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Patent 3063273 Summary

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Claims and Abstract availability

Any discrepancies in the text and image of the Claims and Abstract are due to differing posting times. Text of the Claims and Abstract are posted:

  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent Application: (11) CA 3063273
(54) English Title: INSTALLATION DE RECHAUFFAGE DE LA ZONE PRODUCTRICE DU GISEMENT D'UN PUITS POUR L'EXTRACTION D'HYDROCARBURES
(54) French Title: FACILITY FOR HEATING THE PRODUCTION ZONE OF THE RESERVOIR OF A WELL FOR EXTRACTING HYDROCARBONS
Status: Examination
Bibliographic Data
(51) International Patent Classification (IPC):
  • E21B 36/00 (2006.01)
  • E21B 43/24 (2006.01)
(72) Inventors :
  • DAMOUR, JEAN-AURELIEN (France)
  • COEFFE, GUILLAUME (France)
  • JOHANNSON, DARREN (France)
(73) Owners :
  • ITP SA
(71) Applicants :
  • ITP SA (France)
(74) Agent: ROBIC AGENCE PI S.E.C./ROBIC IP AGENCY LP
(74) Associate agent:
(45) Issued:
(86) PCT Filing Date: 2018-05-28
(87) Open to Public Inspection: 2018-12-06
Examination requested: 2023-05-17
Availability of licence: N/A
Dedicated to the Public: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): Yes
(86) PCT Filing Number: PCT/FR2018/000143
(87) International Publication Number: WO 2018220292
(85) National Entry: 2019-11-12

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
1770547 (France) 2017-05-29

Abstracts

English Abstract

The invention relates to a facility (1) for heating the production zone of the reservoir (12) of a well in order to extract hydrocarbons through a well (2) connecting the surface to said reservoir, comprising a substantially cylindrical casing (3) for consolidating the borehole, extraction means for extracting (4) hydrocarbons, and injection means for injecting the hot fluid from the surface towards the reservoir. Said facility comprises a first pipe (8) that passes through the well (2) and is thermally insulated from the injection of the hot fluid from the surface to the reservoir, a second pipe (11) surrounding the first pipe (8), for returning the hot fluid to the surface, and a third pipe (7) for extracting the hydrocarbons, which is independent from the first and second pipes (8, 11), said pipes extending from the surface to the reservoir.


French Abstract



L'invention concerne une installation de réchauffage (1) de la zone
productrice du gisement (12) d'un puits pour
l'extraction d'hydrocarbures à travers un puits (2) reliant la surface à ce
gisement, comprenant une enveloppe (3) sensiblement cylindrique
consolidant ledit forage et un moyen d'extraction (4) d'hydrocarbures et des
moyens permettant d'injecter le fluide chaud depuis
la surface vers le gisement Cette installation comprend à travers le puits (2)
une première canalisation (8) isolée thermiquement
d'injection depuis la surface du fluide chaud vers le gisement, une seconde
canalisation (11) entourant la première canalisation (8) pour
ramener le fluide chaud vers la surface et une troisième canalisation (7)
d'extraction des hydrocarbures indépendante des première et
seconde canalisations (8, 11), lesdites canalisations s' étendant de la
surface jusqu'au gisement

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.


14
REVENDICATIONS
1. Installation de réchauffage (1) de la zone productrice
du gisement (12) d'un puits pour l'extraction d'hydrocarbures
à travers le puits (2) reliant la surface à ce gisement (12),
comprenant une enveloppe (3) sensiblement cylindrique
consolidant ledit forage et un moyen d'extraction (4)
d'hydrocarbures logé à l'intérieur de ladite enveloppe et des
moyens permettant de faire circuler un fluide chaud
caloporteur depuis la surface vers le gisement (12),
caractérisée en ce qu'elle comprend à travers le puits (2)
une première canalisation (8) isolée thermiquement
d'injection depuis la surface du fluide chaud vers le
gisement (12), une seconde canalisation (11) entourant la
première canalisation (8) pour ramener le fluide chaud vers
la surface et une troisième canalisation (7) d'extraction des
hydrocarbures indépendante des première et seconde
canalisations (8, 11), lesdites canalisations s'étendant de
la surface jusqu'au gisement.
2. Installation de réchauffage (1) selon la revendication
1, caractérisée en ce que les première (8) et seconde (11)
canalisations sont reliées à une station (9) de production du
fluide chaud comprenant un réservoir (23) ou d'un vase
d'expansion, une pompe (10) et d'un réchauffeur (24) pour
assurer une circulation en continu du fluide chaud dans
lesdites canalisations.
3. Installation de réchauffage (1) selon la revendication
1 ou 2, caractérisée en ce que la première canalisation (8)
est ouverte à son extrémité distale (17) et en ce que la
deuxième canalisation (11) est fermée à son extrémité distale
(18).
4. Installation de réchauffage (1) selon l'une quelconque
des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la première
canalisation (8) est isolée thermiquement à l'aide d'un
isolant résistant à la compression.
5. Installation de réchauffage (1) selon l'une des
revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la troisième
canalisation (7) est reliée à une unité d'extraction (6) pour
faire remonter en surface les hydrocarbures produits dans la

15
crépine ou drain.
6. Installation de réchauffage (1) selon la revendication
5, caractérisée en ce que la troisième canalisation (7) est
ouverte à son extrémité distale et munie d'une pompe de fond
de puits.
7. Installation de réchauffage (1) selon l'une quelconque
des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la première
canalisation (8) est constituée d'un premier tube interne
(19) entouré d'un second tube externe (20) concentrique et
d'un isolant (21) logé dans l'espace compris entre les deux
tubes.
8. Installation de réchauffage (1) selon la revendication
7, caractérisée en ce que l'isolant thermique (21) est un
matériau microporeux et en ce qu'une pression réduite est
établie dans l'espace compris entre les deux tubes (19, 20).
9. Installation de réchauffage (1) selon la revendication
8, caractérisé en ce que la pression réduite entre les deux
tubes (19, 20) de la première canalisation (8) est comprise
entre 1 et 100 mbar.
10. Installation de réchauffage (1) selon l'une
quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que
la première canalisation (8) est munie d'un fil électrique
chauffant (22) disposé contre la paroi externe du tube
interne (19).
11. Installation de réchauffage (1) selon l'une
quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce
que le fluide caloporteur pour réchauffer le gisement (12)
est une huile thermique industrielle ou de l'eau.
12. Application de l'installation de réchauffage (1)
selon l'une quelconque des revendications précédentes au
préchauffage en circuit fermé d'un gisement en amont de la
phase d'extraction des hydrocarbures.

Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.


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Installation de réchauffage de la zone productrice du
gisement d'un puits pour l'extraction d'hydrocarbures
Le secteur technique de la présente invention est celui
des installations de réchauffage du gisement d'un puits pour
l'extraction d'hydrocarbures présents dans les gisements
géologiques.
Il est connu à ce jour d'extraire des liquides du sol,
par exemple des hydrocarbures, reposant dans des gisements
souterrains pouvant se trouver à plusieurs kilomètres dans la
terre. Après forage d'un trou depuis la surface jusqu'au
gisement où se trouve le liquide à extraire, on consolide ce
trou au fur et à mesure du forage avec des tuyaux de diamètre
dégressif. L'ensemble de ces tuyaux constitue une enveloppe.
/5 Dans la zone productrice, vers l'extrémité enfouie, cette
enveloppe est percée d'un certain nombre d'orifices afin
d'offrir un accès au liquide. Cette partie percée est
désignée par le terme crépine ou drain suivant sa longueur.
Un tuyau de diamètre constant et inférieur à celui de
l'enveloppe est introduit dans l'enveloppe précédente afin
d'atteindre le fond du forage pour pomper le liquide jusqu'à
la surface. Ce tuyau est donc un tuyau d'extraction. Ce tuyau
peut être équipé d'une pompe de fond de puits.
Un problème fréquemment rencontré est la faible valeur du
débit absolu ou total du puits de forage. Ce débit est lié à
plusieurs facteurs, mais c'est essentiellement la viscosité
du liquide extrait qui pose problème. Ce liquide est d'autant
plus visqueux que sa température est faible. Selon la
composition des liquides à extraire, un autre problème peut
apparaître. Dans le cas d'un liquide contenant des fractions
pouvant se solidifier, par exemple des paraffines ou des
asphaltènes, ces fractions ont tendance à se solidifier et
ceci d'autant plus que la température baisse. Ces fractions
tendent à se déposer et viennent alors progressivement
obturer les orifices de la zone productrice, au niveau de
l'enveloppe, et dans le gisement lui-même au voisinage de
l'enveloppe.
On constate donc que la viscosité élevée et les dépôts

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solides conduisent à des ralentissements dudit débit, ce qui
augmente le coût de la production par unité de volume,
pouvant conduire à la fermeture d'un puits.
Afin de remédier à ce problème, on a déjà proposé
plusieurs solutions. On peut se référer par exemple aux
brevets US-2757738 et US-4344485.
Une solution consiste à injecter dans la zone réservoir
un solvant des fractions lourdes. Un inconvénient est la
nécessité de prévoir la logistique autour de ce solvant :
/0 approvisionnement, stockage_ Un autre inconvénient réside
dans le fait que l'action chimique du solvant ne porte que
sur certaines fractions.
Une autre solution par apport de chaleur consiste à
disposer, au niveau du fond du puits dans le drain, un
/5 réchauffeur. Ce réchauffeur est avantageusement une
résistance électrique. La difficile diffusion de cette
puissance thermique engendre des températures très
importantes. Il se pose alors des problèmes de choix des
matériaux, tant pour la résistance, que pour l'extrémité de
20 l'enveloppe et/ou du tuyau d'extraction. Compte tenu de sa
localisation en fond de puits, il est délicat de réaliser une
telle résistance fiable et aisément maintenable. Pour des
raisons de sécurité enfin, il est délicat d'apporter de
grandes quantités d'énergie électrique en fond de puits,
25 typiquement 100 à 500 kW.
Une autre solution consiste à injecter, par
l'intermédiaire du tuyau d'extraction, de la vapeur d'eau
sous pression. Plusieurs inconvénients sont liés à cette
méthode. Compte tenu de la longueur importante d'un puits,
30 pouvant atteindre plusieurs kilomètres, il est difficile de
garantir que la vapeur arrive chaude au fond du puits. De
plus, l'utilisation du tuyau d'extraction à cet usage
nécessite un arrêt complet de la production durant cette
phase. Cette méthode présente les inconvénients d'une
35 production discontinue (connue sous le vocable anglais Huff
n' Puff).
Il est connu que l'injection de chaleur dans un puits de
pétrole favorise l'écoulement depuis la roche productrice et

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à travers la crépine ou drain. La chaleur agit de deux
façons : elle diminue la viscosité du pétrole brut favorisant
ainsi son écoulement et elle empêche la formation de dépôts,
paraffines et asphaltènes, voire les fait fondre si des
dépôts antérieurs à l'injection de chaleur existaient.
Les méthodes agissant par apport de chaleur ont un double
effet. Elles agissent sur les dépôts et sur la fluidité du
liquide réchauffé, augmentant ainsi le débit extractible et
l'efficacité de l'extraction.
/0 Enfin, on peut citer encore le brevet FR-2881788 qui
décrit un dispositif dans lequel on fait circuler un fluide
chaud afin de porter localement la roche à un potentiel de
température supérieur par conduction pour fluidifier les
hydrocarbures, par l'intermédiaire d'une
conduite
/5 calorifugée. Le fluide chaud est récupéré en mélange avec les
hydrocarbures. L'inconvénient de ce dispositif est que le
fluide chaud est mélangé aux hydrocarbures extraits au niveau
de la zone productrice et ainsi le débit que devra accepter
la pompe de fond de puits devra être augmenté d'un facteur 5
20 à 30 en fonction du débit de circulation et de l'augmentation
de la production du puits.
Dans le cas où le fluide caloporteur est de l'eau, il
faut alors en surface séparer le mélange ainsi formé.
Un autre inconvénient de ce dispositif dans le cas où le
25 fluide chauffé en surface est le fluide extrait du puits, est
que la chaudière requise pour chauffer ce fluide devra être
dimensionnée pour réchauffer un mélange d'hydrocarbure
contenant des éléments lourds et une portion d'eau également.
Le dimensionnement de la chaudière sera donc plus complexe et
30 la chaudière plus couteuse. Par exemple, les éléments
chauffants de la chaudière doivent avoir une puissance
surfacique plus faible que pour chauffer une huile thermique.
L'entretien d'une chaudière chauffant un mélange
d'hydrocarbure lourd nécessite de contrôler les dépôts
35 pouvant apparaître sur les éléments chauffants.
Le but de la présente invention est de fournir un système
d'amélioration de la productivité d'un puits et
d'augmentation des réserves récupérables par un apport de

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chaleur dans le réservoir au niveau de la zone productrice du
gisement d'un puits en séparant le fluide caloporteur et les
hydrocarbures extraits.
L'invention a donc pour objet une installation de
réchauffage de la zone productrice du gisement d'un puits
pour l'extraction d'hydrocarbures à travers le puits reliant
la surface à un gisement, comprenant une enveloppe
sensiblement cylindrique consolidant ledit puits et un moyen
d'extraction d'hydrocarbures logé à l'intérieur de ladite
enveloppe et des moyens permettant de faire circuler un
fluide chaud caloporteur depuis la surface vers le gisement,
caractérisée en ce qu'elle comprend à travers le puits une
première canalisation isolée thermiquement d'injection depuis
la surface du fluide chaud vers le gisement, une seconde
/5 canalisation entourant la première canalisation pour ramener
le fluide chaud vers la surface et une troisième canalisation
d'extraction des hydrocarbures indépendante des première et
seconde canalisations, lesdites canalisations s'étendant de
la surface jusqu'au gisement.
Les équipements de surface se composent d'un réservoir ou
d'un vase d'expansion, d'une pompe et d'un réchauffeur. Le
fluide chaud sortant du réchauffeur circule dans la
canalisation thermiquement isolée jusqu'à l'extrémité de
celle-ci puis remonte en surface entre la canalisation
thermiquement isolée et la seconde canalisation de chauffage.
Selon une caractéristique de l'invention, les première et
seconde canalisations sont reliées à une station de
production du fluide chaud munie d'un réservoir de stockage
ou vase d'expansion, d'une pompe et d'un réchauffeur pour
assurer une circulation en continu du fluide chaud dans
lesdites canalisations.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la
première canalisation est ouverte à son extrémité distale et
la deuxième canalisation est fermée à son extrémité distale.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la
première canalisation est isolée thermiquement à l'aide d'un
isolant résistant à la compression, soit par ses propriétés
de résistance à la compression soit par l'ajout d'écarteurs

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régulièrement entre la première et la deuxième canalisation.
. Avantageusement, la troisième canalisation est reliée à
une unité d'extraction pour faire remonter en surface les
hydrocarbures produits dans la crépine ou drain.
5 Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la
troisième canalisation est ouverte à son extrémité distale et
munie d'une pompe de fond de puits.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la
première canalisation est constituée d'un premier tube
/0 interne entouré d'un second tube externe concentrique et d'un
isolant thermique logé dans l'espace compris entre les deux
tubes.
Avantageusement, l'isolant thermique est un matériau
microporeux et une pression réduite est établie dans l'espace
/5 compris entre les deux tubes.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la
pression réduite entre les deux tubes de la première
canalisation est comprise entre 1 et 100 mbar.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la
20 première canalisation est munie d'un fil électrique chauffant
disposé contre la paroi interne du tube interne.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le
fluide caloporteur pour réchauffer le gisement est une huile
thermique industrielle.
25 L'invention concerne également l'application de
l'installation de circulation en boucle fermée au
préchauffage en circuit fermé d'un gisement en amont
chronologiquement de la phase d'extraction des hydrocarbures.
Un avantage de l'invention réside dans la réalisation
30 d'un circuit fermé permettant l'apport de chaleur jusqu'au
fond du puits. Ainsi, la chaleur est apportée tant sur les
paraffines, asphaltènes ou agglomérats de bitume qu'il fait
fondre, que sur le liquide qu'il réchauffe au niveau du fond
du puits.
35 Un autre avantage de l'invention réside dans le fait
qu'il n'y a aucun mélange du fluide chaud et des
hydrocarbures récupérés permettant ainsi l'élimination d'une
station de séparation des hydrocarbures.

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Un autre avantage de l'invention réside dans l'absence de
pollution du gisement puisque le fluide chaud ne contamine
pas ce gisement.
Un autre avantage encore de l'invention réside dans
l'utilisation de fluide même polluant.
Le fluide chaud peut être choisi parmi les fluides
utilisés dans les installations de chauffage, par exemple une
huile thermique industrielle ou de l'eau.
Le fluide chaud sortant du réchauffeur circule dans la
première canalisation thermiquement isolée jusqu'à
l'extrémité de celle-ci puis remonte en surface entre la
première canalisation thermiquement isolée et la seconde
canalisation de chauffage. Lors de cette remontée, l'énergie
calorifique contenue dans le fluide chaud est dissipée par
/5 conducto-convection dans le pétrole produit dans le drain et
dans le gisement lui-même.
La température du fluide chaud est maximum en surface en
sortie du réchauffeur. Les pertes thermiques et donc la
diminution de la température du fluide sont faibles lors de
la descente dans la canalisation thermiquement isolée. Lors
de la remontée du fluide chaud vers la surface, les échanges
thermiques avec le pétrole produit dans le drain sont
importants pour permettre l'échange de chaleur et la
température du fluide diminue fortement.
Un avantage de l'invention réside dans la possibilité
d'utiliser une huile thermique industrielle comme fluide
caloporteur. Le volume d'huile nécessaire dans la boucle
fermée formée par la première et la seconde canalisation est
compris entre 500 litres à 3000 litres. Une telle huile
thermique, standard dans l'industrie, aura une composition
optimisée pour être réchauffée à la température souhaitée,
typiquement 200 C ou jusqu'à 300 C et permettra d'utiliser
des équipements de surface, pompe et réchauffeur, standard
dans l'industrie et moins complexe.
'35 En effet, réchauffer un mélange d'hydrocarbure à des
températures de l'ordre de 200 C a pour risque de créer des
dépôts solides sur les éléments chauffant de la chaudière
pouvant entrainer une diminution de la puissance de chauffe

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voir la montée en température de l'élément chauffant concerné
et sa dégradation. Le procédé de chauffage d'une l'huile
thermique sera plus simple puisque la composition de celle-ci
est uniforme et qu'elle sera sélectionnée de sorte de ne pas
créer de dépôts à la température envisagée.
Un autre avantage de l'invention est que la quantité
d'eau contenue dans l'hydrocarbure produit n'influence plus
la conception du réchauffeur. Si de l'eau est présente dans
l'hydrocarbure à réchauffer, de 0 à plus de 90%, le
réchauffeur devra apporter plus d'énergie pour élever la
température du mélange d'une même valeur et si de la vapeur
apparait, l'efficacité de l'échangeur chute.
Un autre avantage de l'invention est qu'après une
modification de la tête de puits, cette installation est
/5 indépendante des autres équipements standards de production
du puits et peut donc être installée et retirée en fonction
des besoins du puits en laissant en place ces équipements
standards de production de fonds de puits et également de
surface.
Un autre avantage de l'invention réside dans le fait que
les canalisations permettant la circulation en boucle fermée
du fluide chaud peuvent être réalisées à partir de
canalisations enroulées connues sous le vocable anglais
coiled tubing . La canalisation isolée thermiquement à
double paroi peut être produite à partir de deux coiled
tubing et insérée dans la deuxième canalisation de diamètre
plus grand, qui 'peut être un coiled tubing également. Cette
triple canalisation peut être enroulée autour d'une roue de
coiled tubing pour le transport et installée en une seule
opération par une unité de coiled tubing dans le puits.
Des pièces particulières sont installées à chaque extrémité
des coiled tubing pour isoler ou faire communiquer les
annulaires comme le requiert la circulation en boucle fermée.
Une autre configuration de cette invention est
l'utilisation de cette circulation en circuit fermé pour
venir préchauffer un gisement en amont chronologiquement de
la phase d'extraction des hydrocarbures. Un tel préchauffage
est nécessaire pour certaines méthodes de récupération des

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hydrocarbures lourds comme le procédé SAGD (Steam-Assisted
Gravity Drainage). Dans cette configuration, il n'y a pas de
troisième canalisation pour remonter les hydrocarbures ; il
s'agit d'une phase de préchauffage du gisement uniquement. Un
avantage de cette configuration est que ce préchauffage peut
être réalisé avec des équipements de surfaces mobiles
utilisant une huile thermique à haute température, 200 C ou
plus. Cette configuration de préchauffage peut remplacer
avantageusement le préchauffage par injection de vapeur pour
des raisons de coûts et de planning des opérations sur un
champ pétrolier.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de
l'invention ressortiront plus clairement de la description
détaillée donnée ci-après à titre indicatif en relation avec
/5 des dessins sur lesquels :
- la figure 1 illustre la partie haute d'une installation
selon l'invention,
- la figure 2 est une coupe pratiquée au niveau du
gisement d'hydrocarbures,
- la figure 3 est une coupe selon AA de la figure 1, et
- la figure 4 est une coupe suivant BB de la figure 2.
Un puits de pétrole est le plus généralement constitué de
deux parties essentielles, une conduite extérieure (désignée
par le vocable anglais casing) chargée de consolider la paroi
extérieure du puits dans le terrain et un tuyau interne
(désignée par le vocable anglais tubing) permettant la
remontée du pétrole en surface. Une crépine ou drain remplit
deux fonctions : elle assure la filtration du pétrole brut
extrait qui remonte vers la surface et elle empêche =
l'effondrement du trou foré dans la zone. productrice.
Différentes vannes manuelles et automatiques assurent les
étanchéités et la sécurité. du puits vis à vis de l'extérieur.
Pour plus de précision, on pourra se référer au brevet FR-
2881788 qui illustre les conditions de production d'un puits
par apport de chaleur.
L'invention va maintenant être décrite avec plus de
détails en notant que la figure 1 illustre la partie haute et
extérieure du puits de forage et la figure 2 la partie

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profonde où se trouvent les hydrocarbures à extraire. Comme
indiqué précédemment il s'agit de réchauffer la zone
productrice du gisement d'un puits afin d'extraire les
hydrocarbures encore présents dans le gisement.
Selon la figure 1, on a représenté partiellement la
partie haute de l'installation de réchauffage 1 de conduits
d'extraction selon l'invention dans laquelle le puits
vertical foré 2 est consolidé par une enveloppe métallique 3
cylindrique. Ce puits est en relation avec un gisement comme
cela sera expliqué ci-après. Dans l'enveloppe métallique 3,
on introduit un moyen d'extraction 4 d'hydrocarbures en
= surface et à l'intérieur de ladite enveloppe 3 et des moyens
5 permettant de faire circuler un fluide chaud depuis la
surface vers le gisement à chauffer puis de nouveau en
/5 surface.
Les moyens d'extraction 4 sont constitués d'une unité
d'extraction 6 et d'une canalisation 7 reliant cette unité au
gisement d'hydrocarbures.
Les moyens 5 comprennent une première canalisation 8
isolée thermiquement pour faire circuler en circuit fermé
depuis la surface du fluide chaud vers le gisement puis de
nouveau vers la surface. Cette canalisation 8 est reliée à
une unité 9 de chauffage et d'injection du fluide chaud en
continu avec un contrôle en continu de la température et du
débit. Cette unité de chauffage comprend un réservoir 23 ou
d'un vase d'expansion, une pompe 10 et un réchauffeur 24. Il
va de soi que cette canalisation 8 relie l'unité 9 au
gisement d'hydrocarbures qu'il s'agit de chauffer. Le vase
d'expansion 23 permet d'accommoder l'augmentation de volume
de l'huile chaude dans le circuit fermé et ainsi éviter toute
surpression dans le circuit.
Cette première canalisation 8 est entourée par une
seconde canalisation 11 pour ramener le fluide chaud vers
l'unité 9. Les canalisations 8 et 11 constituent avec l'unité
9 de production de fluide chaud un circuit fermé de
circulation en continu de ce fluide chaud.
Sur la figure 2, on a représenté l'installation selon
l'invention au niveau du gisement 12 d'hydrocarbures qui

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comporte une partie sensiblement verticale 13 et une partie
sensiblement horizontale 14 de longueur 1. On retrouve sur
cette figure l'enveloppe 3 dont l'extrémité est munie de
perforations radiales 15 à son extrémité dans le gisement 12.
5 Ces perforations permettent l'entrée du liquide 16 dans
l'enveloppe 3. Cette partie 14 de l'enveloppe est appelée
communément crépine et on y retrouve les canalisations 7, 8
et 11. La canalisation 7 s'étend de la surface jusqu'au début
de la crépine 14 comme cela est visible sur cette figure.
/0 Dans cette crépine 14 de l'enveloppe 3, la première
canalisation 8 est ouverte à son extrémité distale 17 et la
deuxième canalisation 11 est fermée à son extrémité distale
18 par une paroi transversale.
L'isolant 21 peut être un matériau pulvérulent
/5 communément utilisé dans ce domaine. Pour renforcer
l'isolation thermique, l'espace libre ou annulaire délimité
entre les deux tubes 19 et 20 est soumis à une pression
réduite. Cette pression réduite peut être comprise entre 1 et
100 mbar.
On peut également prévoir un fil électrique chauffant
appliqué au niveau du tube interne 19 de manière à renforcer
l'apport thermique de la canalisation 8 comme cela sera
expliqué en relation avec les figures 3 et 4.
Le fluide chaud circulant en circuit fermé dans le
gisement 12 peut agir thermiquement. Par le réchauffage du
gisement, son activité peut être dissolvante afin de limiter,
diminuer ou supprimer les dépôts, telles des paraffines, des
asphaltènes ou des agglomérats de bitume, qui lors de leur
solidification viendraient se déposer aux abords des
perforations 15 de l'enveloppe 3, jusqu'à venir les obturer.
Etant donné qu'il s'agit d'un circuit fermé de circulation,
le gisement 12 ne subit aucune contamination par le fluide
utilisé.
Le fait d'utiliser un fluide chaud confère une double
action. La chaleur permet de faire fondre les fractions déjà
solidifiées ou déposées. La chaleur, dissipée par conducto-
convection dans l'enveloppe 3 rempli de fluide puis par
conduction dans le gisement, agit de plus, en diminuant la

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viscosité de l'hydrocarbure 16. Ce dernier devient plus
fluide en étant chauffé. Par conduction dans la roche du
gisement 12, la chaleur envoyée va fluidifier les
hydrocarbures à extraire et, par là, diminuer la perte de
charge. Ainsi, avec une même puissance de pompage, une
quantité plus importante de liquide sera extraite
(amélioration de la productivité) et on pourra pomper du
liquide emprisonné plus loin dans le réservoir (amélioration
des réserves récupérables).
La profondeur du puits pouvant atteindre plusieurs
centaines de mètres (100 à 2000 m), il est indispensable pour
apporter de la chaleur au niveau du gisement 12, de disposer
d'une canalisation 8 hautement isolée thermiquement.
On a prévu une canalisation 8 isolée thermiquement. La
/5 canalisation 8 est réalisée suivant la technique connue sous
le vocable anglais du pipe in pipe . Entre les deux tubes
19 et 20 est disposé un isolant 21.
Le tube interne 19 assure le transport du fluide chaud.
Ce tube est protégé mécaniquement par le deuxième tube 20 de
diamètre plus important concentrique avec le premier tube 19
et thermiquement par l'isolant 21.
Plusieurs possibilités sont offertes pour réaliser un
isolant entre les deux tubes 19 et 20. Il est avantageux de
prévoir un isolant 21 résistant à l'écrasement, agissant
comme un écarteur, soit par ses propriétés de résistance à
la compression soit par l'ajout régulier d'écarteurs entre la
première et la deuxième canalisation, pour empêcher les deux
tubes 19 et 20 de venir en contact l'un de l'autre. Un
matériau microporeux peut être utilisé comme isolant entre
les tubes 19 et 20.
Ce matériau microporeux, du type de celui décrit dans le
brevet FR-2746891, est avantageusement obtenu en comprimant
une poudre par exemple de silice pyrogénée. Un tel matériau
microporeux comprimé présente avantageusement une densité
comprise entre 180 et 400 kg/m3. Les capacités thermiques
isolantes d'un tel matériau sont nettement améliorées
lorsqu'il est placé dans l'annulaire sous faible pression
entre les deux tubes 19 et 20.

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On peut également réaliser un isolant 21 en réalisant un
super-isolant multicouche constitué d'écrans réflecteurs
intercalant des couches de poudre tel que décrit dans le
brevet FR-03.13197. Les écrans sont constitués par une
feuille réflectrice, par exemple d'aluminium, sur laquelle la
poudre est déposée, enroulée en spirale sur elle-même. La
poudre présente une granulométrie sensiblement égale à 40 pm,
des pores dont la taille est de l'ordre de grandeur du libre
parcours moyen des molécules du gaz dans lequel cette poudre
/0 est placée et une densité comprise entre 50 et 150 kg/m3. Les
capacités thermiques isolantes d'un tel matériau sont
nettement améliorées lorsqu'il est placé dans l'annulaire
sous faible pression, entre 10-2 et 1 mbar entre les deux
tubes 19 et 20. Cet isolant, n'ayant pas de propriétés de
/5 résistance à la compression suffisantes, nécessite l'ajout
d'écarteurs régulièrement entre les tubes 19 et 20. Le
matériau utilisé pour réaliser ces écarteurs doit présenter
un bon comportement isolant. Un tel matériau peut
avantageusement être un matériau microporeux tel que décrit
20 ci-dessus.
Une canalisation telle que décrite précédemment permet un
apport de chaleur suffisant pour rendre suffisamment fluide
les hydrocarbures avec une chaudière de 20 à 500 KW.
L'installation 1 selon l'invention permet d'augmenter la
25 production de pétrole brut de 20 à 500%, d'exploiter des
réserves délaissées et d'éviter toute pollution des
gisements.
A titre indicatif, une canalisation 8 selon l'invention
peut être constituée d'un tube externe 20 de 33 mm de
30 diamètre extérieur avec une épaisseur de 2 mm et un tube
interne 19 de 13 mm de diamètre extérieur avec une épaisseur
de 2 mm et est apte à transporter 20 kW à 200 C sur une
distance globale de 1000 mètres. Dans cet exemple, la
canalisation 11 peut être un tube de 60 mm de diamètre
35 extérieur avec une épaisseur de 5 mm et l'enveloppe
cylindrique de 178 mm de diamètre dans la partie verticale et
114 mm dans la section drain ou crépine.
A titre indicatif encore, une canalisation 8 constituée

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d'un tube externe 20 de 60 mm de diamètre et d'épaisseur 6 mm
et d'un tube interne 19 de 33 mm de diamètre externe et
d'épaisseur 4 mm transportera facilement 200 kW à 200 C sur
une distance globale de 2000 mètres. Dans ce cas-là, la
canalisation 11 peut être un tube de 89 mm avec une épaisseur
de 6 mm et l'enveloppe cylindrique de 244 mm de diamètre dans
la partie verticale et 178 mm ou 140 mm dans la section drain
ou crépine.
Sur la figure 3, on a représenté une coupe AA de la
figure 1 sur laquelle on a repris l'enveloppe 3. Dans cette
enveloppe, on retrouve les canalisations 7, 8 et 11. La
première canalisation 8 est constituée d'un premier tube
interne 19 entouré d'un second tube externe 20 concentrique
et d'un isolant 21 logé dans l'espace compris entre les deux
/5 tubes.
On voit également sur cette figure le fil chauffant 22
disposé le long de la paroi externe du tube interne 19 depuis
la surface.
Il va de soi que les différents éléments illustrés sur
cette figure 3 ne comportent pas d'échelle et ne sont
représentés qu'à titre illustratif.
Sur la figure 4, qui est une coupe BB de la figure 2, on
retrouve l'enveloppe 3 équipée des canalisations 8 et 11.
Comme précédemment, la première canalisation 8 est constituée
d'un premier tube interne 19 entouré d'un second tube externe
20 concentrique et d'un isolant 21 logé dans l'espace compris
entre les deux tubes. La troisième canalisation 7 va depuis
la surface jusqu'au début de la crépine 14 ou drain et est
donc absente sur cette figure.
On voit également sur cette figure le fil chauffant 22
disposé contre la paroi externe du tube interne 19.
Il va de soi que les différents éléments illustrés sur
cette figure 4 ne comportent pas d'échelle et ne sont
représentés qu'à titre illustratif.

Representative Drawing
A single figure which represents the drawing illustrating the invention.
Administrative Status

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Event History

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Examiner's Report 2024-10-03
Letter Sent 2023-06-07
Maintenance Fee Payment Determined Compliant 2023-06-02
Request for Examination Received 2023-05-17
Request for Examination Requirements Determined Compliant 2023-05-17
All Requirements for Examination Determined Compliant 2023-05-17
Inactive: Recording certificate (Transfer) 2020-12-04
Inactive: Multiple transfers 2020-11-24
Common Representative Appointed 2020-11-07
Letter Sent 2020-01-27
Inactive: Single transfer 2020-01-03
Letter sent 2019-12-10
Inactive: Cover page published 2019-12-05
Priority Claim Requirements Determined Not Compliant 2019-12-04
Inactive: IPC assigned 2019-12-04
Inactive: IPC assigned 2019-12-04
Application Received - PCT 2019-12-04
Inactive: First IPC assigned 2019-12-04
Priority Claim Requirements Determined Compliant 2019-12-04
National Entry Requirements Determined Compliant 2019-11-12
Application Published (Open to Public Inspection) 2018-12-06

Abandonment History

There is no abandonment history.

Maintenance Fee

The last payment was received on 2024-04-26

Note : If the full payment has not been received on or before the date indicated, a further fee may be required which may be one of the following

  • the reinstatement fee;
  • the late payment fee; or
  • additional fee to reverse deemed expiry.

Please refer to the CIPO Patent Fees web page to see all current fee amounts.

Fee History

Fee Type Anniversary Year Due Date Paid Date
Basic national fee - standard 2019-11-12 2019-11-12
Registration of a document 2020-11-24 2020-01-03
MF (application, 2nd anniv.) - standard 02 2020-05-28 2020-04-24
Registration of a document 2020-11-24 2020-11-24
MF (application, 3rd anniv.) - standard 03 2021-05-28 2021-04-22
MF (application, 4th anniv.) - standard 04 2022-05-30 2022-04-21
Request for examination - standard 2023-05-29 2023-05-17
MF (application, 5th anniv.) - standard 05 2023-05-29 2023-06-02
Late fee (ss. 27.1(2) of the Act) 2023-06-02 2023-06-02
MF (application, 6th anniv.) - standard 06 2024-05-28 2024-04-26
Owners on Record

Note: Records showing the ownership history in alphabetical order.

Current Owners on Record
ITP SA
Past Owners on Record
DARREN JOHANNSON
GUILLAUME COEFFE
JEAN-AURELIEN DAMOUR
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Documents

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Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Number of pages   Size of Image (KB) 
Description 2019-11-12 13 661
Abstract 2019-11-12 2 92
Representative drawing 2019-11-12 1 16
Claims 2019-11-12 2 90
Drawings 2019-11-12 4 95
Cover Page 2019-12-05 1 46
Examiner requisition 2024-10-03 4 140
Maintenance fee payment 2024-04-26 4 132
Courtesy - Letter Acknowledging PCT National Phase Entry 2019-12-10 1 586
Courtesy - Certificate of registration (related document(s)) 2020-01-27 1 334
Courtesy - Acknowledgement of Request for Examination 2023-06-07 1 422
Courtesy - Acknowledgement of Payment of Maintenance Fee and Late Fee 2023-06-02 1 420
Request for examination 2023-05-17 4 123
International search report 2019-11-12 4 126
National entry request 2019-11-12 3 102