Brevet FR2938635A1 — publié le 20100521

La présente invention a pour objet un procédé de production d'oxygène pour une unité d'oxycombustion et de fluide pour la récupération assistée d'hydrocarbures. L'oxycombustion est la combustion d'un combustible fossile avec de l'oxygène, ou de l'air enrichi en oxygène comme comburant. Les procédés de drainage gravitaire par injection de vapeur permettent de récupérer du pétrole d'un réservoir souterrain en y injectant de la vapeur d'eau. L'injection d'eau sous forme liquide est également un moyen d'augmenter la productivité d'un champ pétrolier. Il est également connu d'utiliser du dioxyde de carbone dans un procédé de récupération assistée de pétrole. Dans la présente invention, on cherche à limiter l'impact environnemental des procédés de récupération assistée de pétrole en réduisant la quantité d'eau provenant des sources naturelles, telles que les rivières et les nappes phréatiques, en la remplaçant par de l'eau provenant de la condensation de l'humidité présente dans l'air. Selon un autre objet de l'invention, il est prévu un procédé de production d'oxygène pour une unité d'oxycombustion et de fluide pour la récupération assistée de pétrole dans lequel : i) on comprime un débit d'air dans un compresseur et on récupère de l'eau de condensation d'au moins un étage du compresseur, ii) on envoie l'air comprimé à un appareil de séparation d'air où l'on produit de l'oxygène, iii) on envoie l'oxygène à l'unité d'oxycombustion et iv) on envoie l'eau, éventuellement après vaporisation, à un procédé de récupération assistée d'hydrocarbures, tel que le pétrole. Selon d'autres objets facultatifs : - on envoie un débit d'eau sous forme liquide à un réservoir souterrain d'hydrocarbures, tel que le pétrole. - on vaporise l'eau et on envoie la vapeur d'eau à un réservoir souterrain d'hydrocarbures, tel que le pétrole. - on récupère du dioxyde de carbone dans les gaz résiduaires de l'oxycombustion et on envoie le dioxyde de carbone au procédé de récupération assistée d'hydrocarbures, tel que le pétrole. Selon un autre objet de l'invention, il est prévu un appareil de production d'oxygène pour une unité d'oxycombustion et de fluide pour la récupération assistée d'hydrocarbures, tel que le pétrole comprenant: i) Un compresseur pour comprimer un débit d'air dans un compresseur et des moyens pour récupérer de l'eau de condensation d'au moins un étage du compresseur, ii) Un appareil de séparation d'air, des moyens pour envoyer de l'air du compresseur à l'appareil de séparation d'air et des moyens pour soutirer de l'oxygène de l'appareil de séparation d'air, iii) Une conduite pour envoyer l'oxygène de l'appareil de séparation d'air à l'unité d'oxycombustion et iv) Une conduite pour envoyer l'eau de condensation récupérée, éventuellement après vaporisation, à un réservoir souterrain d'hydrocarbures. Eventuellement l'appareil comprend : - une chaudière, une conduite pour envoyer l'eau récupérée à la chaudière et une conduite pour envoyer la vapeur d'eau de la chaudière au réservoir souterrain d'hydrocarbures. - des moyens pour récupérer du dioxyde de carbone de l'unité d'oxycombustion et pour l'envoyer au réservoir souterrain d'hydrocarbures. L'invention sera décrite en plus de détail en se référant à la figure qui illustre un procédé selon l'invention. Un débit d'air atmosphérique humide est comprimé dans un compresseur 1. L'air ainsi comprimé 3 est envoyé à un appareil de séparation d'air par distillation cryogénique 5 qui produit un débit d'oxygène gazeux 7. L'oxygène gazeux 7 est envoyé à une unité d'oxycombustion 9. Les gaz résiduaires de l'oxycombustion sont épurés par exemple par distillation cryogénique pour former un gaz riche en dioxyde de carbone 17. L'unité d'épuration n'est pas illustrée et peut être comme partie intégrante de l'unité d'oxycombustion 9. Ce gaz riche en dioxyde de carbone 17 est envoyé à un réservoir souterrain de pétrole 19. L'eau de condensation 11 produit par la compression d'air humide dans le compresseur 1 est envoyée à une chaudière 13 pour produire de la vapeur d'eau 13. La chaudière est également alimentée par d'autres sources d'eau provenant par exemple d'une nappe phréatique ou d'une rivière. La vapeur d'eau produire par la chaudière peut servir à la récupération assistée de pétrole dans un procédé de type SAGD (drainage gravitaire de pétrole par injection de vapeur d'eau) pour extraire le pétrole lourd. De plus, l'eau 11 peut aussi être pressurisée et injectée dans le réservoir pétrolifère afin d'augmenter la productivité de celui-ci. Le procédé peut évidemment s'appliquer à l'extraction d'hydrocarbures autres que le pétrole, par exemple le gaz naturel. Revendications1. Procédé de production d'oxygène pour une unité d'oxycombustion et de fluide pour la récupération assistée de pétrole dans lequel : i) on comprime un débit d'air dans un compresseur (1) et on récupère de l'eau de condensation d'au moins un étage du compresseur ii) on envoie l'air comprimé (3) à un appareil de séparation d'air (5) où l'on produit de l'oxygène (7) iii) on envoie l'oxygène à l'unité d'oxycombustion (9) et iv) on envoie l'eau (11), éventuellement après vaporisation, à un procédé de récupération assistée d'hydrocarbures, tel que le pétrole. 2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel on envoie un débit d'eau (11) sous forme liquide à un réservoir souterrain d'hydrocarbures (19), tel que le pétrole. 3. Procédé selon la revendication 1 dans lequel on vaporise l'eau et on envoie la vapeur d'eau à un réservoir souterrain d'hydrocarbures (19), tel que le pétrole. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel on récupère du dioxyde de carbone (17) dans les gaz résiduaires de l'oxycombustion et on envoie le dioxyde de carbone au procédé de récupération assistée d' hydrocarbures, tel que le pétrole. 5. Appareil de production d'oxygène pour une unité d'oxycombustion et de fluide pour la récupération assistée d'hydrocarbures, tel que le pétrole comprenant: i) Un compresseur (1) pour comprimer un débit d'air dans un compresseur et des moyens pour récupérer de l'eau de condensation d'au moins un étage du compresseur ii) Un appareil de séparation d'air (5), des moyens pour envoyer de l'air du compresseur à l'appareil de séparation d'air et des moyens pour soutirer de l'oxygène de l'appareil de séparation d'air iii) Une conduite pour envoyer l'oxygène de l'appareil de séparation d'air à l'unité d'oxycombustion etiv) Une conduite pour envoyer l'eau de condensation récupérée, éventuellement après vaporisation, à un réservoir souterrain d'hydrocarbures (19). 6. Appareil selon la revendication 5 comprenant une chaudière (13), une conduite pour envoyer l'eau récupérée à la chaudière et une conduite pour envoyer la vapeur d'eau de la chaudière au réservoir souterrain d'hydrocarbures. 7. Appareil selon la revendication 5 ou 6 comprenant des moyens pour récupérer du dioxyde de carbone de l'unité d'oxycombustion (9) et pour l'envoyer au réservoir souterrain d'hydrocarbures.