Brevet FR2640279A1 — publié le 19900615

Nouvelle composition pour la prévention des sédimentations lors de l'acidification de formations souterraines. La présente invention concerne le secteur de la production pétrolière et plus particulièrement les techniques d'acidification utilisées pour stimuler la production de puits de pétrole et puits analogues. Ces techniques d'acidification sont extremement fami hères å l'homme de métier et ne seront pas rappelées ici en détail. On rappellera seulement qu'il s'agit d'injecter sous pression, par le puits, une solution acide dans la formation a traiter : la fonction de l'acide est de dissoudre les éléments jugés responsables - par colmatage des pores du réservoir producteur de pétrole - de la baisse de la production du puits. On sait également que ces techniques s'accompagnent parfois de manifestations secondaires indésirables qui peuvent endommager le réservoir, c'est-a -dire réduire a nouveau sa perméabilité a l'écoulement du pétrole vers le puits de production. Parmi ces inconvénients possibles, se trpuve la formation de sédiments ("sludge") qui, lorsque l'on remet le puits en production, sont chassés vers le puits par le pétrole. Dans ce mouvement, les sédi ments vont colmater les pores et réduire, ou même annuler, le bénéfice de l'opération d'acidification. On conçoit donc que le problème de la formation de sédiments (ou "sludge") est un problème grave. Le déclenchement de la formation de sédiments étant par ailleurs le résultat de la combinaison de très nombreux facteurs physiques et chimiques (nature et porosité des roches, acide(s) utilisé(s), leur concentration(s), temps de réaction des acides, nature du pétrole, etc...) il s'agit également d'un problème difficile à résoudre. En particulier, le produit anti-sédimentation (ou "anti-sludge") doit être utilisable dans une large gamme de concentrations en acide, etre compatible avec les inhibiteurs de corrosion (rendus nécessaires par l'emploi d'acide dans un tubage d'acier), doit pouvoir tolérer la présence d'ions Fe 3+ et Fe 2+, présenter une bonne stabilité de phase et ne pas donner lieu à sédimentation par contact avec le brut et notamment avec les bruts qualifiés de "difficiles" Naturellement, dans le contexte actuel de l'indus- trie pétrolière, son court doit être aussi faible que possible. I1 a été découvert selon l'invention qu'une remarquable formulation anti-sludge était composée d'environ - 1 à 5 g volume d'inhibiteur de corrosion du type amine;; - 0,5 a 2 % volume d'agent démulsifiant destiné a favoriser la séparation de phase pétrole brut/ fluide acide de traitement; - 1 - 5 * volume de chlorure de coco-diméthylamine quaternaire éthoxyléeou dialcool du tall-oil étho xylé à 10 - 30 moles d'oxyde d'éthylène, en combinaison avec - 1 - 5 % volume de chlorure de coco-diméthyl arylamine quaternaire éthoxylée et - 5 - 30 kg/m3 d'érythorbate de sodium pour le contrôle des ions fer, notamment Fe 3+. La partie caractéristique de l'invention consiste en l'emploi d'amines quaternaires et, selon le mode préféré, en l'emploi de la combinaison des deux amines précisées ci-dessous. Dans l'example ci-dessus on obtient une solution de traitement qui reste très limpide même en présence de 15 000 ppm Fe 2+ . Le mélange est facilement obtenu, presque instantanément. La solution devient laiteuse en présence de 5 000 ppm Fe 3+. Cependant,on ne note aucun problème de dispersibilité à la température ambiante. On ne note pas de formation de sédiments en présence de brut ("crude oil sludge"). Après 1 h à 90 OC (195 OF) on obtient une faible séparation de phase (environ 2 % volume) au fond de l'éprouvette, en l'absence d'érythorbate. En présence d'érythorbate on n'obtient que des traces de séparation de phase entre le brut et la solution acide. Pour obtenir une bonne séparation de phase entre le pétrole brut et l'acide, il suffit d'ajuster la teneur en érythorbate ou de faire varier légèrement - dans l'exemple de composition ci-dessus le rapport entre deux amines quaternaires. Ces ajustements sont à la portée de l'homme de métier, en fonction de la qualité du brut, par quelques essais simples de laboratoire (tests de séparation de phase brut/acide en éprouvette après 10 minutes). Le mélange de la composition ci-dessus avec du brut BHL norme API 45 (Mobile, Carson Creek Zone B) à 50/50 en volume ne provoque aucune précipitation. A 90 oC (195 oF) on observe une séparation de phase complète en seulement quelques minutes (moins de 5 minutes ). Après 30 minutes de contact avec le brut, le fluide passe aisément au travers d'un tamis 100 mesh (0,15 mm). On observe seulement le dépot d'un tres faible résidu noir qui peut être facilement lavé par de l'eau chaude (env. 90 OC / 195 OF) et éliminé au travers du tamis. Le test est donc totalement satisfaisant. La formulation ci-dessus convient en particulier pour un fluide de traitement à 15 % HCe et jusqu'à 28 % HCL, environ. REVENDICATION Composition anti-sédimentation (ou 11anti-sludge") pour les traitements de formations souterraines, notamment pour l'acidification de formations E zuterraines autour de puits pétroliers, à gaz, d'eau, géothermiques et analogues, caractérisée en ce qu'elle est composée d'environ - 1 d 5 % volume d'inhibiteur de corrosion du type amine; - 0,5 à 2 8 volume d'agent démulsifiant destiné à favoriser la séparation de phase pétrole brut/ fluide acide de traitement; ; - 1 - 5 % volume de chlorure de coco- diméthylamine quaternaire éthoxylée ou alcool du tall-oil éthoxylé à lO - 30 moles d'oxyde d'éthylène, en combinaison avec - 1 - 5 % volume de chlorure de coco-diméthyl arylamine quaternaire éthoxylée et - 5 - 30 kg/m3 d'érythorbate de sodium pour le contrôle des ions fer, notamment Fe 3+.