Brevet FR2880121A1 — publié le 20060630

La présente invention a trait à une méthode pour déterminer la composition d'un fluide. Plus précisément, l'invention propose une méthode de traitement de données analysant des caractéristiques de faisceaux de micro ondes ayant traversé un fluide afin de déterminer la composition de ce fluide. La méthode selon l'invention est particulièrement bien adaptée pour déterminer la composition de fluide multiphasique homogène comprenant par exemple de l'eau, de l'huile et/ou du gaz. Par exemple, la méthode peut s'appliquer à la détermination de la composition d'un effluent pétrolier contenu dans un ballon de séparation ou en circulation dans une conduite. Le document FR 2 833 705 propose un ballon séparateur comportant une première tige munie d'émetteurs de faisceaux micro-ondes, une deuxième tige munie de récepteurs de faisceaux micro-ondes. Le séparateur contient un effluent pétrolier provenant d'un puits de production. Une source de micro- ondes est connectée aux émetteurs de manière à ce que chacun des émetteurs puisse émettre un faisceau de micro-ondes. Un dispositif d'acquisition enregistre les faisceaux de micro-ondes captés par les récepteurs, ainsi que le faisceau de micro-onde émis par la source. La présente invention propose une méthode de traitement des caractéristiques des faisceaux de micro-ondes captés par les récepteurs afin de déterminer la composition du fluide traversé par ces faisceaux. De manière générale, la présente invention concerne une méthode pour 25 déterminer la composition d'un fluide polyphasique comportant au moins deux phases mélangées, dans laquelle on effectue les étapes suivantes: a) on choisit une loi de mélange qui exprime la permittivité moyenne du fluide en fonction de la permittivité et de la fraction volumique de chaque phase, b) on mesure l'atténuation et le déphasage d'au moins deux faisceaux de micro-ondes de fréquences différentes ayant traversé des fluides tests de compositions connues, c) à partir de ladite loi de mélange et des mesures d'atténuation et de 5 déphasage effectuées à l'étape b), on détermine pour chacune desdites fréquences un modèle de mesure qui expriment l'atténuation et le déphasage d'un faisceau de microondes en fonction de la fraction volumique de chaque phase, d) pour chacune desdites fréquences, on mesure un couple d'atténuation et de 10 déphasage d'au moins un faisceau de micro-ondes qui a traversé ledit fluide polyphasique, e) on détermine la composition dudit fluide polyphasique en déterminant la valeur des fractions volumiques desdites phases qui minimisent une fonction qui prend en compte les distances, calculées pour chacune desdites fréquences, entre un point dont les coordonnées correspondent au couple d'atténuation et de déphasage mesuré pour une valeur desdites fréquences et un point dont les coordonnées correspondent au couple d'atténuation et de déphasage déterminé par un des modèles valide pour la même valeur de fréquence. Selon l'invention, à l'étape e), la fonction peut correspondre à la somme des distances. Dans la méthode selon l'invention, à l'étape e) on peut déterminer la valeur des fractions volumiques qui minimisent la somme des au moins deux distances suivantes: la distance entre le couple d'atténuation et de déphasage mesuré pour une première desdites fréquences et le couple d'atténuation et de déphasage déterminés par un desdits modèles valide pour la première desdites fréquences, et la distance entre le couple d'atténuation et de déphasage mesuré pour une deuxième desdites fréquences et le couple d'atténuation et de déphasage déterminé par un autre desdits modèles valide pour la deuxième desdites fréquences. Selon l'invention, le fluide peut être un effluent pétrolier comportant de l'eau, de l'huile et du gaz. Dans ce cas, à l'étape c), on peut déterminer un premier modèle de mesure qui exprime l'atténuation et le déphasage d'un faisceau de micro-ondes en fonction de la fraction volumique de l'eau et on peut déterminer un deuxième modèle de mesure qui exprime l'atténuation et le déphasage d'un faisceau de micro-ondes en fonction de la fraction volumique du gaz. Et à l'étape e), on peut déterminer la valeur de la fraction volumique de l'eau qui minimisent les sommes, sur lesdites fréquences, des distances entre le couple d'atténuation et de déphasage mesurés et le couple d'atténuation et de déphasage déterminés par le premier modèle, et on peut déterminer la valeur de la fraction volumique du gaz qui minimisent les sommes, sur lesdites fréquences, des distances entre le couple d'atténuation et de déphasage mesurés et le couple d'atténuation et de déphasage déterminés par le deuxième modèle. Selon l'invention, à l'étape a), la loi de mélange peut être choisie parmi la loi de Bruggeman-Hanaï, la loi de Tinga-Voss-Blossey et une loi donnée par la méthode CRIM. Par exemple, on détermine le premier modèle a partir du loi de Bruggeman-Hanaï et on détermine le deuxième modèle à partir d'une loi donnée par la méthode CRIM. Selon l'invention, avant l'étape a), on peut déterminer les valeurs de permittivité desdites phases et on peut utiliser les valeurs de permittivité à 25 l'étape a). Selon l'invention, à l'étape b), on peut utiliser des faisceaux de micro-ondes de fréquences comprises dans l'intervalle [2 GHz; 10 GHz]. A l'étape b), on peut effectuer plusieurs mesures d'atténuation et de déphasage à une fréquence de micro-onde et on peut effectuer une moyenne des mesures. Le fluide peut être un effluent pétrolier composé de gaz, d'huile et 5 d'eau. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront clairement à la lecture de la description faite ci-après à titre d'illustration en se référant aux dessins parmi lesquels: - la figure 1 schématise le dispositif de mesure, - les figures 2 et 3 représentent cieux exemples de fluides auxquels la méthode selon l'invention peut être appliquée, la figure 4 représente un diagramme de la méthode selon l'invention, - la figure 5 représente, dans un diagramme polaire, les couples d'atténuation et de déphasage de faisceaux microondes ayant traversé un milieu. La méthode selon l'invention peut exploiter les mesures obtenues au moyen du dispositif de mesure schématisé par la figure 1. Le dispositif de mesure comporte une source 1 de faisceaux de micro-ondes connectée aux émetteurs de micro-ondes E disposés sur la première ligne 2. On peut choisir et modifier la fréquence du faisceau de micro-ondes émis par la source 1. Des récepteurs de faisceaux de micro-ondes R disposés sur la deuxième ligne 4 sont connectés à des moyens de mesure 6. Un fluide 7 dont la composition est à déterminer, par exemple un effluent pétrolier, est en position dans l'espace situé entre la première ligne 2 et la deuxième ligne 4. Un multiplexeur 3 permet de connecter la source 1 à l'un quelconque des émetteurs E. Ainsi, l'émetteur qui est connecté à la source 1 émet un faisceau de micro-ondes qui se propage dans le fluide 7. On considère que les faisceaux de micro-ondes se propagent suivant des lignes droites dans le fluide 7. Le multiplexeur 5 permet de connecter l'un quelconque des récepteurs R aux moyens de mesure 6. Les moyens de mesure 6 sont également connectés à la source 1. Ainsi, les moyens de mesure 6 peuvent enregistrer à la fois les caractéristiques du faisceau de micro-ondes captées par le récepteur qui est connecté aux moyens de mesure 6 et les caractéristiques du faisceau de micro-ondes directement émis par la source 1. Les émetteurs et récepteurs peuvent être sur les première et deuxième 10 lignes 2 et 4 de manière à ce qu'il existe un ou plusieurs couples d'émetteur-récepteur séparés par une même distance. Les lignes 2 et 4 peuvent être en forme de courbes, en forme de droites parallèles ou non parallèles. Les émetteurs peuvent être disposés à intervalle régulier sur la première ligne 2 (c'est à dire que la valeur de la distance qui sépare deux émetteurs adjacents est identique pour tous les émetteurs) et/ou les récepteurs peuvent être disposés à intervalle régulier sur la deuxième ligne 4 (c'est à dire que la valeur de la distance qui sépare deux récepteurs adjacents est identique pour tous les récepteurs). Lorsque les émetteurs et les récepteurs sont disposés à intervalle régulier sur les]lignes 2 et 4, la valeur de l'intervalle séparant deux émetteurs adjacents peut être égale à, ou être un multiple entier de, la valeur de l'intervalle séparant deux récepteurs adjacents. Les lignes 2 et 4 peuvent être situées sur les parois d'une enceinte qui contient le fluide 7, par exemple sur la paroi d'une conduite dans laquelle circule le fluide 7. Les lignes 2 et 4 peuvent également être situées sur des tiges qui plongent dans le fluide 7 contenu dans une enceinte, par exemple dans un ballon séparateur utilisé par l'industrie pétrolière. Les émetteurs E et les récepteurs R sont des antennes connues de l'homme du métier, par exemple décrites en relation avec figure 2 du document FR 2 833 705. Sans sortir du cadre de l'invention, le type d'onde produit par la source 1 peut également être choisi parmi les ondes de rayonnement électromagnétique telles que les micro-ondes, l'infrarouge, le rayonnement nucléaire, la lumière optique, ou encore parmi les ondes acoustiques telles les ultrasons. Le fluide 7 peut être un fluide monophasique, c'est à dire composé d'un ou de plusieurs constituants qui se mélangent. Le fluide 7 peut également être un fluide polyphasique, c'est à dire composé de plusieurs constituants qui ne se mélangent pas. La méthode selon l'invention est bien adaptée pour déterminer la composition d'un fluide polyphasique mélangé, c'est à dire un fluide dont la composition est sensiblement identique pour toute partie du fluide ou, exprimé d'une autre manière, que les constituants du fluide sont répartis de manière sensiblement identique dans l'ensemble du fluide. Par exemple le fluide 7 peut être un effluent pétrolier comportant de l'eau, de l'huile et/ou du gaz. En référence à la figure 2, l'effluent pétrolier 10 peut être en écoulement turbulent dans une conduite 11. Dans ce cas la composition de l'effluent peut être homogène, c'est à dire que l'eau, l'huile et le gaz sont répartis de manière uniforme dans toute la conduite 11. Dans ce cas, la méthode permet de déterminer la teneur en eau, en huile et en gaz de l'effluent. Selon une autre alternative schématisée par la figure 3, l'eau 20, l'huile 22 et le gaz 24 peuvent se répartir sous forme de couches stratifiée, par exemple lorsque l'effluent est en écoulement laminaire dans une conduite 25 ou lorsque l'effluent décante dans un ballon de séparation. Plus précisément, l'effluent se présente sous la forme de couches superposées: une couche d'eau 20, une couche d'émulsion eau/huile 21, une couche d'huile 22, une couche de mousse huile/gaz 23 et une couche de gaz 24. Dans ce cas, la méthode permet notamment de déterminer les proportions d'eau et d'huile composant la couche d'émulsion 21, et les proportions d'huile et de gaz composant la couche de mousse 23. Pour déterminer la composition de l'émulsion (respectivement de la mousse), on ne tiendra compte que des faisceaux de micro-ondes ayant parcouru un chemin uniquement situé dans la couche émulsion 21 (respectivement dans la couche de mousse 23). Le dispositif de mesure décrit en relation avec la figure 1 fonctionne par un double multiplexage en émission et en réception. La source de micro-ondes 1 produit un faisceau de micro-ondes de fréquence fl choisie. Le multiplexeur 3 connecte la source de micro-ondes 1 successivement avec chacun des émetteurs E. Ainsi les émetteurs émettent l'un après l'autre un faisceau de micro-ondes. Pendant le temps d'émission d'un des émetteurs E, le multiplexeur 5 connecte successivement ou simultanément chacun des récepteurs R avec les moyens de mesure 6. Les moyens de mesure 6 mesurent également le faisceau de micro-ondes émis par la source 1. Ainsi, les moyens de mesure 6 mesurent les caractéristiques du faisceau de micro-ondes émis par un émetteur et capté par chacun des récepteurs. De cette manière, on peut mesurer le faisceau de micro-onde émis par un émetteur et capter par un récepteur, pour tous les couples d'émetteur récepteur disponibles. La fréquence fl peut être choisie de manière à ce que le faisceau de micro-ondes soit sensiblement modifié par au moins l'un des constituants du fluide 7 lorsque le faisceau se propage dans le fluide 7, c'est à dire que l'atténuation et le déphasage soient sensibles lorsque le faisceau se propage dans le fluide 7. Par exemple, on choisit la fréquence fl pour que le faisceau de micro-ondes soit sensiblement modifié lorsqu'il traverse le gaz naturel (CH4). Ainsi, en mesurant l'atténuation et le déphasage d'un faisceau de fréquence fl ayant traversé un effluent pétrolier, on obtient une information sur la teneur en gaz naturel contenu dans cet effluent. On peut répéter les mesures pour plusieurs fréquences de faisceaux de micro-ondes. On peut choisir les fréquences de sorte que pour chaque fréquence le faisceau de micro-ondes soit sensiblement modifié par un constituant du fluide et qu'à chaque fréquence différente, le faisceau soit sensiblement modifié par un composant différent. Pour un fluide pétrolier contenant de l'eau, de l'huile et/ou du gaz, on peut choisir les fréquences entre 1 GHz et 100 GHz, de préférence entre 2 GHz et 10 GHz, par exemple les quatre fréquences comprises dans les intervalles suivants: fa [2 GHz; 2,7 GHz] fb [2,7 GHz; 3,7 GHz] fc [3,7 GHz; 6 GHz] fd [6 GHz; 10 GHz] La méthode selon l'invention propose d'analyser le déphasage et l'atténuation d'un faisceau de micro-ondes ayant traversé le fluide afin de déterminer la composition de ce fluide. On peut déterminer l'atténuation et le déphasage du faisceau qui a traversé le fluide sur la distance séparant un émetteur E et un récepteur R, en connaissant les caractéristiques du faisceau de micro-ondes émis par cet émetteur (c'est à dire le faisceau émis par la source 1) et les caractéristiques du faisceau de micro-ondes capté par ce récepteur. On peut utiliser les caractéristiques d'un seul faisceau émit par un émetteur E et reçu par un seul récepteur pour déterminer l'atténuation et le déphasage d'un faisceau ayant parcouru une distance connue dans un fluide. Pour obtenir une valeur plus fiable des valeurs d'atténuation et de déphasage, on peut effectuer la moyenne des atténuations et des déphasages mesurés correspondant à des faisceaux ayant parcouru des trajets de même distance dans le fluide. Ainsi, on obtient une valeur moyenne d'atténuation et de déphasage qui limite la prise en compte de phénomènes qui peuvent intervenir isolément lors d'une mesure et fausser cette mesure. On obtient une unique valeur de déphasage et d'atténuation correspondant aux faisceaux ayant parcouru une distance déterminée. De préférence, on exploite les valeurs correspondant aux faisceaux ayant parcouru des trajets de plus courte distance. On peut effectuer une moyenne pondérée des valeurs. Ainsi, on peut, par exemple, minimiser les effets de bord dus notamment à la réflexion des faisceaux de micro-ondes et à des variations de l'inhomogénéité du fluide 7. En effet, en référence à la figure 2, les émetteurs E et récepteurs R situés aux extrémités des lignes 2 et 4 peuvent être proches des parois 12 de la conduite ou de l'enceinte qui contient le:fluide 10. La structure du fluide 10 peut être modifiée aux abords des parois 12, par exemple à cause de l'écoulement du fluide 10 qui est altéré par la présence des parois 12. Ainsi, l'atténuation et le déphasage des faisceaux de micro-ondes traversant ces portions de fluide aux abords des parois 12 ne sont pas représentatifs de l'ensemble de la structure du fluide 10. De plus, des faisceaux de micro-ondes sont réfléchis sur les parois 12 de la conduite ou de l'enceinte contenant le fluide 10. Les récepteurs R situés près des parois 12 peuvent enregistrer ces faisceaux réfléchis. Ainsi, l'atténuation et le déphasage déterminés à partir du faisceau de micro-ondes émis par un émetteur et des faisceaux de micro- ondes mesurés par un récepteur situés près d'une paroi 12 peuvent ne pas être représentatifs de l'atténuation et du déphasage du faisceau se propageant de manière rectiligne de cet émetteur jusqu'à ce récepteur. Par conséquent, en faisant une moyenne pondérée des mesures, on peut donner un poids moins important aux valeurs d'atténuation et de déphasage mesurées près des parois 12. Ainsi, ces valeurs d'atténuation et de déphasage auront une importance moindre par rapport aux autres valeurs lors des étapes ultérieures de la méthode selon l'invention. La méthode selon l'invention propose d'utiliser des lois du comportement physique modélisant, d'une part, la permittivité d'un fluide résultant d'un mélange de plusieurs phases de permittivités connues et, d'autre part, la propagation d'un faisceau de micro-ondes à travers un fluide polyphasique pour estimer les proportions des différentes phases constituant ce fluide. La méthode, décrite en relation avec la figure 4, se décompose en deux parties: une première partie dans laquelle on calibre les lois de comportement physique et une deuxième partie dans laquelle on estime les proportions des différentes phases constituant le fluide multiphasique en utilisant les lois de comportement physique préalablement calibrées. L'invention est décrite ci-après dans son application à l'estimation des proportions en gaz, en huile et en eau d'un fluide pétrolier. Cependant, on ne sortira pas du cadre de l'invention en appliquant la méthode selon l'invention à l'estimation des proportions des phases d'un autre fluide polyphasique. Première partie: Calibrage des lois de comportement physique. Lors de l'étape A, on détermine les permittivités des différentes phases composant le fluide étudié. Dans le cas d'un fluide pétrolier, on détermine la permittivité du gaz, de l'huile et de l'eau. Par exemple, on détermine la permittivité des phases à partir de mesure d'atténuation et de déphasage et en utilisant une relation qui donne la permittivité ç du milieu en fonction de l'atténuation p et du déphasage (p. L'atténuation p et le déphasage 9 de l'onde mesurée au niveau de l'antenne de réception du capteur micro-onde se situant à une distance d de l'onde incidente peuvent être définis par: p = po exp( ad) cp=bd D'autre part, les coefficients a et b sont reliés à la permittivité complexe du milieu par: a = 2nf Im(., co b=2'Re() co co étant la vitesse de la lumière dans le vide, f étant la fréquence du faisceau de micro- ondes. Permittivité du gaz: Selon l'invention, on considère que la permittivité du gaz est constante. Cette permittivité varie très peu avec la pression, la température et la fréquence des micro-ondes. On mesure l'atténuation et le déphasage d'un faisceau de micro- ondes traversant un milieu constitué à 100% de gaz. A partir de cette mesure d'atténuation et de déphasage, on détermine la permittivité du gaz gazÉ Permittivité de l'huile: Selon l'invention, on considère que la permittivité de l'huile est constante. Cette permittivité varie très peu avec la pression et la température. On effectue une mesure d'atténuation et de déphasage d'un faisceau de micro-ondes traversant un milieu constitué à 100% d'huile. A partir de cette mesure d'atténuation et de déphasage, on détermine la permittivité de l'huile E,,uiie. Permittivité de l'eau: La permittivité de l'eau est sensible à la température de l'eau, à la salinité de l'eau, ainsi qu'à la fréquence des micro-ondes. On effectue une mesure d'atténuation et de déphasage d'un faisceau de micro-ondes de fréquence connue traversant un milieu constitué à 100% d'eau ayant une température et une salinité donnée. A partir de cette mesure d'atténuation et de déphasage, on détermine la permittivité de l'eau seau à une température et à une salinité donnée. On répète les mesures d'atténuation et de déphasage d'un faisceau de micro-ondes en faisant varier la température et la salinité de l'eau, ainsi que la fréquence du faisceau de micro-ondes. A partir de ces mesures, on détermine la permittivité de l'eau E. pour différentes valeurs de température, de salinité et de fréquence du faisceau de micro- ondes. Ainsi, on obtient un ensemble de valeur de la permittivité de l'eau en fonction de la température et de la salinité de l'eau, pour différentes fréquences du faisceau de micro-ondes, par exemple pour les fréquences fa, fb, fc et fd. Selon l'invention, on peut normaliser les valeurs de permittivité du gaz, de l'huile et de l'eau par rapport à la permittivité de l'une de ces phases. Par exemple, on fixe arbitrairement que la permittivité du gaz est égale à 1, et on détermine les permittivités relatives de l'huile et de l'eau par rapport à la permittivité du gaz qui est de 1. Le tableau ci-après illustre les valeurs de permittivité apparentes selon les fréquences des faisceaux de micro-ondes, en normalisant ces valeurs par rapport à la permittivité du gaz qui est fixée à 1. 2880121 13 Fréquence en GHz èau (apparent) Fhuiie (apparent) fa 81 + 6,9j 3,5 + 2,3j fb 82,1 - 7,3j 4,0 + 0,026j fc 75,3 - 1].j 2,7 + 0, 3j A l'étape B, on choisit des lois qui, d'une part, modélisent la permittivité d'un fluide résultant d'un mélange de plusieurs phases de permittivités connues et, d'autre part, expriment le comportement physique de l'atténuation et du déphasage d'un faisceau de micro-ondes qui traverse un milieu. Pour des fluides en mélange, les "lois de mélange" expriment la permittivité moyenne Em du milieu en mélange en fonction de la permittivité E et de la fraction volumique a de chacun des constituants du mélange. Par exemple, on peut utiliser les lois de mélange suivantes: loi de Bruggeman-Hanaï: L étant un facteur de dépolarisation compris entre 0 et 1 eh étant la permittivité du milieu continu ou hôte E; étant la permittivité du milieu qui présente des inclusions dans le milieu continu - loi de Tinga-Voss-Blossey: Em = sh + E pi (Ei - eh) 1 1 3 i-1,2 u=U,b, 1 + Au ( E 1) Em h - ei Lem / =1-ai m - ì 2880121 14 Au étant un facteur de forme qui varie entre 0 et 1 - la loi donnée par la méthode CRIM (Complex Refractive Index Method): (0,n = le E ai \ì J i=1,2,3 c étant un paramètre compris entre -1 et 1, a; et s, étant respectivement la fraction volumique et la permittivité de la phase i. De préférence, on choisit une loi de Bruggeman-Hanaï ou une loi 10 donnée par la méthode CRIM. Selon l'invention, pour déterminer un mélange biphasique, on peut choisir: - une loi de mélange pour un mélange eau/huile Em Feh(Eeau, "hu, e' aea,, a,,,,,,e) - une loi de mélange pour un mélange gaz/eau Em Fge(Egaz, Eeau, agaz, aeau) - une loi de mélange pour un mélange gaz/huile ç Fgh(Egaz, Eh,,;,e, agaz, ahui,e) Pour chacune des lois de mélange, on exprime l'atténuation et le déphasage en fonction de la permittivité. Par exemple, on peut utiliser la relation citée à l'étape A. Ainsi, on obtient les modèles de mesure suivant: - un modèle de mesure zeh pour un mélange eau/huile qui exprime l'atténuation p et le déphasage cp en fonction de la proportion d'eau ae, en tenant compte de la fréquence du faisceau de micro-ondes, sous la forme (p,cp) = zeh(ae) - un modèle de mesure zge pour un mélange gaz/eau qui exprime l'atténuation p et le déphasage cp en fonction de la proportion de gaz ag, en tenant compte de la fréquence du faisceau de micro-ondes, sous la forme (p,(p) = zge(oc) g - un modèle de mesure zgh pour un mélange gaz/huile qui exprime l'atténuation p et le déphasage cp en fonction de la proportion de gaz ag, sous la forme (p,(p) = zgh(ag) A l'étape C, on ajuste les paramètres des lois physiques. Selon l'invention, on ajuste les paramètres de chacune des lois de mélange en utilisant des mesures d'atténuation et de déphasage de faisceau de micro-ondes ayant traversé des échantillons d'émulsion de compositions connues. Par exemple, on mesure l'atténuation et le déphasage de faisceau de micro-ondes de fréquence connue, ayant traversé des mélanges eau/huile de compositions connues. On peut effectuer les mesures sur des mélanges, par exemple entre deux et six mélanges eau/huile, dont la proportion en eau varie entre 20% et 80% en volume. La température et la salinité de l'eau composant ces mélanges sont connues, par exemple T=25 C et salinité=0 g/l. Puis, on ajuste les paramètres du modèle de mesure (p,(p) =zeh(ae) de manière à ce que le modèle de mesure vérifie au mieux les valeurs d'atténuation et de déphasage mesurées sur les mélanges eau/huile de composition connue. On effectue cet ajustement des paramètres du modèle de mesure zeh avec des valeurs d'atténuation et de déphasage mesurées pour plusieurs fréquences de faisceau de micro-ondes, par exemple pour les trois fréquences fa, fb et fc. Ainsi, on obtient plusieurs modèles de mesure zeh, chacun des modèles correspondant à une des fréquences. Si on a choisi les trois fréquences fa, fb et fc, on obtient trois modèles de mesure zeh respectivement valident à la fréquence fa, fb et fc. De la même façon, on ajuste les paramètres de modèles de mesure (p, (p) = zge(ag) et (p,(p) = zgh(ag) en utilisant les mesures d'atténuation p et de déphasage cp obtenues à partir de mélanges de compositions connues et à partir de fréquences de faisceaux de micro-ondes connues. Ainsi, on obtient les modèles de mesure qui sont ajustés. A partir des différents modèles de mesure, on peut construire un modèle global diphasique qui exprime l'atténuation p et le déphasage cp mesuré à une fréquence de micro-ondes connue, en fonction de la proportion d'eau et de gaz: zeh (ae) si a = 0 (p,(p)=zG(ae, ag) = zgh (ag) si ae = 0 zeg(ag) siag+ae=1 De préférence, on construit plusieurs modèles globaux diphasique, un modèle étant valide pour une fréquence de faisceau de micro-ondes. Par exemple, on construit trois modèles global diphasique, le premier modèle étant valide pour la fréquence fa, le deuxième modèle étant valide pour la fréquence fb, et le troisième modèle étant valide pour la fréquence fc. Alternativement, à l'étape B, pour un mélange triphasique d'eau, d'huile et de gaz, on peut généraliser les lois biphasiques à un mélange de plus de deux phases en considérant que le milieu hôte (ou autrement dit, le milieu continu) est composé de deux phases dont le ratio des fractions volumique est constant. Dans ce cas, on peut choisir: - une loi de mélange Em= Feh(Eeau, EGOR, aeau, aGOR) Feh étant une loi de mélange pour un mélange eau/huile, a aGOR = est constant, ah +a g EGOR= Fgh(Egaz, ehu>>e, aGOR), Fgh étant une loi de mélange gaz/huile. - une loi de mélange En,= FghEgaz, Ewc, agaz, awc) Fgh étant une loi de mélange gaz/huile awc = ae est constant, ah + ae EW,= Feh(Eeau, Ehui,e, a c) Feh étant une loi de mélange pour un mélange eau/huile. Puis de la même façon que précédemment, pour chacune des lois de 5 mélange, on exprime l'atténuation et le déphasage en fonction de la permittivité. Ensuite, on effectue l'étape C: on ajuste les paramètres des lois de comportement physique en utilisant les mesures d'atténuation p et de déphasage cp obtenues à partir de mélanges de compositions connues et on détermine les modèles suivants: - un modèle de mesure zGOR pour un mélangeeau/huile/gaz qui exprime l'atténuation p et le déphasage cp en fonction de la proportion d'eau ae, en tenant compte de la fréquence du faisceau de micro-ondes, sous la forme (p,(p) = ZGOR(ae) - un modèle de mesure zw, pour un mélange eau/huile/gaz qui exprime l'atténuation p et le déphasage cf) en fonction de la proportion de gaz ag, sous la forme (p, (p) = zwc(ag) Alternativement, à l'étape B, selon l'invention, on peut directement utiliser une loi de mélange Em Fghe(Egaz, Eh,;,e, Eeau, agaz, ahui,e, aeau) pour un fluide polyphasique composé d'eau, d'huile et de gaz. Puis, on réalise l'étape B, en ajustant les paramètres de la loi de mélange Fghe en utilisant des mesures d'atténuation et de déphasage de faisceaux de micro-ondes ayant traversé des échantillons de fluide de compositions connues. Par exemple, on mesure l'atténuation et le déphasage de faisceau de micro-ondes de fréquence connue, ayant traversé des mélanges gaz/huile/eau de compositions connues. On peut effectuer les mesures sur des fluides, par exemple entre trois et douze mélanges gaz/huile/eau, dont les proportions en gaz en eau et en huile varient entre 20% et 80% en volume. La température et la salinité de l'eau composant ces mélanges sont connues, par exemple T=25 C et salinité=0 g/l. Puis, on ajuste les paramètres du modèle de mesure (p,(p)=zG(ae, ag) de manière à ce que le modèle de mesure vérifie au mieux les valeurs d'atténuation et de déphasage mesurées sur les mélanges eau/huile/gaz de compositions connues. On effectue cet ajustement des paramètres du modèle de mesure zG avec des valeurs d'atténuation et de déphasage mesurées pour plusieurs fréquences de faisceau de micro-ondes, par exemple pour les trois fréquences fa, fb et fc. Ainsi, on obtient plusieurs modèles de mesure zG, chacun des modèles correspondant à une des fréquences. Si on a choisi les trois fréquences fa, fb et fc, on obtient trois modèles de mesure zG respectivement valident à la fréquence fa, fb et fc. Deuxième partie:Estimation des proportions des différentes phases constituant une émulsion. A l'étape D, on dispose un fluide, dont on souhaite estimer les proportion des différentes phases qui le composent, dans le dispositif de mesure, par exemple le dispositif décrit en relation avec la figure 1. On mesure la température et la salinité du fluide. Dans les modèles de mesure déterminés lors de la première partie (partie calibrage), on remplace la valeur de la permittivité de l'eau (dans notre exemple on avait utilisé la permittivité de l'eau à T=25 C et de salinité=0 g/1) par la valeur de la permittivité de l'eau correspondant à la température et à la salinité du fluide qui est étudié, cette valeur étant prise dans la base de données de la permittivité de l'eau en fonction de la température et la salinité construite lors de la première partie (partie calibrage). Ainsi, on obtient les modèles de mesures (p,ç)=zG(ae, ag) adaptés en fonction de la température et de la salinité du fluide qui est étudié. A l'étape E, on mesure un couple z d'atténuation et de déphasage de faisceaux de micro-ondes ayant traversé le fluide qui est étudié. On effectue plusieurs mesures d'atténuation et de déphasage de faisceaux de micro-ondes ayant des fréquences différentes. Par exemple, on mesure trois couples z d'atténuation et de déphasage en exploitant trois faisceaux de micro-ondes différents de fréquences fa, fb et fc. Par ailleurs, on exprime l'atténuation et le déphasage en utilisant le modèle de mesure zG correspondant à la fréquence des faisceaux de micro-ondes utilisés lors des mesures. La figure 5 représente, dans un diagramme polaire, les couples d'atténuation et de déphasage d'un faisceaux de micro-ondes ayant traversé un mélange eaufhuile. Les points désignent les couples z d'atténuation et de déphasage mesurés. La courbe en pointillée en forme d'escargot, représente les couples zG d'atténuation et de déphasage obtenus par le modèle de mesure. A l'étape F, on détermine la proportion d'huile a,,,,;,e, de gaz agas et d'eau aeaa en cherchant les proportions d'huile, d'eau et de gaz qui minimisent la somme, sur les différentes fréquences f de mesure, de la distance (ou norme) entre, d'une part, le couple z d'atténuation et de déphasage mesurés et, d'autre part, le couple zG d'atténuation et de déphasage donnés par le modèle de mesure valide pour la fréquence f de mesure. Par exemple, on peut appliquer la relation mathématique suivante: (âe, âg) = arg min (ae,ce) nf zf zG,(ae,ag) Î 2880121 20 Par exemple, si on effectue trois mesure d'atténuation et de déphasage à trois valeurs de fréquence de micro-ondes, fa, fb et fc, on détermine les proportions d'huile, de gaz et d'eau en cherchant les proportions d'eau et de gaz qui minimisent la somme des distances suivantes: la distance entre le couple z d'atténuation et de déphasage mesurés à la fréquence fa et le couple zG d'atténuation et de déphasage donné par le modèle de mesure valide pour la fréquence fa, la distance entre le couple z d'atténuation et de déphasage mesurés à la fréquence fb et le couple zG d'atténuation et de déphasage donné par le modèle de mesure valide pour la fréquence fb, et la distance entre le couple z d'atténuation et de déphasage mesurés à la fréquence fc et le couple zG d'atténuation et de déphasage donné par le modèle de mesure valide pour la fréquence fc. Plus précisément, dans le cas où l'on utilise les modèles de mesure zGOR(ae) (avec acon = ag constant) et zwc(ag) (avec awc = ae constant) ah+ag ah+ae précédemment déterminées pour un effluent pétrolier, on peut déterminer la proportion de gaz ag et d'eau ae en minimisant les distances entre la mesure et le modèle pour chacun des deux modèles. Par exemple on peut appliquer la relation suivante: (aeau,agaz) = argmm{JGOR(aeau)2 +JW^(agaz)2{ Me ahuile =1 aeau agaz avec JGOR(aeau) = Zf ZGORj((l'eau,T,Salt, EGOR) nf Jwc (agaz) = z f Zwc (agaz, T, Salt, t'wc) nf On ne sortira pas du cadre de l'invention en utilisant d'autres modèles physiques qui modélisent d'une part, la permittivité d'un fluide résultant d'un mélange de plusieurs phases de permittivités connues et, d'autre part, la propagation d'un faisceau de micro-ondes à travers un fluide polyphasique. REVENDICATIONS 1) Méthode pour déterminer la composition d'un fluide polyphasique comportant au moins deux phases mélangées, dans laquelle on effectue les étapes suivantes: a) on choisit une loi de mélange qui exprime la permittivité moyenne du fluide en fonction de la permittivité et de la fraction volumique de chaque phase, b) on mesure l'atténuation et le déphasage d'au moins deux faisceaux de micro-ondes de fréquences différentes ayant traversé des fluides tests de compositions connues, c) à partir de ladite loi de mélange et des mesures d'atténuation et de déphasage effectuées à l'étape b), on détermine pour chacune desdites fréquences un modèle de mesure qui expriment l'atténuation et le déphasage d'un faisceau de micro-ondes en fonction de la fraction volumique de chaque phase, d) pour chacune desdites fréquences, on mesure un couple d'atténuation et de déphasage d'au moins un faisceau de micro- ondes qui a traversé ledit fluide polyphasique, e) on détermine la composition dudit fluide polyphasique en déterminant la valeur des fractions volumiques desdites phases qui minimisent une fonction qui prend en comptes les distances, calculées pour chacune desdites fréquences, entre un point dont les coordonnées correspondent au couple d'atténuation et de déphasage mesuré pour une valeur desdites fréquences et un point dont les coordonnées correspondent au couple d'atténuation et de déphasage déterminé par un des modèles valide pour la même valeur de fréquence. 2) Méthode selon la revendication 1, dans laquelle à l'étape e), la fonction est une somme des distances. 3) Méthode selon la revendication 2, dans laquelle à l'étape e) on détermine la valeur des fractions volumiques qui minimisent la somme des au moins deux distances suivantes: la distance entre le couple d'atténuation et de déphasage mesuré pour une première desdites fréquences et le couple d'atténuation et de déphasage déterminés par un desdits modèles valide pour la première desdites fréquences, et la distance entre le couple d'atténuation et de déphasage mesuré pour une deuxième desdites fréquences et le couple d'atténuation et de déphasage déterminé par un autre desdits modèles valide pour la deuxième desdites fréquences. 4) Méthode selon l'une des revendications 2 et 3, dans laquelle le fluide est un effluent pétrolier comportant de l'eau, de l'huile et du gaz, dans laquelle à l'étape c), on détermine un premier modèle de mesure qui exprime l'atténuation et le déphasage d'un faisceau de micro-ondes en fonction de la fraction volumique de l'eau et on détermine un deuxième modèle de mesure qui exprime l'atténuation et le déphasage d'un faisceau de micro-ondes en fonction de la fraction volumique du gaz, et dans laquelle à l'étape e), on détermine la valeur de la fraction volumique de l'eau qui minimisent les sommes, sur lesdites fréquences, des distances entre le couple d'atténuation et de déphasage mesurés et le couple d'atténuation et de déphasage déterminés par le premier modèle, et on détermine la valeur de la fraction volumique du gaz qui minimisent les sommes, sur lesdites fréquences, des distances entre le couple d'atténuation et de déphasage mesurés et le couple d'atténuation et de déphasage déterminés par le deuxième modèle. 5) Méthode selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle à l'étape a), la loi de mélange est choisie parmi la loi de Bruggeman-Hanaï, la loi de Tinga-Voss-Blossey et une loi donnée par la méthode CRIM. 6) Méthode selon la revendication 4, dans laquelle on détermine le premier modèle a partir du loi de Bruggeman-Hanaï et on détermine le deuxième modèle à partir d'une loi donnée par la méthode CRIM. 7) Méthode selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle 10 avant l'étape a), on détermine les valeurs de permittivité desdites phases et on utilise les valeurs de permittivité à l'étape a). 8) Méthode selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle à l'étape b), on utilise des faisceaux de micro-ondes de fréquences comprises dans 15 l'intervalle [2 GHz; 10 GHz]. 9) Méthode selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle à l'étape b), on effectue plusieurs mesures d'atténuation et de déphasage à une fréquence de micro-onde et on effectue une moyenne des mesures. 10) Méthode selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le fluide est un effluent pétrolier composé de gaz, d'huile et d'eau.