200 C ou jusqu'à 300 C et permettra d'utiliser des équipements de surface, pompe et réchauffeur, standard dans l'industrie et moins complexe.
'35 En effet, réchauffer un mélange d'hydrocarbure à des températures de l'ordre de 200 C a pour risque de créer des dépôts solides sur les éléments chauffant de la chaudière pouvant entrainer une diminution de la puissance de chauffe

7 voir la montée en température de l'élément chauffant concerné
et sa dégradation. Le procédé de chauffage d'une l'huile thermique sera plus simple puisque la composition de celle-ci est uniforme et qu'elle sera sélectionnée de sorte de ne pas créer de dépôts à la température envisagée.
Un autre avantage de l'invention est que la quantité
d'eau contenue dans l'hydrocarbure produit n'influence plus la conception du réchauffeur. Si de l'eau est présente dans l'hydrocarbure à réchauffer, de 0 à plus de 90%, le réchauffeur devra apporter plus d'énergie pour élever la température du mélange d'une même valeur et si de la vapeur apparait, l'efficacité de l'échangeur chute.
Un autre avantage de l'invention est qu'après une modification de la tête de puits, cette installation est /5 indépendante des autres équipements standards de production du puits et peut donc être installée et retirée en fonction des besoins du puits en laissant en place ces équipements standards de production de fonds de puits et également de surface.
Un autre avantage de l'invention réside dans le fait que les canalisations permettant la circulation en boucle fermée du fluide chaud peuvent être réalisées à partir de canalisations enroulées connues sous le vocable anglais coiled tubing . La canalisation isolée thermiquement à
double paroi peut être produite à partir de deux coiled tubing et insérée dans la deuxième canalisation de diamètre plus grand, qui 'peut être un coiled tubing également. Cette triple canalisation peut être enroulée autour d'une roue de coiled tubing pour le transport et installée en une seule opération par une unité de coiled tubing dans le puits.
Des pièces particulières sont installées à chaque extrémité
des coiled tubing pour isoler ou faire communiquer les annulaires comme le requiert la circulation en boucle fermée.
Une autre configuration de cette invention est l'utilisation de cette circulation en circuit fermé pour venir préchauffer un gisement en amont chronologiquement de la phase d'extraction des hydrocarbures. Un tel préchauffage est nécessaire pour certaines méthodes de récupération des

8 hydrocarbures lourds comme le procédé SAGD (Steam-Assisted Gravity Drainage). Dans cette configuration, il n'y a pas de troisième canalisation pour remonter les hydrocarbures ; il s'agit d'une phase de préchauffage du gisement uniquement. Un avantage de cette configuration est que ce préchauffage peut être réalisé avec des équipements de surfaces mobiles utilisant une huile thermique à haute température, 200 C ou plus. Cette configuration de préchauffage peut remplacer avantageusement le préchauffage par injection de vapeur pour des raisons de coûts et de planning des opérations sur un champ pétrolier.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif en relation avec /5 des dessins sur lesquels :
- la figure 1 illustre la partie haute d'une installation selon l'invention, - la figure 2 est une coupe pratiquée au niveau du gisement d'hydrocarbures, - la figure 3 est une coupe selon AA de la figure 1, et - la figure 4 est une coupe suivant BB de la figure 2.
Un puits de pétrole est le plus généralement constitué de deux parties essentielles, une conduite extérieure (désignée par le vocable anglais casing) chargée de consolider la paroi extérieure du puits dans le terrain et un tuyau interne (désignée par le vocable anglais tubing) permettant la remontée du pétrole en surface. Une crépine ou drain remplit deux fonctions : elle assure la filtration du pétrole brut extrait qui remonte vers la surface et elle empêche =
l'effondrement du trou foré dans la zone. productrice.
Différentes vannes manuelles et automatiques assurent les étanchéités et la sécurité. du puits vis à vis de l'extérieur.
Pour plus de précision, on pourra se référer au brevet FR-2881788 qui illustre les conditions de production d'un puits par apport de chaleur.
L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en notant que la figure 1 illustre la partie haute et extérieure du puits de forage et la figure 2 la partie

9 profonde où se trouvent les hydrocarbures à extraire. Comme indiqué précédemment il s'agit de réchauffer la zone productrice du gisement d'un puits afin d'extraire les hydrocarbures encore présents dans le gisement.
Selon la figure 1, on a représenté partiellement la partie haute de l'installation de réchauffage 1 de conduits d'extraction selon l'invention dans laquelle le puits vertical foré 2 est consolidé par une enveloppe métallique 3 cylindrique. Ce puits est en relation avec un gisement comme cela sera expliqué ci-après. Dans l'enveloppe métallique 3, on introduit un moyen d'extraction 4 d'hydrocarbures en = surface et à l'intérieur de ladite enveloppe 3 et des moyens 5 permettant de faire circuler un fluide chaud depuis la surface vers le gisement à chauffer puis de nouveau en /5 surface.
Les moyens d'extraction 4 sont constitués d'une unité
d'extraction 6 et d'une canalisation 7 reliant cette unité au gisement d'hydrocarbures.
Les moyens 5 comprennent une première canalisation 8 isolée thermiquement pour faire circuler en circuit fermé
depuis la surface du fluide chaud vers le gisement puis de nouveau vers la surface. Cette canalisation 8 est reliée à
une unité 9 de chauffage et d'injection du fluide chaud en continu avec un contrôle en continu de la température et du débit. Cette unité de chauffage comprend un réservoir 23 ou d'un vase d'expansion, une pompe 10 et un réchauffeur 24. Il va de soi que cette canalisation 8 relie l'unité 9 au gisement d'hydrocarbures qu'il s'agit de chauffer. Le vase d'expansion 23 permet d'accommoder l'augmentation de volume de l'huile chaude dans le circuit fermé et ainsi éviter toute surpression dans le circuit.
Cette première canalisation 8 est entourée par une seconde canalisation 11 pour ramener le fluide chaud vers l'unité 9. Les canalisations 8 et 11 constituent avec l'unité
9 de production de fluide chaud un circuit fermé de circulation en continu de ce fluide chaud.
Sur la figure 2, on a représenté l'installation selon l'invention au niveau du gisement 12 d'hydrocarbures qui comporte une partie sensiblement verticale 13 et une partie sensiblement horizontale 14 de longueur 1. On retrouve sur cette figure l'enveloppe 3 dont l'extrémité est munie de perforations radiales 15 à son extrémité dans le gisement 12.
5 Ces perforations permettent l'entrée du liquide 16 dans l'enveloppe 3. Cette partie 14 de l'enveloppe est appelée communément crépine et on y retrouve les canalisations 7, 8 et 11. La canalisation 7 s'étend de la surface jusqu'au début de la crépine 14 comme cela est visible sur cette figure.
/0 Dans cette crépine 14 de l'enveloppe 3, la première canalisation 8 est ouverte à son extrémité distale 17 et la deuxième canalisation 11 est fermée à son extrémité distale 18 par une paroi transversale.
L'isolant 21 peut être un matériau pulvérulent /5 communément utilisé dans ce domaine. Pour renforcer l'isolation thermique, l'espace libre ou annulaire délimité
entre les deux tubes 19 et 20 est soumis à une pression réduite. Cette pression réduite peut être comprise entre 1 et 100 mbar.
On peut également prévoir un fil électrique chauffant appliqué au niveau du tube interne 19 de manière à renforcer l'apport thermique de la canalisation 8 comme cela sera expliqué en relation avec les figures 3 et 4.
Le fluide chaud circulant en circuit fermé dans le gisement 12 peut agir thermiquement. Par le réchauffage du gisement, son activité peut être dissolvante afin de limiter, diminuer ou supprimer les dépôts, telles des paraffines, des asphaltènes ou des agglomérats de bitume, qui lors de leur solidification viendraient se déposer aux abords des perforations 15 de l'enveloppe 3, jusqu'à venir les obturer.
Etant donné qu'il s'agit d'un circuit fermé de circulation, le gisement 12 ne subit aucune contamination par le fluide utilisé.
Le fait d'utiliser un fluide chaud confère une double action. La chaleur permet de faire fondre les fractions déjà
solidifiées ou déposées. La chaleur, dissipée par conducto-convection dans l'enveloppe 3 rempli de fluide puis par conduction dans le gisement, agit de plus, en diminuant la viscosité de l'hydrocarbure 16. Ce dernier devient plus fluide en étant chauffé. Par conduction dans la roche du gisement 12, la chaleur envoyée va fluidifier les hydrocarbures à extraire et, par là, diminuer la perte de charge. Ainsi, avec une même puissance de pompage, une quantité plus importante de liquide sera extraite (amélioration de la productivité) et on pourra pomper du liquide emprisonné plus loin dans le réservoir (amélioration des réserves récupérables).
La profondeur du puits pouvant atteindre plusieurs centaines de mètres (100 à 2000 m), il est indispensable pour apporter de la chaleur au niveau du gisement 12, de disposer d'une canalisation 8 hautement isolée thermiquement.
On a prévu une canalisation 8 isolée thermiquement. La /5 canalisation 8 est réalisée suivant la technique connue sous le vocable anglais du pipe in pipe . Entre les deux tubes 19 et 20 est disposé un isolant 21.
Le tube interne 19 assure le transport du fluide chaud.
Ce tube est protégé mécaniquement par le deuxième tube 20 de diamètre plus important concentrique avec le premier tube 19 et thermiquement par l'isolant 21.
Plusieurs possibilités sont offertes pour réaliser un isolant entre les deux tubes 19 et 20. Il est avantageux de prévoir un isolant 21 résistant à l'écrasement, agissant comme un écarteur, soit par ses propriétés de résistance à
la compression soit par l'ajout régulier d'écarteurs entre la première et la deuxième canalisation, pour empêcher les deux tubes 19 et 20 de venir en contact l'un de l'autre. Un matériau microporeux peut être utilisé comme isolant entre les tubes 19 et 20.
Ce matériau microporeux, du type de celui décrit dans le brevet FR-2746891, est avantageusement obtenu en comprimant une poudre par exemple de silice pyrogénée. Un tel matériau microporeux comprimé présente avantageusement une densité
comprise entre 180 et 400 kg/m3. Les capacités thermiques isolantes d'un tel matériau sont nettement améliorées lorsqu'il est placé dans l'annulaire sous faible pression entre les deux tubes 19 et 20.

On peut également réaliser un isolant 21 en réalisant un super-isolant multicouche constitué d'écrans réflecteurs intercalant des couches de poudre tel que décrit dans le brevet FR-03.13197. Les écrans sont constitués par une feuille réflectrice, par exemple d'aluminium, sur laquelle la poudre est déposée, enroulée en spirale sur elle-même. La poudre présente une granulométrie sensiblement égale à 40 pm, des pores dont la taille est de l'ordre de grandeur du libre parcours moyen des molécules du gaz dans lequel cette poudre /0 est placée et une densité comprise entre 50 et 150 kg/m3. Les capacités thermiques isolantes d'un tel matériau sont nettement améliorées lorsqu'il est placé dans l'annulaire sous faible pression, entre 10-2 et 1 mbar entre les deux tubes 19 et 20. Cet isolant, n'ayant pas de propriétés de /5 résistance à la compression suffisantes, nécessite l'ajout d'écarteurs régulièrement entre les tubes 19 et 20. Le matériau utilisé pour réaliser ces écarteurs doit présenter un bon comportement isolant. Un tel matériau peut avantageusement être un matériau microporeux tel que décrit 20 ci-dessus.
Une canalisation telle que décrite précédemment permet un apport de chaleur suffisant pour rendre suffisamment fluide les hydrocarbures avec une chaudière de 20 à 500 KW.
L'installation 1 selon l'invention permet d'augmenter la 25 production de pétrole brut de 20 à 500%, d'exploiter des réserves délaissées et d'éviter toute pollution des gisements.
A titre indicatif, une canalisation 8 selon l'invention peut être constituée d'un tube externe 20 de 33 mm de 30 diamètre extérieur avec une épaisseur de 2 mm et un tube interne 19 de 13 mm de diamètre extérieur avec une épaisseur de 2 mm et est apte à transporter 20 kW à 200 C sur une distance globale de 1000 mètres. Dans cet exemple, la canalisation 11 peut être un tube de 60 mm de diamètre 35 extérieur avec une épaisseur de 5 mm et l'enveloppe cylindrique de 178 mm de diamètre dans la partie verticale et 114 mm dans la section drain ou crépine.
A titre indicatif encore, une canalisation 8 constituée d'un tube externe 20 de 60 mm de diamètre et d'épaisseur 6 mm et d'un tube interne 19 de 33 mm de diamètre externe et d'épaisseur 4 mm transportera facilement 200 kW à 200 C sur une distance globale de 2000 mètres. Dans ce cas-là, la canalisation 11 peut être un tube de 89 mm avec une épaisseur de 6 mm et l'enveloppe cylindrique de 244 mm de diamètre dans la partie verticale et 178 mm ou 140 mm dans la section drain ou crépine.
Sur la figure 3, on a représenté une coupe AA de la figure 1 sur laquelle on a repris l'enveloppe 3. Dans cette enveloppe, on retrouve les canalisations 7, 8 et 11. La première canalisation 8 est constituée d'un premier tube interne 19 entouré d'un second tube externe 20 concentrique et d'un isolant 21 logé dans l'espace compris entre les deux /5 tubes.
On voit également sur cette figure le fil chauffant 22 disposé le long de la paroi externe du tube interne 19 depuis la surface.
Il va de soi que les différents éléments illustrés sur cette figure 3 ne comportent pas d'échelle et ne sont représentés qu'à titre illustratif.
Sur la figure 4, qui est une coupe BB de la figure 2, on retrouve l'enveloppe 3 équipée des canalisations 8 et 11.
Comme précédemment, la première canalisation 8 est constituée d'un premier tube interne 19 entouré d'un second tube externe 20 concentrique et d'un isolant 21 logé dans l'espace compris entre les deux tubes. La troisième canalisation 7 va depuis la surface jusqu'au début de la crépine 14 ou drain et est donc absente sur cette figure.
On voit également sur cette figure le fil chauffant 22 disposé contre la paroi externe du tube interne 19.
Il va de soi que les différents éléments illustrés sur cette figure 4 ne comportent pas d'échelle et ne sont représentés qu'à titre illustratif.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Installation de réchauffage (1) de la zone productrice du gisement (12) d'un puits pour l'extraction d'hydrocarbures à travers le puits (2) reliant la surface à ce gisement (12), comprenant une enveloppe (3) sensiblement cylindrique consolidant ledit forage et un moyen d'extraction (4) d'hydrocarbures logé à l'intérieur de ladite enveloppe et des moyens permettant de faire circuler un fluide chaud caloporteur depuis la surface vers le gisement (12), caractérisée en ce qu'elle comprend à travers le puits (2) une première canalisation (8) isolée thermiquement d'injection depuis la surface du fluide chaud vers le gisement (12), une seconde canalisation (11) entourant la première canalisation (8) pour ramener le fluide chaud vers la surface et une troisième canalisation (7) d'extraction des hydrocarbures indépendante des première et seconde canalisations (8, 11), lesdites canalisations s'étendant de la surface jusqu'au gisement.

2. Installation de réchauffage (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les première (8) et seconde (11) canalisations sont reliées à une station (9) de production du fluide chaud comprenant un réservoir (23) ou d'un vase d'expansion, une pompe (10) et d'un réchauffeur (24) pour assurer une circulation en continu du fluide chaud dans lesdites canalisations.

3. Installation de réchauffage (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la première canalisation (8) est ouverte à son extrémité distale (17) et en ce que la deuxième canalisation (11) est fermée à son extrémité distale (18).

4. Installation de réchauffage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la première canalisation (8) est isolée thermiquement à l'aide d'un isolant résistant à la compression.

5. Installation de réchauffage (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la troisième canalisation (7) est reliée à une unité d'extraction (6) pour faire remonter en surface les hydrocarbures produits dans la crépine ou drain.

6. Installation de réchauffage (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce que la troisième canalisation (7) est ouverte à son extrémité distale et munie d'une pompe de fond de puits.

7. Installation de réchauffage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la première canalisation (8) est constituée d'un premier tube interne (19) entouré d'un second tube externe (20) concentrique et d'un isolant (21) logé dans l'espace compris entre les deux tubes.

8. Installation de réchauffage (1) selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'isolant thermique (21) est un matériau microporeux et en ce qu'une pression réduite est établie dans l'espace compris entre les deux tubes (19, 20).

9. Installation de réchauffage (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la pression réduite entre les deux tubes (19, 20) de la première canalisation (8) est comprise entre 1 et 100 mbar.

10. Installation de réchauffage (1) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que la première canalisation (8) est munie d'un fil électrique chauffant (22) disposé contre la paroi externe du tube interne (19).

11. Installation de réchauffage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le fluide caloporteur pour réchauffer le gisement (12) est une huile thermique industrielle ou de l'eau.

12. Application de l'installation de réchauffage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes au préchauffage en circuit fermé d'un gisement en amont de la phase d'extraction des hydrocarbures.