FR3056923A1 - Systeme de determination de la composition d'un fluide multiphasique au moyen d'un separateur sous pression - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un système de détermination de la composition d'un fluide multiphasique comportant un séparateur sous pression (1), un moyen de collecte et de mesure du volume de la phase gazeuse (2), et un moyen de collecte et de mesure du volume de la phase liquide (4). Le séparateur sous pression (1) comporte une partie inférieure transparente et un moyen de contrôle optique de la séparation des phases au sein de la partie inférieure transparente.
Description
056 923
59582 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication :
(à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)
©) N° d’enregistrement national
COURBEVOIE
©) Int Cl8 : B 01 D 17/02 (2017.01), G 01 F 1/00, E21 B 49/08, G 01 N 1/00
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1
| ©) Date de dépôt : 04.10.16. | © Demandeur(s) : IFP ENERGIES NOUVELLES Etablis- |
| ©) Priorité : | sement public — FR. |
| ©) Inventeur(s) : PEDEL NICOLAS, TRICARD JEAN, | |
| LOISELEUX FREDERIC, FERNANDES-MARTO | |
| (43) Date de mise à la disposition du public de la | CLAUDIO, LE ROUX DOMINIQUE et MARTIN ADE- |
| demande : 06.04.18 Bulletin 18/14. | LINE. |
| ©) Liste des documents cités dans le rapport de | |
| recherche préliminaire : Se reporter à la fin du | |
| présent fascicule | |
| (© Références à d’autres documents nationaux | ©) Titulaire(s) : IFP ENERGIES NOUVELLES Etablisse- |
| apparentés : | ment public. |
| ©) Demande(s) d’extension : | @) Mandataire(s) : IFP ENERGIES NOUVELLES. |
D'UN
SYSTEME DE DETERMINATION DE LA COMPOSITION D'UN FLUIDE MULTIPHASIQUE AU MOYEN SEPARATEUR SOUS PRESSION.
FR 3 056 923 - A1
La présente invention concerne un système de détermination de la composition d'un fluide multiphasique comportant un séparateur sous pression (1), un moyen de collecte et de mesure du volume de la phase gazeuse (2), et un moyen de collecte et de mesure du volume de la phase liquide (4). Le séparateur sous pression (1 ) comporte une partie inférieure transparente et un moyen de contrôle optique de la séparation des phases au sein de la partie inférieure transparente.
FM
La présente invention concerne le domaine de l’étude des fluides multiphasiques, en particulier pour le domaine pétrolier, et plus particulièrement pour le domaine de la récupération assistée des hydrocarbures (EOR de l’anglais « Enhanced Oil Recovery »).
Dans différents secteurs industriels, tels que les domaines de l’énergie, du traitement de l’eau, de l’industrie agroalimentaire ou pharmaceutique, etc., il est important de quantifier précisément et rapidement la composition d’un fluide multiphasique. II est notamment intéressant de quantifier les phases liquide et gazeuse d’un tel fluide multiphasique.
En particulier, dans le domaine de l’EOR, on observe une demande croissante de caractérisation de fluides. En effet, celles-ci sont utilisées pour analyser l’amélioration de la récupération. Ainsi, il est nécessaire de tester un nombre élevé de compositions de fluides à injecter dans la formation souterraine. Une manière efficace de comparer les avantages de ces différentes compositions est de contrôler le fluide multiphasique récupéré (soit au laboratoire, soit sur site), notamment en quantifiant, de manière précise et rapide, les phases liquide et gazeuse, qui constituent le fluide récupéré.
Pour quantifier les phases liquide et gazeuse d’un fluide multiphasique, il faut dans un premier temps séparer les deux phases.
Une première technique pour la séparation des phases d’un fluide multiphasique est d’utiliser la gravité. Cette solution peut nécessiter généralement des réservoirs de grandes dimensions, et nécessite un temps de séparation important.
Une autre méthode utilisée pour la séparation des phases d’un fluide multiphasique consiste en l’utilisation de la force centrifuge. Pour cela, on peut envisager l’utilisation d’un cyclone, c’est-à-dire un entraînement du fluide multiphasique selon une hélice. Le cyclone exploite l’inertie des gouttes de la phase liquide en les faisant tourner dans un flux de la phase gazeuse, pour les projeter par la force centrifuge contre les parois du cyclone, le long desquelles elles vont s’écouler vers la partie inférieure, notamment sous l’effet de la gravité, pour être récupérées et évacuées (sans gaz). De son côté, le trajet de la phase gazeuse à l’intérieur du cyclone est d’abord descendant en hélice, puis ascendant verticalement. Le système cyclonique comprend dans sa partie supérieure une sortie de la phase gazeuse, cette phase gazeuse est débarrassée des gouttes de liquide. L’utilisation de tels systèmes cycloniques pour la séparation de deux phases est décrite notamment dans les demandes de brevet WO 96/06683, FR 2892953, FR 2924364, et FR 2972365, pour différentes applications.
Ainsi, la présente invention concerne un système de détermination de la composition d’un fluide multiphasique comportant un séparateur sous pression, un moyen de collecte et de mesure du volume de la phase gazeuse, et un moyen de collecte et de mesure du volume de la phase liquide. Le séparateur sous pression comporte une partie inférieure transparente et un moyen de contrôle optique de la séparation des phases au sein de la partie inférieure transparente. Ainsi, il est possible de séparer les phases d’un fluide multiphasique, de visualiser, d’échantillonner et de quantifier la composition de ce fluide.
Le système selon l’invention
L’invention concerne un système de détermination de la composition d’un fluide multiphasique comportant au moins une phase liquide et une phase gazeuse. Ledit système comporte :
- un séparateur sous pression de ladite phase liquide et de ladite phase gazeuse dudit fluide multiphasique, ledit séparateur comportant une partie inférieure transparente et un moyen de contrôle optique, ledit moyen de contrôle optique contrôlant la séparation desdites phases au sein de ladite partie inférieure transparente,
- un moyen de collecte et de mesure du volume de ladite phase gazeuse, ledit moyen de collecte et de mesure du volume de ladite phase gazeuse étant relié à la partie supérieure dudit séparateur, et
- un moyen de collecte et de mesure du volume de ladite phase liquide, ledit moyen de collecte et de mesure du volume de ladite phase liquide étant relié à la partie inférieure dudit séparateur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, ledit système de détermination de la composition d’un fluide multiphasique comporte des moyens de commande automatique dudit système, lesdits moyens de commande automatique acquérant lesdites mesures par ledit système.
Conformément à une mise en œuvre, ledit système comporte des moyens de maintien de la pression au sein dudit séparateur.
Selon une caractéristique, lesdits moyens de maintien de la pression au sein dudit séparateur comportent des moyens d’injection de gaz neutre, notamment de l’azote.
Avantageusement, ledit séparateur comporte au moins un des capteurs suivants : un capteur de pression, un capteur de niveau, une sonde de température.
Selon une conception, ledit séparateur comporte une soupape de sécurité.
Conformément à une option de réalisation, ledit séparateur comporte un filtre dans sa partie supérieure.
Conformément à une variante, ledit séparateur comporte une partie conique interne pour diriger l’écoulement dudit fluide multiphasique vers ladite partie inférieure transparente.
De préférence, ledit moyen de collecte et de mesure du volume de ladite phase liquide comporte des moyens de séparation d’huile et d’eau.
De manière avantageuse, ledit fluide multiphasique comprend au moins une des phases suivantes : eau, hydrocarbures liquides, hydrocarbures gazeux, dodécane, saumure, cyclohexane, tensio-actif, polymère, diester, émulsifiant.
Conformément à un mode de réalisation, ledit moyen de contrôle optique est une caméra ou un système laser.
Selon une mise en œuvre, la séparation au sein dudit séparateur est réalisée à une pression comprise entre 1 et 10 bars et à une température comprise entre 20 et 70 ° C.
En outre, l’invention concerne l’utilisation dudit système de détermination de la composition d’un fluide multiphasique selon l’une des caractéristiques précédentes, pour quantifier la composition d’un fluide multiphasique récupéré, suite à l’injection d’une composition dans un milieu poreux.
Avantageusement, ledit fluide injecté est un fluide destiné à la récupération assistée des hydrocarbures.
Présentation succincte des figures
D'autres caractéristiques et avantages du système selon l'invention, apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'exemples non limitatifs de réalisations, en se référant aux figures annexées et décrites ci-après.
La figure 1 illustre un système selon un mode de réalisation de l’invention.
La figure 2 illustre un séparateur selon un mode de réalisation de l’invention.
La figure 3 est une vue en coupe du séparateur illustré à la figure 2.
La figure 4 est une installation de test avec un système selon un mode de réalisation de l’invention.
Description détaillée de l'invention
La présente invention concerne un système de détermination de la composition d’un fluide multiphasique. Le fluide multiphasique comporte au moins une phase liquide et au moins une phase aqueuse. Pour simplification, dans la suite de la description, la phase liquide est également notée liquide, et la phase gazeuse est également notée gaz.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le fluide multiphasique peut comprendre au moins une des phases suivantes : eau, hydrocarbures liquides (huiles), hydrocarbures gazeux, dodécane, saumure, cyclohexane, tensio-actif, polymères, diester, émulsifiant. Cette liste est non limitative. Selon un exemple de réalisation ledit fluide multiphasique peut être une « huile gazée >> ou « huile recombinée >> (c’est-à-dire une huile dans lequel un gaz est dissous), avec un ratio de volume gaz/liquide compris entre 0 et 500.
Avantageusement, la viscosité des fluides peut être comprise entre 0,3 mPa.s à 5000 mPa.s, mesurée à 20° C.
Le système selon l’invention comporte au moins :
- un séparateur sous pression, destiné à séparer en continu la phase liquide et la phase gazeuse du fluide multiphasique. Le séparateur sous pression comporte une partie inférieure transparente, et un moyen de contrôle optique. Le moyen de contrôle optique permet de contrôler la séparation des phases au sein de la partie inférieure transparente du séparateur, en permettant notamment :
o d’observer la séparation des phases, o de contrôler le débit des fluides, et o le cas échéant, de suivre la production d’huile au cours du temps,
- un moyen de collecte et de mesure du volume de la phase gazeuse (obtenue après la séparation des phases dans le séparateur), :ce moyen de collecte et de mesure de la phase gazeuse est relié à la partie supérieure du séparateur, et
- un moyen de collecte et de mesure du volume de la phase liquide (obtenue après séparation des phases dans le séparateur) : ce moyen de collecte et de mesure de la phase liquide est relié à la partie inférieure du séparateur.
Les termes partie inférieure et partie supérieure du séparateur sont considérés selon sa position d’utilisation. Le séparateur peut notamment avoir une forme extérieure sensiblement cylindrique, les bases du cylindre étant sensiblement horizontales. La partie supérieure du séparateur, est de préférence opaque, c’est-à-dire non transparente.
Les moyens de collecte et de mesure sont destinés à stocker et déterminer, en continu, le volume de la phase considérée.
En outre, selon une mise en œuvre de l’invention, le moyen de collecte et de mesure du volume de la phase liquide peut comprendre des moyens pour séparer de l’huile et de l’eau, pouvant être contenue dans cette phase liquide. Dans ce cas, des moyens de mesure séparés peuvent être prévus pour mesurer le volume d’eau et le volume d’huile dans la phase liquide. Cette mise en œuvre de l’invention est particulièrement avantageuse, lorsque le système est utilisé dans le domaine de la récupération des hydrocarbures, notamment au moyen d’un procédé EOR.
Afin de faciliter la collecte et la mesure du volume de gaz, un régulateur de pression peut être prévu entre la partie supérieure du séparateur et le moyen de collecte et de mesure du volume de la phase gaz. Le moyen de collecte et de mesure du volume de la phase gazeuse peut être un compteur de gaz.
Le moyen de contrôle optique de la séparation peut être une caméra, un système laser ou tout moyen analogue.
De manière à maintenir la pression au sein du séparateur, des moyens de maintien de la pression peuvent être prévus. Ces moyens de maintien de la pression injectent, si besoin, dans la partie supérieure du séparateur, un gaz neutre sous pression. Selon un exemple, le gaz neutre peut être l’azote. L’injection d’un gaz neutre présente l’avantage, par sa neutralité, de ne pas modifier la détermination de la composition du fluide multiphasique.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le système de détermination de la composition d’un fluide multiphasique peut comporter des moyens de commande automatique dudit système (y compris pour le contrôle optique, des moyens de commande automatique étant aptes à piloter le système et à acquérir les mesures réalisées par le système. Ces moyens de commande automatique peuvent comprendre notamment un système informatique. Ainsi, la séparation des phases du fluide, le contrôle optique et les mesures peuvent être réalisées de manière automatisée.
Conformément à une caractéristique de l’invention, la séparation au sein du séparateur est réalisée à basse pression, avec par exemple une pression maximale de 10 bars.
De plus, la pression minimale au sein du séparateur peut correspondre à la pression atmosphérique. Avantageusement, pour assurer un fonctionnement optimal du séparateur, la pression minimale au sein du séparateur est de 2 bars.
Selon une mise en œuvre de l’invention, la température minimale au sein du séparateur peut être la température ambiante, c’est-à-dire sensiblement 20°C.
De plus, la séparation au sein du séparateur peut être réalisée à une température inférieure à 70 °C.
Pour le système selon l’invention, la séparation est mise en œuvre par gravité (le liquide, généralement plus lourd que le gaz, a une trajectoire descendante dans le séparateur, et le gaz à une trajectoire ascendantes dans le séparateur) et/ou par action chimique (par ajout d’additifs dont le but est de faciliter la séparation des phases).
Selon un mode de réalisation de l’invention, le séparateur comporte :
- une entrée pour le fluide multiphasique : cette entrée se trouve dans la partie supérieure du séparateur,
- une partie inférieure transparente (appelée également partie visible), dans laquelle la phase liquide et la phase gazeuse du fluide se séparent,
- une partie supérieure, dans laquelle le fluide multiphasique est dirigé vers la partie inférieure transparente,
- une sortie pour la phase liquide : la sortie pour la phase liquide se trouve sensiblement au fond de la partie inférieure transparente du séparateur,
- une sortie pour la phase gazeuse : la sortie pour la phase gazeuse se trouve sensiblement au sommet de la partie supérieure du séparateur (de préférence dans le couvercle de la partie supérieure).
Le séparateur comporte un volume interne pour l’écoulement du fluide (et des phases). Selon une conception du séparateur, la partie basse du volume interne peut avoir une forme sensiblement conique pour canaliser l’écoulement du fluide multiphasique dans la partie transparente du séparateur. La forme sensiblement conique est dirigée de telle sorte que le sommet du cône soit orienté vers le fond du séparateur.
De préférence, les matériaux utilisés pour le séparateur sont choisis pour être chimiquement compatibles avec tous les fluides désignés précédemment (en d’autres termes les matériaux choisis sont prévus pour ne pas être dégradés par les fluides utilisés).
Selon une conception, la partie inférieure transparente peut être en verre, par exemple un verre HOQ-310 ® (Heraeus, Allemagne) de qualité optique. En effet, ce matériau est compatible avec les différents fluides multiphasiques à tester, et ce matériau est résistant à la pression et à la température au sein du séparateur, et permet un contrôle optique.
Conformément à une option de réalisation, les matériaux utilisés pour le séparateur, notamment pour la partie supérieure, peuvent être des polymères, tels le PEEK (Polyétheréthercétone), les métaux, en particulier un alliage de nickel C276 ou un acier inoxydable 316 L. Ces matériaux présentent l’avantage d’être compatibles avec les différents fluides multiphasiques à tester, et sont résistants à la pression et à la température au sein du séparateur.
Conformément à une conception de l’invention, la partie inférieure transparente, peut avoir un diamètre compris entre 20 et 80 mm, de préférence entre 30 et 60 mm. De plus, la hauteur de la partie inférieure transparente peut être comprise entre 50 et 150 mm, de préférence entre 60 et 100 mm.
Les dimensions de la partie supérieure du séparateur peuvent être supérieures aux dimensions de la partie inférieure transparente.
Selon une mise en œuvre de l’invention, le débit du liquide au sein du séparateur peut être compris entre 0,1 mL/h et 50 mL/h, de manière à favoriser la séparation des phases.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la partie haute de la partie visible peut être prévue avec des moyens d’ajout d’additif liquide, pour améliorer la fluidité si nécessaire et favoriser la séparation des phases.
Conformément à une mise en œuvre de l’invention, dans la partie haute, l’arrivée du fluide multiphasique peut se faire par l’intermédiaire d’un tube plongeant dans la partie visible.
Avantageusement, un capteur de niveau peut être mis en place pour contrôler le niveau de fluide au sein du séparateur, et éviter le remplissage complet du séparateur.
De manière avantageuse, une soupape de sécurité peut être mise en place au sein du séparateur pour limiter la montée en pression du séparateur, et ainsi protéger le séparateur des surpressions.
De préférence, la connexion la plus élevée sert à la récupération des gaz vers le moyen de collecte et de mesure du volume de la phase gazeuse. De plus afin d’éviter que du produit sous forme de liquide ou de mousse ne s'échappe vers ce moyen de collecte et de mesure, un filtre peut être installé dans la partie supérieure du séparateur, de préférence à un niveau inférieur à la connexion pour la phase gaz.
Avantageusement, le séparateur peut être démontable, simplement pour faciliter le nettoyage complet après utilisation des produits.
De plus, un capteur de pression et une sonde de température permettant de connaître les conditions de fonctionnement à chaque instant au sein de séparateur, peuvent être prévus. Les mesures effectuées par ces capteurs sont prises au sein du volume interne du séparateur.
Ainsi, au moyen de ces différentes variantes précédemment décrites, l’instrumentation du séparateur permet d’assurer les fonctions suivantes :
- la régulation en pression,
- le contrôle de la température et de la pression,
- la mesure de volume en continu du gaz produit,
- la détection de niveau,
- la collecte séquentielle des effluents,
- la maîtrise d’une pression suffisante,
- le pilotage des instruments et l’acquisition des données, et
- l’échantillonnage de gaz et de liquide.
La figure 1 illustre, de manière schématique et non limitative, un système de détermination de la composition d’un fluide multiphasique selon un mode de réalisation de l’invention. Un fluide multiphasique FM est injecté, sous pression, au sein d’un séparateur 1. La partie supérieure de séparateur 1 comporte une première sortie, destinée à la sortie de la phase gazeuse PG. Cette sortie est reliée à un moyen de collecte et de mesure du gaz sous la forme d’un compteur de gaz 2, permettant notamment la quantification du volume de la phase gazeuse. De manière avantageuse, un régulateur de pression 3 est prévu entre la première sortie du séparateur 1 et le compteur de gaz 2. En outre, le système comporte une deuxième sortie, située dans la partie inférieure du séparateur 1. Cette deuxième sortie est destinée à la récupération de la phase liquide PL. La phase liquide PL en sortie du séparateur 1 circule vers un collecteur sous pression 4, qui permet la collecte et la mesure de la phase liquide PL. De plus, le système représenté comporte des moyens de maintien de la pression 5, qui permettent d’injecter un gaz neutre GN, tel que de l’azote, dans le séparateur 1.
La figure 2 illustre, de manière schématique et non limitative, un séparateur des phases liquide et gazeuse d’un fluide, pour un système selon un mode de réalisation de l’invention. Le séparateur 1 a une forme sensiblement cylindrique. Le séparateur 1 comporte une partie inférieure transparente 6, dans laquelle la séparation des deux phases est mise en œuvre. Des moyens de contrôle optique (non représentés) sont utilisés pour contrôler la séparation dans la partie inférieure transparente. Au bas du séparateur (en dessous de la partie transparente 6), une sortie 7 pour la phase liquide est prévue. La partie supérieure du séparateur 1 n’est pas transparente, et possède un diamètre externe supérieur au diamètre externe de la partie inférieure 6. La partie supérieure du séparateur 1 comporte un orifice 8 destiné à l’injection du fluide multiphasique. La partie supérieure du séparateur 1 comporte également un orifice 9 pour la mise en place d’un capteur de pression, pour connaître les conditions de fonctionnement à chaque instant. La partie supérieure comporte en outre, un capteur de niveau 10 permettant de contrôler le niveau de liquide au sein du séparateur, et d’éviter le remplissage complet du séparateur 1. Au sommet du séparateur 1, sur le couvercle de la partie supérieure, est prévue une sortie pour la phase gazeuse 11. En outre, sur le couvercle de la partie supérieure, il peut être agencé un orifice 13 pour l’injection d’un gaz neutre pour le maintien de la pression au sein du séparateur 1.
La figure 3 illustre, de manière schématique et non limitative, le séparateur de la figure selon une vue en coupe selon un plan vertical. Le séparateur 1 comporte une partie inférieure transparente 6, dans laquelle la séparation des deux phases est mise en œuvre.
Au sein de la partie inférieure transparente 6, est prévu un canal 20 sensiblement cylindrique, qui dirige la phase liquide vers la sortie 7, située dans le fond du séparateur. La partie supérieure du séparateur 1 n’est pas transparente, et possède un diamètre externe supérieur au diamètre externe de la partie inférieure 6. La partie supérieure du séparateur 1 comporte un orifice 8 destiné à l’injection du fluide multiphasique. Cet orifice 8 est relié à un volume interne 19, dont la partie haute est sensiblement cylindrique, et dont la partie basse 18 est sensiblement conique, avec le sommet du cône dirigé vers le bas (vers le canal 20 de la partie inférieure transparente 6). Le volume interne 19 est connecté avec le canal 20 ; en d’autres termes, le fluide multiphasique peut circuler depuis le volume interne 19 dans le canal 20. Le diamètre du volume interne 19 est supérieur au diamètre du canal 20 de la partie inférieure transparente 6. La partie supérieure du séparateur 1 comporte également un orifice 9 pour la mise en place d’un capteur de pression, pour connaître les conditions de fonctionnement à chaque instant. L’orifice 9 débouche dans le volume interne 19. La partie supérieure comporte en outre, un capteur de niveau 10 permettant de contrôler le niveau de liquide au sein du séparateur, et d’éviter le remplissage complet du séparateur 1. Au sommet du séparateur 1, sur le couvercle de la partie supérieure, est prévue une sortie pour la phase gazeuse 11.
Le système selon l’invention peut être utilisé dans tout secteur, notamment dans les domaines énergétique, pétrolier, le traitement de l’eau, l’agroalimentaire, la pharmacie, les transports, etc.
Une application envisageable du système selon l’invention, est la détermination de la composition d’un fluide du domaine pétrolier. En particulier, le fluide multiphasique à analyser pourrait être un fluide récupéré suite à l’injection d’un fluide dans un milieu poreux. Un tel fluide multiphasique peut comprendre des hydrocarbures liquides, des hydrocarbures gazeux, de l’eau, et éventuellement des additifs qui ont été ajoutés dans le fluide injecté dans le milieu poreux : ces additifs peuvent être des tensio-actifs, des polymères, des émulsifiants, etc..
Par exemple, le système selon l’invention pourrait être intégré dans une installation de test de fluides pour l’application EOR. Une telle installation peut comprendre :
une cellule contenant un échantillon de milieu poreux (le milieu poreux étant représentatif d’une formation souterraine),
- des moyens d’injection de fluides dans la cellule, les fluides injectés pouvant être de l’eau, de l’huile, du gaz, de l’eau avec des additifs pour l’application EOR (tensio-actifs, polymères, émulsifiants, etc.), et
- un système de détermination de la composition d’un fluide multiphasique, selon l’une des variantes (ou l’une des combinaisons de variantes) décrites précédemment, le fluide multiphasique analysé par le système est le fluide récupéré de la cellule suite à l’injection d’un fluide dans le milieu poreux.
Les moyens d’injection de fluides dans la cellule peuvent comprendre une pompe.
L’installation de test peut également comporter des moyens d’acquisition des données, et de commande de l’installation, de manière à automatiser les tests. Ces moyens d’acquisition de données et de commande de l’installation peuvent être des moyens informatiques.
L’injection de fluides dans le milieu poreux pouvant être réalisé à haute pression (sensiblement 300 bars), une cellule de décompression haute pression/basse pression (HP/BP) peut être prévue entre la cellule et le système de détermination de la composition d’un fluide multiphasique.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la cellule comportant l’échantillon de milieu poreux peut comprendre des moyens de mesure de la perméabilité. Ainsi, il est possible de déterminer l’impact du fluide injecté dans le milieu poreux, en termes de perméabilité, et en termes de composition de fluide récupéré.
Ainsi, cette installation de test permet de déterminer la composition d’un fluide qui est récupéré d’une formation souterraine suite à l’injection d’un fluide dans cette formation souterraine par un procédé EOR. Selon un exemple, pour le test, le milieu poreux peut être un échantillon de roche prélevée d’une formation souterraine. Cet échantillon peut être préalablement saturé en huile gazée. Puis, on injecte dans la cellule une solution aqueuse contenant un tensio-actif et/ou un polymère, et on analyse la composition du fluide récupéré en sortie de la cellule. Le fluide récupéré comporte une partie de l’huile gazée, et une partie du fluide d’injection.
La figure 4 illustre, de manière schématique et non limitative, une telle installation de test de fluides pour une application EOR selon un mode de réalisation de l’invention. L’installation comporte une cellule 16 comprenant un échantillon de milieu poreux. L’installation comporte de plus des moyens d’injection 15 des fluides dans la cellule 16. Le fluide récupéré de la cellule 16, circule dans un moyen de décompression 17 HP/BP, puis dans le séparateur 1. La partie supérieure du séparateur 1 comporte une première sortie, destinée à la sortie de la phase gazeuse. Cette sortie est reliée à un compteur de gaz 2, permettant la quantification du volume de la phase gazeuse. De manière avantageuse, un régulateur de pression 3 peut être prévu entre la première sortie du séparateur 1 et le compteur de gaz 2. En outre, le système comporte une deuxième sortie, située dans la partie inférieure du séparateur 1. Cette sortie est destinée à la récupération de la phase liquide. La phase liquide en sortie du séparateur 1 circule vers un collecteur sous-pression 4, qui permet la collecte de la phase liquide. De plus, l’installation représentée comporte des moyens de maintien de la pression 5, qui permettent d’injecter un gaz neutre, tel que de l’azote, dans le séparateur 1. En outre, l’installation comporte des moyens informatiques 14 d’acquisition des données (mesures des volumes, et éventuellement de la perméabilité), et de commande de l’installation (notamment les moyens d’injection des fluides dans la cellule 16).
Claims (14)
- Revendications1) Système de détermination de la composition d’un fluide multiphasique (FM) comportant au moins une phase liquide (PL) et une phase gazeuse (PG), caractérisé en ce que ledit système comporte :- un séparateur (1) sous pression de ladite phase liquide (PL) et de ladite phase gazeuse (PG) dudit fluide multiphasique (FM), ledit séparateur (1) comportant une partie inférieure transparente (6) et un moyen de contrôle optique, ledit moyen de contrôle optique contrôlant la séparation desdites phases au sein de ladite partie inférieure transparente (6),- un moyen de collecte et de mesure du volume de ladite phase gazeuse (2), ledit moyen de collecte et de mesure du volume de ladite phase gazeuse (2) étant relié à la partie supérieure dudit séparateur (1), et- un moyen de collecte et de mesure du volume de ladite phase liquide (3), ledit moyen de collecte et de mesure du volume de ladite phase liquide (3) étant relié à la partie inférieure (6) dudit séparateur (1).
- 2) Système selon la revendication 1, dans lequel ledit système de détermination de la composition d’un fluide multiphasique comporte des moyens de commande automatique dudit système, lesdits moyens de commande automatique acquérant lesdites mesures par ledit système.
- 3) Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit système comporte des moyens de maintien de la pression (5) au sein dudit séparateur (1).
- 4) Système selon la revendication 3, dans lequel lesdits moyens de maintien de la pression (5) au sein dudit séparateur comportent des moyens d’injection (13) de gaz neutre, notamment de l’azote.
- 5) Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit séparateur (1) comporte au moins un des capteurs suivants : un capteur de pression (9), un capteur de niveau (10), une sonde de température.
- 6) Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit séparateur comporte une soupape de sécurité.
- 7) Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit séparateur comporte un filtre dans sa partie supérieure.
- 8) Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit séparateur comporte une partie conique interne (18) pour diriger l’écoulement dudit fluide multiphasique vers ladite partie inférieure transparente (6).
- 9) Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit moyen de collecte et de mesure du volume de ladite phase liquide comporte des moyens de séparation d’huile et d’eau.
- 10) Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit fluide multiphasique comprend au moins une des phases suivantes : eau, hydrocarbures liquides, hydrocarbures gazeux, dodécane, saumure, cyclohexane, tensio-actif, polymère, diester, émulsifiant.
- 11) Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit moyen de contrôle optique est une caméra ou un système laser.
- 12) Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la séparation au sein dudit séparateur est réalisée à une pression comprise entre 1 et 10 bars et à une température comprise entre 20 et 70 ° C.
- 13) Utilisation dudit système de détermination de la composition d’un fluide multiphasique selon l’une des revendications précédentes, pour quantifier la composition d’un fluide multiphasique récupéré, suite à l’injection d’une composition dans un milieu poreux.
- 14) Utilisation selon la revendication 13, dans lequel ledit fluide injecté est un fluide destiné à la récupération assistée des hydrocarbures.1/2
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| EP4194072A1 (fr) * | 2021-12-08 | 2023-06-14 | Little Things Factory GmbH | Séparateur de phases et procédé de fonctionnement d'un séparateur de phases |
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| FR2692161A1 (fr) * | 1992-06-10 | 1993-12-17 | Total Sa | Procédé et dispositif pour la séparation et le dosage en continu d'un mélange multiphasique. |
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2016
- 2016-10-04 FR FR1659582A patent/FR3056923B1/fr not_active Expired - Fee Related
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