Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

FR3094091A1 - DEVICE AND METHOD FOR EVALUATING THE QUALITY OF A FOAM FOR ASSISTED OIL RECOVERY - Google Patents

DEVICE AND METHOD FOR EVALUATING THE QUALITY OF A FOAM FOR ASSISTED OIL RECOVERY Download PDF

Info

Publication number
FR3094091A1
FR3094091A1 FR1902740A FR1902740A FR3094091A1 FR 3094091 A1 FR3094091 A1 FR 3094091A1 FR 1902740 A FR1902740 A FR 1902740A FR 1902740 A FR1902740 A FR 1902740A FR 3094091 A1 FR3094091 A1 FR 3094091A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
foam
pipe
piston
loop
quality
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
FR1902740A
Other languages
French (fr)
Inventor
Nicolas Pedel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IFP Energies Nouvelles IFPEN
Original Assignee
IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IFP Energies Nouvelles IFPEN filed Critical IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority to FR1902740A priority Critical patent/FR3094091A1/en
Publication of FR3094091A1 publication Critical patent/FR3094091A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N13/00Investigating surface or boundary effects, e.g. wetting power; Investigating diffusion effects; Analysing materials by determining surface, boundary, or diffusion effects
    • G01N13/02Investigating surface tension of liquids
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • G01N11/10Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • G01N11/10Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material
    • G01N11/14Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material by using rotary bodies, e.g. vane
    • G01N2011/147Magnetic coupling
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N13/00Investigating surface or boundary effects, e.g. wetting power; Investigating diffusion effects; Analysing materials by determining surface, boundary, or diffusion effects
    • G01N13/02Investigating surface tension of liquids
    • G01N2013/0241Investigating surface tension of liquids bubble, pendant drop, sessile drop methods
    • G01N2013/025Measuring foam stability

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

L’invention concerne un dispositif et une méthode d’évaluation de la qualité d’une mousse, qui comporte : - une conduite (1) contenant la mousse à tester et formant une boucle de circulation fermée, - un piston (2) introduit dans ladite conduite, - des moyens externes de déplacement (3) dudit piston dans ladite conduite. Application à la sélection, et/ou, la comparaison de la tenue en circulation de mousses préformées, au moins en fonction de la mesure en continu de la pression en cours de circulation. Figure 1 à publier.The invention relates to a device and a method for evaluating the quality of a foam, which comprises: - a pipe (1) containing the foam to be tested and forming a closed circulation loop, - a piston (2) introduced into said pipe, - external means (3) for moving said piston in said pipe. Application to the selection and / or comparison of the resistance to circulation of preformed foams, at least as a function of the continuous measurement of the pressure during circulation. Figure 1 to publish.

Description

DISPOSITIF ET METHODE POUR L’EVALUATION DE LA QUALITE D’UNE MOUSSE POUR LA RECUPERATION ASSISTEE D’HYDROCARBURESDEVICE AND METHOD FOR THE EVALUATION OF THE QUALITY OF A FOAM FOR THE ASSISTED RECOVERY OF HYDROCARBONS

L’exploitation d’un réservoir pétrolier par récupération primaire consiste à extraire, via un puits dit de production, le pétrole présent du réservoir par l’effet de surpression régnant naturellement au sein du réservoir. Cette récupération primaire ne permet d’accéder qu’à une faible quantité du pétrole contenu dans le réservoir, de l’ordre de 10 à 15% tout au plus.The exploitation of an oil reservoir by primary recovery consists in extracting, via a so-called production well, the oil present in the reservoir by the effect of overpressure naturally prevailing within the reservoir. This primary recovery only allows access to a small quantity of the oil contained in the reservoir, around 10 to 15% at most.

Pour permettre de poursuivre l’extraction du pétrole, des méthodes secondaires de production sont employées, quand la pression du réservoir devient insuffisante pour déplacer le pétrole encore en place. Notamment, on injecte un fluide (ré-injection de l'eau produite diluée ou non, injection d'eau de mer ou de rivière, ou encore injection de gaz, par exemple) au sein du réservoir hydrocarboné, en vue d'exercer au sein du réservoir une surpression propre à entraîner le pétrole vers le ou les puits de production. Une technique usuelle dans ce cadre est l'injection d'eau (désignée également par le terme anglais « waterflooding »), dans laquelle de grands volumes d'eau sont injectés sous pression dans le réservoir via des puits injecteurs. L'eau injectée entraîne une partie du pétrole qu'elle rencontre et le pousse vers un ou plusieurs puits producteurs. Les méthodes secondaires de production telles que l’injection d'eau ne permettent toutefois d’extraire qu’une partie relativement faible des hydrocarbures en place (typiquement de l’ordre de 30%).To allow further oil extraction, secondary production methods are employed, when the reservoir pressure becomes insufficient to displace the oil still in place. In particular, a fluid is injected (re-injection of the water produced, diluted or not, injection of sea or river water, or even injection of gas, for example) within the hydrocarbon reservoir, with a view to exerting within the reservoir an overpressure capable of driving the oil towards the production well or wells. A common technique in this context is water injection (also referred to by the English term “waterflooding”), in which large volumes of water are injected under pressure into the reservoir via injection wells. The injected water drags some of the oil it encounters and pushes it towards one or more producing wells. Secondary production methods such as water injection, however, only extract a relatively small part of the hydrocarbons in place (typically around 30%).

Pour essayer de récupérer le reste du pétrole, qui demeure dans les formations souterraines à l’issue de la mise en œuvre des méthodes primaires et secondaires de production, il existe différentes techniques dites de « récupération assistée » (connue sous l’acronyme « EOR », correspondant à « Enhanced Oil Recovery »). Parmi ces techniques, on peut citer des techniques s’apparentant à l’injection d'eau précitée, mais employant une eau comprenant des additifs tels que des agents tensio-actifs solubles dans l’eau (on parle alors de « surfactant flooding »).To try to recover the rest of the oil, which remains in the underground formations after the implementation of the primary and secondary production methods, there are various techniques known as "enhanced recovery" (known by the acronym "EOR corresponding to “Enhanced Oil Recovery”). Among these techniques, mention may be made of techniques similar to the aforementioned water injection, but using water comprising additives such as water-soluble surfactants (we then speak of “surfactant flooding”). .

On connaît également la récupération assistée par injection de gaz, miscibles ou non (gaz naturel, azote ou CO2). Cette technique permet de maintenir la pression dans le réservoir pétrolier au cours de son exploitation, mais peut aussi permettre, dans le cas de gaz miscibles, de mobiliser les hydrocarbures en place et ainsi d’en améliorer le débit. Un gaz couramment utilisé est le dioxyde de carbone.Assisted recovery by gas injection, miscible or not (natural gas, nitrogen or CO 2 ), is also known. This technique makes it possible to maintain the pressure in the oil reservoir during its exploitation, but can also make it possible, in the case of miscible gases, to mobilize the hydrocarbons in place and thus to improve the flow rate. A commonly used gas is carbon dioxide.

On connaît aussi des techniques alternatives fondées sur l’injection de mousse dans le réservoir pétrolier. Cette mousse résulte du mélange intime de gaz et d’une solution d’un additif tensio-actif, ce dernier étant désigné « agent moussant ». En raison de sa viscosité apparente élevée, la mousse est considérée comme une alternative au gaz comme fluide d’injection dans les réservoirs d’hydrocarbures. La mobilité de la mousse est ainsi réduite par rapport au gaz qui, lui, a tendance à ségréger et à percer rapidement aux puits producteurs, notamment dans les réservoirs hétérogènes et/ou épais. La récupération assistée par injection de mousse est particulièrement attractive car elle requiert l’injection de volumes liquides plus petits que pour d’autres procédés de récupération assistée à base de fluides non moussants.There are also known alternative techniques based on the injection of foam into the oil reservoir. This foam results from the intimate mixture of gas and a solution of a surfactant additive, the latter being called "foaming agent". Due to its high bulk viscosity, foam is considered an alternative to gas as an injection fluid in hydrocarbon reservoirs. The mobility of the froth is thus reduced compared to the gas, which tends to segregate and break through rapidly in the producing wells, particularly in heterogeneous and/or thick reservoirs. Foam injection assisted recovery is particularly attractive because it requires the injection of smaller liquid volumes than other assisted recovery processes based on non-foaming fluids.

Dans le cas d’une récupération assistée par injection de mousse, la définition d’un schéma d’exploitation d’un réservoir pétrolier peut nécessiter de simuler numériquement, de la façon la plus réaliste possible, les écoulements en présence de mousse dans le réservoir considéré. Une telle simulation est réalisée à l’aide d’un simulateur d’écoulement comprenant un modèle de déplacement de la mousse.In the case of recovery assisted by injection of foam, the definition of an exploitation scheme for an oil reservoir may require numerical simulation, as realistically as possible, of the flows in the presence of foam in the reservoir. considered. Such a simulation is performed using a flow simulator including a foam displacement model.

Un tel modèle peut nécessiter d’évaluer les performances de la mousse en termes de réduction de mobilité. En général, cette estimation passe par la réalisation d’expériences de laboratoire consistant à mesurer les pertes de charge lors de déplacements de mousse d’une part, d’eau et de gaz non moussant d’autre part dans un échantillon du réservoir pétrolier. Ces expériences sont longues et couteuses, il est donc difficile de tester un nombre important de qualité de mousses, pour en sélectionner la, ou les meilleures dans chaque contexte particulier de réservoirs d’hydrocarburesSuch a model may require evaluating the performance of the foam in terms of mobility reduction. In general, this estimate involves carrying out laboratory experiments consisting in measuring the pressure drops during displacements of foam on the one hand, of water and non-foaming gas on the other hand in a sample of the petroleum reservoir. These experiments are long and expensive, so it is difficult to test a large number of foam qualities in order to select the best one or the best in each particular context of hydrocarbon reservoirs.

Il est donc très intéressant de disposer, comme avec la présente invention, d’un dispositif permettant de tester rapidement un grand nombre de formulations de mousse préformée, notamment en pression et en simulation d’écoulement en longue distance.It is therefore very advantageous to have, as with the present invention, a device making it possible to rapidly test a large number of preformed foam formulations, in particular in pressure and in long-distance flow simulation.

Ainsi, la présente invention concerne un dispositif d’évaluation de la qualité d’une mousse qui comporte :Thus, the present invention relates to a device for evaluating the quality of a foam which comprises:

- une conduite contenant la mousse à tester et formant une boucle de circulation fermée,- a pipe containing the foam to be tested and forming a closed circulation loop,

- un piston introduit dans ladite conduite,- a piston introduced into said pipe,

- des moyens externes de déplacement dudit piston dans ladite conduite.- External means for moving said piston in said pipe.

Dans le dispositif, le piston peut comporter au moins une partie magnétique et les moyens externes de déplacement peuvent comporter au moins un aimant permanent.In the device, the piston may include at least one magnetic part and the external displacement means may include at least one permanent magnet.

La conduite peut être sensiblement circulaire et les moyens externes de déplacement peuvent comporter des moyens de mise en rotation dudit aimant permanent.The pipe may be substantially circular and the external displacement means may include means for rotating said permanent magnet.

Ladite conduite peut comporter des moyens de garage du piston hors de la boucle de circulation fermée.Said pipe may comprise means for parking the piston outside the closed circulation loop.

Le dispositif peut aussi comporter comporte des moyens de remplissage de la mousse dans ladite conduite formant ladite boucle fermée, de préférence une vanne de commutation.The device may also comprise includes means for filling the foam in said pipe forming said closed loop, preferably a switching valve.

Les moyens de remplissage peuvent être adaptés à fonctionner sous pression.The filling means can be adapted to operate under pressure.

Le dispositif peut comporter des moyens d’analyse de la qualité de la mousse, de préférence au moins un capteur de pression disposé pour mesurer la pression dans la conduite et/ou au moins une caméra pour avoir un suivi visuel de la mousse..The device may include means for analyzing the quality of the foam, preferably at least one pressure sensor arranged to measure the pressure in the pipe and/or at least one camera to visually monitor the foam.

L’invention concerne également une méthode d’évaluation de la qualité d’une mousse, dans laquelle on effectue les étapes suivantes :The invention also relates to a method for evaluating the quality of a foam, in which the following steps are carried out:

- on forme, à partir d’une conduite, une boucle de circulation fermée contenant la mousse à tester,- a closed circulation loop containing the foam to be tested is formed from a pipe,

- on déplace un piston introduit dans la conduite pour mettre en circulation la mousse,- a piston introduced into the pipe is moved to circulate the foam,

- on effectue au moins une mesure de pression dans la conduite.- At least one pressure measurement is carried out in the pipe.

Selon la méthode, on peut déplacer le piston par des moyens externes à la conduite comportant a moins un aimant permanent.According to the method, the piston can be moved by means external to the pipe comprising at least one permanent magnet.

L’invention peut être avantageusement appliquée à la sélection, et/ou, la comparaison de la tenue en circulation de mousses préformées, au moins en fonction de la mesure en continu de la pression en cours de circulation.The invention can be advantageously applied to the selection, and/or the comparison of the behavior in circulation of preformed foams, at least according to the continuous measurement of the pressure during circulation.

D'autres caractéristiques et avantages du dispositif et procédé selon l'invention, apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'exemples non limitatifs de réalisations, en se référant à la figure unique annexée et décrite ci-après.Other characteristics and advantages of the device and method according to the invention will become apparent on reading the following description of non-limiting examples of embodiments, with reference to the single figure appended and described below.

Liste des figuresList of Figures

La figure 1 illustre un dispositif d’évaluation de la qualité de la mousse selon un mode de réalisation de l’invention.Figure 1 illustrates a foam quality evaluation device according to one embodiment of the invention.

Le dispositif selon l’invention est avantageusement un outil de sélection, ou « screening », de différentes qualités de mousses préformées à partir de tensio-actifs différents, pour l’EOR chimique en milieux fracturés, en particulier en fonction d’un premier critère de tenue de ladite mousse préformée sur une longue distance d’injection.The device according to the invention is advantageously a tool for selecting, or “screening”, different qualities of preformed foams from different surfactants, for chemical EOR in fractured media, in particular according to a first criterion hold of said preformed foam over a long injection distance.

Ainsi, il est proposé une solution à basse pression, jusqu’à 20 bars, qui permet d’évaluer, de comparer, et ainsi de sélectionner différentes solutions tensio-actives retenues pour une application de la mousse, notamment pour une application EOR.Thus, it is proposed a low pressure solution, up to 20 bars, which makes it possible to evaluate, compare, and thus to select different surfactant solutions retained for a foam application, in particular for an EOR application.

L’invention est fondée sur le principe d’une boucle circulaire, ou quasi circulaire, de longueur de 1 à 2 mètres dans laquelle on fait circuler une mousse préformée en conditions de température et de pression. Le circuit fermé de circulation ainsi crée facilite le réglage de la distance parcourue et la vitesse de circulation, et permet de tester la mousse avec sur une longue distance de parcours, avec un dispositif de dimensions réduites.The invention is based on the principle of a circular or quasi-circular loop, 1 to 2 meters long, in which a preformed foam is circulated under temperature and pressure conditions. The closed circuit of circulation thus created facilitates the adjustment of the distance traveled and the speed of circulation, and makes it possible to test the foam with over a long distance of travel, with a device of reduced dimensions.

Le nombre de tours de boucle parcouru par la mousse est représentatif de la distance d’écoulement, notamment de la distance d’écoulement dans une formation souterraine pour une application EOR.The number of loop turns covered by the foam is representative of the flow distance, in particular the flow distance in a subterranean formation for an EOR application.

La figure 1 montre, schématiquement et de manière non limitative, un dispositif d’évaluation de la qualité de la mousse selon un mode de réalisation de l’invention. Le dispositif d’évaluation de la qualité de la mousse comprend une boucle 1, de préférence une boucle circulaire (alternativement la boucle peut avoir d’autres formes : ovale, elliptique, etc.), dans laquelle un piston racleur 2, ou « PIG », est pratiquement étanche dans la conduite tubulaire constituant la boucle 1. Le piston 2 comporte au moins une partie magnétique de façon à pouvoir être déplacé par un moyen de déplacement du piston, par exemple par le déplacement d’un noyau central 3 comportant au moins un aimant permanent 4. La mise en rotation du noyau central, par tous moyens connus, entraine le déplacement par entrainement du piston 2 dans la boucle 1, et ainsi le déplacement de la mousse contenues dans ladite conduite. Le noyau central 3 est situé au centre de la boucle circulaire 1, de manière externe à la boucle 1, ainsi le déplacement de la mousse est simplifié. Le moyen de déplacement 3 est dit externe à la boucle 1, car le moyen de déplacement n’est pas à l’intérieur de la conduite tubulaire constituant la boucle 1.Figure 1 shows, schematically and in a non-limiting manner, a device for evaluating the quality of the foam according to one embodiment of the invention. The device for evaluating the quality of the foam comprises a loop 1, preferably a circular loop (alternatively the loop can have other shapes: oval, elliptical, etc.), in which a scraper piston 2, or "PIG “, is practically sealed in the tubular conduit constituting the loop 1. The piston 2 comprises at least one magnetic part so as to be able to be moved by a means of moving the piston, for example by the movement of a central core 3 comprising at least least one permanent magnet 4. The rotation of the central core, by any known means, causes the movement by driving the piston 2 in the loop 1, and thus the movement of the foam contained in said pipe. The central core 3 is located in the center of the circular loop 1, externally to the loop 1, thus the displacement of the foam is simplified. The displacement means 3 is said to be external to the loop 1, because the displacement means is not inside the tubular conduit constituting the loop 1.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif d’évaluation de la qualité de la mousse peut comprendre des moyens de remplissage de la mousse dans ladite conduite formant ladite boucle fermée 1. Ces moyens de remplissage peuvent être de tous types. De préférence, les moyens de remplissage sont adaptés à fonctionner sous pression. Selon un exemple de ce mode de réalisation illustré en figure 1, une vanne de commutation 5 peut permettre de charger de manière maîtrisée et répétable la mousse à tester. L’entrée de la mousse dans une conduite 10 de la vanne de commutation est illustrée par la flèche rectiligne grise. La conduite 11 de la vanne de commutation 5 permet de fermer la boucle 1. De préférence, les conduites 10 et 11 peuvent être symétriques pour simplifier la réalisation de la vanne de commutation 5 et son utilisation. Une fois que la mousse circule dans la conduite 10 de manière uniforme, on actionne la vanne 5 de manière à remplir, au moins partiellement, la boucle 1.According to one embodiment of the invention, the device for evaluating the quality of the foam can comprise means for filling the foam in said pipe forming said closed loop 1. These filling means can be of any type. Preferably, the filling means are adapted to operate under pressure. According to an example of this embodiment illustrated in FIG. 1, a switching valve 5 can make it possible to load the foam to be tested in a controlled and repeatable manner. The entry of the foam into a conduit 10 of the switching valve is illustrated by the straight gray arrow. The pipe 11 of the switching valve 5 closes the loop 1. Preferably, the pipes 10 and 11 can be symmetrical to simplify the production of the switching valve 5 and its use. Once the foam circulates in the pipe 10 in a uniform manner, the valve 5 is actuated so as to fill, at least partially, the loop 1.

Conformément à une mise en œuvre de l’invention, le dispositif d’évaluation de la qualité de la mousse peut comprendre des moyens d’analyse de la qualité de la mousse, par exemple au moins un capteur de pression, et/ou au moins une caméra. Une version peut intégrer des capteurs ultrasonores afin de suivre l’évolution de la structure même de la mousse. L’usage de la fibre optique peut être aussi envisagé pour le suivi de la pression le long de la circonférence de la boucle.According to one implementation of the invention, the device for evaluating the quality of the foam can comprise means for analyzing the quality of the foam, for example at least one pressure sensor, and/or at least a camera. One version can integrate ultrasonic sensors in order to follow the evolution of the structure of the foam itself. The use of optical fiber can also be considered for monitoring the pressure along the circumference of the loop.

Selon un exemple de réalisation, des capteurs de pressions 6 et 7 peuvent être intégrés à la boucle 1 pour mesurer en temps réel, la perte de charge générée par la mousse et par conséquent sa tenue mécanique dans le temps. De préférence, deux capteurs pressions 6 et 7 peuvent être disposés de manière diamétralement opposée sur la boucle 1.According to an exemplary embodiment, pressure sensors 6 and 7 can be integrated into loop 1 to measure in real time the pressure drop generated by the foam and consequently its mechanical strength over time. Preferably, two pressure sensors 6 and 7 can be arranged diametrically opposite on loop 1.

Conformément à une option de réalisation, une caméra 8 peut être installée en face d’un hublot ménagé dans la paroi de la boucle afin d’avoir un suivi visuel de la mousse, en particulier de la taille des bulles, caractéristique d’une qualité de mousse. Alternativement, si la boucle 1 est réalisée dans un matériau transparent, une caméra 8 peut être prévue au niveau d’un emplacement quelconque de la paroi de la boucle 1 afin d’avoir un suivi visuel de la mousse, en particulier de la taille des bulles.According to one embodiment option, a camera 8 can be installed in front of a porthole formed in the wall of the loop in order to have a visual follow-up of the foam, in particular of the size of the bubbles, characteristic of a quality of foam. Alternatively, if the loop 1 is made of a transparent material, a camera 8 can be provided at any location on the wall of the loop 1 in order to have a visual monitoring of the foam, in particular the size of the bubbles.

Selon un aspect de l’invention, une zone de garage 9 peut être aménagée pour dégager de la boucle 1 le piston « PIG » 2 afin de permettre de charger la boucle 1 avec la mousse préformée à tester et assurer l’état initial avant mise en déplacement. La zone de garage peut être sous forme d’un tube de dérivation de la boucle principale obturé par une vanne.According to one aspect of the invention, a garage zone 9 can be arranged to release the "PIG" piston 2 from the loop 1 in order to allow the loop 1 to be loaded with the preformed foam to be tested and to ensure the initial state before moving. The garage area can be in the form of a bypass tube from the main loop closed off by a valve.

Ainsi, ce dispositif autorise des mesures successives au sein de la boucle avec un temps de mise en œuvre extrêmement court, ce qui ne génère pas, ou peu, de perturbation ou d’instabilité lors de l’échantillonnage.Thus, this device allows successive measurements within the loop with an extremely short implementation time, which generates little or no disturbance or instability during sampling.

Un cahier des charges des éléments principaux du dispositif selon l’invention peut être décrit comme suit :

  • La vanne de commutation peut être amagnétique et posséder un diamètre de passage permettant le passage du piston.
  • Le couple Piston–Aimant peut être suffisamment puissant pour pouvoir résister à une perte de charge de l’ordre de quelques bars crée par la mousse en circulation dans la conduite.
  • Les capteurs de pression peuvent ne pas être intrusifs dans la conduite et suffisamment précis.
  • La voie de garage du piston peut permettre le maintien de pression lors de la mise en service, et le rangement aisé du piston à la fin des mesures.
A specification of the main elements of the device according to the invention can be described as follows:
  • The switching valve can be non-magnetic and have a passage diameter allowing passage of the piston.
  • The Piston-Magnet couple can be strong enough to be able to withstand a pressure drop of the order of a few bars created by the foam circulating in the pipe.
  • Pressure sensors may not be intrusive in driving and accurate enough.
  • The piston's siding can allow the pressure to be maintained during commissioning, and the easy storage of the piston at the end of the measurements.

Pour exemple, les conditions suivantes peuvent être choisies pour les essais d’évaluation d’une mousse préformée :

  • Pression = 20 bars
  • Température = 60°C
  • Saumure = 200g/l TDS
  • Longueur de boucle (1 à 2 m)
For example, the following conditions can be chosen for the evaluation tests of a preformed foam:
  • Pressure = 20 bar
  • Temperature = 60°C
  • Brine = 200g/l TDS
  • Loop length (1 to 2 m)

La mousse est préformée dans des moyens adéquats en amont de la vanne de commutation 5. Une fois obtenue la qualité de mousse à étudier, la vanne 5 est tournée afin de mettre en communication le conduit avec le contenant de la mousse préformée pour remplir à saturation l’intérieur de la conduite 1 avec ladite mousse. Pendant cette phase le piston 2 est garé dans la dérivation 9 afin de ne pas perturber le remplissage de la conduite par la mousse. Une fois la saturation atteinte, la vanne de commutation est actionnée afin de refermer la boucle de test 1 pour y « piéger » la mousse. Le piston est alors extrait de la dérivation 9 par effet magnétique pour être introduit dans la conduite de la boucle. A partir de ce moment, la mise en rotation de l’aimant permanent 4 entraine le déplacement du piston et en conséquence la mise en circulation de la mousse préformée chargée dans la boucle. La vitesse de rotation est fixée en fonction de la vitesse d’écoulement que l’on veut tester. La mesure de pression en continue permet d’observer la variation de pression due à l’écoulement de la mousse. Cette donnée traduit un changement dans l’état de la mousse au cours du transport. Au cours de l’essai, le suivi optique par caméra permet de corréler les mesures de la pression à une taille de bulle. Le temps de mise en rotation donne la distance parcourue par la mousse.The foam is preformed in suitable means upstream of the switching valve 5. Once the quality of foam to be studied has been obtained, the valve 5 is turned in order to put the pipe in communication with the container of the preformed foam to fill to saturation. inside the pipe 1 with said foam. During this phase the piston 2 is parked in the bypass 9 so as not to disturb the filling of the pipe by the foam. Once saturation has been reached, the switching valve is actuated in order to close the test loop 1 in order to "trap" the foam therein. The piston is then extracted from the bypass 9 by magnetic effect to be introduced into the pipe of the loop. From this moment, the rotation of the permanent magnet 4 causes the displacement of the piston and consequently the circulation of the preformed foam loaded in the loop. The speed of rotation is fixed according to the flow speed that we want to test. Continuous pressure measurement makes it possible to observe the pressure variation due to the flow of the foam. This data reflects a change in the state of the foam during transport. During the test, optical monitoring by camera makes it possible to correlate the pressure measurements with a bubble size. The rotation time gives the distance traveled by the foam.

Une fois toute la mousse détruite, le piston 2 est isolé et la vanne de commutation 5 actionnée. Cela permet de recharger avec de la mousse « fraîche » et de réaliser un autre essai, soit aux mêmes conditions ou en faisant varier un paramètre, par exemple : température, vitesse de rotation, pression, temps, type de mousse.Once all the foam has been destroyed, the piston 2 is isolated and the switching valve 5 actuated. This makes it possible to reload with “fresh” foam and to carry out another test, either under the same conditions or by varying a parameter, for example: temperature, speed of rotation, pressure, time, type of foam.

Ainsi, l’invention concerne également une méthode d’évaluation de la qualité d’une mousse, dans laquelle on effectue les étapes suivantes :Thus, the invention also relates to a method for evaluating the quality of a foam, in which the following steps are carried out:

- on forme, à partir d’une conduite, une boucle de circulation fermée contenant la mousse à tester,- a closed circulation loop containing the foam to be tested is formed from a pipe,

- on déplace un piston introduit dans la conduite pour mettre en circulation la mousse,- a piston introduced into the pipe is moved to circulate the foam,

- on effectue au moins une mesure de pression dans la conduite.- At least one pressure measurement is carried out in the pipe.

Selon la méthode, on peut déplacer le piston par des moyens externes à la conduite comportant a moins un aimant permanent.According to the method, the piston can be moved by means external to the pipe comprising at least one permanent magnet.

La méthode d’évaluation de la qualité de la mousse peut mettre en œuvre le dispositif d’évaluation de la qualité de la mousse selon l’une quelconque des variantes ou des combinaison des variantes décrites ci-dessus.The method for evaluating the quality of the foam can implement the device for evaluating the quality of the foam according to any of the variants or combinations of the variants described above.

L’objectif principal de la présente invention est d’obtenir au moins une donnée sur la tenue mécanique sur une longue distance d’une mousse préformée pour une application de récupération assistée. En effet, au sein du réservoir, la mousse devra parcourir une distance de l’ordre d’une centaine de mètres.The main objective of the present invention is to obtain at least one data on the mechanical strength over a long distance of a preformed foam for an assisted recovery application. Indeed, within the reservoir, the foam will have to travel a distance of around a hundred meters.

Une autre donnée correspond à la tenue de la mousse à une vitesse inférieure à la vitesse nécessaire à la création de celle-ci. En effet, les vitesses d’injections nécessaires à la génération d’une mousse préformée sont souvent supérieures aux vitesses observées loin du puits injecteur. Il est donc nécessaire de pouvoir « ralentir » une mousse pour observer son comportement en fonction de contraintes différentes. Diviser la vitesse de déplacement d’une mousse sans changer la géométrie de la tuyauterie obligerait à maîtriser la séparation de deux phases de mousses générant une forte incertitude.Another datum corresponds to holding the foam at a speed lower than the speed necessary to create it. Indeed, the injection speeds necessary for the generation of a preformed foam are often higher than the speeds observed far from the injection well. It is therefore necessary to be able to "slow down" a foam in order to observe its behavior according to different constraints. Dividing the speed of movement of a foam without changing the geometry of the piping would require controlling the separation of two foam phases generating a high uncertainty.

Ainsi, le dispositif permet de tester qualitativement et, ou quantitativement un grand nombre de formulations de mousses à des fins de comparaisons de leurs performances dans des conditions identiques, ou une seule formulation dans des conditions d’écoulement variables indépendamment de la vitesse nécessaire à la formation de la mousse.Thus, the device makes it possible to qualitatively and/or quantitatively test a large number of foam formulations for the purpose of comparing their performance under identical conditions, or a single formulation under variable flow conditions independently of the speed necessary for the foam formation.

Claims (10)

Dispositif d’évaluation de la qualité d’une mousse, caractérisé en ce qu’il comporte :
- une conduite tubulaire contenant la mousse à tester et formant une boucle de circulation fermée (1),
- un piston (2) introduit dans ladite conduite,
- des moyens externes de déplacement (3) dudit piston (2) dans ladite conduite.
Device for evaluating the quality of a foam, characterized in that it comprises:
- a tubular pipe containing the foam to be tested and forming a closed circulation loop (1),
- a piston (2) introduced into said pipe,
- external displacement means (3) of said piston (2) in said pipe.
Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ledit piston (2) comporte au moins une partie magnétique et lesdits moyens externes de déplacement comportent au moins un aimant permanent (4).Device according to Claim 1, in which the said piston (2) comprises at least one magnetic part and the said external displacement means comprise at least one permanent magnet (4). Dispositif selon la revendication 2, dans lequel ladite conduite est sensiblement circulaire et en ce que lesdits moyens externes de déplacement comportent des moyens de mise en rotation dudit aimant permanent.Device according to Claim 2, in which the said conduit is substantially circular and in that the said external displacement means comprise means for rotating the said permanent magnet. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel ladite conduite comporte des moyens de garage (9) dudit piston hors de ladite boucle de circulation fermée (1).Device according to one of Claims 1 to 3, in which the said pipe includes means (9) for parking said piston outside of the said closed circulation loop (1). Dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, qui comporte des moyens de remplissage (5) de la mousse dans ladite conduite formant ladite boucle fermée (1), de préférence une vanne de commutation (5).Device according to one of Claims 1 to 4, which comprises means (5) for filling the foam in the said pipe forming the said closed loop (1), preferably a switching valve (5). Dispositif selon la revendication 5, dans lequel lesdits moyens de remplissage sont adaptés à fonctionner sous pression.Device according to Claim 5, in which the said filling means are adapted to operate under pressure. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 5, qui comporte des moyens d’analyse de la qualité de la mousse, de préférence au moins un capteur de pression (6, 7) disposé pour mesurer la pression dans la conduite et/ou au moins une caméra (8) pour avoir un suivi visuel de la mousse.Device according to one of Claims 1 to 5, which comprises means for analyzing the quality of the foam, preferably at least one pressure sensor (6, 7) arranged to measure the pressure in the pipe and/or at the least one camera (8) to have a visual monitoring of the foam. Méthode d’évaluation de la qualité d’une mousse, caractérisée en ce que l’on effectue les étapes suivantes :
- on forme, à partir d’une conduite, une boucle de circulation fermée contenant la mousse à tester,
- on déplace un piston introduit dans ladite conduite pour mettre en circulation ladite mousse,
- on effectue au moins une mesure dans la conduite, de préférence au moyen d’au moins un capteur de pression et/ou d’au moins une caméra.
Method for evaluating the quality of a foam, characterized in that the following steps are carried out:
- a closed circulation loop containing the foam to be tested is formed from a pipe,
- a piston introduced into said pipe is moved to circulate said foam,
- At least one measurement is taken in the pipe, preferably by means of at least one pressure sensor and/or at least one camera.
Méthode selon la revendication 8, dans laquelle on déplace ledit piston par des moyens externes à la conduite comportant a moins un aimant permanent.Method according to claim 8, in which said piston is moved by means external to the pipe comprising at least one permanent magnet. Application de la méthode et du dispositif selon l’une des revendications précédentes, à la sélection, et/ou, la comparaison de la tenue en circulation de mousses préformées, au moins en fonction de la mesure en continu de la pression en cours de circulation.Application of the method and of the device according to one of the preceding claims, to the selection, and/or, the comparison of the behavior in circulation of preformed foams, at least according to the continuous measurement of the pressure during circulation .
FR1902740A 2019-03-18 2019-03-18 DEVICE AND METHOD FOR EVALUATING THE QUALITY OF A FOAM FOR ASSISTED OIL RECOVERY Withdrawn FR3094091A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1902740A FR3094091A1 (en) 2019-03-18 2019-03-18 DEVICE AND METHOD FOR EVALUATING THE QUALITY OF A FOAM FOR ASSISTED OIL RECOVERY

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1902740 2019-03-18
FR1902740A FR3094091A1 (en) 2019-03-18 2019-03-18 DEVICE AND METHOD FOR EVALUATING THE QUALITY OF A FOAM FOR ASSISTED OIL RECOVERY

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3094091A1 true FR3094091A1 (en) 2020-09-25

Family

ID=67262657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1902740A Withdrawn FR3094091A1 (en) 2019-03-18 2019-03-18 DEVICE AND METHOD FOR EVALUATING THE QUALITY OF A FOAM FOR ASSISTED OIL RECOVERY

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3094091A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202100004568A1 (en) * 2021-02-26 2022-08-26 Geolog S R L METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING RHEOLOGICAL MEASUREMENTS OF A DRILLING MUD

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10246638C1 (en) * 2002-10-07 2003-11-20 Sita Messtechnik Gmbh Device for testing foam-forming and foam-decomposition of foamable liquids, uses mixing tube immersed in a measuring vessel, and a foam sensor having a sensor support plate with flat distributed sensor needles
WO2009085667A1 (en) * 2008-01-03 2009-07-09 Baker Hughes Incorporated Hydrate inhibition test loop

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10246638C1 (en) * 2002-10-07 2003-11-20 Sita Messtechnik Gmbh Device for testing foam-forming and foam-decomposition of foamable liquids, uses mixing tube immersed in a measuring vessel, and a foam sensor having a sensor support plate with flat distributed sensor needles
WO2009085667A1 (en) * 2008-01-03 2009-07-09 Baker Hughes Incorporated Hydrate inhibition test loop

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ENGINEERING CHANDLER: "Model 8500 PRESSURIZED FOAM RHEOMETER An Advanced Tool for Well Completions", 19 November 2018 (2018-11-19), XP055650076, Retrieved from the Internet <URL:https://www.chandlereng.com/-/media/ametekchandlereng/files/pdfs/pressurized%20foam%20rheometer%20-%20model%208500%20brochure.pdf> [retrieved on 20191205] *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202100004568A1 (en) * 2021-02-26 2022-08-26 Geolog S R L METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING RHEOLOGICAL MEASUREMENTS OF A DRILLING MUD
US11441989B1 (en) 2021-02-26 2022-09-13 Geolog S.R.L. Method and apparatus for carrying out rheologic measurements of a drilling mud

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1167948B1 (en) Process for evaluating physical parameters of a subterranean reservoir starting from rock debris taken from said reservoir
Sohrabi et al. A thorough investigation of mechanisms of enhanced oil recovery by carbonated water injection
CA3010454C (en) System and method for measuring a flow property of a fluid in a porous medium
US20080066918A1 (en) Method and apparatus to enhance hydrocarbon production from wells
EP3358129A1 (en) Method for operating a hydrocarbon reservoir by injecting a gas in foam form
EP2120068A1 (en) Method for estimating the physical parameters of a geological formation
Guo et al. Microscopic transport and phase behaviors of CO2 injection in heterogeneous formations using microfluidics
FR2837572A1 (en) Creating model allowing simulation of production from underground formation as it is depleted involves calibrating model of flow of gaseous fraction to give volume transfer coefficient and distribution of nucleation seeds
CA2974549A1 (en) Exploration process for a hydrocarbon deposit by injection of a gas in the form of foam
Kordestany et al. An experimental approach to investigating permeability reduction caused by solvent‐induced asphaltene deposition in porous media
FR3094091A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR EVALUATING THE QUALITY OF A FOAM FOR ASSISTED OIL RECOVERY
EP3642453A1 (en) Mobile facility for analysing a fluid
Cui et al. Impact of water on miscibility characteristics of the CO2/n-hexadecane system using the pendant drop shape analysis method
WO2009144390A1 (en) Method for checking the integrity of geological storage of co&lt;sb&gt;2&lt;/sb&gt;
FR2852396A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR ANALYZING THE CO2 CONTAINED IN A DRILLING FLUID
EP3626929A1 (en) Method for operating a hydrocarbon reservoir by injecting a polymer
Fjelde et al. Oil recovery from matrix during co2-foam flooding of fractured carbonate oil reservoirs
FR3069643A1 (en) METHOD FOR DETERMINING BY CENTRIFUGATION THE RESIDUAL SATURATION OF A FIRST FLUID IN A POROUS MEDIUM FOLLOWING THE INJECTION OF A SECOND FLUID
CA2359978A1 (en) Method and device for determining the threshold of heavy fraction deposit contained in a liquid hydrocarbon fluid
FR3021408A1 (en) METHOD FOR DETERMINING THE RESIDUAL SATURATION OF A FIRST FLUID IN A POROUS MEDIUM FOLLOWING THE INJECTION OF A SECOND FLUID
Maldal et al. Evaluation and economical feasibility of polymer-assisted surfactant flooding for the Gullfaks field, Norway
CA2599553C (en) Method and apparatus to enhance hydrocarbon production from wells
CA2664713C (en) Method for modeling recovery assisted by polymer injection
FR2831917A1 (en) METHOD FOR DETERMINING THE VARIATION IN PERMEABILITY RELATING TO AT LEAST ONE FLUID FROM A FLUID-CONTAINING TANK BASED ON THE SATURATION IN ONE OF THEM
Ghadami et al. Robust chemical EOR modelling from coreflood to full field scale in a Brown field, offshore

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20200925

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

ST Notification of lapse

Effective date: 20221105