Brevet FR2193929A1 — publié le 19740222

La présente invention a trait à des appareils à détecteurs acunsibles électroniques, et plus particulièrement à un dispositif permettant de détecter la quantité d'eau contenue dans untubage parcouru par un courant de pétrole, ainsi que d'enregistrer él ci en ajoutant au dispositif des appareils d'enregistrement graphique. Dans l'extraction du pétrole, il est fréquent ds voir de l'eau mélangée avec celui-ci, eau provenant des cours d'eau souterrains ou bien des infiltrations qui se produisent à travers les fissures des fonds marins ou lacustres. Ces eaux, lorsqu'elles atteignent les puits, provoquent l'émulsion du pétrole, et obligent par la suite soit à procéder à une séparation effectuée par des moyens adéquats, mais coûteux, soit à prendre des mesures pouvant aller jusqu'à des forages à d'autres niveaux. La nécessité de eonnattre la proportion d'eau contenue dans un extrait de pétrole donné et ce au moment meme de ltex- traction, est un besoin fondamental pour empêcher l'accumulation d'énormes quantités de pétrole émulsionné qui, comme il a été dit plus haut, entraine une augmentation substantielle des coûts de production. La présente invention est destinée à fournir aux industriels du pétrole un dispositif efficace, précis et peu cotteut permettant d'atteindre une exactitude proche de 100 %, comparée aec d'autres dispositifs dans lesquels les lectures deviennent incertaines ou inexactes dès que la proportion d'eau contenue dans le pétrole atteint ou dépasse 45 %. Ue autre objectif de invention consiste à créer un instrument de construction robuste fonctionnant sans défaillance, ce qui est obtenu grace à la simplicité du principe sur lequel le procédé est fondé, ainsi que de sa mise en-oeuvre. Le dispositif consiste essentiellement en un condensateur (ou une capacité), qui sert de détecteur sensiblepun circuit oscillant et un mécanisme d'enregistrement graphique. Le fonctionnement du dispositif destiné à détecter la présence d'eau dans le pétrole et à en doser la proportion est essentiellement basé sur les propriétés inhérentes à toutes les matières, propriétés concernant le coefficient didl8ctrique spécifique. Connaissaat les valeurs des coefficients diélectriques respectifs du pétrole et de l'eau, on peut déterminer les variations de la constante diéléctrique passant par des valeurs inter médiaires entre les deux constantes correspondant à ces substances, ces variations devant correspondre nécessairement à un pourcentage caractéristique de Bur mélange. Le flot de liquide à étalonner, circulant entre les plaques de la capacité détectrice, va provoçueroune modification de la constante diéléctrique qui se rapprochera de celle du pétrole ou de celle de l'eau suivant la proportion plus ou moins élevée de l'une ou de l'autre des deux substances contenues dans le mélange. Bien entendu, la capacité détectrice comme les autres composants auront été calibrés de façon à pouvoir fonctionner à l'intérieur de la plage contenant les valeurs des constantes diéléctriques spécifiques des substances visées. En présentant l'explication d'une façon plus générale, la capacité détectrice agit comme un condensateur variable dont la variation est fonction du pourcentage de substance donnée dans le mélange qui le baigne. Dans les dessins annexés, la Fig. 1 montre sous une forme schématique le fonctionnement du dispositif. On voit une strate pétrolifère 1 munie de son tubage 2, dans lequel on a introduit la sonde sensitive qui transmet par l'intermédiaire de 3 les variations 4 jusqu'au circuit oscillant 5. Celui-ci produit à son tour des variations d'amplitude 6 qui sont enregistrées au moyen de l'enregistreur graphique 7. La fig. 2A montre la sonde vue de l'extérieur. La fig. 2B présente un croquis schématique d'un détecteur sensible dans lequel on distingue deux tubes concentriques 9 et 10 et un espace 8 qui les sépare. Ceet dans ce dernier que coule le liquide à doser. On voit également la polarité des tubes qui constituent les plaques de la capacité détectrice. Cette version du détecteur sensible peut être utilisée pour doser les liquides à l'intérieur des tubages de production du pétrole. La fig. 3A montre une autre version du détecteur sensible avec un seul p81e "+" et une série d'entretoises 13. Le même dispositif apparat avec plus de détails dans la fig. 33, où lton voit dans le tube 11, qui sert de p8le n-", la sonde 12 portant la polarité "+". Les entretoises 13 permettent de centrer la sonde en la rendant équidistante de toute la paroi intérieure du tube. Dans cette dernière version, le dispositif s'applique au sondage à l'intérieur du revêtement is puits de pétrole. La description des caractéristiques les plus saillantes de la présente invention conduit à revendiquer la propriété et l'originalité des revendications suivantes REVENDICÂTIONS 1. Dispositif de détecteur sensible de la quantité d'eau contenue dans des tubages de production de pétrole ou à l'intérieur du revêtement des puits de pétrole caractérisé en ce qu?il est constitué par une capacité, un circuit oscillant et un enregistreur graphique. 2. Dispositif de détecteur sensible selon la revendication 1, caractériséen ce que la capacité détecteur sensible est formé de deux plaques ou électrodes disposées concentriquement et laissant entre elles un espace intermédiaire, soit que l'électrode extérieure fasse partie de l'appareil, soit que le tube qui contient le fluide en mouvement serve d'électrode. 3. Dispositif de détecteur sensible selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit oscillant et le dispositif d'enregistrement graphique sont successivement reliés à la capacité détecteur sensible, en tant que dispositif de traitement de l'information fournie par ladite capacité.