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TITRE : DISPERSION DE POLYMERE HYDROSOLUBLE POUR LA FRACTURATION
HYDRAULIQUE
L'invention concerne un fluide d'injection pour la fracturation hydraulique
comprenant au
moins un polymère hydrosoluble synthétique, ledit fluide étant une dispersion
préparée par
dilution par une saumure d'une émulsion inverse dudit polymère préalablement
distillée.
L'invention concerne également un procédé de fracturation hydraulique des
réservoirs
souterrains d'huile et de gaz non conventionnels utilisant ledit fluide
d'injection.
ART ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE
La production de pétrole (huiles, hydrocarbures) et de gaz contenus dans des
réservoirs
souterrains non conventionnels se développe depuis plusieurs années et
nécessite d'ouvrir
des fractures dans le réservoir pour une production économique de l'huile et
du gaz.
Dans la suite de la description de l'art antérieur et de l'invention, par
réservoirs souterrains
non conventionnels , on désigne des gisements nécessitant des technologies
particulières
d'extractions car n'existant pas sous forme d'une accumulation dans une roche
poreuse et
perméable (voir Les hydrocarbures de roche-mère en France Rapport provisoire ¨
CGIET
n 2011-04-G ¨ Ministère de l'écologie, du développement durable, des
transports et du
logement - Avril 2011). Pour le gaz non conventionnel, on peut citer les gaz
de schiste
(shale gas en anglais), les gaz de houille (coal bed methane en anglais) ou
les gaz de
réservoirs compacts (tight gas en anglais). Pour l'huile non conventionnelle,
on peut citer
les huiles lourdes (heavy oil en anglais), les huiles de schiste (shale oil en
anglais) ou les
huiles de réservoirs compacts (tight oil en anglais).
Les réserves contenues dans les réservoirs non conventionnels sont énormes et
extrêmement étendues dans des zones autrefois inexploitables comme les
hydrocarbures
de roche-mère tels que les schistes argileux, les gaz de réservoir compact, et
les gaz de
houille. Aux Etats-Unis, les gaz de schiste sont largement exploités et
représentent
aujourd'hui 46% du total du gaz naturel produit aux Etats-Unis alors qu'ils ne
représentaient
que 28% en 1998. Les bassins très étendus sont connus sous le nom de Barnett
Shale,
Ville Fayette Shale, Mowry Shale, Marcellus Shale, Utica Shale...
L'exploitation des
réservoirs compacts a été rendue possible par une évolution des techniques de
forages.
Les techniques de production ont en effet évolué des puits verticaux vers des
puits
horizontaux, réduisant le nombre de puits de production nécessaires et leur
empreinte au
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sol et permettant de mieux couvrir le volume du réservoir pour en récupérer au
maximum
le gaz ou l'huile. Cependant, les perméabilités sont insuffisantes pour que
l'hydrocarbure
migre facilement de la roche mère vers le puits, et ainsi permettre de
produire
économiquement et en quantité le gaz ou l'huile. Il est donc nécessaire
d'augmenter la
perméabilité et les surfaces de production par des opérations de stimulation
et en particulier
par fracturation hydraulique de la roche en contact avec le puits.
Fracturation hydraulique
La fracturation hydraulique a pour but de créer une perméabilité
supplémentaire et
engendrer des surfaces de production de gaz ou d'huile plus importantes. En
effet, la faible
perméabilité, les barrières naturelles de couches compactes et
l'imperméabilisation par les
opérations de forage limitent fortement la production. Le gaz ou l'huile
contenu dans le
réservoir non conventionnel ne peut migrer facilement de la roche vers le
puits sans
stimulation.
Ces opérations de fracturation hydraulique sur les puits horizontaux ont
commencé en 1960
dans les Appalaches et, aujourd'hui, plusieurs dizaines de milliers
d'opérations ont eu lieues
aux Etats-Unis.
Les technologies d'étude, de modélisation du réservoir, de forage, de
cimentation et de
stimulation sont devenues de plus en plus sophistiquées et mettent en oeuvre
des
équipements permettant d'effectuer ces opérations dans des temps de plus en
plus courts
avec une analyse précise des résultats.
La stimulation du réservoir par fracturation hydraulique
Ces opérations consistent à injecter de l'eau à haute pression et à très fort
débit de manière
à créer des fractures réparties perpendiculairement aux puits de production.
On procède
généralement en plusieurs étapes afin de créer des fractures sur toute la
longueur du puits
horizontal, ce qui permet de couvrir un volume maximal du réservoir.
Afin de garder ces fractures ouvertes, on ajoute un agent de soutènement (par
exemple du
sable, des matières plastiques ou des céramiques calibrées) de manière à
empêcher la
fermeture de ces fractures et à maintenir la capillarité créée une fois
l'injection stoppée.
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L'eau seule ne suffit pas à obtenir une bonne efficacité de placement de
l'agent de
soutènement du fait de sa faible viscosité. Ceci limite sa capacité à
maintenir en place
l'agent de soutènement dans les fractures. Pour contrer ce problème, on a
développé des
fluides de fracturation contenant des composés viscosifiants.
Par définition, on dira qu'un composé est viscosifiant lorsqu'il augmente la
viscosité des
solutions dans lesquelles il est dissous.
En plus d'avoir des propriétés viscosifiantes, le composé doit avoir un profil
rhéologique
particulier. En effet, le composé doit pouvoir générer une viscosité faible
afin de ne pas
gêner au transport et au pompage du fluide contenant l'agent de soutènement
pendant les
forts cisaillements subis lors de l'injection du fluide de fracturation. Une
fois injecté, ce
même composé doit pouvoir engendrer une viscosité suffisante lorsque le
cisaillement
diminue pour supporter l'agent de soutènement afin de le maintenir dans les
fractures.
Les fluides de fracturation comprennent généralement un polymère qui doit donc
apporter
des propriétés rhéofluidifiantes à la solution afin d'avoir une viscosité
relativement faible
lors de l'injection (à cisaillement élevé) et une viscosité forte afin de
maintenir l'agent de
soutènement en suspension au niveau de la fracture lorsque le cisaillement
diminue.
Les propriétés viscoélastiques des polymères en solution sont également à
prendre en
considération. Cette viscoélasticité, et son importance dans l'application,
est décrite dans
le document SPE 147206 (Fracturing Fluid Comprised of Components Sourced
Solely from
the Food Indus try Provides Superior Proppant Transport - David Loveless,
Jeremy
Holtsclavv, Rajesh Saini, Phil Harris, and Jeff Fleming, SPE, Halliburton ) à
travers des
observations visuelles dans des expériences statiques ou dynamiques, ou encore
par des
mesures de rhéologie, telle que la mesure des modules visqueux et élastiques
(G' et G"),
ou la mesure sur rhéomètre de la viscosité en fonction du cisaillement. Ainsi,
des propriétés
élastiques seront avantageuses pour assurer le transport et la suspension de
l'agent de
soutènement de la fracture.
Le choix du polymère n'est donc pas évident et nécessite une étude rhéologique
approfondie afin d'obtenir des résultats satisfaisants.
Parmi les composés viscosifiants de solutions aqueuses appartenant à l'état de
la
technique, on peut citer les substances naturelles telle que les gommes guars
et leurs
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dérivés tel que l'hydroxypropylguar (HPG), ou la carboxyméthylhydroxypropyl
guar
(CMHPG) ; les dérivés cellulosiques tels que la carboxyméthyl cellulose ou
l'hydroxyéthyl
cellulose. Ces composés sont notamment décrits dans les brevets US4033415,
US3888312 et US4801389. Dans le document SPE 152596 (Hydraulic Fracturing 101:
What Every Representative, Environmentalist, Regulator, Reporter, Investor,
University
Researcher, Neighbor and Engineer Should Know About Estimating Frac Risk and
lmproving Frac Performance in Unconventional Gas and Oil Wells - George E.
King,
Apache Corporation), les dernières avancées relatives aux performances des
fluides de
fracturation sont discutées en détail.
Cependant ces substances naturelles, et en particulier les dérivés de guar,
sont aussi utiles
dans d'autres applications, comme l'industrie alimentaire ou le textile, et
l'essor de
l'exploitation des ressources d'huile et de gaz non conventionnels
concurrencent ces autres
applications. Ceci crée une pression sur la disponibilité de ces produits et
engendrent des
problèmes de prix.
D'autres composés issus de la pétrochimie peuvent avoir des propriétés
viscosifiantes. On
peut citer les polymères synthétiques. Les poly(méth)acrylamides,
éventuellement
partiellement hydrolysés, et les poly(méth)acrylates et leurs copolymères sont
particulièrement connus. Ces polymères développent une viscosité grâce à leur
masse
molaire et aux répulsions ioniques inter-chaînes. Ces polymères sont décrits
dans les
brevets GB951147, US3727689, US3841402 ou encore US3938594. Le mécanisme
régissant la viscosité est lié à une hausse du volume hydrodynamique grâce à
des
répulsions intra-chaînes, des enchevêtrements inter-chaînes, etc.
Cependant, en présence de forte salinité ou d'une température d'utilisation
élevée, ces
polymères ne développent pas de forts enchevêtrements et répulsions, ce qui se
traduit par
une diminution forte de leur pouvoir viscosifiant surtout après avoir subi le
cisaillement de
l'étape de pompage. Par ailleurs, ces polymères ne présentent généralement pas
de
propriétés viscoélastiques suffisantes pour supporter l'agent de soutènement
dans la
fracture. Il faut augmenter le dosage de ces polymères à des niveaux trop
élevés pour
obtenir les propriétés de suspension de l'agent de soutènement. Les niveaux de
dosages
nécessaires ne sont cependant pas viables économiquement.
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Les polymères utilisés pour avoir des propriétés viscosifiantes peuvent
avantageusement
être aussi des réducteurs de frottement permettant de réduire la perte de
charge en milieu
turbulent et augmenter fortement le débit à puissance et diamètre de tuyau
identique.
5 Les polymères synthétiques à base d'acide 2-acrylamido-2-méthylpropane
sulfonique et/ou
de ses sels présentent des propriétés de réduction de friction en solution
aqueuse
intéressantes. Ces polymères sont aussi connus pour leur résistance au
cisaillement et à
la dégradation thermique, notamment en solutions salées. Toutefois,
l'obtention de
polymère de très haut poids moléculaire à base d'acide 2-acrylamido-2-
méthylpropane
sulfonique est difficile sans compter que ces polymères présentent des
problèmes de
solubilité lorsque leur poids moléculaire augmente. Or, pour avoir un
phénomène de
réduction de friction optimal et une forte génération de viscosité, il est
primordial que le
polymère soit dissous rapidement en particulier en solution saline et qu'il
ait un très haut
poids moléculaire.
Pour des questions de logistique, de transport et d'approvisionnement en
polymère
hydrosoluble synthétique pour la fracturation hydraulique, la forme physique
préférée de
ces polymères est la poudre car elle permet de disposer d'un pourcentage en
poids de
matière active élevé. La forme physique poudre de ces polymères peut être
obtenue par
séchage, thermo-séchage, pulvérisation (spray drying en anglais) et séchage en
tambour
(drum drying en anglais). Toutefois, leur remise en solution nécessite des
équipements
adaptés, par exemple une unité de broyage en milieu humide pour les poudres
telle qu'un
PSU (Unité de découpe de polymère ou Polymer Slicing Unit en anglais).
Les émulsions inverses de polymère sont intéressantes aussi mais elles
demandent une
optimisation rigoureuse de leur formulation afin que leur inversion en milieu
aqueux soit des
plus rapides et que leur stabilité (pendant stockage et transport) soit
garantie (notamment
pendant des cycles de gel/dégel).
EXPOSE DE L'INVENTION
La Demanderesse a trouvé et mis au point un fluide d'injection pour la
fracturation
hydraulique qui permet d'avoir des effets de réduction de friction et
viscosifiant élevés. Ce
fluide d'injection est sous forme d'une dispersion de polymère hydrosoluble et
il est préparé
par dilution par une saumure d'une émulsion inverse de polymère préalablement
distillée.
De manière surprenante, la dilution préalable de l'émulsion distillée de
polymère (dispersion
de polymère) par une saumure permet d'augmenter de manière significative sa
capacité à
s'inverser ensuite dans les eaux salées d'injection (lors de l'injection dans
la formation
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souterraine), ce qui implique une mise en solution efficace (rapide et quasi-
totale) du
polymère pour maximiser son effet applicatif.
L'empreinte carbone de ce fluide est réduite car sa forme concentrée en
polymère implique
moins de coûts de transport, sans oublier l'absence d'équipement spécifique de
dissolution
pour son utilisation.
Un premier aspect de l'invention concerne donc un fluide d'injection F pour la
fracturation
hydraulique comprenant au moins un polymère hydrosoluble synthétique P de
poids
moléculaire moyen en poids supérieur ou égal à 1 million de daltons, ledit
fluide étant
préparé selon un procédé comprenant les étapes successives suivantes :
a) On prépare par polymérisation radicalaire une émulsion inverse E comprenant
entre 15% et 40 % en poids de polymère P, entre 20 et 60% en poids d'eau et
au moins un solvant hydrocarboné, les pourcentages étant exprimés en poids
par rapport au poids de l'émulsion E,
b) On distille l'émulsion inverse E pour obtenir une dispersion D comprenant
entre
40 et 60% en poids de particules de polymère P, moins de 10% en poids d'eau
et au moins un solvant hydrocarboné, les pourcentages étant exprimés en poids
par rapport au poids de la dispersion D,
C) On dilue la dispersion D avec 1% à 15% en poids d'une solution aqueuse S
comprenant entre 20 et 60% en poids de sels, les pourcentages étant exprimés
en poids par rapport au poids de la dispersion D.
Un deuxième aspect de l'invention concerne un procédé de fracturation
hydraulique d'un
réservoir souterrain d'huile ou de gaz non conventionnel utilisant le fluide
d'injection F selon
l'invention.
Un troisième aspect de l'invention concerne un procédé de réduction de
friction utilisant un
fluide d'injection F dans une opération de fracturation hydraulique d'un
réservoir souterrain
d'huile ou de gaz non conventionnel utilisant le fluide d'injection F selon
l'invention.
Tel qu'utilisé ici, le terme "polymère hydrosoluble" désigne un polymère qui
donne une
solution aqueuse sans particule insoluble lorsqu'il est dissous sous agitation
pendant 4
heures à 25 C et avec une concentration de 20 g.L-1 dans l'eau.
Selon la présente invention, le "poids moléculaire moyen en poids " du
polymère
hydrosoluble synthétique P est déterminé par mesure de la viscosité
intrinsèque. La
viscosité intrinsèque peut être mesurée par des méthodes connues de l'homme du
métier
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et peut notamment être calculée à partir des valeurs de viscosité réduite pour
différentes
concentrations par une méthode graphique consistant à tracer les valeurs de
viscosité
réduite (sur l'axe des ordonnées) en fonction des concentrations (sur l'axe
des abscisses)
et en extrapolant la courbe à une concentration nulle. La valeur de viscosité
intrinsèque est
lue sur l'axe des ordonnées ou à l'aide de la méthode des moindres carrés.
Ensuite, le
poids moléculaire moyen en poids peut être déterminé par la célèbre équation
de Mark-
Houwink :
[r] = K M
[r] représente la viscosité intrinsèque du polymère déterminée par la méthode
de mesure
de la viscosité en solution,
K représente une constante empirique,
M représente le poids moléculaire du polymère,
a représente le coefficient de Mark-Houwink,
a et K dépendent du système particulier polymère-solvant. Des tableaux connus
de
l'homme du métier donnent les valeurs de a et K selon le système polymère-
solvant.
Le polymère hydrosoluble synthétique P de l'invention a un poids moléculaire
moyen
avantageusement supérieur ou égal à 1 million de daltons encore plus
avantageusement
supérieur ou égal à 1,5 millions de daltons et encore plus avantageusement
supérieur ou
égal à 2 millions de daltons. Il est avantageusement inférieur ou égal à 20
millions daltons.
De préférence, le polymère hydrosoluble synthétique P de l'invention a un
poids moléculaire
moyen avantageusement compris entre 1 million de daltons et 20 millions de
daltons encore
plus avantageusement compris entre 1,5 millions de daltons et 20 millions de
daltons,
encore plus avantageusement compris entre 2 millions de daltons et 20 millions
de daltons.
L'émulsion inverse E comprenant le polymère hydrosoluble synthétique P obtenue
par
polymérisation radicalaire lors de l'étape a) du procédé d'obtention du fluide
F contient :
- une phase hydrophile comprenant au moins un polymère structuré
hydrosoluble
- une phase lipophile ;
- au moins un agent émulsifiant ;
La phase lipophile peut être une huile minérale, une huile végétale, une huile
synthétique
ou un mélange de plusieurs de ces huiles. Des exemples d'huile minérale sont
les huiles
minérales comprenant des hydrocarbures saturés de type aliphatique,
naphténique,
paraffinique, isoparaffinique, cycloparaffinique ou naphtyle. Des exemples
d'huile
synthétique sont le polydécène hydrogéné ou le polyisobutène hydrogéné, les
esters tel
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que le stéarate d'octyle ou l'oléate de butyle. La gamme de produits Exxsol
d'E)ocon
convient parfaitement.
En général, le rapport pondéral de la phase hydrophile à la phase lipophile
dans l'émulsion
inverse est de préférence de 50/50 à 90/10.
Dans la présente invention, le terme "agent émulsifiant" désigne un agent
capable
d'émulsifier de l'eau dans une huile et un "agent inverseur" est un agent
capable
d'émulsionner une huile dans de l'eau. Généralement, on considère qu'un agent
inverseur
est un tensioactif ayant un HLB supérieur ou égal à 10, et un agent
émulsifiant est un
tensioactif ayant un HLB strictement inférieur à 10.
L'équilibre hydrophile-lipophile (HLB) d'un composé chimique est une mesure de
son degré
d'hydrophilie ou lipophile, déterminé en calculant les valeurs des différentes
régions de la
molécule, comme décrit par Griffin en 1949 (Griffin WC, Classification of
Surface-Active
Agents by HLB, Journal of the Society of Cosmetic Chemists, 1949, 1, pages 311-
326).
Dans la présente invention, nous avons adopté le procédé de Griffin basé sur
le calcul d'une
valeur basée sur les groupes chimiques de la molécule. Griffin a attribué un
nombre sans
dimension compris entre 0 et 20 pour donner des informations sur la solubilité
dans l'eau et
dans l'huile. Les substances ayant une valeur HLB de 10 sont réparties entre
les deux
phases, de sorte que le groupe hydrophile (masse moléculaire Mh) se projette
complètement dans l'eau tandis que le groupe hydrocarboné hydrophobe (masse
moléculaire Mp) est adsorbé dans la phase non aqueuse.
La valeur HLB d'une substance de masse moléculaire totale M dont la partie
hydrophile a
une masse moléculaire Mh, est: HLB = 20 (Mh / M)
L'émulsion inverse E selon l'invention est préparée par polymérisation
radicalaire. Une
solution aqueuse comprenant le ou les monomères permettant d'obtenir le
polymère P est
émulsionnée dans une phase huileuse comprenant le ou les agents émulsifiants.
Ensuite,
la polymérisation est réalisée en ajoutant un initiateur de radicaux libres.
On peut faire
référence, en tant qu'initiateur, aux couples rédox, avec l'hydroperoxyde de
cumène, le
butylhydroxyperoxyde tertiaire ou les persulfates parmi les agents oxydants,
le sulfite de
sodium, le métabisulfite de sodium et le sel de Mohr parmi les agents
réducteurs. Des
composés azoïques tels que le chlorhydrate de 2,2'-azobis (isobutyronitrile)
et de 2,2'-
azobis (2-amidinopropane) peuvent également être utilisés.
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Classiquement, la polymérisation est généralement effectuée de manière
isotherme,
adiabatique ou à température contrôlée. C'est-à-dire que la température est
maintenue
constante, généralement entre 10 et 60 C (isotherme), ou bien on laisse la
température
augmenter naturellement (adiabatique) et dans ce cas, la réaction est
généralement
commencée à une température inférieure à 10 C et la température finale est
généralement
supérieure à 50 C ou, enfin, l'augmentation de la température est contrôlée
de manière à
avoir une courbe de température entre la courbe isotherme et la courbe
adiabatique
(température contrôlée).
La polymérisation peut être conduite sous une pression inférieure à la
pression
atmosphérique, optionnellement dans des conditions permettant d'évaporer une
partie de
l'eau et du solvant hydrocarboné du milieu réactionnel et de préconcentrer
l'émulsion.
Le polymère hydrosoluble synthétique P est préférentiellement issu de la
polymérisation de
monomères éthyléniques monoinsaturés qui peuvent être non ioniques et/ou
anioniques
et/ou cationiques et/ou zwiterrioniques. Ces monomères sont de préférence les
suivants :
- les monomères non ioniques choisis dans le groupe comprenant
l'acrylamide, le
méthacrylamide, les N-alkylacrylamides, les N-alkylméthacrylamides, les N,N-
dialkyl
acrylamides, les N,N-dialkylméthacrylamides, les esters alkoxylés de l'acide
acrylique, les
esters alkoxylés de l'acide méthacrylique, la N-vinylpyridine, la N-
vinylpyrrolidone, les
hydroxyalkylacrylates, les hydroxyalkyl méthacrylates,
- les monomères anioniques choisis dans le groupe comprenant les monomères
possédant
une fonction carboxylique et leurs sels dont l'acide acrylique, l'acide
méthacrylique, l'acide
itaconique, l'acide maléique ; les monomères possédant une fonction acide
sulfonique et
leurs sels, dont l'acide acrylamido tertio butyl sulfonique (ATBS), l'acide
ally1 sulfonique et
l'acide methallyl sulfonique et leurs sels ; les monomères ayant une fonction
acide
phosphonique et leurs sels,
- les monomères cationiques choisis dans le groupe comprenant l'acrylate de
diméthylaminoéthyle (ADAME) quaternisé ou salifié ;
le méthacrylate de
diméthylaminoéthyle (MADAME) quaternisé ou salifié ; le
chlorure de
diallyldiméthylammonium (DADMAC) ; le chlorure
d'acrylamidopropyltriméthylammonium
(APTAC) ; le chlorure de méthacrylamidopropyltriméthylamnnonium (MAPTAC),
- les monomères zwitterioniques choisis dans le groupe comprenant les
monomères
sulfobétaines comme le sulfopropyl dinnéthylammonium éthyl méthacrylate, le
sulfopropyl
diméthylammonium propylméthacrylamide, le sulfopropyl 2-vinylpyridinium ; les
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monomères phosphobétaïnes, comme le phosphato éthyl triméthylammonium éthyl
méthacrylate ; les monomères carboxybétafnes.
Optionnellement, le polymère hydrosoluble P peut comprendre au moins un groupe
à LCST
5 OU à UCST.
Selon les connaissances générales de l'homme du métier, un groupe à LCST
correspond
à un groupe dont la solubilité dans l'eau pour une concentration déterminée,
est modifiée
au-delà d'une certaine température et en fonction de la salinité. Il s'agit
d'un groupe
présentant une température de transition par chauffage définissant son manque
d'affinité
io avec le milieu solvant. Le manque d'affinité avec le solvant se traduit
par une opacification
ou une perte de transparence qui peut être due à une précipitation, une
agrégation, une
gélification ou une viscosification du milieu. La température de transition
minimale est
appelée LCST (température critique inférieure de solubilité, de l'acronyme
anglais
Lower Critical Solution Température ). Pour chaque concentration de groupe à
LCST,
une température de transition par chauffage est observée. Elle est supérieure
à la LCST
qui est le point minimum de la courbe. En dessous de cette température, le
(co)polymère
est soluble dans l'eau, au-dessus de cette température, le (co)polymère perd
sa solubilité
dans l'eau.
Selon les connaissances générales de l'homme du métier, un groupe à UCST
correspond
à un groupe dont la solubilité dans l'eau pour une concentration déterminée,
est modifiée
en dessous d'une certaine température et en fonction de la salinité. Il s'agit
d'un groupe
présentant une température de transition par refroidissement définissant son
manque
d'affinité avec le milieu solvant. Le manque d'affinité avec le solvant se
traduit par une
opacification ou une perte de transparence qui peut être due à une
précipitation, une
agrégation, une gélification ou une viscosification du milieu. La température
de transition
maximale est appelée UCST (température critique supérieure de solubilité,
de
l'acronyme anglais Upper Critical Solution Température ). Pour chaque
concentration de
groupe à UCST, une température de transition par refroidissement est observée.
Elle est
supérieure à la LCST qui est le point minimum de la courbe. Au-dessus de cette
température, le (co)polymère est soluble dans l'eau, en-dessous de cette
température, le
(co)polymère perd sa solubilité dans l'eau.
Le polymère hydrosoluble P dans l'émulsion inverse E peut être linéaire ou
structuré par au
moins un agent de structure, pouvant être choisi dans le groupe comprenant des
monomères à insaturation polyéthylénique (ayant au minimum deux fonctions
insaturées),
comme par exemples les fonctions vinyliques, allyliques, acryliques et époxy
et l'on peut
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citer par exemple le méthylène bis acrylamide (MBA), la diallylannine, la
triallylamine, le
chlorure de tétraallylammonium, le diméthacrylate de polyéthylène glycol ou
encore par des
macroamorceurs tels que les polypéroxydes, polyazoiques et les polyagents de
transfert
tels que les polymères polymercaptants ou encore les hydroxyalkylacrylates,
les
époxyvinyliques.
Le polymère hydrosoluble P peut aussi être structuré en utilisant les
techniques de
polymérisation radicalaire contrôlée (CRP) ou, et plus particulièrement, de
type RAFT
(Reversible Addition Fragmentation Chain Transfer en anglais) en émulsion
inverse.
Selon une autre préférence, l'émulsion inverse E de polymère hydrosoluble P
peut
comprendre :
- une phase hydrophile comprenant au moins un (co)polymère hydrosoluble P,
- une phase lipophile,
au moins un polymère interfacial composé d'au moins un monomère de formule (I)
:
[Chem 1]
R , R1
c=c,õ
R Z ¨X
Formule (I) dans laquelle,
- R1, R2, R3 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué de un
atome
d'hydrogène, un groupe méthyle, un groupement carboxylate et Z-X,
Z est choisi dans le groupe constitué de C(=O)-O; C(=O)-NH; 0-C(=0) ; NH-
C(=O)-NH; NH-C(=O)-O; et une chaine carbonée comprenant de 1 à 20 atomes de
carbone insaturée ou non, substituée ou non pouvant comprendre un ou plusieurs
hétéroatomes, de préférence 1, 2 ou 3 hétéroatomes, choisis parmi l'azote et
l'oxygène,
- X est un groupe choisi parmi les alcanolamides, les esters de sorbitan,
les esters de
sorbitan éthoxylés, les esters de glyceryle, et les polyglycosides ; X
comprenant une chaine
hydrocarbonée de préférence comprenant de 6 à 24 atomes de carbone, saturée ou
insaturée, linéaire, ramifiée ou cyclique, éventuellement aromatique.
Sans vouloir être lié par une quelconque théorie, le polymère interfacial
obtenu par
polymérisation d'au moins un monomère de formule (I) forme une enveloppe à
l'interface
de la phase hydrophile et de la phase lipophile.
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De manière générale, la phase hydrophile se présente sous la forme de
gouttelettes
micrométriques dispersées, avantageusement émulsionnées, dans la phase
lipophile. La
taille moyenne de ces gouttelettes est avantageusement comprise entre 0,01 et
30 pm, plus
avantageusement entre 0,05 et 3 m. Le polymère interfacial vient donc se
placer à
l'interface entre la phase hydrophile et la phase lipophile au niveau de
chaque gouttelette.
Le polymère interfacial enveloppe partiellement ou totalement chacune de ces
gouttelettes.
La taille moyenne des gouttelettes est avantageusement mesurée avec un
appareil de
mesure laser utilisant les techniques conventionnelles qui font partie des
connaissances
générales de l'homme de métier. Un appareil de type Mastersizer de la société
Malvern
io pourra être utilisé à cet effet.
De manière avantageuse, le polymère interfacial comprend entre 0,0001 et 10 `Y
, plus
avantageusement entre 0,0001 et 5 `)/0 encore plus avantageusement de 0,0001 à
1%, en
nombre de monomère de formule (I), par rapport au nombre total de monomères.
Le polymère interfacial forme une enveloppe autour des gouttelettes formant la
phase
hydrophile. Outre les monomères mentionnés ci-dessus, le polymère interfacial
peut
comprendre au moins un agent de structure. L'agent de structure est
avantageusement
choisi parmi les diacrylamides ou méthacrylamides de diamines ; les esters
acryliques de
composés di, tri, ou tétrahydroxy ; les esters méthacryliques de composés di,
tri, ou
tétrahydroxy ; les composés divinyliques préférentiellement séparés par un
groupement
azo ; les composés diallyliques préférentiellement séparés par un groupement
azo ; les
esters vinyliques d'acides di ou trifonctionnels ; les esters allyliques
d'acides di ou
trifonctionnels ; la méthylènebisacrylamide ; la diallylamine ; la
triallylamine ; le chlorure de
tétraallylammonium ; la divinylsulfone ; le diméthacrylate de polyéthylène
glycol et l'éther
diallylique de diéthylèneglycol.
Préférentiellement l'émulsion inverse E comprend de 0,5 % à 5,0 % en poids,
les
pourcentages étant exprimés en poids par rapport au poids de l'émulsion E,
d'au moins un
agent émulsifiant de préférence choisi parmi les esters de sorbitan, les
esters de sorbitan
polyéthoxylés, les acides gras polyéthoxylés, les alcools gras polyéthoxylés,
les polyesters
ayant un poids moléculaire moyen compris entre 1000 et 3000 daltons résultant
de la
condensation entre un acide poly(isobutényl) succinique ou son anhydride et un
polyéthylène glycol, les copolymères blocs de poids moléculaire moyen compris
entre 2500
et 3500 daltons résultant de la condensation entre l'acide hydroxystéarique et
un
polyéthylène glycol, les amines grasses éthoxylées, les dérivés des di-alcanol
amides, les
copolymères du méthacrylate de stéaryle, et les mélanges de ces agents
émulsifiants.
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Cet agent émulsifiant est ajouté dans la phase lipophile préalablement à la
réaction de
polymérisation radicalaire.
Optionnellement, un polymère naturel ou synthétique (notamment décrit dans US
10,647,908), peut être ajouté au terme de la réaction de polymérisation
radicalaire de
l'étape a) du procédé d'obtention du fluide F. Parmi les polymères naturels on
retrouve par
exemple les gommes guar, et leurs dérivés tel que l'hydroxypropylguar (HPG),
ou la
carboxyméthylhydroxypropyl guar (CMHPG) ; les dérivés cellulosiques tels que
la
carboxyméthyl cellulose, l'hydroxyéthyl cellulose ou l'hydroxypropylcélullose.
io Avantageusement le polymère P est majoritaire par rapport au polymère
naturel, de
préférence le polymère P représente de 50 à 100% en poids, de préférence de 70
à 100%,
plus préférentiellement de 90 à 100%, par rapport au poids total polymère P +
polymère
naturel.
L'étape b) du procédé d'obtention du fluide d'injection F consiste à distiller
l'émulsion
inverse E pour obtenir une dispersion D, le polymère P se trouve donc, après
distillation,
sous forme de particules (solides), comprenant entre 40 et 60% en poids de
particules de
polymère P, moins de 10% en poids d'eau et au moins un solvant hydrocarboné,
les
pourcentages étant exprimés en poids par rapport au poids de la dispersion D.
La distillation
est effectuée sous pression réduite, préférentiellement à une pression
comprise entre 20 et
250 mbars et à une température comprise entre 10 et 110 C.
De préférence, dans le fluide d'injection de l'invention, le polymère P se
trouve sous la
forme de particules (solides).
Préférentiellement les particules de polymère hydrosoluble synthétique P dans
la dispersion
D ont une taille moyenne comprise entre 0,01 [lm et 100 [lm, encore plus
préférentiellement
entre 0,1 grn et 5 m. Par taille moyenne on entend dans la présente invention
le diamètre
moyen des particules. L'analyse de la taille des particules est effectuée
selon les techniques
conventionnelles connues de l'homme du métier. Un exemple d'appareil pour
mesurer le
diamètre moyen des particules est le Mastersizer de Malvern Instruments.
Au terme de la distillation et donc avant l'étape c) du procédé d'obtention du
fluide
d'injection F de l'invention, on ajoute préférentiellement à la dispersion (D)
entre 0,2 et 10%
en poids, les pourcentages étant exprimés en poids par rapport au poids de la
dispersion
D, d'au moins un agent inverseur. L'agent inverseur est de préférénce choisi
parmi les
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nonylphénol éthoxylés, ayant de préférence 4 à 10 éthoxylations ; les alcools
éthoxylés /
propoxylés ayant de préférence une éthoxylation / propoxylation comprenant
entre 12 et 25
atomes de carbone ; les alcools tridécyliques éthoxylés ; les acides gras
polyéthoxylés, les
alcool gras poly (éthoxylés / propoxylés); les esters de sorbitan éthoxylés ;
le laurate de
sorbitan polyéthoxylé ; l'huile de castor polyéthoxylée ; l'alcool laurique
heptaoxyéthylé ; le
monostéarate de sorbitan polyéthoxylé ; les alkyls phénol polyéthoxylés cétyl
éther ; les
polyoxyde d'éthylène alkyl aryl éther ; le N-cétyl-N-éthyl morpholinium
éthosulfate ; le lauryl
sulfate de sodium ; les produits de condensation d'alcools gras avec l'oxyde
d'éthylène ;
les produits de condensation des alkylphénols et de l'oxyde d'éthylène ; les
produits de
condensation d'amines grasses avec 5 équivalents molaire ou plus d'oxyde
d'éthylène ; les
tristyryl phénol éthoxylés; les condensats de l'oxyde d'éthylène avec les
alcools
polyhydriques partiellement estérifiés avec des chaines grasses ainsi que leur
formes
anhydres ; les oxydes d'amine ; les alkyl polyglucosides ; le glucamide ; les
esters de
phosphate ; les acides alkylbenzene sulfonique et leurs sels ; les polymères
hydrosolubles
surfactant ; et les mélanges de plusieurs de ces agents inverseurs.
L'étape c) du procédé d'obtention du fluide d'injection F consiste à diluer la
dispersion D
avec 1% à 15% en poids d'une solution aqueuse S contenant entre 20 et 60 % de
sels,
préférentiellement entre 25 et 45%, les pourcentages étant exprimés en poids
par rapport
au poids de la dispersion D. La solution S est, de préférence, une solution de
saumure.
Préférentiellement au moins une portion de l'eau de la solution S est extraite
du distillat de
l'émulsion E.
Avantageusement, les sels de la solution aqueuse S sont des sels alcalins ou
alcalino-
terreux ou d'ammonium ou des sels organiques ou un mélange de ces sels. Plus
préférentiellement, les sels sont choisis parmi le chlorure de sodium, le
sulfate
d'ammonium, le thiosulfate d'ammonium, le chlorure d'ammonium, le chlorure de
choline,
les sels de monosaccharides ou un mélange de ces sels.
Après l'étape c) du procédé d'obtention du fluide F d'autres composés connus
de l'homme
de l'art, peuvent être ajoutés comme ceux cités dans le document SPE 152596,
par
exemple :
- Des biocides pour éviter le développement de bactéries en
particulier sulfato
réductrices pouvant former des masses visqueuses réduisant les surfaces de
passage.
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On peut citer, par exemple, le glutaraldéhyde, qui est le plus utilisé, ou
encore le
formaldéhyde ou les isothiazolinones, et/ou
- Des réducteurs d'oxygène comme le bisulfite d'ammonium pour éviter la
destruction
des autres composants par oxydation et la corrosion des tubes d'injection,
et/ou
5 -
Des additifs anticorrosion pour protéger les tubes contre l'oxydation par les
quantités
résiduelles d'oxygène, tel que le N,N-diméthylformamide, et/ou
- Des lubrifiants comme les distillats d'huile, et/ou
- Des chélatants pour le fer comme l'acide citrique, l'EDTA (éthylène
diamine tétra-
acétique), les phosphonates, et/ou
10 -
Des produits antitartres comme les phosphates, les phosphonates, les
polyacrylates
ou l'éthylène glycol.
La présente invention concerne donc également un procédé de préparation d'un
fluide
d'injection F comprenant les étapes suivantes :
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a) On prépare par polymérisation radicalaire une émulsion inverse E comprenant
entre 15% et 40 % en poids d'un polymère hydrosoluble synthétique P de poids
moléculaire moyen en poids supérieur ou égal à 1 million de daltons, entre 20
et 60% en poids d'eau et au moins un solvant hydrocarboné, les pourcentages
étant exprimés en poids par rapport au poids de l'émulsion E,
b) On distille l'émulsion inverse E pour obtenir une dispersion D comprenant
entre
40 et 60% en poids de particules de polymère P, moins de 10% en poids d'eau
et au moins un solvant hydrocarboné, les pourcentages étant exprimés en poids
par rapport au poids de la dispersion D,
c) On dilue la dispersion D avec 1% à 15% en poids d'une solution aqueuse S
comprenant entre 20 et 60% en poids de sels, les pourcentages étant exprimés
en poids par rapport au poids de la dispersion D.
Les étapes du procédé sont telles que décrites ci-dessus.
Un deuxième aspect de l'invention concerne aussi un procédé de fracturation
hydraulique
d'un réservoir souterrain d'huile ou de gaz non conventionnel, comprenant la
préparation
d'un fluide d'injection F tel que décrit précédemment, la mise en solution
dans une eau
salée et l'injection dudit fluide de fracturation F dans une formation
souterraine.
L'injection est réalisée sous pression de manière à créer des fractures
réparties tout le long
du puits de production.
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Préalablement à son injection dans la formation souterraine, le fluide
d'injection F obtenu
par le procédé de l'invention est mis en solution dans une eau salée pour
avoir une
concentration en polymère comprise entre 0,01 et 10 g/L dans cette eau salée.
Les eaux salées sont des eaux de mers ou peuvent être préparées
avantageusement avec
des sels monovalents et / ou polyvalents ou leurs combinaisons.
Les exemples de sels incluent, sans limitation, les sels de sodium, de
lithium, de potassium,
d'aluminium, d'ammonium, de phosphate, de sulfate, de magnésium, de baryum, de
nitrate
et autres sels inorganiques et leurs mélanges.
Les eaux salées contiennent de préférence au moins l'un des éléments suivants
: chlorure
de sodium, chlorure de calcium, bromure de sodium, bromure de calcium,
chlorure de
baryum, chlorure de magnésium, bromure de zinc, formiate de sodium et formiate
de
potassium.
Préférentiellement l'eau salée utilisée pour la mise en solution du fluide
d'injection F
contient plus de 70 000 ppm de sels et préférentiellement plus de 100 000 ppm
de sels, de
préférence, la saumure contient de 70 000 à 350 000 ppm de sels, de préférence
de
100 000 à 350 000 ppm.
Préférentiellement le ratio divalent R+= ratio massique : sels divalents/ sels
totaux de l'eau
salée est supérieur ou égal à 0,20 et encore plus préférentiellement R+ 0,25.
Préférentiellement, pour l'injection du fluide d'injection F dans la formation
souterraine au
moins un agent de soutènement est ajouté avant ou après sa mise en solution
dans l'eau
salée.
L'agent de soutènement peut être choisi de façon non restrictive parmi le
sable, la
céramique, la bauxite, les billes de verre, et le sable imprégné de résine. Il
représente
avantageusement de 0,5 à 40%, plus préférentiellement de 1 à 25% et encore
plus
préférentiellement de 1,5 à 20%, en poids par rapport au poids total du fluide
d'injection F
pour la fracturation hydraulique.
Optionnellement, avant, durant ou après la création des fractures, on injecte
dans le
réservoir au moins un composé oxydant et/ou au moins un composé tensioactif.
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L'injection de tensioactif permet d'éliminer la mouillabilité avec la roche,
tandis que
l'injection du composé oxydant détruit le copolymère. Dans les deux cas,
l'injection permet
de rétablir une viscosité de fluide proche de celle de l'eau.
Comme composé oxydant, on peut citer la javel (solution aqueuse d'un sel
d'hypochlorite),
l'eau oxygénée, l'ozone, les chloramines, les persulfates, les permanganates
ou les
perchlorates.
La nature chimique du (ou des) composé(s) tensio-actif(s) n'est pas critique.
Ils peuvent
être anioniques, non ioniques, amphotères, zwitterioniques et/ou cationiques.
De
préférence, le(s) composé(s) tensio-actif(s) de l'invention porte(nt) des
charges anioniques.
De préférence, les composés tensioactifs utilisés sont choisis parmi les
tensio-actifs
anioniques et leurs zwitterions choisis dans le groupe comprenant les dérivés
d'alkylsulfates, d'alkyléthersulfates,
d'arylalkylsulfates, d'arylalkyléthersulfates,
d'alkylsulfonates, d'alkyléthersulfonates, d'arylalkylsulfonates,
d'arylalkyléthersulfonates,
d'alkylphosphates, d'alkylétherphosphates,
d'arylalkylphosphates,
d'arylalkylétherphosphates, d'alkylphosphonates,
d'alkylétherphosphonates,
arylalkylphosphonates, d'arylalkylétherphosphonates,
d'alkylcarboxylates,
d'alkyléthercarboxylates, d'arylalkylcarboxylates,
d'arylalkyléthercarboxylates, de
polyethers alkyles, de polyethers arylalkyles...
On définit par chaine alkyle, une chaine de 6 à 24 carbones, ramifiée ou non,
avec plusieurs
motifs ou non, pouvant éventuellement comprendre un ou plusieurs hétéroatomes,
par
exemple 0, N ou S, de préférence 1, 2 ou 3 hétéroatomes. On définit par chaine
arylalkyle,
une chaine de 6 à 24 carbones, ramifiée ou non, comportant un ou plusieurs
noyaux
aromatiques et pouvant éventuellement comporter un ou plusieurs hétéroatomes,
par
exemple 1, 2 ou 3 hétéroatomes, de préférence 0, N ou S.
Les agents tensio-actifs les plus couramment utilisés, pour des raisons de
coût, de stabilité,
et de disponibilité, sont du type sulfonate ou sulfate, présentés sous la
forme de sels de
métaux alcalins ou d'ammonium.
Enfin un dernier aspect de l'invention concerne un procédé de réduction de
friction lors
d'opération de fracturation hydraulique d'un réservoir souterrain d'huile ou
de gaz non
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conventionnel, comprenant la préparation d'un fluide F tel que décrit
précédemment, la
mise en solution dans une eau salée et l'injection dudit fluide de
fracturation dans une
formation souterraine.
La réduction de friction permet de diminuer ou de supprimer les pertes liées
aux frottements
lors de l'injection du fluide de fracturation.
EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION
Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la
portée.
Les proportions des différents composés sont données en pourcentage en poids
par rapport
au poids final des émulsions.
Exemple 1 ¨ Préparation d'une émulsion inverse El de polymère PI
Une phase aqueuse est préparée avec 42,1 g d'une solution d'acrylamide (à 50%
en en
poids dans l'eau), 9,1 g d'acide acrylique, 10,1 g d'une solution de soude (à
50% en poids
dans l'eau), 0,49 g d'une solution d'acide diéthylènetriaminepentaacétique (à
40% en poids
dans l'eau), 0,02 g d'une solution d'hydroperoxyde de tertiobutyle (à 70% en
poids dans
l'eau), 0,006 g d'hypophosphite de sodium et 9,134 g d'eau.
Une phase organique est préparée en mélangeant 20,1 g d'une huile (E)o(sol
D120 S)
avec 2,3 g de monooléate de sorbitan, 0,5 g de monooléate de sorbitan éthoxylé
5 fois et
5 g d'un polymère surfactant.
La phase aqueuse est ajoutée à la phase organique sous cisaillement pour
former une
émulsion. L'émulsion est alors dégazée avec un flux d'azote pendant 30 minutes
tout en
maintenant la température à 20 C. A l'issue de ce temps, 0,75 g de
métabisulfite de sodium
en solution (à 0,01% en en poids dans l'eau) est injecté pendant 90 minutes.
La température
de polymérisation est maintenue entre 40 et 55 C. Les monomères résiduels sont
mis en
réaction en ajoutant 0,4 g d'une solution de bisulfite de sodium (à 40% en
concentration
massique).
Une émulsion inverse El contenant 33% en poids d'un copolymère PI d'acrylamide
et
d'acrylate de sodium est ainsi obtenue.
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Exemple 2 ¨ Préparation d'une dispersion DI de polymère PI
L'émulsion inverse El de polymère PI obtenue dans l'exemple 1 est chauffée à
90 C dans
une atmosphère à pression réduite (100 millibars) afin d'évaporer l'eau et les
fractions les
plus légères de l'huile. Une dispersion 131 contenant 55,5% en poids de
polymère PI est
ainsi obtenue. Cette dispersion contient moins de 10% d'eau.
Exemple 3 (contre-exemple) - Préparation d'un fluide d'injection FI de
polymère PI
Un agent inverseur, alcool gras éthoxylé (Lutensol T0890) est ajouté à hauteur
de 10% en
poids à la dispersion Dl. Un fluide d'injection Fi contenant 50% en poids de
polymère PI
est ainsi obtenu.
Exemple 4 - Préparation d'un fluide d'injection F2 de polymère PI
La dispersion Dl obtenue dans l'exemple 2 est diluée en ajoutant 18% d'une
solution
aqueuse saturée en chlorure de sodium et 10% d'agent inverseur (Lutensol
T0890). Un
fluide d'injection F2 contenant 40% en poids de polymère PI est ainsi obtenu.
Exemple 5 - Préparation d'un fluide d'injection F3 de polymère PI
La dispersion Dl obtenue dans l'exemple 2 est diluée en ajoutant 18% en poids
d'une
solution aqueuse saturée en chlorure d'ammonium et 10% d'agent inverseur
(Lutensol
TO896). Un fluide d'injection F3 contenant 40% en poids de polymère P1 est
ainsi obtenu.
Exemple 6 - Préparation d'un fluide d'injection F4 de polymère PI
La dispersion 131 obtenue dans l'exemple 2 est diluée en ajoutant 18% en poids
d'une
solution aqueuse saturée en thiocyanate d'ammonium et 10% d'agent inverseur
(Lutensol
T0890). Un fluide d'injection F4 contenant 40% en poids de polymère PI est
ainsi obtenu.
Exemple 7 - Préparation d'un fluide d'injection F5 de polymère Pl
La dispersion Dl obtenue dans l'exemple 2 est diluée en ajoutant 18% en poids
d'une
solution aqueuse saturée en sulfate d'ammonium et 10% d'agent inverseur
(Lutensol
T0890). Un fluide d'injection F5 contenant 40% en poids de polymère PI est
ainsi obtenu.
Exemple 8 - Préparation d'un fluide d'injection F6 de polymère PI
La dispersion Dl obtenue dans l'exemple 2 est diluée en ajoutant 18% en poids
d'une
solution aqueuse saturée en thiosulfate d'ammonium et 10% d'agent inverseur
(Lutensol
T089 8). Un fluide d'injection F6 contenant 40% en poids de polymère PI est
ainsi obtenu.
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Tests d'inversion
Les fluides d'injection Fi (comparatif) et F2 à F6 (selon l'invention) sont
mis en solution en
suivant deux protocoles différents.
5 Protocole 1 (ajout direct des fluides d'injection dans une saumure)
Préparer une eau de mer synthétique en dissolvant 30 g de NaCI et 3 g CaCl2
dans 1000
mL d'eau.
Sous agitation (à l'aide de tripales) ¨ 500 t/min ¨ injecter X g de dispersion
dans Y mL de
l'eau de mer synthétique à 20 C.
10 Où X vaut 5 et Y vaut 495 pour la dispersion Fi.
Où X vaut 6,25 et Y vaut 493,75 pour les dispersions F2 à F6.
Laisser agiter pendant 20 minutes, on obtient alors une solution à 5 g/L en
polymère P1.
On mesure alors la viscosité de cette solution à l'aide d'un viscosimètre
Brookfield à 25 C
avec un module de type LVT à 30 t/min.
Protocole 2 (ajout des fluides d'injection dans de l'eau puis ajout de sels)
Sous agitation ¨ 500 t/min ¨ injecter X g de dispersion dans Y mL d'eau
déionisée à 20 C.
Où X vaut 5 et Y vaut 478,5 pour la dispersion Fi.
Où X vaut 6,25 et Y vaut 477,25 pour les dispersions F2 à F6.
Laisser agiter pendant 20 minutes, puis ajouter 15 g de NaCI et 1,5 g de CaCl2
dans la
solution.
Laisser agiter pendant 10 minutes, on obtient alors une solution à 5 g/L en
polymère Pi.
On mesure alors la viscosité de cette solution à l'aide d'un viscosimètre
Brookfield à 25 C
avec un module de type LVT à 30 t/min.
Résultats expérimentaux
Fluide Concentration P1 Sel dans la Viscosité (cP)
Viscosité (cP)
d'injection en poids ( /0) saumure (S) protocole 1
protocole 2
F1 50 89
235
F2 40 NaCI 180
245
F3 40 NH4CI 160
240
F4 40 NH4SCN 100
235
F5 40 (NH4)2SO4 165
240
F6 40 (NH4)2S203 195
245
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Table 1 : Viscosité de solutions à 5 g/L de polymère P-1 dans l'eau de ruer
synthétique
En suivant le protocole 2, quel que soit le fluide d'injection, la viscosité
obtenue est de 240
centipoises +/-5. Le polymère P1 se libère rapidement dans de l'eau
désionisée. L'ajout
ultérieure de sels n'induit plus de différences entre les différentes
viscosités. Cependant ce
protocole 2 ne s'applique pas sur champs car la mise en solution de polymère
se fait
directement dans des saumures.
En suivant le protocole 1, on observe que le fluide d'injection F1 (contre-
exemple) génère
très peu de viscosité (89 cP).
En utilisant les fluides d'injection F2 à F6, la viscosité des solutions de
polymère P1 dans
l'eau de mer est plus élevée. Le polymère P-1 dans ces fluides d'injection se
libère plus
facilement dans l'eau de mer. Le procédé de préparation des fluides
d'injection selon
l'invention permet donc d'améliorer la libération du polymère dans la saumure.
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