SELECTIVE PRESSURE INTAKE FOR PRESSURE SENSOR

PRISE DE PRESSION SELECTIVE POUR UN CAPTEUR DE PRESSION

Abrégé français

Pour mesurer en un point d'un échantillon poreux contenant au moins deux fluides distincts tels
que de l'eau et de l'huile par exemple, placé à l'intérieur d'un étui ou gaîne, la pression exercée
sélectivement par l'un des fluides, on met en place un prise de pression sélective. Elle comporte
un corps pourvu d'un canal central, qui est fileté extérieurement sur une partie de sa longueur,
pour être vissé dans un logement ménagé au travers de la gaîne. Le corps de la prise de pression
comporte un embout pourvu extérieurement de joints toriques d'étanchéité. La face terminale de
l'embout est adaptée lors du vissage, à venir appliquer étroitement contre la paroi de
l'échantillon, une ou plusieurs membranes semi-perméables que peut traverser le fluide en
question. Le canal central communique par un conduit avec un capteur de pression.
Application par exemple dans des cellules de mesure d'échantillons de roche par exemple.

Revendications

Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de
privilège est revendiqué, sont définis comme il suit:
1) Prise de pression pour l'application sélective à un capteur de pression d'au moins un
fluide particulier dans un échantillon solide présentant une certaine porosité qui est saturé par ce
fluide particulier et au moins un autre fluide, cet échantillon étant contenu dans une enveloppe ou
gaîne étanche, comportant un corps allongé pourvu d'un canal axial, des moyens de fixation
permettant sa mise en place dans un logement ménagé au travers de la gaîne de l'échantillon, et des
moyens de liaison connectant le canal axial avec un capteur de pression, caractérisée en ce qu'elle
comporte un embout muni de moyens d'étanchéité, adapté à plaquer contre la paroi de
l'échantillon, au moins une membrane semi-perméable perméable à ce fluide particulier.
2) Prise de pression selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'embout comporte une
face terminale de forme concave dont la partie périphérique est adaptée à presser étroitement la
membrane contre la paroi de l'échantillon, de façon à éviter toute fuite périphérique de fluide.
3) Prise de pression selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la
membrane semi-perméable peut être constituée de plusieurs couches superposées.
4) Prise de pression selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le
corps comporte une partie filetée pour son vissage dans le logement de la gaîne.
5) Méthode pour la mise en place de la prise de pression selon l'une des revendications
précédentes, caractérisée en ce que l'on dépose la membrane semi-perméable contre la paroi de
l'échantillon au fond du logement dans la gaîne, et on la plaque contre cette paroi par vissage du
corps de la prise de pression dans son logement de la gaîne.

Description

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La présente invention concerne un prise de pression sélective permettant d'appliquer
sélectivement à un capteur de pression apl)roplié, la pression d'un fluide dans un échantillon d'un
matériau poreux contenant au moins deux fluides distincts tels que de l'eau et de l'huile par
exemple.
La prise de pression selon l'invention peut servir par exemple dans des laboratoires faisant
des tests et des lllesul~s sur des échantillons géologiques, not~mment pour mesurer des pressions
capillaires de fluides dans des milieux poreux.
La conn~ics:~nce que l'on peut acquérir de différents pal~lPèllGs pétrophysiques des roches
durant des phases de draînage ou d'imbibition, peut servir par exemple à choisir le fluide le plus
1 0 apte pour déplacer les hydrocarbures pétroliers qu'elles contiennent et d'améliorer de ce fait
l'efficacité des procédés de récupération assistée d'hydroc~b-llcs dans un gi.cement.
Il est connu de ~éterrnin~-r par exemple la saturation et la mouillabilité des roches vis-à-vis de
fluides tels que l'eau (sous forme de saumure) et l'huile qui peuvent y être contenus. A cet effet,
on procède à des phases de draînage de la roche c'est-à-dire à un déplacçmçnt des fluides visant à
diminuer la saturation en eau, suivies de phases d'imbibition, visant au contraire à augmenter sa
saturation en eau (Sw). Des dispositifs pour la mesure de paramètres pétrophysiques de roches
sont décrits par exemple dans les demandes de brevet FR.2.603.040, E.N 93/09.481 ou E.N
94/10.783 du demandeur ou bien encore dans les brevets US 4 868 751 ou 5 069 065.
Pour mesurer la pression capillaire en un point d'un échantillon poreux en présence de deux
2 0 fluides en phase continue (de l'eau et de l'huile par exemple), qui se définit, on le rappelle, comme
la différence Pc à l'équilibre entre la pression P(huile) et la pression P(eau), il faut pouvoir
mesurer séparément ces deux pressions. Les prises de pression existantes ne permettent pas de
faire des prélèvements sélecti& de pression dans un écoulement dynamique de deux fluides.
La prise de pression selon l'invention permet l'application sélective à un capteur de pression
d'au moins un fluide particulier situé dans un échantillon solide présentant une certaine porosité et
saturé par ce fluide particulier et au moins un autre fluide, cet écll~ntillon étant contenu dans une
enveloppe ou gâîne étanche.
Elle comporte un corps allongé pourvu d'un canal axial, des moyens de fixation (une partie
pourvue exténeulel,le-lt d'un filetage par exemple) permettant sa mise en place dans un logement
3 0 ménagé au travers de la gaîne de l'échantillon, et des moyens de liaison connectant le canal axial
avec un capteur de pression.
Elle est caractérisée en ce qu'elle C(nllPO1 ~e un embout muni de moyens d'étanchéité, adapté à
plaquer contre la paroi de l'échantillon d'une membrane semi-perméable perméable à ce fluide
particulier.

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Suivant un mode de réalisation, l'embout com~lle une face terminale concave dont la partie
périphérique est adaptée à presser étroitement la membrane contre la paroi de l'échantillon, de
façon à éviter toute fuite périphérique de fluide.
Suivant un mode de réalisation avantageux, la membrane semi-perméable peut être constituée
de plusieurs couches superposées. Il s'agit par là de minimicer les risques d'endommagement
m~c~nique de la membrane au contact de la paroi de l'éch:~ntillon qui est le plus souvent rugueuse,
quand elle se trouve plaquée contre elle par l'insertion du corps dans son logement de la gaîne.
Suivant un mode de réalisation, le corps colllpult~ une partie filetée pour son vissage dans le
logement de la gâîne
Suivant un mode préféré de mise en oeuvre, on place la membrane contre la paroi de
l'échantillon, au fond du logement dans la gâîne, et on la plaque contre la paroi par vissage du
corps de la prise de pression dans le logement de la gâîne.
D'autres car~t~rictiques et avantages du dispositif selon l'invention, a~ nt à la lecture
de la description ci-après d'un mode de réalisation décrit à titre d'exemple non limit~tif, en se
référant au dessin annexé où:
- la Fig. 1 montre la prise de pression dans un logement au contact d'un échantillon gâîné; et
- la Fig.2 montre plus en détail en coupe partielle un embout t.-rmin~l de la prise de pression.
La prise de pression selon l'invention permet d'appliquer sélectivement à un capteur
apploplié, la pression exercée par un fluide en un point d'un échantillon solide poreux, contenant
2 0 au moins deux fluides distincts, qui se trouve placé à l'intérieur d'un étui ou gâîne étanche.
Cette prise de pression collll)olle (Fig.1, 2) un corps allongé 1 pourvu d'un canal central 2,
et sur une partie de sa longueur, d'un filetage extérieur 3 p-~rmett~nt son vissage dans un logement
ménagé au travers de la gâîne ou l'étui 4 de l'échantillon 5. Le corps 1 de la prise comporte un
embout 6 dont la face tt~rmin~le 7 est adaptée lors du vissage, à venir appliquer étroitement contre
Ia paroi de l'échantillon 5, une membrane semi-perméable 8 que peut traverser le fluide en
question. L'extrémité extérieure de la prise de pression opposée à l'embout, colllpoll~ des moyens
de fixation 9 d'un conduit 10 permettant la mise en communication du canal central 2 avec un
capteur de pression 11, et des méplats de serragel2.
L'embout 6 est pourvu extérieurement de joints toriques d'étanchéité 13. De préférence, la
3 0 face terminale 7 de l'embout est de forme concave. C'est sa partie périphérique 14 qui, au moment
du vissage de la prise de pression dans son logement, vient presser étroitement la Ill~lllbl~ne semi-
perméable 8 contre la paroi de l'échantillon. De cette manière, on évite toute fuite possible entre la
prise de pression et son logement dans la gaîne 4 de l'échantillon 5 qui lui ferait perdre son

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caractère sélectif. Cela permet en outre de délimiter très précisément le point de prélèvement de la
pression.
Suivant un mode de mise en oeuvre, la membrane semi-perméable est mise en place
dilt;ctelllent au fond de la cavité ménagée dans la gâîne avant d'y visser le corps de la prise de
pression. Pour renforcer la membrane semi-perméable il est possible de superposer plusieurs
couches semi-perméables, la partie périphérique 14 de la face t~.rrnin~le 7 venant les presser
ensemble contre la paroi de l'échantillon.

Dessin représentatif