FR 2593854 A1 19870807 FR 8613904 A 19861001 DOMAINE TECHNIQUE La présente invention a trait à un procédé per- mettant la récupération des huiles lourdes très visqueuses contenues dans des roches réservoir profondes. Celle -ci s'effectue par l'injection, grace à un puits foré horizon- talement dans le réservoir d'un mélange gazeux contenant de l'hydrogène, de la vapeur d'eau, et dans certains cas des gaz ou vapeurs solubles dans l'huile. L'huile lourde, au contact de ce mélange gazeux,présente une réduction de vis- cosité et de densité en raison des effets combinés de l'hy- drogénation, de la dissolution des gaz solubles et de la bhaleur dégagée par la vapeur et par la reaction exothermi- que d'hydrogénation de l'huile. Sous l'effet des fluides injectés, l'huile de viscosité réduite s'accumule dans une zone mobile à haute saturation d'huile qui se déplace progressivement vers les puits de production à mesure que l'huile s'écoulant dans les puits de production est remontée à la surface. Le puits horizontal utilisé pour l'inJection permet au gaz inJecté de contacter dans le gisement une zone étendue autour de chaque puits. Il en résulte un taux élevé de ré- cupération de l'huile et un coût d'exploitation relative- ment faible par tonne d'huile produite, mème pour des gise- ments profonds d'huiles lourdes o l'application des pro- cédés traditionnels (injection de vapeur pure, combustion "in situ") serait trop coûteuse. Dans ce procédé, le mélange gazeux injecté est produit dans un réacteur de fond par une réaction catalytique large- ment exothermique. La chaleur dégagée dans ce réacteur contribue à produire "in situ" la vapeur d'eau présente dans 301e mélange gazeux injecté, ou sa pressionpartielle est for- tement réduite par la présence des autres gaz. En conséquence le transfert de chaleur à l'huile lourde du réservoir est accru. La température du mélange uazeux inject5 est pourtant très inférieure à celles produites dans le procédé traditionnel de récupération par combustion "in situ", de sorte que 1' huile lourde a moins tendance. produire des dépots solides de coke par decomrosition thermique. ua pression partielle àlevée de l'hydrogène dans le mclange gazeux injecté s'oppo- se également à cette décomposition et contribue ainsi à main- tenir la perméabilité de la roche réservoir à une valeur proche de sa valeur initiale. Ceci est un facteur important pour obtenir un fort taux de récuperation d'huile et une pro- ductivité élevée des puits. Les fluides entrant dans le réacteur de fond sont prépa- rés en surface en utilisant comme matières premières l'eau, l'air, et les combustibles bon marché tels que le gaz natu- rel, le coke, la houille ou les résidus lourds du pétrole. La pollution atmosphérique résultant de cette prépara- tion est réduite par rapport à celle des autres procédés de récupération, du fait de la réduction du volume et de la toxicité des sous-produits gazeux rejetés à l'atmosphère par tonne de combustible utilisé. ETAT Al1TERIEUR DE LA TECHNIQUE Il existe dans le monde de nombreux gisements d'huile lourde. L'exploitation de ces gisements n'est généralement pas possible par les moyens utilisés pour les gisements d'huile légère.La viscosité de l'huile lourde dépasse sou- vent un Pa.s _, ce qui rend extrèmentent lent son écoulement dans la roche réservoir vers les puits de produc- tion. Le débit naturel des puits est donc trop faible pour que l'exploitation soit rentable. Lorsque le gisement est à faible profondeur (moins de lOOOm) l'exploitation est rendue possible par l'injection de vapeur d'eau pure dont la conden- sation fournit une chaleur suffisante pour accroitre la tem- pérature de l'huile et de la roche réservoir jusqu'à environ 250 0. A cette température, la viscosité de l'huile est réduite par un facteur pouvant aller jusqu'à l/l00O.L'huile lourde ainsi chauffée peut alors s'écouler plus librement et le débit des puits de production devient suffisamment élevé pour que l'exploitation soit rentable. L'emploi de la vapeur est toutetois limité aux faibles profondeurs par deux facteurs: d'une part les pertes thermiques à travers les tu- bages d'injection de vapeur, d'autrepart la pression criti- que de la vapeur d'eau (218 bars à 374 C), au delà de la- quelle la condensation n'est plus possible. La production dans des chaudières de surface de grandes quantités de vapeur exige une dépense importante de combustible,(généralement constitué par une partie de l'huile produite). Cette combust- tion est souvent aussi une source importante de pollution atmosphérique. Pour les gisements plus profonds, la récupération de 1' huile lourde est parfois possible par combustion "lin situ". Dans ce cas on inJecte de l'air à la pression du réservoir et en quantité suffisante pour qu'un front de combustion s'établisse de façon stable après allumage et se propage autour du puits d'injection. Sous l'effet de la combustion, la température augmente dans le gisement jusqu'à des valeurs comprises généralement entre 400 et 800C. A ces températures élevées, l'huile lourde est soumise à un craquage thermique intense qui réduit la masse moléculaire des hydrocarbures qui composent l'huile lourde. Certaines des molécules ainsi craquées sont converties en carbone et hydrogène. Le carbone forme des dépots solides dans la roche réservoir, tandis que les molécules plus légères résultant du thermocraquage s'ac- cumulent dans diverses zones en avant du front de combustion s'écoulent vers les puits de production. La combustion s'ef- fectue donc principalement dans la zone la plus riche en carbone en produisant surtout GO, 002, NO2,S02. Néanmoins, une partie de l'hydrogène, sous-produit du thermocraquage, se combine avec l'oxygène de l'air injecté. La vapeur d'eau ainsi produite s'aJoute à celle formée par la vaporisation de l'eau du gisement et, dans le cas de la combustion dite "humide" par celle de l'eau injectée pour récupérer la chaleur résiduelle emmagasinée dans la roche en arrière du front de combustion. A la complexité du phénomène de combustion lin situ" s'ajoute encore le phénomène d'oxydation partielle de l'huile lourde, à basse température, qui se produit en avant du front de combustion. Cette oxydation partielle par de faibles concentrations d'air forme des produits oxygénés (aldehydes, cétones, alcools) dont la presence tend à aug- menter la viscosité de l'BhUile lourde (facteur défavorable). En raison de la difficulté de controler un système aussi complexe à grande profondeur, dans des réservoirs dont 1' hétérogénéité est toujours mal connue l'application à gran- de échelle de cette technique se limite aux cas Jugés les plus favorables (profondeurs et viscosités moyennes). La séparation de l'huile et des gaz de combustion et le rejet de ceux-ci à l'atmosphère dans des conditions qui limitent la pollution atmosphérique constituent un élément important du cout de production. Des essais ont été faits pour l'emploi de chaudières de fond munies de bruleurs de types divers, pour créer de la va- peur à haute température au fond du puits. Dans ce cas on inJecte par plusieurs tubages dans le puits respectivement de l'eau, de l'air et du combustible. Les produits de la com- bustion (CO, 002, NOx, S02, etc...) sont soit injectés dans le réservoir, soit ramenés en surface par un-autre tubage. Aux profondeurs dépassant 2000m, la pression du réservoir est égale ou supérieure à la pression critique de l'eau, ce qui réduit beaucoup l'efficacité du transfert de chaleur. En outre, aux températures élevées du bruleur, environ 800 0, les produits de la combustion, en présence d'eau, sont extrè- mement corrosifs et détruisent rapidement les tubages ainsi que la chaudière de fond elle-même. EX POSE DE LdINVENTION Le procédé selon l'invention permet de remédier à ces in- convénients en inJectant dans le réservoir un mélange d'hy- drogène, de vapeur d'eau et de gaz solubles dans l'huile à température modérée ( 250 à 40000) et à une pression égale ou supérieure à celle du réservoir. Parce que la chaleur ac- quise par le mélange lnJecté est produite en majeure partie dans un réacteur catalytique de fond, les pertes thermiques à travers les tubages d'amenée sont fortement réduites. La qualité de la vapeur injectée ne dépend plus de la profondeur du gisement. Sa condensation dans le mélange gazeux, plus la chaleur produite par les réactions exothermiques d'hy- drogénation de l'huile lourde, permettent de chauffer celle- ci jusqu':. une température modérée (250 à 400C00). Celle-ci est suffisante pour que5 dans les conditions de gisement (pressions élevées, grande surface de contact, et présence de catalyseurs naturels dans l'huile et la roche) les réao* tions d'hydrogénation procèdent à une vitesse telle qu'une réduction importante de la viscosité de la majeure partie de l'huile lourde située dans la zone de drainage des puits de production entourant le puits d'injection horizontal inter- vienne avant la percée des gaz d'injection aux puits de pro- duction; La température des réactions catalytiques ayant lieu "in situ" peut être controlée automatiquement en ré- glant-la composition, non steuchiométrique, des réactifs alimentant le réacteur de fond. La nature des catalyseurs employés dans le réacteur de fond dépend du choix des réac- tions catalytiques qui s'y produisent et de la nature de ces réactifs. Dans tous les cas, ces réactions sont large- ment exothermiques, et leurs produits sont entièrement en phase gazeuse à la température du réacteur de fond.L'ef- fluent du réacteur contient touJours des-concentrations élevées d'hydrogène et de vapeur d'eau. Les autres compo- sants sont en majeure partie solubles dans l'huile. Le catalyseur dans le réacteur de fond est ou bien solide,en lit fixe, ou bien liquide ou solide, en suspension. Le puits d'inJection est de préférence horizontal et situé près du mur de la couche pétrolifère. Dans tous les cas, l'un des réactifs alimentant le rêacteur de fond( vapeur, eau chaude ou oxygène) est amené par un tubage séparé, tan- dis que les autres réactifs ( C00, H2, ou leur mélange) sont amenés par l'annulaire tubage-colonne. Dans le cas d'un réacteur vertical, ou le catalyseur est en suspension, ce dernier est amené par un deuxième tubage. Les deux tubages peuvent être utilisés de façon intermittente pour faire cir- culer la suspension de catalyseur Jusqu'en surface lorsque celle-ci a perdu son efficacité, et pour la remplacer par une suspension de catalyseur neuf ou régénéré. Du matériel pétrolier ordinaire (vannes de circulation, packers, cou- lisses, etc...):est utilisé a cet effet pour connecter le réacteur de fond respectivement aux tubages, colonne et puits d'injection horizontal. Le puits horizontal d'injection est foré soit dans la zone à huile proprement dite, soit dans l'aquifère voisin, près du contact eau-huile. Lorsque le mur de la couche pé- trolifère est constitué par une argilite, le puits horizon- tal peut aussi être foré dans l'argilite à proximité immédi- ate de la surface de contact et à condition que des commu- nications puissent être établies avec la zone à huile par l'intermédiaire.de fractures ou perforations verticales. La réduction de viscosité de l'huile lourde et l'abaisse: ment de sa densité au contact du mélange gazeux injecté danm.l réservoir résultent des phénomènes suivants qui in- terviennent successivement ou simultanément: - échauffement de l'huile par la vapeur humide se condensant et par la chaleur dégagée par l'hydrogénation (réaction exothermique) - augmentation du volume spécifique de l'huile par dissolu- tion de gaz solubles (CH4, 002) ou de vapeurs solubles (methanol,) présents dans le mélange gazeux inJecté ou produits localement (OH4) par l'hydrogénation de l'huile lourde. - hydrogénation catalysée par les métaux lourds (Ni, V, etc).. présents initialement dans l'huile lourde et dans les mi- néraux argileux de la roche réservoir. la vitesse de réac- tion de l'hydrogénation par l'hydrogène gazeux est déter- minée par la température ainsi obtenue et par la pression du réservoir. Cette dernière est maintenue à une valeur aussi élevée que possible. L'eau de formation du réservoir est déplacée par les fluides injectés et par le gonflement de l'huile lourde ac- compagnant la dissolution de gaz solubles. L'huile hydrogé- née, de viscosité réduite, devient alors mobile et s'écou- 301e avec la vapeur et les gaz d'injection pour occuper.l'es- pace poreux libéré par l'eau déplacée. Il se forme ainsi une zone à saturation élevée en huile fluide dont l'étendue s': accroit autour du puits d'inJection. Selon une forme de réalisation préférentielle, le puits d'injection peut alternativement servir aussi de puts de production (mode opératoire "huff and puff").Dans une au- tre variante, le puits d'inJection est entouré de plusieurs puits de production forés verticalement en différents points situés autour du puits d'injection, ou bien forés horizonta- lement dansune direction parallèle i celle du puits d'injection. four faciliter le drainage de l'eau de formation et pour ac- croitre le gradient de pression provoquant l'écoulement d' huile fluide, les puits de production sont soumis au pompage ou à l'extraction au gaz.La communication entre puits d'injec- tion et puits de production peut en outre être améliorée par les procédés habituels, tels que la fracturation hydraulique. Sous les effets combinés de l'injection et du pompage, un écoulement est établi dans le réservoir. Les fluides arri. vant aux puits deZproduction sont successivement riches en eau de formation et eau de condensation de la vapeur injectée puis riches en huile fluide et en gaz. Le débit en huile des puits de production passe par un maximum puis décline & cau- se de la ségrégation par gravité de la vapeur et des gaz injectés qui tendent monter vers le toit de la couche d' huile lourde et -. faire une percée dans les puits de produc- tion. Le déclin de la production peut être ralenti par di- vers procédés connus tels que l'injection de ciment dans la partie haute des puits de production verticaux après la percée des gaz. Cela permet en effet d'améliorer le balayage d0 par les gaz et de contacter ainsi une fraction plus impor- tante de l'huile en place, afin de la soumettre à l'hydrogé- nation avant que le débit des puits atteigne la limite infé- rieure de rentabilité. La récupération de l'huile dans la totalité d'un gisement est obtenue par la combinaison de plusieurs ensembles grou- pant des puits de production, verticaux ou horizontaux, autour d'un puits d'injection, suivant une géométrie appro- priée. Le mème resultat peut aussi être obtenu par l'emploi de plusieurs puits horizontaux fonctionnant alternativement O en injecteurs et en producteurs. La distance entre puits est déterminée par descalculs qui tiennent en compte les flux de chaleur, la distribution des températures, la vitesse d'hy- drogénation dans chacun de ces ensembles, au cours de la pé- riode d'exploitation économique des puits, et la distribution D5 des écoulements de fluides (gaz, huile et eau), pendant cette période. L'orientation des puits horizontaux est de préférence perpendiculaire à celle des réseaux de fractures naturelles du gisement lorsque ceux-ci existent. Lorsque -es puits horizontaux sont utilises pour la nro- duction, en association avec des puits d'injection parallèles les puits de Production sont de pr:f rence forks une dis- tance verticale du mur de la couche suffisante pour réduire la production d'eau par cr,ô 'ine'o (' wteó c PFLISúNTATION DES DESSINS Les dessins annexes illustrent l'invention: La figure 1 représente un schéma du procédé de récupération de l'huile lourde montrant la circulation des fluides au-des- sous du sol aussi bien qu'en surface. La figure 2 est une carte indiquant les positions respec- tives du puits d'injection horizontal et de plusieurs puits de production verticaux, ainsi que l'emplacement des installa- tions de surface nécessaires A la production et au transport des fluides alimentant le reacteur de fond, et celles néces,.. saires à la séparation ou à la valorisation de l'huile. La figure 3 représente une coupe verticale d'un réacteur catalytique de fond vertical dans lequel le catalyseur est en suspension, et la connection du réacteur à un puits d' injection horizontal. La figure 4 est une coupe longitudinale de la partie hori- zontale d'un puits d'injection comprenant un réacteur à lit fixe de catalyseur et un système de controle automatique des dSbits au fond. La figure 6 est un schéma des installations de surface nécessaires à la production d'un couple de réactifs dans lequel l'hydrogène est obtenu comme sous-produit de la con- version du gaz naturel. La figure 7 est un schéma de procédé montrant les divers 53 flux entrant et sortant des installations de surface neces: saires la production des réactifs lorsque le combustible utilisé est du uaz Naturel. La figure o est un schéma de procédé des installations de surface nécessaires à la production des réactifs lorsque le combustible utilisé est du coke ou du charbon. La figure 9 est un schéma de procédé des installations de surface nécessaires à la production des réactifs lorsque le combustible utilisé est du fuel lourd. La figure 10 est une carte montrant l'emploi de puits de production horizontaux recoupant un réseau de fractures ver- ticales pour remplacer les deux rangées de puits verticaux de la figure 2. la figure 1! est une coupe verticale montrant les cotes relatives des puits horizontaux d'injection et de produc- tion au sein de la couche pétrolifère dans le cas de la figure 10. DESCRIPTION DU PROQEDE CHIMIQUE AU FOND Une étape nécessaire pour former un front d'huile fluide est l'inJection dans le gisement d'un mélange d'hydrogène,de va- peur de haute qualité et de gaz solubles dans l'huile.Ce mé- lange est injecté à travers les perforations de la colonne d'un puits horizontal.La chaleur nécessaire à la production de vapeur de haute qualité à la cote du gisement est fournie en majeure partie par une réaction exothermique produite dans un rtacteur catalytique de fond.Le catalyseur utilisé est soit sous forme de suspension,soit en lit fixe de parti- cules solides.L'alimentation en réactifs du réacteur de fond s'effectue par un ou plusieurs tubages,de préférence concen- triques.Les réactions catalytiques qui conviennent à cette application doivent avoir les caractéristiques suivantes a)Elles produisent de la vapeur d'eau,ou de l'hydrogSène,du gaz carbonique ou n'importe quel gaz ou vapeur très soluble dans l'huile lourde,tel que le m6thane,leà hydrocarbures 16- gersle méthanol,etc... b)Ces réactions sont soit indépendantes de la pression,soit favorisées par celle-ci. c)Le taux de conversion en une seule passe est élevé,à la pression du gisement et à la température de la réaction. d)La température de réaction est telle que l'eau en contact thermique avec le catalyseur se vaporise à une pression éga- le ou supérieure à sa pression partielle dans le mélange in- jecté dans le réservoirYar conséquent la température de réac- tion dépend de la pression de gisement et de la composition du mélange injecté.Pour une pression partielle de 100% la température est donnée par la relation approchée (1): profondeur(mètres)/10,5 >(température( C)/100) 4........(1) Dans cet exemple,à 1000 m de profondeur la température maximale est 3120 C et à 2000 m elle est de 57200 C.Ces tempé- ratures sont encore nettement inférieures à celles produites par les bruleurs dans des chaudières de fond.De ce fait les risques de corrosion sont plus faibles. e)Des produits de la réaction,au contact avec l'huile lourde et l'eau de formation du gisement ne forment pas de dépots solides susceptibles d'obturer les pores du réservoir ou de cimenter les catalyseurs employés. f)Les catalyseurs utilisés résistent & l'eau. g)Les catalyseurs utilisés ne sont pas désactivés de façon permanente par les fluides du gisement qui peuvent acciden- tellement refluer dans le réacteur de fond. h)La réaction catalytique exothermique est réversible et sa température est controlable par réglage des débits d'eau et d'au moins un des réactifs alimentant le réacteur de fond. i)Le catalyseur a une longue durée de vie. A titre d'exemples,les réactions suivantes présentent des caractéristiques acceptables: -l'oxydation de l'hydrogène gazeux: H 2 + 1/2 02 = H20 (ZW4 =- 2'-8 KJ /g.mole).......(2) -la réaction de production du gaz à l'eau: il + C3O C02 + H2 (do=- _ KJE /g.mole)....... (5) -les réactions de méthanation: OC + 5 H2 =C!Y + 1120 (n =- 206 KJ/g. mjole)..... (4) C02 + 4 112 CH4 + 2 H20 (AH =- 165 KJ /g.mole)..(5) -les réactions de Fischer Tropsch: O + H2 C02 + (-C2-) (AH=- 184 KJ/g.mole).. (6) C0 + 2 H2.-_H20 + (-CH2-) (HE =-: 1l6 RJ/g.mole)..(7) -la synthèse du méthanol: 2 H12 + CO -C1H0OH (H =- 96 KJ/g.mole)...........(8) Il est évident à 1' homme de l'art que d'autres réactions catalytiques peuvent également être utilisées dans le même esprit sans quitter le domaine de l'invention. Aux très grandes profondeurs,la réaction (2) est la réac- tion préférée parce que les risques de corrosion sont très réduits.Dans ce cas l'oxygène est liquéfié,pompé à la pres- sion requise et re-vaporiséoL'eau nécessaire au controle de la température de réaction est amenée au réacteur par 1' espace annulaire séparant le courant d'oxygène gazeux du courant d'hydrogène.A l'heure actuelle les compresseurs d' hydrogène ont une pression de sortie limitée à environ bars,ce qui limiterait l'application de cette réaction une profondeur voisine de 1500 m.Bien que cette profon- deur soit largement supérieure à celle des gisements soumis & 1' injection de vapeur conventionnelle,il est possible d' atteindre des pressions d'hydrogène plus élevées par liqué- faction et pompage suivi de re-vaporisation,comme pour 1' oxygène. Pour les applications moins profondes les réactions (5), () et (5) peuvent être préférables,malgré les risques plus grands de corrosion par le 002.Il y a alors intérêt à main- tenir l'eau de refroidissement du réacteur de fond séparée du flux alimentaire en C02 (réaction 5). Ceci exige un con- trole précis des débits de ractifs et d'eau dans le réac- teur de fond. Parmi les catalyseurs convenable pour la réac- tion (2), l'oxydation de l'hydrogène gazeux, on peut citer en particulier les métaux (Pt, Pd, Ni, Rh, Co, etc...) déposés sur un oxyde réfractaire servant de support, les oxyv- des des métaux de transition (CoD 04, 1in 02, NiO, Cu 0, etc) les oxydes mixtes (NiCo204, CuCo204,etc..), et les carbures (WC,CrYC3, Po2C, etc...). L'efficacité relative de ces cata- * lyseurs est indiquée par GK Boreskov dans le chapitre 2, volume 3, de Catalysis Science and Technology, édité par I.R. Anderson et S. Boudart (bpringer Verlag New-York 1982). Les catalyseurs disponibles dans le commerce comprennent en par- 17 ticulier C-55 (Pt-Ni sur Alumine), C->4 (Pd sur Alumine ac- tive) fournis par Catalysts and Chemicals Ilnc., ainsi que les catalyseurs de Pd, Pt, et Rh sur supports fournis par satthey bishop mnce. es catalyseurs convenables pour la réaction (3) comprennent les Perzo-chromes, ZnO-CuO, et plus générale- ment tous les catalyseurs de conversion du gaz à l'eau.Lescata- lyseurs industriels disponibles includent C-18-5-02 (CuO sur Alumine) fourni par Catalysts and Chemicals Inc. et 15- 14(oxyde de fer, Chromie) fournipar Katalco Corp. Les catalyseurs convenables pour la réaction (4) et la réaction (5) comprennent tous les catalyseurs connus de mé- thanation, en particulier le Ruthénium, le Rhodium, le Nickel sur support d'alumine ou de carbone. Pour les réactions (6) et (7) les propriétés catalytiques des carbures, nitrures, et carbonitrures de fer sont bien j0 connues, ainsi que celles des métaux des groupes 8 et 6B, sur support d'alumine et de Th02, avec et sans promoteurs ( métaux alcalins). Les catalyseurs pour la réaction (8) sont également bien connus. Ils comprennent les oxydes mixtes de Or et d'autres J5 métaux de transition. Leur sélection pour l'application pré- sente est déterminée surtout par leur capacité a fournir un taux de conversion élevé en une seule passe, ainsi que par leur durée de vie. DESCRIPTION DES PROCEDES UTILISES EN SURFACE Selon une forme de réalisation préférentielle, les réactifs alimentant le réacteur de fond résultent de la conversion du gaz naturel en hydrocarbures liquides qui peut être re- présentée par la réaction (9): 6 0CEH$C6 H6 + 9 H2(9) L'hydrogène peut également être fourni par la conversion en hydrocarbures liquides des composants lourds du gaz naturel illustrée par la réaction (10): 3 C2 H6-.6 H2 + 06 6 (loY Ces procédés includent la déshydrogénation thermique (pro- &édé Pyb&tô) ou la déhydro-cyclo-dimérisation (procédé Cyclar) des matières premières telles que le propane et les butanes. L'avantage principal de ces procédés, illustrés sur la fi- gure 6 est qu'ils produisent également un solvant (hydro- carbures légers) qui peut être mélangé & l'huile lourde pro- duite.Celle-ci, en dépit de l'hydrogénation "in situ" reste plus visqueuse que les pétroles bruts ordinaires, et elle est de ce fait plus difficile à transporter. Son mélange avec un solvant la rend compatible avec les spécifications habi- tuelles du transport par Oléoduc. Ces types de procédés n'ont pas encore atteint le stade du développement industriel tandis que les procédés indiqués sur les figures 7, 8, et 9 sont utilisés dans de nombreuses installations industrielles, depuis plusieurs années pour la production d'hydrogène, de CO et de vapeur. A titre d'exemple, différents combustibles bon marché ont été envisagés, correspondant aux réactions globa- les suivantes: n CH4 + 02 -_nCO + 2H2u t 2(n-2) Ha (11) pour le proceaé de la figure 6, basé sur l'oxydation arti- elle du méthane, et 3C + 02-+ H20 _3C0 + H2 (12) pour le procédé de la figure 7, basé sur le vapo-reformage du coke ou du charbon. Le coke peut être le sous-produit du raffinage de l'huile lourde,obtenu par l'application du procédé Flexicoke, par exemple, sur une partie de l'huile produite. Cette valorisation - pour but de fournir des nyuo- carbures liquides légers pour faire un mélange avec l'huile lourde qui soit facilement transportable. Des réactifs convenables sont également fournis par la réac- tion: n(CH2) + 02 + H20-- n CO + 3 H20 + (n-2) H2......... (13) pour le procédé décrit sur la figure 8,basé sur le reformage autothermique des résidus pétroliers lourds. Dans tous les cas,il est important d'utiliser un combusti- ble disponible à bon marché sur le site du gisement car cela représente un élément majeur du cout de production de l'huile lourde.Les procédés connus de récupération des huiles lourdes par injection de vapeur exigent souvent de bruler dans les chaudières une part importante de l'huile produite.Les fumées de ces chaudières constituent une source de pollution atmos- phérique.Lorsque le coke de raffinage est utilisé pour la production des réactifs,une part plus faible de la valeur de l'huile produite est ainsi dépensée.En outre la pollution atmosphérique est réduite du fait que tous les produits nocifs sont injectés dans le réacteur de fond et convertis en subs- tances non polluantes (C02,CH4). L'intégration des unités de valorisation de l'huile lourde avec les installations nécessaires à la production des réac- tifs pour le réacteur de fond et avec les installations de séparation d'huile permet de faire des économies importantes et d'améliorer le bilan énergétique global.Alors que,dans le procédé courant d'injection de vapeur les chaudières sont de préférence dispersées sur le champ à proximité des têtes de puits d'injection,la présente invention permet de concentrer la plupart des installations en un seul endroit afin de rédui- re les couts opératoires. Dans les champs ou plusieurs couches pétrolifères superposées existent à différentes profondeurs,il peut être avantageux de combiner divers procédés de récupération.Par exemple,les réser- j5 voirs peu profonds peuvent être exploités avec un réacteur de fond utilisant la réaction (3) tandis que les couches très profondes utilisent un réacteur basé sur les réactions (2) ou (-).Les huiles lourdes produites par les différentes couches peuvent être mélangées dans toutes les installations de trai- tement en surface. Une telle combinaison peut être déduite de la figure 1, ou, pour simplifier, on n'a indiqué qu'un seul couple de réactifs produit à partir des installations de surface, et injecté dans un seul réacteur de fond. Dans ce cas, les réactifs 1 et 2 pourraient être par exemple CO et vapeur, plus l'eau de refroidissement et dans un autre cas H2, 02 plus de l'eau. A titre de simplification également la figure 1 ne présente qu'un seul puits de production vertical, alors gu'ilen faut généralement plusieurs. Un ou plusieurs puits de production horizontaux peuvent également être subs- titués au puits vertical de la figure 1. La figure 2 montre les emplacements (en plan) des instal- lations de surface et de subsurface respectivement, comprenant un puits d'injection horizontal (1) et plusieurs puits de pro- duction verticaux (2) associés à celui-ci. Les tuyaux de col- lecte (3) des puits de production alimentent l'unité de sé- paration qui fournit une partie (4) de sa production d'huile lourde (H.0.) aux installations de valorisation. Le résidu (5) du procédé de valorisation sert de combustible aux instal- lations de préparation des r&actifs. L'huile valorisée (6) et l'huile lourde restante (7) sont ensuite mélangées pour être expédiées par l'oléoduc (8). La figure 5 montre le réacteur ' vertical à catalyseur en suspension utilisé par exemple pour la réaction (2). L'alimentation en oxygène s'effectue par le tubage central (9). L'eau est introduite par l'annulaire entre les deux tubages concentriques. L'alimentation en hydrogène est effectuée par l'annulaire entre le second tubage (9) et la colonne (11).Une garniture 6étanche(12)sépare le haut du puits du réacteur de fond (13). Un système de vannes à ressort (14) actionnées de la surface par l'envoi d'une masselotte ou--' un cable électrique et des outils appropriés permet d'établir la communication entre le tubage central et chacun des deux espaces annulaires, ainsi que la communication entre l'annu- laire extérieur au dessus de la garniture et l'annulaire-a,. p5 autour du réacteur de fond. La conception et le fonctionnement de ce genre die vanne de fond sont bien connus de l'homme de l'art. On ne décrira donc pas ce système en détail, mais les fonctions,u'il doit remplir seront analysées comme suit: Dans le mode d'injection, quand le réacteur de fond est en opération normale, la vanne est dans la position indiquée sur la figure 5,avec l'hydrogène débitant à tra- vers le packer (12) dans l'espace annulaire entre la paroi externe du réacteur (13) et,de.là,vers le bas du réacteur ou ce gaz fait fonctionner des distributeurs,chapeaux-àbul- les paà-exemplq'.L'oxygène est introduit en partie basse du catalyseur en suspension (15) ou il réagit avec les bulles d'hydrogène enprésence du catalyseur.Le niveau de liquide (16) est maintenu constant par l'ajustement automatique du débit d'eau dans l'espace annulaire et dans le réacteur.La vapeur d'eau produite dans le réacteur et celle produite à partir de l'eau injectée s'écoulent dans l'espace annulaire entre la colonne cimentée (11) du puits et le réacteur (13) et,de là,la vapeur entre dans le puits horizontal d'injec- tion (17).Le système automatique decontrole du niveau liqui- de n'est pas indiqué en détail.Les spécifications relatives à son fonctionnement sont données dans le tableau 1. Pour passer du cycle d'inJection au cycle de production du puits,le système de vannes a ressort est déclenché de la surface par uneou plusieurs masselottes ou-.pa-des outils spéciaux descendus par cable dans le tubage central.Les po- sitions des vannes sont telles que la séquence suivante des opérations peut être réalisée: a)l'oxygène est déplacé par de l'azote injecté dans le tuba- ge central, b)de l'eau est injectée dans le réacteur et dans l'espace annulaire extérieur afin de purger le puits de l'hydrogène qu'il contient, c)la communication est fermée entre l'espace annulaire exté- rieur au dessous de la garniture-tancheet le dome vapeur-, du réacteur de fond.La communication est établie entre les espaces annulaires extérieurs au dessus et au dessous de la garniture d'étanchéité. d)la pression de l'annulaire extérieur au dessusde:la garni- tureest réduite en'euvrntla communication avec le tubage central ou de l'azote est injecté pour alléger la colonne d'eau.Cela permet à l'huile fluide du réservoir de s'écouler dans le puits horizontal et,de la,autour du réacteur de fond pour atteindre l'espace annulaire extérieur au dessusde-la garniture étanche.ar injection d'azote ou d'un autre gaz on peut alléger la colonne d'huile et permettre son écoule- ment en surface. A la suite de ce cycle de production le système de vannes à\ ressorts est de nouveau déclenché de la surface pour permettre de circuler la suspension de catalyseur jusqu'en surface par l'annulaire entre les deux tubages. Une fois le réacteur rechargé avec une suspension de catalyseur neuf, le système de vannes à ressorts est remis en position initiale pour préparer un nouveau cycle d'injec- tion de vapeur et d'hydrogène dans le réservoir. Pour déclen- cher la réaction le réacteur est d'abord réchauffé par une circulation d'eau chaude sous pression, établie entre l'annu- laire extérieur au dessus de la garniture et l'intérieur &uréao- teur, avec évacuation par l'annulaire séparant les deux tu- bages.Une fois que le réacteur a atteint une température suffisante pour le démarrage de la réaction catalytique d' oxydation de l'hydrogène, la circulation d'eau chaude est stoppée et l'injection des flux d'oxygène et d'hydrogène est reprise commençant ainsi un nouveau cycle d'injection dans le réservoir. Par exemple, les fractions molaires d'oxygène, hydrogène et eau lourde dans les flux alimentant le réacteur sont les suivantes: 02 0.05 E2 0.55 1120 0.40 Les conditions d'injection sont: Pression: 135 bars Température: 55338 00 Pour chaque mole entrant dans le réacteur, il sort: vapeur: 0.50 mole 3>0 H2 C.45 mole Bien que le fonctionnement du réacteur ait été décrit pour la réaction (2) un réacteur semblable peut être utilisé pour les réactions (3), (4), (5), (6) ou (7). Dans le cas de la réac- tion (5), l'injection de vapeur est effectuée par le tubage central. L'annulaire entre les deux tubages est utilisé comme séparateur eau/vapeur. Le réactif CO est injecté dans l'es- pace annulaire extérieur.Pour les réactions (4), (5), (6) et (7) les réactifs oxygénés (00, C02) s'ils sont obtenus à l'état pur, sont de préférence injectés par le tubage central. L'eau est injectée par l'annulaire séparant les deux tu- bages. La température de réaction est controlée en réglant les débits relatifs d'hydrogène, de C00, 002, et d'eau à 1' entrée du réacteur. Les figures 4 et 5 montrent un autre type de réac- teur de fond dans lequel le catalyseur est disposé en lit fixe de préférence dans le puits d'injection horizontal lui-même. La figure 4 est une coupe longitudinale, et la figure 5 une coupe transversale de ce réacteur combiné avec un puits d'in- jection. Dans ce cas le puits d'inJection ne peut plus être utilisé alternativement pour la production d'huile fluide (cycle "huff and "puff"), mais seulement comme inJecteur. L'huile fluide est alors balayée vers des puits de production séparés, non indiqués sur ces figures. Ce type de réacteur de fond est particulièrement adapté aux réactions (3) à (8) qui procèdent à des vitesses plus faibles que la réaction (2) à partir de réactifs gazeux. L'eau et au moins l'un des réactifs (vapeur, CO ou CO?) sont alors injectés dans le réacteur par au moins un tubage perforé (18). Les réactifs gazeux (H2 et 0 par exemple) peuvent également ètre inJectés sous forme de mélange, l'eau étant amenée séparément. Le tubage (18) est situé situé dans la colonne perforée du puits horizontal et se trouve en partie basse. Il porte des perforations placées dans le quadrant supérieur seulement. Les particules!.de cata- lyseur (19) sont tassées dans l'espace annulaire autour de ce tubage. A titre d'exemple, les flux alimentaires entrant dans le réacteur ont la composition globale suivante: 0GO 0.30 (fraction molaire) vapeur 0.30 eau 0.40 (correspondant à une qualité ou titre, de vapeur de 57%). ?Par exemple, la pression d'in- jection est de 68 bars, correspondant à un réservoir situé à une profondeur d'environ 700m. Si l'on supposeque le ren- dement de conversion est de 90% dans le réacteur, le flux inJecté dans le réservoir a la composition suivante: CO 0.03 (fraction molaire) 002 0.27 H2 0.27 vapeur surchauffée 0.43 tans ce cas, l'apport de chaleur au réservoir est augmenté dans un rapport supérieur ê 1.-45 relativement à celui du mélange eau/vapeur entrant dans le réacteur de fond. Pour les réactions (4) à (c) l'hydrogène,en excès par rapport à l'alimentation en réactifs oxygénés, est injecté dans l'espace annulaire. Une partie du débit d'hydrogène ré- agit avec le réactif oxygèné (00 ou C02). Les produits de la réaction, en phase gazeuse, ainsi que l'excédent d'hydrogène pénûtrent verticalement dans le ràservo.r par les perfora- tions de la colonne. La chaleur de la réaction vaporise aus- si de l'eau (qui peut être pré-chauffée) injectée par le tubage. La vapeur produite traverse le lit de catalyseur et pénètre dans le réservoir par les perforations de la colonne. Pour la réaction (3), le flux de réactif C0O peut être injecté soit dans l'espace annulaire comme l'hydrogène, soit m'langé à la vapeur dans le tubage.Lea garniture(12)isole.Un controleur de niveau d'eau (18) ajuste les débits relatifs d'eau et de réactifs selon les spécifications du tableau 1. Pour démarrer la réaction, le lit de catalyseur est pré-chauffé par injection de vapeurt suivie de l'injec- tion du flux de CO quand la catalyseur a atteint la tempéra- ture nécessaire pour que la réaction commence. Le démarrage des réactions (4) et (8) est obtenu par un chauffage éléctri- que de fond (non indiqué) ou par l'emploi de mélanges hyper- goliques. La figure (6) est un schéma de procédé montrant l'utilisation des produits d'une installation de surface fournissant de l'hydrogène comme sous-produit d'une usine de conversion du gaz naturel. Le flux d'hydrogène est comprimé la pression requise au moyen d'un compresseur (20). L'oxy- gène est obtenu sous forme liquide à partir d'une usine de séparation cryogènique de l'air. Il est ensuite pompé avec une pompe cryogénique (21) et revaporisé dans l'échangeur thermi.ue (22). Le procédé fournit un seul couple de réactifs (H2 et 02), plus de l'eau. En outre, les sous- produits de cette usine sont d'une part l'azote qui est rejeté à l'at- rosphère, utilisé comme gaz inerte, ou encore utilisé pour la synthèse de l'ammoniac, et d'autre part un flux d'hydro- carbures li--uides résultant de la conversion du gaz naturel, q-ui est mûlangé à l'huile lourde produite pour en réduire la viscosité.]es matières premières sont respectivement le gaz naturel (ou GPL), l'air et l'eau. La figure 7 est un schéma de procédé montrant la production simultanée de deux couples de réacties: H2 et 02, plus de l'eau CO et vapeur, plus de l'eau Chaque couple de réactifs est injecté dans un réacteur de fond séparé: Les deux réacteurs peuvent être respectivement du type à catalyseur en suspension (comme sur la figure 5) et du type à lit fixe de catalyseur (comme sur la figure 4). Les matières premières sont encore le gaz naturel, l'air et l'eau. Ce procédé fournit en outre comme sous-produit de 1' azote. Le proc&dé est basé sur l'oxydation partielle du gaz naturel dans un réacteur à haute pression (25). L'effluent du réacteur fournit de la chaleur à une chaudière (24) avant d'être envoyé à un dessicateur (25). L'effluent gazeux sec est alors envoyé à une installation d'extraction de CO (26) utilisant par exemple le procédé COSORB. Après extraction du CO l'effluent ne contient plus que H2, C02 et du gaz naturel non converti. L'hydrogène est extrait dans l'unité (27), par exemple, par le procédé PSA (pressure swing adsorption). De gaz résiduel (28) contenant seulement CH4 et 002 est recyclé vers le réacteur d'oxydation partielle. L'alimentation en oxygène du réacteur d'oxydation partielle est fournie par une usine cryogénique de séparation de l'air, le résidu riche en azote étant reJeté à l'atmos- phère. D'autres procédés de préparation du gaz de synthèse (syngaz) peuvent être utilisés également D'autres procédés d'extraction du CO, comme par exemple la séparation cryogé- nique, peuvent être substitués aux procédés COSORB et PSA, mais dans ce cas l'extraction préalable du 002 est nécessaire. Elle est réalisée par des procédés connus de l'homme de l'art. La figure 8 est un schéma de procédé pour la proS- duction simultanée de deux couples de réactifs, comme la figure 7. Il est basé sur la production de gaz a l'eau à par- tir de houille ou de coke obtenu par exemple comme sous- produit de la valorisation de l'huile lourde dans une instal- lation de Flexicoking (non indiquée). L'effluent du réacteur (29) est soumis aux même procédés (24), (25), (26), et (27) nue ceux de la figure 7. Le flux recyclé (28) est mainte- nant riche en C0?. Les produits de la riact on, CO, H2, et 0O sont obtenus à une pression plus faible que dans le procé- dé de la figure 7 et ils doivent être comprimés dans les c ompresseurs (0) , (31), et (32) respectivement. D'autres procédés connus utilisant l'air au lieu d'oxygène pur sont aussi applicables, y compris ceux utilisant des fours à tubes de vapo-reformage À La figure 9 montre un schéma de procédé pour la préparation des mêmes réactifs, basé sur le reformage auto- thermique des résidus pétroliers lourds. Les flux alimen- taires dans le réacteur de reformage sont respectivement: résidu pétrolier lourd, vapeur et oxygène; le reste du pros, cédé est identique à celui de la figure 8. Les figures 10 et 11 sont respectivement une carte et une coupe verticale montrant les emplacements respectifs d'un puits d'injection horizontal (33) et de deux puits de production horizontaux, (34) et (55), forés perpendiculaire- ment à un réseau de fissures verticales (36). Les fronts respectifs de l'hydrogène (57), de la vapeur se condensant (38), et de l'huile fluide (39), sont indiqués. Alors que quelques formes de réalisation de l'invention ont été décri- tes en détail de nombreuses autres combinaisons et modifi- eations sont possibles sans quitter l'esprit et le sujet de la présente invention. Toutes ces combinaisons et modifica- tions sont couvertes par les revendications ci-jointes. Les réactions chimiques intervenant dans le phénomène d'hy- drogénation "in situ" peuvent varier avec la composition de l'huile lourde, la pression du gisement, le type de roche j0 réservoir. Elles comprennent en particulier l'hydrocraquage l'hydroisomérisation, l'hydrodealkylation, l'hydrodesulfuri- sation, etc... Leurs effets conjoints sont dans tous les cas de réduire la viscosité de l'huile lourde et sa densité. Le terme "hydrogénation" dans les revendications ci-jointes >5 couvre l'ensemble de toutes les réactions oui contribuent à rendre fluide l'huile lourde ou l'une de ses fractions. L'injection de "gaz et vapeurs solubles dans l'huile"dans le réservoir qui fait partie de certains des procédés de ré- cupération présentement décrits et revendiqués s'accompagne d'une dissolution partielle dans l'eau de formation. Il peut en résulter une réduction de la tension interfaciale et un changement de la mouillabilité de la roche réservoir. Ces effets qui peuvent contribuer à la récupération de 1' huile fluide sont inclus dans le procédé ici revendiqué. Différents produits chimiques, tels que les amines que l!on peut fabriquer en surface) partir des mèmes mati- ères premières, peuvent ètre aJoutés à l'eau entrant dans le réacteur de fond, afin de protéger les métaux contre la corrosion et d'accroitre l'efficacité des catalyseurs.d'hy- drogénation naturellement présents dans les huiles lourdes et dans certaines roches réservoir. Ce phénomène est bien documenté dans les pages 152 à 155 du livre "Chemistry of Catalytic Hydrocarbon conversions" de Herman Pines, Academic Press, 1981, New-York. Les procédés.de préparation de ces produits chimiques sont inclus dans les procédés utilisés en surface pour la production des réactifs injectés dans le réacteur de fond pour réaliser "in situ" l'hydrogénation de l'huile lourde. TABLEAU 1 Fonctionnement du système de controle des débits au fond Le fonctionnement des vannes réglant les débits est déter- miné par au moins deux capteurs mesurant respectivement: a)le niveau de liquide dans le réacteur:L b)la température du catalyseur:T Les lecturesdes capteurs sont comparées automatiquement aux valeurs minimum et maximum choisies pour ces paramètres: Lmin et Lmax,Tmin et Tmax. Le fonctionnement est décrit à titre d'exemple pour la réaction(2): Si L > Lmax et T4Tmin, les vannes d'alimentation sont dans les positions suivantes: 02 ouvert, H2 ouvert, eau ouvert. Si LILmax et T>Tmin, les vannes d'alimentation sont dans les positions suivantes: 02 fermé, H2 ouvert, eau ouvert. Si L Lmax et TTmax, la vanne de sortie de vapeur est ouverte et les vannes d'alix mentation sont dans les positions suivantes: 02 fermé, H2 ouvert, eau fermé. Si L ILmax et Tmin la vanne de sortie de vapeur est fermée ét les vannes d'ali- mentation sont dans les positions suivantes: 02 fermé, H2 ouvert, eau fermé. Des conditions semblables s'appliquent aux réactions(3)à(8). REVENDICATIONS 1/ Un procédé pour la récupération de l'huile lourde conte- nue dans des roches réservoir aux profondeurs supérieures à 300m, caractérisé en ce que: a- il comporte des installations de surface produisant divers réactifs chimiques gazeux et de l'eau qui sont inJectés dans un puits et transférés à un réacteur de fond par l'intermédiaire de tubages d'alimentations b- ces réactifs et l'eau, en présence d'un catalyseur approprié sont convertis, selon une réaction exother- mique réversible, en un mélange gazeux contenant de l'hydrogène et de la vapeur d'eau de haute qualité à une température telle qu'à la pression requise pour 1' injection de ce mélange dans le réservoir, l'hydrogé- nation de l'huile lourde puisse commencer et progresser à une vitesse suffisante pour approcher de l'équilibre pendant la durée de production de l'huile contenue dans l'aire de drainage associée au puits d'injection, caprès avoir été au contact du catalyseur, le mélange gazeux sortant du réacteur de fond à haute pression pénètre dans le réservoir ou il entre en contact avec l'huile lourde pour former autour du puits d'injection une zone mobile dont le rayon augmente avec le temps, remplie d'huile fluide s'écoulant librement vers le ou les puits de production associés au puits d'injection. 2/ Un procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les réactifs chimiques, y compris l'eau, produits dans les installations de surface et inJectés ensemble présentent une composition non stêuchiométrique vis à vis de la réaction catalytique se produisant dans le réacteur de fond et en:ce que leurs propriétés physiques sont déterminées par un ou plu- sieurs des procédés chimiques suivants: - la conversion du gaz naturel, l'aromatisation des gaz de pétrole liquéfiés(GPL), - l'oxydation partielle du gaz naturel, - le reformage catalytique à la vapeur et le pro adédu gaz à l'eau, if' 2593854 - la séparation des composants de l'air, - la préparation des eaux dg chaudière, - la production de vapeur, - la compression des gaz;procédés connus qui sont utilisés en surface et utilisent comme matières premières l'eau, l'air et au moins l'un des combustibles de la liste suivante: - le gaz naturel ou ses composants, la houille ou le lignite, - le coke, - les résidus pétroliers lourds dont certains peu- vent être obtenus comme sous-produits des trai- tements de valorisation de l'huile lourde. / Un procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le mélange gazeux produit dans le réacteur de fond contient, en plus de l'hydrogène et de la vapeur de haute qualité, des gaz ou vapeurs solubles dans l'huile tels que le gaz carboni- que, le méthane, les hydrocarbures légers et le méthanol. 4/ Un procédé selon les revendications 1 ou 3 caractérisé en ce que la réaction catalytique réversible ayant lieu dans le réacteur de fond satisfait aux conditions suivantes: a- elle produit H20, H2, C02, ou des gaz ou vapeurs solu, bles dans l'huile, b- elle est indépendante de la pression ou favorisée par les pressions élevées, c- le taux de conversion en une seule passe est élevé, à la pression du réservoir et à la température de réaction, d-la température maximale de réaction est égale à 100 fois la racine quatrième de la fraction: profondeur en mètres divisée par 10.5; elle peut en outre être controlée par aJus- tement des débits d'eau et de réactifs, e- il se forme peu(ou pas)de dépota solides quand les pro- duits de la réaction sont en contact avec l'huile lourde et l'eau de formation du gisement, f- le catalyseur a une longue vie; il n'est pas affecté par l'eau et n'est pas empoisonné de façon permanente par les composants de l'eau de gisement et de l'huile lourde, g- les réactions préférentielles comprennent: - l'oxydation de l'hydrogène gazeux, - la réaction de production du gaz à l'eau, - les réactions de méthanation, les réactions Fischer Tropsch, - la synthèse du méthanol. / Un procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que le réacteur catalytique de fond est un réacteur vertical à La catalyseur en suspension débitant dans un puits d'injection horizontal foré à la base de la couche pétrolifère de façon que le mélange gazeux injecté puisse contacter un volume d'huile lourde aussi grand que possible. 6/ Un procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que le le mélange gazeux est produit dans un réacteur catalytique de fond à lit fixe de catalyseur. 7/Un procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que le lit fixe de catalyseur est placé dans l'espace annulaire séparant la colonne d'injection et un ou plusieurs tubages amenant respectivement des r&actifs gazeux et de l'eau à ce réacteur de fond. 8/ Un procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'angle du puits d'injection par rapport à la verticale est proche de 900 et le puits pénètre dans la partie inférieure du réservoir d'huile lourde au moyen d'une colonne perforée afin d'améliorer le contact avec l'huile lourde de la vapeur de l(hydrogène, et-des gaz solubles, dans une zone étendue du réservoir. 9/ Un procédé selon les revendications 5 ou 6 caractérisé par le fait que la température du réacteur est aJustée à une valeur prédéterminée par réglage automatique au fond des débits respectifs d'eau et de chacun des réactifs de telle sorte que la composition globale des flux alimentaires soit non steuchiométrique, avec excès d'hydrogène et d'eau. / Un procédé selon la revendication 9 caractérisé par le fait que la température du réacteur de fond peut aussi être controlée de la surface, au moyen de vannes de controle de façon à modifier les écoulementsdans le puits pourutiliser celui-ci soit comme inJecteur quand le réacteur fonctionne, soit comme producteur lorsque le réacteur est arrêté. 11/ Un procédé selon les revendications 5 ou 8 caractérisé par le fait que les puits d'injection horizontaux sont entou- rés de puits de production verticaux disposés en rangs approxi- mativement parallèles aux puits horizontaux et soumis à un pompage ou gas lift. 12/ Un procédé selon les revendications 5 ou 8 caractérisé par le fait que les puits d'injection horizontaux sont entou- rés de puits de production horizontaux forés sensiblement pa- rallèles aux puits d'injection mais à plus faible profondeur. 13/ Un procédé selon la revendication 12 caractérisé en ce que les puits horizontaux d'injection et de production sont orien- tés dans une direction sensiblement perpendiculaire à celle des fractures verticales présentes dans le réservoir. 14/ Un procédé selon les revendications 1 ou 3 caractérisé en ce que l'hydrogénation de l'huile lourde dans le réservoir est catalysée par des bases organiques, telles que les amines et l'ammoniac, qui sont ajoutés à l'eau injectée.