Brevet FR2274334A1 — publié le 19760109

La présente invention se rapporte à un procédé pour choisir et séparer, respectivement, des substances contenues dans un support solide, en particulier dans une formation à porter en phase liquide ou gazeuse, et ayant une perméabilité et une diélectricité plus élevées que le support, en particulier du pétrole , du soufre et des substances similaires. Divers procédés sont connus pour la production de pétrole et de matériauK semblables. Dans le cas du procédé le plus accepté, appelé procédé d'exploitaticn primaire, on utilise l'énergie potentielle disponible dans la couche d'huile. Avec ce procédé cependant, on ne peut exploiter qu'une proportion relativement faible (20 - 40 %) de la quantité d'huile disponible. De façon à augmenter la production d'huile, on a développé des procédés de production secondaire et tertiaire. Par ces procédés, divers matériaux et divers supports d' énergie sont introduits dans les réservoirs à exploiter, à une distance appropriée de l'emplacement de production, ainsi on peut exploiter une fraction de l'huile résiduelle On connaît également des procédés d'extraction thermique de l'huile, et des procédés basés sur l'application de substances tensio-actives. Les plus utilisés sont: l'inflammation "sur place" de l'huile , l'introduction sous pression de vapeur et d'eau chaude , l'introduction sous pression d'eau contenant des substances tensio-actives et autres. tes procédés connus présentent l'inconvénient commun que leur efficacité est faible , leur réalisation est difficile et coûteuse, et par ailleurs ils ne peuvent être appliqués qu'à une étape définie de l'exploitation. La présente invention a pour but d'éliminer les déficiences des procédés connus. La présente invention a pour objet le développement d'un procédé pour choisir et séparer, respectivement, des substances contenues dans un support solide, à porter dans une phase liquide ou gazeuse, en particulier du pétrole, du soufre et matériaux semblables, lequel procédé peut être appliqué économiquement et avec une efficacité élevée en toute étape de l'exploitation, avec n'importe quel réservoir. Selon la présente invention, on produit dans le support , un champ électromagnétique d'une fréquence tombant dans la bande résonnante caractérisant les substances à chcisir et à séparer, respectivement, et les substances écergeant du support avec une différence de temps sont séparées. te champ électromagnétique est produit de façon pratique en utilisant un moyen de rayonnement, de préférence, une trompe électromagnétique , une antenne à fente et/ ou une antenne à réflecteur parabolique. Avec un mode de réalisation pratique de la présente invention, avant la sélection et la séparation respectivement, la partie la plus absorbante du support est localisée par un moyen de rayonnement et un moyen de mesure de réflexion de façon pratique par irradiation d'énergie réduite, et durant la sélection et la séparation, respetivement, le moyen de rayonnement est dirigé vers cette partie du support. L'énergie électromagnétique est conduite de façon pratique , par une ligne de transmission vers le moyen de rayonnement. Simultanément, on peut irradier sélectivement plusieurs couches de support. On peut également irradier des couches à la saturation initiale d'eau, ou à une saturation plus élevée en eau que cela . La saturation en eau supérieure à la saturation initiale peut être produite également par de l'eau amenée de façon artificielle. te procédé selon la présente invention peut être appliqué de façon avantageuse, à la fois du point de vue technique et du point de vue économique , danschaque domaine indépendamment des propriétés des couches et des fluides qui y sont contenus, soit avec une exploitation primaire, soit une exploitation secondaire ou une exploitation tertiaire. te procédé nécessite des couts d'investissement considérablement moindres que les procédés connus, et son efficacité est très élevée. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques,détails et avantages de celle-ci apparaitront mieux au cours de la description explicative qui va suivre en se reportant au dessin schématique annexé don né uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lequel - la figure unique représente un mode de réalisation de la présente invention. Du courant électrique à la fréquence du réseau est amené de l'unité d'alimentation 7, dans le magnétron 6 (klystrcn réflexe ou autre convertisseur de micro-ondes), par le moyen duquel l'énergie du réseau principal est convertie en énergie micro-onde. L'énergie micro-onde est conduite à travers la ligne de transmission (par exemple coaxiale ) , agencée dans le tube de production 9 du puis développé dans la couche 8 au cours de l'ouverture des couches contenant de l'huile. ta ligne de transmission se compose du conducteur 3 externe (gaine ) , du conducteur interne 4 (âme) et des éléments isolants 5. A l'extrémité de la ligne de transmission qui est introduite dans la couche 8 contenant de l'huile est connectée une pièce de rayonnement appropriée, se composant d'une antenne 2 et d'un réflecteur 1. L'énergie microonde appliquée à travers la ligne de transmission est irradiée dans la couche 8. contenant de l'huile par la pièce de rayonnement, y produisant de cette façon un champ électromagnétique en micro-ondes Par le champ électromagnétique, d'abord l'huile, puis l'eau est séparée du mélange eauhuile-gaz. Après séparation, l'huile et l'eau restent à l'état liquide.Par les changements produits , on peut également provoquer une transformation favorable des hydrocarbures, ce qui, par le moyen d'une certaine énergie de pression, améliore 1'exploitatinn de l'huile liquide. Etant donné le facteur de perte très élevé avec la fréquence appliquée (tg 8 ), partie de l'eau se transforme en vapeur. ta pression de vapeur améliore de même la sélection de l'huile cepandant, il faut mentionner que cet effet constitue une partie relativement insignifiante du mécanisme total ainsi, le procédé est d'une efficacité très favorable. Le traitement avec le champ électromagnétique par micro-ondespeut être simultanément appliqué dans un ou plusieurs puits ou de façon continue dans tout le réservoir (même durant plusieurs années ) ou de façnn in termiltente . L'alimentation de l'énergie électromagnétique dans le réservoir peut être effectuée avec une perte de puissance relativement faible. La puissance d'une fréquence caractérisant la résonance du phénomène (supérieure à 1 G cps) , a un effet sur l'eau contenue dans la substance, en conséquence de quoi l'eau est forcée à être évacuée à une grande vitesse.Cet effet se produit par suite de plusieurs phénomènes partiels , dont la capacité sélective qu'a l'eau pour absorber les ondes , ainsi que l'effet augmentant la constante diélectrique et la perméabilité magnétique, respectivement, du champ électromagnétique alternatif sont les plus significatifs. Par suite de l'effet complexe cidessus, l'eau sort partiellement par évaporation thermique, et partiellement par mouvement mécanique. Le transfert d'énergie peut etre effectué de la façon ci-dessus, par un moyen relativement simple, et pratiquement sans perte. tes substances volatiles ayant une diélectricité et une perméabilité relativement élevées , que l'on trouve dans les composés du pétrole absorbent , bien entendu, également l'énergie, par conséquent leursgaz et leursvapeurs améliorent de même la récupération du pebole. Si l'énergie en micro-onde est transférée, par exemple, à travers le tube de production du puits existant dans la couche, environ 70 à 80 fi de l'énergie seront transformée en énergie utile sur le lieu de l'application, c'est-à-dire dans la substance elle-meme. Lorsque l'on transforme l'énergie à la fréquence du réseau, en énergie de micro-ondes la perte est déterminée par l'efficacité du magnétron. La perte due à l'irradiation est négligeable, car la substance absorbante absorbe toute la quantité d'énergie rayonnée avec une efficacité excellente. Si, avant le début de la production effective,on effectue un pointage lors de la rotation simultanée du moyen de rayonnement muni d'une antenne et d'une boite de réflexion, à une énergie réduite , (on détermine les sites des couches les plus absorbantes) , puis qu'ensuite la haute puissance est rayonnée dans la direction appropriée, on peut effectuer un transfert d'énergie d'une très grande efficacité. On peut appliquer le procédé décrit en toute étape: de la production, et en tout emplacement (également avec deux ou plusieurs étages). On peut faire varier le procédé d'irradiation par énergie de micro-ondesselon les conditions réelles. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O NS. 1. Procédé pour le choix et la séparation, respectivement , de substances contenues dans un support solide, en particulier en formation, à porter dans une phase liquide et gazeuse, respectivement , et ayant une perméabilité et une diélectricité supérieures audit support,en particulier de pétrole , de soufre et de substances similaires , caractérisé en ce qu'on produit, dans ledit support, un champ électromagnétique d'une fréquence tombant dans la bande de résonance des substances à choisir et à séparer, respectivement, et en ce que lesdites substances émegeant dudit support avec une différence de temps, sont séparées. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le champ électromagnétique précité est produit en utilisant un moyen de rayonnement, de préférence une trompe électromagnétique , une antenne à fente et/ ou une antenne parabolique. 3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'avant le choix précité et la séparation précitée, respectivement, on localise la partie la plus absorbante du support précité, par un moyen de rayonnement et un moyen de mesure de la réflexion , de façon pratique par une irradiation à énergie réduite , et durant ledit choix et ladite séparation, respectivement, ledit moyen de rayonnement est dirigé vers cette partie dudit support. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3 caractérisé en ce que l'énergie électromagnétique précitée est conduite au moyen de rayonnement précité par une ligne de transmission 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que plusieurs couches de support sont irradiées simultanément. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'on irradie une couche à la saturation d'eau initiale. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'on irradie une couche ayant une saturation d'eau plus élevée que la satration initiale. 8. Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que la saturation d'eau précitée plus élevée que la saturation initiale est produite par de l'eau amenée de façon artificielle. 9. Substances liquides ou gazeuses caractérisées en ce qu'elles sont choisies et séparées d'un support solide par le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.