INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La polymérisation de l’éthylène (qualité N35, de la société Air Liquide, utilisé sans purification préalable) et du 1,3-butadiène est réalisée selon un procédé continu en solution dans le méthylcyclohexane à 80°C sous 11.5 bar en présence d’un système catalytique (94 µmoles Nd pour 100 g de monomères), la concentration massique d’alimentation en monomère dans le réacteur étant de 6%, le ratio massique 1,3-butadiène/éthylène étant de 0.53, le ratio molaire Mg actif/Nd étant de 3.7. A la conversion souhaitée (73%, 120 minutes) pour atteindre une Mn d’environ 139 Kg/mol, la polymérisation est stoppée en sortie de ligne à l’aide d’une solution d’antioxydants dans le méthylcyclohexane (0.6 pce de N-(1,3-diméthylbutyl)-N’-phényl-p-phenylènediamine et 0.7 pce de 2,2'-methylene-bis(4-methyl-6-tertbutylphenol, pce : partie en poids pour cent parties d’élastomère). Le copolymère est récupéré par un procédé d’entraînement à la vapeur appelé « stripping » bien connu de l’homme du métier, puis séché sur une machine à vis sans fin équipée d’une monovis.
La microstructure du copolymère E1 et ses propriétés figurent dans les Tableaux 1 et 2. Pour la microstructure, la Tableau 1 indique les taux molaires des unités éthylène (Eth), des unités du 1,3-butadiène, des motifs 1,2-cyclohexanediyle (cycle).
Elastomère E1 Ethylène (%mol) 74 Butadiène 1,3 (%mol) 18,8 1,2-cyclohexanediyle (%mol) 7,6
Elastomère E1 Tg (°C) -49 Mn (g/mol) 139 000 Mooney (ML (1+4)) à 100°C 63,6
IV-3 Préparation des compositions Dans les exemples qui suivent, les compositions caoutchouteuses ont été réalisées comme décrit au point II-6 ci-dessus. En particulier, la phase « non-productive » a été réalisée dans un mélangeur de 0,4 litres pendant 3,5 minutes, pour une vitesse moyenne de palettes de 60 tours par minute jusqu’à atteindre une température maximale de tombée de 165°C. La phase « productive » a été réalisée dans un outil à cylindre à 40°C pendant 5 minutes.
La réticulation de la composition a été conduite à une température de 150°C, sous pression.
Un commutateur 504 contrôlé par un signal indicateur d’accélération TopAcc. Le signal TopAcc, lorsqu’il est activé, c’est-à-dire lorsqu’une accélération est détectée, permet au commutateur 504 de sélectionner, comme commande de consigne de couple sur l’arbre basse pression, la commande ΔTRQBP TrajBP . Celle-ci représentant un différentiel, ce différentiel est appliqué à la valeur précédente pour obtenir la valeur courante de consigne de couple sur l’arbre basse pression TRQBP.
La valeur de la commande de carburant WF32 est obtenue en sélectionnant le minimum d’incrément entre une valeur d’incrément déterminée par le module 501 ,ΔWF TrajBP , et une valeur d’incrément déterminée par le module 502, ΔWF seuil . Celle-ci représentant un différentiel, ce différentiel est appliqué à la valeur précédente pour obtenir la valeur courante de commande carburant WF32.
Un commutateur 505 sélectionne comme commande de couple sur l’arbre haute pression, la commande la valeur courante ΔTRQHP pre-seuil lorsque le régime de l’arbre moteur haute pression est supérieur au premier seuil, S1. Celle-ci représentant un différentiel, ce différentiel est appliqué à la valeur précédente pour obtenir la valeur courante de consigne de couple de l’arbre haute pression TRQHP.
Nous allons décrire maintenant la en relation avec la qui représente les évolutions des régimes des moteurs basse pression et haute pression, les consignes de carburant WF32 et les consignes de couple des arbres haute pression TRQHP et basse pression TRQBP selon un mode de réalisation de l’invention.
Lors de la détection d’une demande d’accélération, phase 1 de la , le module 501 commande le couple de l’arbre basse pression et la consigne de carburant WF32 tant que le régime de l’arbre haute pression ne dépasse pas un seuil S1.
Comme indiqué précédemment, les turbomachines à fort taux de dilution peuvent présenter une différence d’inertie importante entre le corps basse pression et le corps haute pression et ainsi, lors de l’accélération, le couple sur l’arbre haute pression peut atteindre rapidement des valeurs qui pourraient conduire à une dégradation de celui-ci. Ainsi, lorsque le couple de l’arbre haute pression dépasse un premier seuil S1, le module 503 contrôle le couple du corps haute pression en prélevant du couple sur l’arbre haute pression. De manière avantageuse le couple prélevé sur l’arbre haute pression est ré-injecté, au moins partiellement, sur l’arbre basse pression. Ceci permet avantageusement de limiter le carburant nécessaire pour suivre la trajectoire d’accélération en remplaçant l’énergie fournie par le carburant par l’énergie mécanique fournie par le couple de l’arbre haute pression.
Ainsi, le couple régime haute pression est limité dans son excursion, mais continue de croître plus lentement. Ceci est illustré par la phase 2 de la .
Lorsque le régime de l’arbre haute pression atteint un second seuil S2, plus élevé que le premier seuil S1, le module 502 contrôle la consigne de carburant WF32 au lieu du module 501. Ce contrôle consiste à diminuer la consigne de carburant de manière à limiter l’excursion du régime haute pression au seuil S2, ceci est illustré par la phase 3 de la .
La consigne de carburant étant diminuée pour limiter l’excursion du régime de l’arbre haute pression, le prélèvement de la puissance sur le couple de l’arbre haute pression est avantageusement injecté sur le couple de l’arbre basse pression pour permettre de ne pas trop s’éloigner de la trajectoire demandée pour le régime basse pression. Ceci permet avantageusement des économies de carburant.
L’injection de couple sur l’arbre basse pression permet de compenser la diminution de carburant, pour maintenir au plus proche la trajectoire, phase 4 de la .
Lorsque le régime de l’arbre haute pression redescend sous le seuil S2, phase 5 de la , le module 501 reprend le contrôle de la consigne de carburant WF32 pour la stabiliser et maintient le prélèvement sur le corps haute pression, phase 5 de la . Lorsque le régime du corps basse pression atteint une consigne de régime du corps basse pression, la modulation du couple sur l’arbre basse pression est mise à zéro progressivement.
Lorsque le régime du corps haute pression repasse sous ledit premier seuil, la modulation du couple de l’arbre haute pression est mise à zéro progressivement, phase 6 de la . La poussée d’accélération est maintenue par la consigne carburant.
Les seuils S1 et S2 sont avantageusement dépendants du dimensionnement de l’arbre haute pression et peuvent par exemple être situés, pour S1, entre 5 et 6% en dessous de la valeur maximale de régime, et pour S2, entre 3 et 4% en dessous de la valeur maximale de régime.
La représente les phases ou étapes telles qu’observées pour : - le régime du corps haute pression, - le régime du corps basse pression, - le couple sur l’arbre haute pression TRQHP, - le couple sur l’arbre basse pression TRQBP, - la consigne de carburant WF32.
La courbe en pointillé représente les courbes des différentes grandeurs mentionnées ci-dessus par la mise en œuvre d’un mode de réalisation de la présente invention et les courbes en trait plein représentent les courbes sans la mise en œuvre de l’invention.
Les différentes phases ou étapes sont décrites en regard de la et de la .
est une autre vue latérale en coupe du nœud de commande d’écoulement de la , le manchon étant ensuite déplacé vers une position complètement fermée, fermant à la fois le chemin d’écoulement primaire 44 et le chemin d’écoulement secondaire.
est un diagramme schématique d’un réseau électrique interconnectant de multiples nœuds 140 espacés le long du conduit de production à différents emplacements dans le puits de forage.
est un diagramme schématique d’un exemple de circuit de gestion d’énergie pour gérer un système de puits de nœud intelligent avec un réseau électrique.
décrit un procédé de gestion d’énergie utilisant un réseau électrique de type CA selon des exemples de la divulgation.
poursuit le procédé de gestion d’énergie de la .
décrit un procédé de gestion d’énergie utilisant un réseau électrique de type CC selon des exemples de la divulgation.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE L’invention concerne des systèmes et des procédés de commande d’écoulement permettant de commander la production de fluides de formation en commandant l’écoulement à une pluralité d’emplacements différents le long d’un puits, tels que dans différentes zones de production et à différents emplacements à l’intérieur d’une zone de production. Certains aspects comportent un système de nœud de puits intelligent qui génère de l’énergie électrique à l’aide de l’écoulement au niveau de chacun de ces emplacements en dirigeant une partie de cet écoulement de fluide à travers un générateur au niveau de chaque nœud de commande d’écoulement. L’énergie électrique générée peut être utilisée pour faire fonctionner des composants, tels que les mêmes vannes utilisées pour commander l’écoulement. Certaines applications nécessitent l’arrêt temporaire de l’écoulement au niveau d’un ou de plusieurs emplacements. Lorsque l’écoulement est arrêté ou réduit en dessous d’un seuil au niveau d’un emplacement donné, le générateur au niveau de cet emplacement peut ne pas fournir suffisamment d’énergie pour faire fonctionner ses propres dispositifs, par exemple pour rouvrir une vanne utilisée pour commander l’écoulement. Les systèmes et procédés divulgués fournissent un moyen de rouvrir sélectivement l’écoulement au niveau de ces emplacements même lorsque l’énergie tombe en dessous du seuil. Les nœuds peuvent également communiquer sans fil entre eux ou avec un dispositif de commande central.
Divers avantages techniques sont fournis. Par exemple, la divulgation permet à une zone d’arrêter complètement l’écoulement et de rouvrir ultérieurement l’écoulement de manière sélective à l’aide d’énergie provenant de zones voisines. Si le générateur d’une zone tombe en panne, par exemple, la zone peut continuer à fonctionner à l’aide de l’énergie générée par des zones voisines. Une énergie globale plus importante est également disponible, ce qui peut augmenter les forces exercées par les moteurs pour déplacer les vannes/manchons de commande d’écoulement. Au lieu d’avoir un processeur pour chaque zone, un processeur central peut être utilisé pour commander toutes les zones. Cette approche réduit les coûts, simplifie la communication sans fil vers la surface, peut augmenter la fiabilité grâce à la présence d’un ou de plusieurs processeurs centraux redondants. Une énergie plus importante signifie également que le système peut fournir une énergie intermittente à un dispositif auxiliaire en combinant l’énergie de multiples générateurs. Une énergie globale plus importante signifie que davantage de capteurs et d’autres instruments électriques peuvent être ajoutés. Une énergie globale plus importante signifie un processeur central plus puissant et plus performant. Un bloc de batterie central peut être utilisé pour charger et alimenter les dispositifs de fond de trou si un arrêt complet de puits est nécessaire.
La est une vue en élévation d’un site de puits illustrant un puits de production 10 dans lequel un système de nœud de puits intelligent sans fil peut être mis en œuvre selon des aspects de la divulgation. Cette figure et d’autres sont simplifiées pour la discussion, par exemple à l’aide de représentations schématiques d’éléments, et ne sont pas censées impliquer une échelle particulière, sauf indication contraire. Comme représenté, le puits de production 10 comporte un puits de forage 12 qui a été foré à travers diverses strates terrestres d’une formation terrestre 17. Le puits de forage 12 peut être formé à l’aide de techniques de forage directionnel pour se conformer à n’importe quelle trajectoire de puits de forage donnée pour traverser une ou plusieurs zones contenant des hydrocarbures à produire, par exemple des zones de production 18A et 18B. À titre d’exemple, le puits de forage 12 comporte une section sensiblement verticale 14 qui se transforme en une section sensiblement horizontale 16 qui traverse les zones de production 18A, 18B. Les parties respectives du puits de forage 12 s’étendant sur les zones de production 18A, 18B peuvent être appelées intervalles de production 19A, 19B. Les fluides d’hydrocarbures tels que le pétrole et le gaz provenant des zones de production (c’est-à-dire les fluides de formation) sont capturés le long des intervalles de production 19A, 19B et transportés vers la surface 15 du site de puits sous forme brute. Les fluides produits peuvent être temporairement stockés et/ou transportés via des pipelines ou des navires vers des raffineries pour un traitement ultérieur.
Au cours d’une phase de complétion de la construction du puits, le puits de forage 12 peut être revêtu d’un tubage tubulaire 20 cimenté pour aider à renforcer le puits de forage 12. À titre d’exemple, la partie supérieure du puits de forage 12 est tubée le long de la section verticale 14, tandis qu’une partie inférieure du puits traversant la section horizontale 16 est non tubée et peut être appelée « trou ouvert ». Une colonne de tube de production 24 peut également être installée dans le puits de forage 12 dans le cadre d’une complétion. Le tube de production 24 s’étend depuis un emplacement hors sol (c’est-à-dire la surface) 15 jusqu’à une complétion inférieure 22 installée dans la section horizontale 16 du puits de forage 12. Le tube de production 24 fonctionne comme au moins une partie d’un conduit disposé dans le puits de forage 12 pour la production de fluides de formation vers la surface 15. Le tube de production 24 peut être inclus avec un équipement généralement classé comme complétion supérieure, qui est amovible de la complétion inférieure 22 installée dans le puits. La complétion inférieure 22 comporte un équipement utilisé pour diviser le puits de forage 102 en intervalles de production 19A, 19B. Par exemple, n’importe quel nombre de garnitures d’étanchéité de puits de forage 26 peut être déployé pour fournir un joint d’étanchéité aux fluides entre la complétion inférieure 22 et le puits de forage 12.
Un système de nœud de puits intelligent 100 selon certains aspects de la divulgation est inclus avec les complétions pour commander la production de fluides de formation. Le système 100 peut comprendre une pluralité de nœuds de commande d’écoulement 40 espacés le long du puits de forage 12 pour commander l’entrée du fluide de formation 28 dans la complétion inférieure 22 au niveau de différents emplacements dans le puits 10. La pluralité de nœuds de commande d’écoulement 40 dans cet exemple s’étendent sur une pluralité d’intervalles de production 19A, 19B espacés dans la formation, au moins un (c’est-à-dire un premier) nœud de commande d’écoulement 40 se trouvant dans un premier intervalle de production 19A et au moins un autre (c’est-à-dire un second) nœud de commande d’écoulement 40 se trouvant dans un second intervalle de production 19B. Deux nœuds de commande d’écoulement ou plus peuvent également se trouver dans un même intervalle de production, par exemple au moins deux nœuds de commande d’écoulement 40 dans chacun des intervalles de production 19A, 19B.
Chaque nœud de commande d’écoulement 40 peut comporter un ensemble tamis de commande de sable ou un autre mécanisme de filtration (non expressément représenté) pour filtrer des particules hors du fluide de formation 28 dans cette partie de trou ouvert du puits de forage 12. Des exemples alternatifs peuvent avoir un ou plusieurs des nœuds de commande d’écoulement 40 agencés à l’intérieur de parties tubées du puits de forage 12. Les nœuds de commande d’écoulement 40 peuvent fonctionner pour réguler l’écoulement du fluide de formation 28 au niveau de leurs emplacements respectifs. Ainsi, l’écoulement relatif du fluide de formation 28 au niveau de chaque nœud de commande d’écoulement 40 peut être commandé au niveau de différentes zones de production 18A, 18B ou à l’intérieur d’un intervalle de production particulier 19A ou 19B. L’écoulement peut être commandé, par exemple, pour maximiser la production d’hydrocarbures souhaités tels que le pétrole tout en réduisant la production de fluides moins souhaitables comme l’eau au minimum.
Le système de nœud de puits intelligent peut également comprendre un dispositif de commande de fond de trou 30 pour coordonner les nœuds de commande d’écoulement 40. Le dispositif de commande de fond de trou 30 peut être situé au niveau de n’importe quel emplacement approprié dans la colonne de complétion. Par exemple, le dispositif de commande de fond de trou 30 peut être positionné en amont des nœuds de commande d’écoulement 40 comme le montre la , à proximité relativement proche des nœuds de commande d’écoulement 40 pour réduire les pertes de transmission de signal au minimum. Le dispositif de commande de fond de trou 30 est en communication avec les nœuds de commande d’écoulement 40 le long d’un chemin de signal 32 représenté schématiquement pour le transport de données électriques et/ou de signaux d’énergie. Le chemin de signal 32 peut être filaire, sans fil ou une combinaison de ceux-ci. Dans certaines configurations, au moins une partie du chemin de signal 32 est sans fil, servant ainsi de connexion sans fil entre les nœuds de commande d’écoulement 40 et le dispositif de commande 30 de sorte que le dispositif de commande de fond de trou 30 peut communiquer sans fil avec les nœuds de commande d’écoulement 40 à travers des signaux électromagnétiques ou signaux de pression. Le dispositif de commande de fond de trou 30 peut comporter un processeur pouvant fonctionner avec une logique de commande, soit seul, soit en combinaison avec des processeurs embarqués au niveau de chaque nœud de commande d’écoulement 40. Par exemple, une logique de dispositif de commande de réseau peut être incluse pour gérer l’énergie entre les différents nœuds de commande d’écoulement 40.
S’étendant en haut de trou depuis le dispositif de commande de fond de trou 30 se trouvent une ou plusieurs lignes de commande 38, telles qu’un tube hydraulique, un tube de fluide sous pression, un câble électrique et similaires, qui s’étendent jusqu’à la surface 15 et peuvent être utilisées pour la commande de composants de colonne de complétion. Les lignes de commande 38 peuvent s’étendre jusqu’au dispositif de commande de fond de trou 30 pour une transmission de données ou de signaux de commande entre la surface 15 et le dispositif de commande de fond de trou 30. Le dispositif de commande de fond de trou 30 peut également comporter un dispositif de télémétrie 34 facilitant la communication avec un dispositif de commande de surface 36. Le dispositif de télémétrie 34 peut communiquer avec les nœuds de commande d’écoulement 40 via, par exemple, la connexion éventuellement sans fil du chemin de signal 32. Le dispositif de télémétrie 34 peut communiquer le long d’une ou de plusieurs des lignes de commande 38 acheminées le long de la colonne de complétion, ou sans fil, par exemple à l’aide d’un réseau de répéteurs de signal sans fil espacés le long de la colonne de complétion, d’un dispositif de télémétrie d’impulsion de fluide ou d’une combinaison de ceux-ci. Ensemble, les divers dispositifs de communication décrits peuvent former un réseau de communication pour une communication électronique entre chaque nœud de commande d’écoulement et une surface du site de puits.
Dans certains exemples, le dispositif de commande de fond de trou 30 peut également recevoir des données fournies par divers capteurs 65 situés dans le puits de forage 12 et transmettre les données au dispositif de commande de surface 36. Les capteurs 65 peuvent comporter un récepteur sensible au rayonnement électromagnétique pour mesurer la résistivité de la formation, un dispositif à rayons gamma pour mesurer l’intensité des rayons gamma de la formation, des dispositifs pour mesurer l’inclinaison et l’azimut du train de tubes, des capteurs de pression pour mesurer une pression de fluide, des capteurs de température pour mesurer une température de puits de forage, des capteurs optiques distribués, un débitmètre pour mesurer les débits, des géophones ou des accéléromètres pour prendre des mesures sismiques, microsismiques ou vibratoires, un dispositif pour mesurer la composition d’un fluide, etc. Des données peuvent également être fournies par le dispositif de commande de surface 36, reçues par le dispositif de télémétrie 34, et transmises aux divers dispositifs électroniques situés dans le puits de forage 12 pour exécuter des fonctions, telles que l’actionnement d’une vanne.
Dans un exemple de configuration, ces capteurs 66 dans le système de nœud de puits intelligent 100 mesurent des paramètres de fond de trou, par exemple la pression, la température, l’écoulement, le rapport pétrole/eau/gaz, etc., et sont alimentés par le réseau électrique décrit plus en détail ci-dessous. Les capteurs 65 peuvent transmettre ces données à un processeur, le processeur pouvant utiliser ces données pour optimiser de manière autonome des positions de manchon afin d’optimiser la production/l’injection. Les données peuvent également être transmises via un relais filaire ou sans fil vers la surface et recevoir des instructions de la surface pour modifier des positions de manchon. D’autres équipements périphériques qui peuvent être alimentés par le réseau comportent, par exemple, des outils qui libèrent des produits chimiques dans le flux de production pour commander la corrosion, l’émulsion, etc., commandent une vanne de sécurité souterraine pour arrêter l’écoulement en cas d’urgence, modifient une jonction multilatérale (MLT) pour commuter l’accès d’intervention d’un côté à l’autre et/ou facilitent l’accès pour retirer/installer des composants de la poche latérale discutée ci-dessous.
La solution additionnelle ne comprend pas de carbomère (ou polymère acrylique).
De préférence, la solution additionnelle ne comprend pas de base, en particulier de NaOH. Ainsi, une solution additionnelle est différente d’une solution d’augmentation de la viscosité telle que décrite dans WO2015055748.
Bien entendu, l’homme du métier veillera à choisir les sel(s) et/ou leur quantité au regard de l’agent gélifiant hydrophile apte à gélifier en présence d’au moins un sel considéré, et notamment de son aptitude à gélifier en présence d’au moins un sel, de la limite de solubilité du/des sel(s) considéré(s), et également de telle manière que les propriétés avantageuses d’une composition selon l’invention ne soient pas ou substantiellement pas altérées par l’adjonction envisagée. Ces ajustements relèvent des connaissances générales de l’homme du métier.
La solution aqueuse (62) peut avantageusement comprendre entre 0,01% et 30%, de préférence entre 0,1% et 20%, mieux entre 1% et 15%, voire entre 2% et 10%, en poids de sel(s) par rapport au poids total de la solution aqueuse (62), voire de la composition.
La phase aqueuse (22) comprend avantageusement entre 0,01% et 30%, de préférence entre 0,1% et 20%, mieux entre 1% et 15%, voire entre 2% et 10%, en poids de sel(s), en particulier de sel(s) monovalent(s), par rapport au poids total de la phase aqueuse (22), voire de la composition.
De préférence, la phase aqueuse (22) comprend entre 0,01% et 10%, de préférence entre 0,025% et 5%, et mieux entre 0,05% et 1%, en poids de sel(s) divalent(s) par rapport au poids total de la phase aqueuse (22), voire de la composition.
Le rapport pondéral « agent(s) gélifiant(s) hydrophile(s) apte(s) à gélifier en présence d’au moins un sel / sel(s) monovalent(s) » est avantageusement compris entre 0,1 et 1, de préférence entre 0,25 et 0,75, et mieux entre 0,25 et 0,5.
Le rapport pondéral « agent(s) gélifiant(s) hydrophile(s) apte(s) à gélifier en présence d’au moins un sel / sel(s) multivalent(s), en particulier divalent(s) » est avantageusement compris entre 1 et 20, de préférence entre 2,5 et 15, et mieux entre 5 et 10.
Phase aqueuse gélifiée (22) De préférence, la phase aqueuse (16) a une viscosité, telle que mesurée à 25°C et sous une contrainte de cisaillement de 2 s -1 , inférieure à 1 500 mPa.s, de préférence inférieure à 1 000 mPa.s.