Brevet FR2776703A1 — publié le 19991001

La présente invention se rapporte à un procédé de récupération assistée d'un fluide au moyen d'un gaz, et, plus particulièrement à un tel procédé destiné à permettre la récupération d'hydrocarbures fluides provenant d'une roche réservoir souterraine. Lorsqu'un champ pétrolier est mis en production, l'extraction des hydrocarbures peut s'effectuer en deux phases. La première phase, appelée récupération primaire, résulte du drainage naturel du réservoir sous l'effet de la différence de pression au sein du gisement et dans le fond des puits de production qui mènent à la surface. Cette différence de pression peut décroître en fonction du volume d'hydrocarbures produit. Lorsque le puits n'est plus éruptif, on peut prolonger la production, dans un premier temps, par pompage mécanique, soit à partir de la surface, soit en installant une pompe en fond de puits ou par un procédé d'allégement de la colonne d'hydrocarbures en injectant du gaz en fond de puits, procédé appelé " gas lift ". Les réserves qui peuvent être effectivement produites par pompage étant souvent relativement faibles, on procède très souvent à une phase de récupération secondaire, encore dite récupération assistée. Dans cette seconde phase, on injecte dans le réservoir, à partir de la surface, un fluide qui se répand dans la roche réservoir, déplaçant les hydrocarbures vers le ou les puits de production. La récupération assistée des hydrocarbures au moyen d'un gaz sous pression est un procédé couramment utilisé. Lors de la mise en oeuvre de ce type de procédé, du gaz sous pression est injecté dans le réservoir à partir de la surface. Le gaz, se répandant dans la roche poreuse ne s'y disperse pas de manière uniforme, à cause du contraste de viscosité entre le gaz et le fluide du réservoir, mais tend à suivre un chemin étroit entre le puits d'injection de gaz et le puits de production ce qui forme une voie libre vers la surface. Cette caractéristique a pour résultat que souvent peu d'hydrocarbures sont déplacés vers le puits de production. La présente invention a donc pour objet un procédé de récupération assistée d'un fluide qui est simple mais conduit à un rendement amélioré. Pour répondre à cet objet, la présente invention propose un procédé de récupération d'un fluide contenu dans un réservoir au moyen d'un gaz, ledit réservoir étant muni d'une arrivée pour le gaz et d'une sortie pour le fluide, le procédé comportant les étapes consistant à: - fermer la sortie du réservoir, puis envoyer du gaz sous pression dans le réservoir par l'arrivée; - ouvrir la sortie, après un temps déterminé permettant au gaz de se disperser dans le réservoir et ainsi de déplacer le fluide, pour recueillir le fluide déplacé par le gaz. Les avantages, ainsi que d'autres caractéristiques de la présente invention, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'un réservoir muni d'un système de récupération utilisé selon l'art antérieur; - les figures 2 et 3 sont, chacune, une vue en coupe d'un réservoir muni d'un système de récupération utilisé selon l'invention; et - les Figures 4 et 5 sont, chacune, une vue schématique en perspective d'un système de récupération permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. La figure 1 est une vue en coupe d'un réservoir 10 qui, dans l'exemple illustré, est une roche réservoir d'hydrocarbures. Deux puits 12, 14 forés à partir de la surface (non-représentée) s'étendent généralement horizontalement à travers la portion représentée du réservoir 10. Dans le procédé de récupération d'hydrocarbures proposé selon l'art antérieur, du gaz à une haute pression supérieure à la pression hydrostatique du réservoir était injecté dans le réservoir à partir de la surface par le puits 12. Le gaz, se déplaçant dans la roche poreuse du réservoir 10, ne s'y dispersait pas de manière uniforme autour des sorties de gaz formées dans le puits 12, mais tendait à suivre un chemin étroit 16 entre le puits 12 et le puits 14 qui présentait une voie libre vers la surface. La formation d'un tel chemin étroit, appelée " digitation " avait pour résultat que peu d'hydrocarbures étaient déplacés par le gaz vers le puits de sortie 14. Le rendement d'un tel procédé de récupération était donc faible. Les figures 2 et 3 sont des vues en coupe d'un réservoir d'hydrocarbures lors de la mise en oeuvre du procédé de récupération selon l'invention. Selon l'invention, avant d'injecter le gaz dans le réservoir par le puits 12, le puits 14, formant une voie vers la surface, est fermé. Ensuite, du gaz sous pression est envoyé par le puits 12 dans le réservoir 10. De préférence, on utilise un gaz d'hydrocarbures provenant d'un réservoir voisin, mais d'autres gaz peuvent, être également utilisés. Le gaz se déplace, dans un premier temps, de manière sensiblement symétrique autour du puits 12 comme représenté sur la figure 2. Ensuite, l'injection du gaz est arrêtée et le puits 12 est fermé. Après un temps déterminé, qui peut être de l'ordre de plusieurs jours, le puits 14, formant une voie d'écoulement des hydrocarbures, est ouvert permettant aux hydrocarbures déplacés par le gaz de remonter vers la surface. Le gaz sous pression, présent dans la roche du réservoir, tend à se disperser tel que représenté sur la figure 3. Une fois que l'écoulement des hydrocarbures vers la surface a ralenti, le puits 14 est refermé avant de recommencer l'injection du gaz sous pression dans le réservoir 10. Ainsi, la pression de gaz dans le réservoir est restaurée après les phases d'injection et de production. L'utilisation du procédé de récupération selon l'invention avec l'installation des figures 2 et 3 ne permet de récupérer les hydrocarbures à la surface que de manière discontinue, les phases d'injection de gaz et de récupération étant successives. Afin de pouvoir récupérer les hydrocarbures à la surface de manière sensiblement continue, on peut mettre en oeuvre le procédé de récupération selon l'invention sur une installation telle que représentée sur les figures 4 et 5. Comme représentées sur la figure 4, deux couches de roche réservoir 18 et 20 sont séparées par une couche de roche imperméable 21 formée par exemple par de l'argile. Deux puits 22, 24, formant les arrivées de gaz sous pression, s'étendent de la surface, chacun vers une couche de roche réservoir 18, 20 associée. De manière analogue, deux puits 26, 28 formant des voies d'écoulement pour les hydrocarbures s'étendent chacun dans l'une des couches de roche réservoir 18, 20. Ainsi le réservoir est muni de deux ensembles comprenant chacun une arrivée pour le gaz et une sortie pour le fluide. Ces deux puits peuvent s'étendre jusqu'à la surface. Cependant, de préférence les deux puits 26, 28 se rejoignent à proximité des réservoirs afin qu'un seul puits 30 remonte à la surface. Dans le cas des puits producteurs, chaque puits 26, 28 est muni d'un clapet associé 32, 34 qui est commandé à partir de la surface afin de pouvoir fermer sélectivement l'un ou l'autre puits. Lors de la mise en oeuvre du procédé de récupération, le clapet 32 est fermé isolant la roche réservoir 18 du puits 30, le puits 24 est fermé et du gaz sous pression est envoyé par le puits 22 dans la roche réservoir 18. Pendant ce temps, le clapet 34 est ouvert permettant aux hydrocarbures provenant de la roche réservoir de s'écouler par les puits 28, puis 30 vers la surface. Cette phase est représentée sur la figure 4. A la fin de cette phase, le puits 22 est fermé, le clapet 34 est fermé, puis du gaz sous pression est envoyé par le puits 24 dans la roche réservoir 20. Au bout du temps nécessaire qui est de l'ordre de plusieurs jours, pour que le gaz injecté lors de la phase précédente se répande dans le réservoir 18, le clapet 32 est ouvert permettant aux hydrocarbures, qui ont été déplacés dans le réservoir 18 par le gaz, de s'écouler par les puits 26, 30 vers la surface. Cette phase est représentée sur la figure 5. A la fin de cette phase le cycle de production recommence tel que décrit ci-avant en référence à la figure 4. L'utilisation avec l'installation qui vient d'être décrite, du procédé de récupération selon l'invention, permet une production d'hydrocarbures qui est sensiblement continue. Les puits d'entrée et de sortie peuvent s'étendre à travers le réservoir autrement que horizontalement, tel que représenté sur les dessins, par exemple, verticalement. La sortie des hydrocarbures vers la surface peut être ouverte immédiatement après avoir fermé l'arrivée pour le gaz. Dans ce cas, il n'y a pas d'étape d'attente déterminée. Le procédé selon l'invention trouve une application particulière dans la récupération de pétrole sommital, plus communément appelé " attic oil ". RFVFNDpTCATIONR 1 - Procédé de récupération d'un fluide contenu dans un réservoir au moyen d'un gaz, ledit réservoir étant muni d'au moins une arrivée pour le gaz et d'au moins une sortie pour le fluide, le procédé comportant les étapes consistant à: - fermer la sortie du réservoir, puis envoyer du gaz sous pression dans le réservoir par l'arrivée; - fermer l'arrivée, puis ouvrir la sortie afin de recueillir le fluide déplacé par le gaz. 2- Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'étape d'ouvrir la sortie s'effectue après un temps déterminé afin de permettre au gaz de se disperser dans le réservoir et ainsi de déplacer le fluide vers la sortie. 3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que, afin de pouvoir récupérer le fluide de manière sensiblement continue d'un réservoir muni de deux ensembles comprenant chacun une arrivée pour le gaz et une sortie pour le fluide, l'étape consistant à envoyer du gaz sous pression par l'arrivée d'un ensemble s'effectuant pendant que l'on recueille le fluide par la sortie de l'autre ensemble, puis l'étape consistant à recueillir le fluide déplacé par le gaz par la sortie du premier ensemble s'effectuant pendant que l'on envoie du gaz sous pression dans le réservoir par l'arrivée du deuxième ensemble.