INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Les réducteurs de point d’écoulement (ou « pour-point depressants ») qui peuvent être utilisés dans le cadre de la présente invention, sont par exemple ceux décrits dans l’ouvrage « Production Chemicals for the Oil and Gas Industr y », Malcolm A. Kelland, CRC Press, 2 e édition, (2014), 267-278. Parmi ceux-ci on peut citer, à titres d’exemples non limitatifs, les éthylène/vinylacétate (EVA) copolymères, les polyacrylates, les poly alpha-oléfines, les éthylènes/acrylonitrile copolymères, les éthylènes/alcènes copolymères, les polymères d'esters acryliques ou méthacryliques, les polymères d’anhydride maléïque, les copolymères anhydride maléique avec co-monomères vinyle, et autres et leurs mélanges.
Parmi les biocides qui peuvent avantageusement être utilisés dans le cadre de la présente invention, on peut citer, à titre d’exemples non limitatifs, les biocides oxydants et les biocides non-oxydants. Des exemples de biocides non-oxydants comprennent les aldéhydes (par exemple formaldéhyde, glutaraldéhyde, and acroléine), les composés aminés (par exemple les ammoniums quaternaires et les cocodiamines), les composés halogénés (tels que le 2-bromo-2-nitropropane-3-diol (plus connu sous le nom de bronopol) et le 2-2-dibromo-3-nitrilopropionamide (DBNPA)), les composés soufrés (tels que isothiazolone, carbamates, métronidazole), les sels de phosphonium quaternaires (tels que le sulfate de tétrakis(hydroxyméthyl)phosphonium (THPS)). Des exemples de biocides oxydants comprennent l’hypochlorite de sodium, l’acide trichloro-isocyanurique, l’acide dichloroisocyanurique, l’hypochlorite de calcium, l’hypochlorite de lithium, les hydantoïnes chlorées, l’hypobromite de sodium stabilisé, le bromure de sodium activé, les hydantoïnes bromées, le dioxyde de chlore, l’ozone, et les peroxydes. En règle générale, les biocides qui peuvent être utilisés dans le cadre de la présente invention, sont par exemple ceux décrits dans l’ouvrage « Production Chemicals for the Oil and Gas Industry », Malcolm A. Kelland, CRC Press, 2 e édition, (2014), 330-344.
Parmi les inhibiteurs thermodynamiques d’hydrates de gaz, on peut citer à titre d’exemples non limitatifs, le chlorure de sodium, le chlorure de potassium, le chlorure de calcium, le chlorure de magnésium, le bromure de sodium, les saumures à base de formates (telles que le formate de potassium), les polyols (tels que glucose, sucrose, fructose, maltose, lactose, gluconate, monoéthylène glycol, diéthylène glycol, triéthylène glycol, mono-propylène glycol, dipropylène glycol, tripropylène glycol, tétrapropylène glycol, monobutylène glycol, dibutylène glycol, tributylène glycol, glycérol, diglycérol, triglycérol, et les sucres (par exemple sorbitol, mannitol)), le méthanol, le propanol, l’éthanol, les éthers de glycol (tels que le diéthylèneglycol monométhyléther, l’éthylèneglycol monobutyléther), les esters alkyliques et cycliques (tels que le lactate d’éthyle, le lactate de butyle, le benzoate de méthyléthyle).
Les inhibiteurs cinétiques d’hydrates de gaz et anti-agglomérants qui peuvent être utilisés dans le cadre de la présente invention, sont par exemple ceux cités dans « Production Chemicals for the Oil and Gas Industry », Malcolm A. Kelland, CRC Press, 2 e édition, (2014), 224-244. Plus précisément, les inhibiteurs cinétiques d’hydrates de gaz et anti-agglomérants peuvent être choisis parmi les polysaccharides (tels que hydroxyéthylcellulose (HEC), carboxyméthylcellulose (CMC), l’amidon et ses dérivés, xanthane), les lactames (tels que polyvinylcaprolactame, polyvinyllactame), les pyrrolidones (telles que polyvinylpyrrolidone de divers poids moléculaires), les tensio-actifs (tels que les sels d’acides gras, les alcools éthoxylés, les alcools propoxylés, les esters de sorbitan, les esters de sorbitan éthoxylés, polyglycérolesters d’acides gras, les alkylglucosides, les alkylpolyglucosides, les alkylsulfates, les alkylsulfonates, les alkylestersulfonates, les alkylsulfonates aromatiques, les alkylbétaïnes, les alkylamidobétaïnes, les dispersants à base d’hydrocarbures (tels que lignosulfonates, iminodisuccinates, polyaspartates), les acides aminés, les protéines.
Selon un aspect tout particulièrement préféré de la présente invention le pH de la composition est compris entre 1 et 14, bornes incluses, de préférence entre 4 et 14, et de préférence encore le pH de la composition est strictement supérieur à 7, par exemple compris entre les valeurs strictement supérieures à 7 et inférieures ou égales à 14.
Le pH peut avantageusement être ajusté dans la gamme de valeur précitée par ajout d’un ou plusieurs modificateurs de pH et/ou composés basiques, comme indiqué ci-dessus.
La composition de l’invention qui est une composition moussante destinée à la récupération assistée d’hydrocarbures, s’est montrée en outre particulièrement efficace pour réduire la corrosion sur l’acier non allié, que ce soit lors du stockage, dans les lignes d’injections et aux points d’injections. Il a en outre été démontré que la composition de l’invention permet de prévenir la corrosion généralisée et plus particulièrement la corrosion par crevasse dite également corrosion caverneuse.
Ainsi, et selon un second aspect, la présente invention concerne l’utilisation d’au moins une composition telle qu’elle vient d’être définie pour la récupération assistée d’hydrocarbures, notamment pétrole et/ou gaz. Plus particulièrement, la présente invention concerne l’utilisation pour la récupération assistée d’hydrocarbures, par injection de ladite au moins une composition dans les puits de production. Plus spécifiquement encore, la présente invention concerne l’utilisation d’au moins une composition telle qu’elle vient d’être définie pour prévenir la formation de corrosion que ce soit la corrosion généralisée, mais plus particulièrement la corrosion par crevasse, dite également corrosion caverneuse, mais aussi pour inhiber la corrosion des aciers, plus particulièrement des aciers non alliés, et notamment la corrosion des équipements destinés à la récupération assistée d’hydrocarbures, tels que le pétrole et/ou le gaz.
La composition utile pour l’utilisation selon la présente invention, peut être utilisée pure, c’est-à-dire sans dilution, ou bien encore diluée dans un ou plusieurs solvants, tels que définis plus haut. Selon un aspect préféré, la composition objet de l’utilisation selon l’invention est utilisée pure (sans dilution) ou bien diluée dans un ou plusieurs solvants en proportions allant de 0,1% à 99,9%, de préférence de 0,5% à 99%, en poids par rapport au poids total de (composition + solvant(s)). Selon un aspect préféré, la composition peut être diluée dans un ou plusieurs solvants en proportions allant de 10% à 70%, de préférence de 10% à 60%, en poids par rapport au poids total de (composition + solvant(s)). Selon un autre aspect préféré, la composition peut être diluée dans un ou plusieurs solvants en proportions allant de 1% à 30%, de préférence de 5% à 20%, en poids par rapport au poids total de (composition + solvant(s)).
Enfin, et selon un troisième aspect, la présente invention concerne un procédé de récupération assistée d’hydrocarbures, notamment pétrole et/ou gaz, mettant en œuvre au moins une composition telle que définie précédemment. Le procédé de récupération assistée de l’invention comprend au moins une étape d’ajout dans le fluide d’injection d’au moins une composition moussante, telle que définie précédemment, par le biais d’une ligne d’injection (ou ombilical) ou via l’installation d’extraction, par injection de gaz. Le gaz injecté et la composition s'écoulent ensemble dans l'espace annulaire interne entre le tubage et le puits sous la forme d'un mélange à plusieurs phases, jusqu’à atteindre une vanne d’injection de gaz qui injecte le mélange dans le tubage du puits.
La quantité de composition moussante et non corrosive de l’invention est généralement comprise entre 0,001% et 20%, de préférence entre 0,01% et 10%, de préférence entre 0,01% et 5%, en poids, par rapport au poids de phase aqueuse contenue dans les fluides produits que l’on souhaite extraire du sous-sol et entrainer dans les puits de production.
La composition de l’invention peut être injectée via les lignes d’injections ou l’installation d’extraction par injection de gaz (« gas lift » en langue anglaise), en même temps que d’autres additif(s) ou solvant(s), et par exemple en même temps que d’autres additifs, tels que inhibiteurs de corrosion, anti-hydrates etc., ou encore des solvants, comme par exemple le monoéthylène glycol (MEG).
Par exemple, la composition de l’invention peut par exemple être injectée via la même ligne d’injection existante utilisée pour l’injection d’un l’inhibiteur de corrosion.
Les exemples suivants illustrent l’invention sans en limiter toutefois la portée qui est définie par les revendications annexées.
Exemple 1 : On prépare, par simple mélange des composants, les compositions suivantes : Composition R (composition de Référence), Compositions A, B et C, selon l’invention et Composition D comparative qui est une composition tensio-active comprenant a) au moins un amphotère (comme les compostions selon l’invention), mais qui ne comporte pas b) de molécule soufrée.
Selon un autre mode de réalisation de l’invention, la première partie de manchon présente un diamètre externe qui diminue en direction de la première extrémité longitudinale du manchon de liaison, et la deuxième partie de manchon présente un diamètre externe qui diminue en direction de la deuxième extrémité longitudinale du manchon de liaison.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le diamètre externe de la première partie de manchon au niveau de la première extrémité longitudinale est sensiblement identique au diamètre externe de la deuxième partie de manchon au niveau de la deuxième extrémité longitudinale.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le diamètre externe de la première partie de manchon au niveau de la première extrémité longitudinale est inférieur ou supérieur au diamètre externe de la deuxième partie de manchon au niveau de la deuxième extrémité longitudinale.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le manchon de liaison présente un plan de symétrie qui est perpendiculaire à l’axe longitudinal du manchon de liaison.
Selon un autre mode de réalisation de l’invention, la première surface périphérique externe de la première partie de manchon se rétrécit de manière continue en direction de la première extrémité longitudinale, et/ou la deuxième surface périphérique externe de la deuxième partie de manchon se rétrécit de manière continue en direction de la deuxième extrémité longitudinale.
Selon un autre mode de réalisation de l’invention, la première surface périphérique externe de la première partie de manchon se rétrécit de manière discontinue en direction de la première extrémité longitudinale, et/ou la deuxième surface périphérique externe de la deuxième partie de manchon se rétrécit de manière discontinue en direction de la deuxième extrémité longitudinale.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le diamètre externe de la première partie de manchon diminue de manière continue ou de manière discontinue en direction de la première extrémité longitudinale, et/ou le diamètre externe de la deuxième partie de manchon diminue de manière continue ou de manière discontinue en direction de la deuxième extrémité longitudinale.
Selon un autre mode de réalisation de l’invention, la deuxième partie de manchon s’étend dans le prolongement de la première partie de manchon.
Selon un autre mode de réalisation de l’invention, le passage longitudinal comporte une première portion taraudée définie par la première partie de manchon et configurée pour coopérer avec une portion d’extrémité filetée d’une première barre d’armature, et une deuxième portion taraudée définie par la deuxième partie de manchon et configurée pour coopérer avec une portion d’extrémité filetée d’une deuxième barre d’armature.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la première portion taraudée s’étend depuis la première extrémité longitudinale du manchon de liaison, et la deuxième portion taraudée s’étend jusqu’à la deuxième extrémité longitudinale du manchon de liaison.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la deuxième portion taraudée s’étend depuis la portion taraudée.
Selon un autre mode de réalisation de l’invention, la première surface périphérique externe de la première partie de manchon est sensiblement lisse, et/ou la deuxième surface périphérique externe de la deuxième partie de manchon est sensiblement lisse.
Selon un autre mode de réalisation de l’invention, le manchon de liaison comporte des aspérités d’ancrage, par exemple en saillie ou en creux, prévues sur la surface périphérique externe du manchon de liaison.
Selon un mode de réalisation de l’invention, des aspérités d’ancrage sont prévues sur la première surface périphérique externe de la première partie de manchon et/ou sur la deuxième surface périphérique externe de la deuxième partie de manchon.
Selon un autre mode de réalisation de l’invention, au moins l’une, et par exemple chacune, des première et deuxième parties de manchon présente une forme générale d’ogive.
Selon un autre mode de réalisation de l’invention, au moins l’une, et par exemple chacune, des première et deuxième parties de manchon présente une forme générale tronconique. En d’autres termes, au moins l’une, et par exemple chacune, des première et deuxième surfaces périphériques externes des première et deuxième parties de manchon est tronconique.
Une fois le couvercle assemblé et avec les surfaces intérieures enduites, il faudra traiter ensuite en outre l’étanchéité de la zone du palier supérieur pour obtenir un espace intérieur isolé pouvant être tirée au vide, i.e. mis en dépression.
Les épaisseurs de parois évoquées ci-dessus permettent de supporter tant la pression induite par le vide que la pression du remblai.
Afin de protéger la cuve cylindrique et accessoirement le couvercle contre les agressions environnementales provenant du sol, du ruissellement et des précipitations, il est également prévu optionnellement de revêtir le côté extérieur 76 de l’enceinte de confinement avec un revêtement de protection. Dans un exemple de réalisation, on utilise le même revêtement pour l’étanchéité à l’air côté intérieur et pour la protection aux agressions physico-chimiques à l’extérieur. Ainsi un seul composé d’enduit, appliqué par exemple au pistolet, permet de traiter l’étanchéité à l’air et la protection contre la corrosion.
Pour fabriquer la cuve cylindrique 20 , on utilise préférentiellement du béton fibré qui confère des caractéristiques mécaniques très avantageuses à bon rapport prestation/prix. Avantageusement la cuve cylindrique est dépourvue d’armature métallique de renfort ; il ne s’agit pas donc de béton armé classique mais de béton fibré à caractéristiques mécaniques optimales.
On peut également utiliser du béton fibré pour fabriquer le couvercle 22 en béton.
Palier supérieur Sur la , un exemple simple de palier supérieur est représenté. Une douille de palier 30 présente un manchon cylindrique logé au milieu de l’orifice axial 25 du couvercle en béton. La douille de palier 30 reçoit radialement à l’intérieur un premier roulement de tête 71 et un deuxième roulement de tête 73.
La douille de palier comporte une collerette discoïde 33 s’étendant à partir de la zone supérieure du manchon cylindrique vers l’extérieur. Son diamètre est supérieur au diamètre D25 de l’orifice axial du couvercle. La collerette discoïde repose généralement sur la surface supérieure du couvercle.
Dans l’exemple illustré, plus précisément, il est prévu un joint caoutchouc 5 interposé entre la collerette discoïde 33 de la douille de palier et une portée de réception 27 formée à l’embouchure de l’orifice axial 25 .
De plus, le joint caoutchouc fournit une fonction de support élastique. Plus généralement un joint élastomère convient pour former le joint souhaité.
Le joint caoutchouc 5 présente un coefficient d’amortissement conséquent, par exemple 10 %. On choisit de préférence des nuances dans la gamme des caoutchoucs synthétiques, comme par exemple à base de néoprène ou à base de nitrile.
On remarque que la face supérieure 57 et la face inférieure 53 du joint caoutchouc 5 ne sont pas planes, elles suivent une portion sensiblement de forme sphérique avec un rayon de courbure R3 substantiel et un centre basé sur l’axe A au-dessus du palier supérieur.
Moyennant cette disposition géométrique, le joint caoutchouc forme un joint rotule qui permet de compenser un petit désalignement possible de la portée du palier.
Par ailleurs, avantageusement, le joint caoutchouc 5 du palier supérieur contribue à la fonction d’étanchéité à l’air.
Pour finir, sur l’exemple de la , il est prévu un capuchon d’étanchéité 56 . Ce capuchon vient accoster sur la collerette discoïde 33 avec un jointage d’étanchéité non représenté aux figures.
Cet agencement permet de garantir une étanchéité à l’air au niveau du palier supérieur depuis la portée de l’orifice dans le béton jusqu’au capuchon en passant par le joint caoutchouc et la collerette discoïde de la douille de palier 30 .
Selon une solution alternative, pour l’étanchéité au vide au niveau du palier supérieur, on peut utiliser une cloche 87 représentée en trait mixte à la .
De plus, le refroidissement des lignes de vide provoqué par la dilution des gaz engendre d’autres inconvénients, notamment du fait du coût des éléments des dispositifs de chauffage et du risque de pannes.
Cet apport important de gaz neutre nécessite également le surdimensionnement des dispositifs de traitement des gaz et des dispositifs de pompage primaires.
L’azote de dilution engendre de plus la formation d’oxydes d’azote ou « NO x », tel que NO 2 , dans les dispositifs de traitement des gaz. Les oxydes d’azote sont toxiques et constituent des polluants atmosphériques qui doivent être traités à leur tour.
Par ailleurs, indépendamment de la quantité de gaz de dilution injecté, les paramètres de fonctionnement des dispositifs de pompage et de traitement des gaz ne sont pas toujours optimisés à la quantité de gaz nécessitant d’être traité. En effet, l’information sur les gaz de procédés injectés dans la chambre de procédés n’est pas accessible de façon sûre et complète pour pouvoir être exploitée en aval par les dispositifs de pompage et de traitement des gaz. Il s’agit en général de la fermeture d’un commutateur électrique, permettant seulement d’informer de l’introduction de gaz dans la chambre. De plus, cette information n’est pas systématiquement accessible sur tous les équipements de fabrication. De fait, des étapes de fabrication dans la chambre de procédés où peu de gaz nécessitent d’être traité en aval, mobilisent des moyens de dilution et de traitement surdimensionnés et il peut s’ensuivre des surconsommations énergétiques relativement importantes
Un objectif de la présente invention est notamment de réduire la consommation énergétique du dispositif de pompage et/ou du dispositif de traitement des gaz.
A cet effet, l’invention a pour objet un groupe de pompage destiné à être fluidiquement raccordé en aval d’une chambre de procédés et en amont d’un dispositif de traitement des gaz dans la direction d’écoulement des gaz pompés, le groupe de pompage comprenant : - une pompe à vide primaire, - une pompe à vide secondaire Roots, montée en série et en amont de la pompe à vide primaire et comportant un moteur, caractérisé en ce que le groupe de pompage comporte une unité de contrôle configurée pour commander un paramètre de sortie du groupe de pompage et/ou du dispositif de traitement des gaz en fonction d’un paramètre d’entrée, le paramètre d’entrée étant la puissance électrique consommée par le moteur de la pompe à vide secondaire Roots.
La puissance électrique consommée par le moteur de la pompe à vide secondaire Roots permet d’estimer une quantité de gaz à traiter par le dispositif de traitement des gaz, ce qui permet d’en déduire un paramètre de sortie du groupe de pompage et/ou du dispositif de traitement des gaz. En connaissant, même approximativement la quantité de gaz à traiter par le dispositif de traitement des gaz, il est possible d’adapter des paramètres de sortie du groupe de pompage ou du dispositif de traitement des gaz aux conditions de pompage. Cette solution peut être mise en place avec un dispositif de pompage et de traitement autonome vis-à-vis de l’équipement de fabrication, c’est-à-dire sans communication avec les équipements de fabrication.
Le groupe de pompage peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques qui sont décrites ci-après, prises seules ou en combinaison.
Le groupe de pompage peut comporter un dispositif de purge configuré pour injecter un gaz de purge dans le chemin d’écoulement des gaz pompés entre une sortie de la chambre de procédés et une entrée du dispositif de traitement des gaz.
Le dispositif de purge peut être configuré pour injecter un gaz de purge dans au moins un étage de pompage de la pompe à vide primaire.
Le dispositif de purge peut comporter un contrôleur de débit pilotable comprenant une vanne pilotable d’ouverture variable ou une vanne de régulation pilotable en tout ou rien.
Selon un exemple de réalisation, le paramètre de sortie du groupe de pompage est le débit de gaz de purge à injecter par le dispositif de purge. La puissance électrique consommée par le moteur de la pompe à vide secondaire Roots permet d’estimer une quantité de gaz à traiter par le dispositif de traitement des gaz, ce qui permet d’en déduire un débit de gaz de purge à injecter. En connaissant, même approximativement la quantité de gaz à traiter par le dispositif de traitement des gaz, il est possible d’adapter les débits de gaz de purge à injecter par le dispositif de purge aux conditions de pompage. Il est alors possible de limiter la consommation de gaz de purge, ce qui permet de réduire la consommation énergétique du groupe de pompage et dans le même temps, du dispositif de traitement des gaz et ce qui permet de minimiser, voire de supprimer la formation d’oxydes d’azote dans le dispositif de traitement des gaz.
Selon un exemple de réalisation, pour un premier état de fonctionnement de la pompe à vide secondaire Roots à une première puissance électrique (paramètre d’entrée), le paramètre de sortie, ici le débit de gaz de purge à injecter, est plus élevé que pour un second état de fonctionnement de la pompe à vide secondaire Roots à une seconde puissance électrique qui est plus élevée que la première puissance électrique.
Par exemple, notamment dans les cas où le gaz de purge est injecté en aval de la pompe à vide Roots, le deuxième état de fonctionnement correspond à l’étape de nettoyage pour laquelle le débit de gaz à traiter par le dispositif de traitement est inférieur à celui de l’étape de dépôt, le gaz de nettoyage (NF 3 ) déjà soluble ayant moins besoin d’être traité par le dispositif de traitement des gaz. Le premier état de fonctionnement où la puissance électrique est plus faible correspond à l’étape de dépôt.
En augmentant le débit de gaz de purge injecté par le dispositif de purge lorsque le paramètre d’entrée est plus faible, on facilite la dilution et l’entrainement des gaz dans le chemin d’écoulement des gaz au cours de l’étape de dépôt.
En diminuant le débit de gaz de purge injecté par le dispositif de purge lorsque le paramètre d’entrée est plus élevé, on limite la consommation de gaz de purge, la consommation énergétique du groupe de pompage et du dispositif de traitement des gaz et on minimise la formation d’oxydes d’azote.
Grâce à cette variante de conception, il est possible, par le biais d’un serveur distant, de contrôler les températures globales d’une pluralité de câbles de caténaire.
Ceci est particulièrement avantageux du fait qu’il est ainsi possible de réaliser une évaluation fiable à distance des températures globales d’une pluralité de câbles.
Selon une caractéristique avantageuse, l’unité électronique comprend des moyens de paramétrage d’un diamètre de câble de caténaire, et des moyens de compensation d’une différence de diamètre entre ledit diamètre de câble de caténaire et un diamètre du premier tronçon de câble et du deuxième tronçon de câble.
Les câbles de caténaire peuvent présenter plusieurs diamètres.