CA2176837C - Dispositif pour determiner sur un site d'exploitation des caracteristiques d'echantillons de fluides petroliers par exemple - Google Patents

Dispositif pour determiner sur un site d'exploitation des caracteristiques d'echantillons de fluides petroliers par exemple Download PDF

Info

Publication number
CA2176837C
CA2176837C CA002176837A CA2176837A CA2176837C CA 2176837 C CA2176837 C CA 2176837C CA 002176837 A CA002176837 A CA 002176837A CA 2176837 A CA2176837 A CA 2176837A CA 2176837 C CA2176837 C CA 2176837C
Authority
CA
Canada
Prior art keywords
chamber
rods
pressure
optical
gasometer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CA002176837A
Other languages
English (en)
Other versions
CA2176837A1 (fr
Inventor
Gerard Moracchini
Emmanuel Behar
Jose Sanchez
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IFP Energies Nouvelles IFPEN
ROP Ste
Original Assignee
IFP Energies Nouvelles IFPEN
ROP Ste
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR9411817A external-priority patent/FR2725275B1/fr
Application filed by IFP Energies Nouvelles IFPEN, ROP Ste filed Critical IFP Energies Nouvelles IFPEN
Publication of CA2176837A1 publication Critical patent/CA2176837A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of CA2176837C publication Critical patent/CA2176837C/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/26Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
    • G01N33/28Oils, i.e. hydrocarbon liquids
    • G01N33/2823Raw oil, drilling fluid or polyphasic mixtures

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

Dans une enceinte thermostatée (7), est fixé un corps rigide comportant deux chambres cylindriques (14,15) avec un fond en pointe par exemple, reliée l'une à l'autre par un canal fin contrôlée par une vanne V5. Deux tiges (18,17) formant pistons, pourvues de joints d'étanchéité précontraints (J), peuvent coulisser dans ces deux chambres, séparément ou couplées l'une à l'autre. Leur forme est adaptée à
celle du fond des chambres. Le déplacement de ces tiges est obtenu en déplacement verticalement des étriers (12,13) solidaires au moyen de tiges filetées (8,10) mises en rotation sur commande par des moteurs (ME1, ME2). Un ensemble de contrôle comprenant deux blocs de visualisation et de repérage optique (19, 20) traversant le corps de part en part au niveau du fond de la chambre inférieure (14), des capteurs de pression, de température, de déplacement, sous le contrôle d'un micro-ordinateur, permet de conduire des mesures thermodynamiques précises sur des échantillons de substance sous pression et température élevées. Un gazomètre est de préférence dispose dans l'enceinte (7). Suivant un autre mode de mise en oeuvre, la chambre supérieure peut être remplacée par un gazomètre pour des opérations de validation d'échantillions.

Description

. WO 96110745 ~ ~ PCT/FR95/OI263 DISPOSITIF POUR DÉTERMINER SUR UN SITE D'EXPLOITATION
DES CARACTÉRISTIQUES D'ÉCHANTILLONS DE FLUIDES
PÉTROLIERS PAR EXEMPLE
La présente invention concerne un dispositif pour déterminer sur un site d'exploitation, des caractéristiques d'échantillons de fluides extraits du sous-sol, et notamment de zones pétroliferes et plus particulièrement un dispositif de chantier compact pouvant être facilement transporté jusque sur des sites de production.
Le dispositif selon l'invention permet de réaliser sur site des mesures thermodynamiques étendues en déchargeant si nécessaire, les opérateurs de la conduite de nombreuses séquences opératoires. Il permet aussi de valider des échantillons, pour s'assurer qu ils sont bien représentatifs des prelèvements qui ont été
effectués, avant leur envoi à un laboratoire central pour des analyses plus complètes.
Par ces mesures et analyses préalables menées sur site avec des échantillons de très petits volumes, on évite les solutions classiques longues et coûteuses d'envoi IS systématique à un laboratoire éloigné d'échantillons à réitérer parfois quand il s'avère qu'ils ne sont pas valides et représentatifs. L'utilisation du dispositif selon (invention procure de ce fait un gain de temps et des économies substantielles.
Le dispositif selon (invention permet par exemple dans le cas d'échantillons pétroliers de type huile, de mesurer leur G.O.R (gas-oil ratio), le "point de bulle" et la masse spécifique de (huile, et dans le cas d'échantillons de type gaz, de mesurer le "point de rosée" de la phase gazeuse, d'établir la courbe des dépôts liquides, ou encore de faire une analyse qualitative du mélange gazeux.
Comme on le sait, il est d'usage de conduire une étude des propriétés thermodynamiques d'échantillons extraits de puits forés en vue de la mise en production de gisements souterrains d'effluents tels que des effluents pétroliers. Par une bonne connaissance de ces propriétés thermodynamiques, il est possible d'évaluer les réserves enfouies, d'optimiser (installation de mise en production ou bien encore de spécifier les méthodes opératoires. Les propriétés thermodynamiques sont calculées en utilisant des modèles compositionnels dans lesquels on intègre des données obtenues par (analyse des échantillons.
Une méthode d'analyse du type dit "PVT" permet par exemple de mesurer Ie comportement d'échantillons dont on fait varier certains paramètres tels que la pression et la température par exemple depuis des valeurs reproduisant celles qui existent à leur profondeur d'enfouissement jusqu'à celles régnant en surface. Par des méthodes COPIE DE COfJFIRMkTIOfd 21~~~6~~~; 2 d'analyse de ce type, on arrive à mesurer des propriétés importantes telles que le "point bulle" indiquant fappariàon d'une phase gazeuse dans féchanàllon testé, le coefficient de compressibilité, la viscosité, la masse volumique, le G.O.R.etc, comme il est bien connu des spécialistes.
Par le brevet FR 2 666 415 du demandeur, on tonnait un dispositif pour faire au laboratoire ou sur un chanàer, des mesures thermodynamiques sur des échantillons de faible volume. Ce disposiàf comporte une enceinte thermostatée, une structure de support avec deux plateaux de part et d'autre d'un bloc transparent en saphir par exemple et deux chambres cylindriques de faible secàon délimitées par deux pistons coulissants déplacés dans les deux chambres par des moyens 'd'entraînement mécaniques: àges filetées mises en rotaàon par des arbres couplés avec des moyens moteurs. Des ~oirits d'étanchéité sont placés dans des rainures ménagées dans la paroi des deux chambres, autour des deux pistons. La première chambre est en partie visible au travers du bloc transparent, et elle est terminée par un biseau en haut duquel débouche un canal communiquant par (intermédiaire d'une vanne avec la deuxième chambre. Un capillaire relie les deux chambres et permet de faire des mesures de viscosité sur les échantillons. Du fait de sa compacité, ce disposiàf antérieur est facilement transportable jusqu'aux sites de prélèvement des échantillons.
Le dispositif selon l'invention permet de conduire directement sur un site d'exploitation, des caractérisàques d'échantillons de fluides extraits du sous-sol, et notamment de zones pétroliferes. Il comporte dans une enceinte thermostatée, un corps comprenant une première chambre et une deuxième chambre disposée au-dessus de la première, la première chambre au moins compotrtant une extrémité de forme pointue, les volumes de ces deux chambres pouvant varier par déplacement d'éléments mobiles dans deux cylindres, des moyens de déplacement des deux éléments mobiles, des moyens de transfert de fluides dans ou hors des chambres, et des moyens de communication contrôlée entre les deux chambres.
Le disposiàf est caractérisé en ce que le corps comporte deux cavités radiales coaxiales débouchant dans cette première chambre dans sa partie pointue, pour un ensemble opàque de visualisaàon consàtué de deux éléments opàques insérés de façon étanche respecàvement dans les deux cavités, comportant chacun un manchon rigide, un bloc cylindrique en un matériau transparent tel que du saphir disposé dans l'axe du manchon rigide et des moyens de fixaàon d'un embout de fibre optique relié à
un élément photo-émetteur ou photo-récepteur, pour former (image de l'extrémité
de la première chambre.

WO 96110745 3 ~ ~ ~~, PGT1FA95rod163 L'utilisation de ces blocs de visualisation à fibres optiques permet par des moyens de détection du ménisque entre la phase liquide et la phase gazeuse de (échantillon, d'automatiser les opérations de séparation des phases avec détermination du G.O.R..
' 5 Suivant un premier mode de mise en oeuvre, les deux chambres sont délimitées respectivement par deux tiges formant pistons pourvues chacune de joints d'étanchéité, le dispositif comportant des moyens moteurs pour contrôler le déplacement des deux tiges, et un gazomètre disposé dans (enceinte thermostatée, ce qui contribue à raccourcir les circuits d'interconnexion et à diminuer les risques de condensation, causes habituelles d'erreurs de mesure.
Suivant un premier mode de mise en oeuvre, la première chambre est délimitée par une tige formant piston pourvue de joints d'étanchéité, et la deuxième chambre cst constituée du volume intérieur d'un gazomètre à piston mobile surmontant la première chambre.
Ce mode de mise en oeuvre où la cellule et le gazomètre sont intégrés, conduit à
un appareil plus léger et donc plus facilement déplaçable sur les sites d'exploitation avec un circuit de connexion très court entre la cellule et le gazomètre, ce qui est favorable à la précision des mésures.
Suivant un mode de réalisation, le corps est fixé à l'intérieur de l'enceinte thermostatée, les deux éléments mobiles ( et au moins la tige dans la première chambre basse dans le cas od elle est surmontée d'un gazomètre) sont solidaires respectivement de deux étriers déplaçables chacun parallèlement aux deux pistons par la mise en rotation respectivement de tiges filetées et des moyens moteurs (tels que des moteurs pas-à-pas ou des moteurs synchrones) pour faire,tourner séparément ou de façon sychdnne les tiges associées à chaque étrier.
Le piston du gazomètre coulisse par exemple dans un cylindre et il est pourvu d'une tige reliée à des moyens moteurs adaptés à limiter la pression dans le cylindre à
une valeur de consigne, de façon à pouvoir mesurer à cette pression le volume de gaz dégagé par la détente du me'Iange. .
Le dispositif comprend de préférence un ensemble de contrôle des moyens moteurs et de (ensemble optique de visualisation. comportant par exemple un module de commande des moyens moteurs pour fentrainement des tiges filetée et un circuit de mesure par codage optique pour détecter les mouvements transmis aux tiges filetées et les transformer en mesures des variations de volume, et éventuellement un module pour commander (éclairement de la première chambre à travers du premier élément optique, et former l'image d'une interface entre des phases au travers du deuxième ëlément optique.
Le dispositif peut comporter en oùtre un vibrateur pour agiter les fluides dans la première chambre, l'ensemble de contrôle comportant un circuit produisant Ie signal à
appliquer au vibrateur. , -Le dispositif comporte avantageusement un,micro-ordinateur programmé pour réaliser des procédures automatiques de mesure.
Suivant un mode de réalisation, le dispositif comporte des moyens de mesure de la pression au moins dans la première chambre, l'ensemble de contrôle comportant un circuit de mêmorisation des facteurs d'étalonnage de ces moyens de mesure, en fonction d'une température de consigne associé à un élément de sélection des facteurs d'étalonnage à choisir en fonction de cette température de consigne assignée, pour rendre la réponse du moyen de mesure indépendante de celle-ci.
Les moyens de mesure de la pression comprennent au moins un capteur de pression à membrane disposé dans une cavité dans la paroi de la première chambre ménagée dans la paroi de la première chambre avec la membrane affleurant la surface intérieure de cette chambre de.façon à limiter les volumes morts.
Les joints d'étanchéité étant mobiles avec les pistons, les volumes morts entre les deux cylindres et les pistons correspondants restent sensiblement constants quel què soit leur degré d'enfoncement dans leurs chambres respectives.
D'autres caractéristiques 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 limitatif, en se réfêrant aux dessins annexés où : .
- Ia Fig.I montre schématiquement une première we en coupe du dispositif dans son enceinte thermostatée;
- la Fig.2 montre schématiquement une autre vue en coupe du dispositif;
- la Fig.3 montre une vue en coupe schématique des moyens d'entraînement des tiges filetées en rotation;
- la Fig.4 montre schématiquement le dispositif associé à des modules de contrôle;
- la Fig.S montre schématiquement un premier mode de mise en oeuvre du dispositif convenant pour des triesures thermodynamiques sur des échantillons de fluides;
- la Fig.tS est un schéma fonctionnel de (ensemble de contrôle associé à son micro-ordinateur de commande et - la Fig.7 montre schématiquement un deuxième mode de mise en oeuvre du dispositif convenant pour valider des ëchantillons de fluides.

Le dispositif comporte (Fig.l) un corps rigide 1 constitué de deux plateaux 2, séparés par un bloc cylindrique 4. Les deux plateaux du corps 1 sont fixés à
un montant vertical 5 d'une cadre de support rigide 6. Le corps 1 est placé dans une enceinte thermostatée 7. Deux tiges filetées 8a, 8b latéralement écartées l'une 'de l'autre, et libres de tourner sur elles-mémes, sont disposées entre un montant horizontal supérieur 9 du cadre 6 et le plateau supérieur 2. Deux tiges analogues 10a, lOb, alignées respectivement avec les tiges 8a, 8b, sont disposëes entre le plateau inférieur 3 du corps et un autre mtintant horizontal inférieur 11 du cadre 6. ----~

Deux étriers 12,13 sont disposés de part et d'autre du corps 1. Ils comportent des alésages filetés adaptés respectivement aux tiges filetées 8, 10. La translation verticale des étriers 12, 13, est obtenue par la mise en rotation respectivement de ces tiges filetées 8, 10.
Deux chambres cylindriques coaxiales 14, 15 (Fig.2 à S) avec un fond ou extrémité conique, sont ménagées au travers du corps 1. Elles communiquent l'une avec l'autre à leurs pointes par un canal fin 16 commandé par une vanne V5.
Dans ces deux chambres coulissent deux pistons 17, 18 pourvus chacun d'une extrémité
conique adaptée à la focne des deux chambres. Les deux pistons sont respectivement solidaires des deux étriers mobiles 12, 13. Chacun est pourvu au voisinage de sa pointe d'un joint d'étanchéité J. Le volume mort périphérique entre chaque pointe de piston et le joint J correspondant est ainsi constant quel que soit leur degré
enfoncement à (intérieur de leurs chambres respectives.
Le dispositif comporte un ensemble optique de visualisation constitué (Fig.l) de deux éléments optiques 19, 20. Deux cavités radiales coaxiales débouchant dans la chambre basse 14 au voisinage de son sommet, sont ménagées au travers du corps 1, respectivement pour les deux éléments optiques 19, 20. Chacun d'eux est constitué
d'une monture métallique avec un alésage central pour un bloc transparent 2I, en saphir par exemple. Chaque bloc est prolongé extérieurement par un embout 22 de fibre optique. Une des fibres optiques 23a communique avec une source de lumibre telle qu'une diode photo-émettrice par exemple, la fibre optique 23b de l'élément optique opposé 20, avec un élément photo-récepteur permettant de former (image du bec conique de la chambre basse 14.
Avec la confom~ation particulière à bec conique donnée à la zone de prélèvement cn haut de la premibre chambre, avec le bloc de saphir 22 et le système d'éclairement, on obtient une u~ès grande précision dans toutes les opérations que fon peut mener sur les fluides dans la première chambre. C'est vrai en particulier, quand on doit prélever avec précision toute la phase gazeuse d'une substance diphasique sous pression dans cette première chambre basse 14 pour l'introduire dans la deuxième chambre 15.
~Le corps comporte une cavité ouvrant sur la chambre inférieure 14 vers le haut de celle-ci, pour un capteur de pression PI. De préférence, on utilise au moins dans la première chambre 14, un capteur à membrane affleurante Pl (cf. Fig.7), de façon à
minimiser les volumes morts susceptibles d'altérer la précision des mesures.
Des conducteurs ZS relient le capteur Pl à un ensemble de contrôle extérieur à
(enceinte thermostatée 7 qui sera décrit en relation avec les Fig.4 et 6.

En outre, une sonde de température ST est placée dans le corps 1 pour mesurer la température de l'échantillon de substance.
Au plateau inférieur 3, est fixé une céramique piézo-électrique (non représentée) associée à un générateur d'ultrasons SU (Fig.4) pour agiter l'échantillon de substance introduit dans la première châmbre 14.
Les deux chambres 14, 15 communiquent respectivement par (intermédiaire de vannes V2, V4 avec un serpentin capillaire 27 (Fig.S), permettant dé faire des transferts de fluide de fane à l'autre et ainsi de faire des mesures de viscosité. Une vânne V3 communiquant avec le canal fin 16 a~ioce les c3a.ix d~arb~es 14, 15, penrret àe purger la chambre inférieure 14. Une vanne V1 commande un accès à la chambre basse 14 pour l'introduction des échantillons fluides à analyser.
A chaque paire de tiges filetées 8a, 8b et 10a, lOb, est associé (Fig.3) respectivement un arbre d'entraînement 28, 29 disposé dans un plan perpendiculaire aux axes des tiges filetées. Chaque arbre est assujetti à l'un des plateaux 2, 3, mais il peut tourner-sur lui-même. Chacun d'eux-porte deux engrenages 30a, 31a, d'une part et 30b, 31b d'autre part, venant s'engrener sur les filetages des tiges correspondantes 8, 10. Les sorties des deux arbres 28, 29 sont couplées chacune avec un moteur d'entrainement pas-à-pas ME1, ME2 (Fig.l) dans un boitier adjacent à
l'enceinte thezmostatée.
Le dispositif comporte également un ensemble de contrôle CA (Fig.6) comprenant - un module 32 de commande des deux moteurs d'entrainement ME1, ME2 et un circuit 33 de mesure par codage optique pour détecter les mouvements transmis aux arbres d'entrainement 28; 29 des deux moteurs MEl, NLE2 et les transformer en mesures des variations de volume concomitantes de la première et de la deuxième chambre 14,15;
- un circuit 34 pour réguler la température. Ce circuit reçoit les données de température de la sonde ST. Il agit soir des e'léments de chauffage 35 de (enceinte thermostatée et il est adapté à limiter automatiquement lâ température maximale qui y règne;
un module 36 pour commander .l'éclairement de lâ chambre basse 14 à travers du hublot 19 et recevoir l'image de (interface entre les phases reçue au travers du hublot 20;
- un circuit 37 produisant le signal à appliquer au générateur d'ultrasons SU;
- un circuit 38 de mémorisation des facteurs d'étalonnage du capteur de pression 26 en fonction de la température de consigne indiquée par la sonde de température ST, . associé à un élément de sélection 39 des facteurs d'étàlonna.ge à choisir en fonction de la température de consigne assignée, pour rendre la réponse du capteur indépendante de celle-ci. L'ensemble de contrôle~comporte également des circuits 40, 41 de détection de la position des étriers avec des indicateurs de fin de course ainsi q'un circuit de détection 42 connecté aux capteurs de pression P1, P2 pour détecter les dépassements de pression dans les chambres au-delà d'une pression de consigne.
Un micro-ordinateur 43 est assôcié à l'ensemble de contrôle pour conduire de façon automatique les séquences de mesures.
La secrion des chambres 14, 15 est suffisamment faible pour que l'on puisse fâire des essais avec de petits volumes de substance, de l'ordre de quelques cm3 et les moyens moteurs sont adaptés à porter la pression dans ces chambres à plusieurs centaines de bars, par déplacement des tiges 17, 18 formant pistons. Les petits volumes mis en jeu permettent de minimiser les problèmes de sécuritê d'une part et aussi la durée des étapes préalables de chauffage, d'agitation.
L'échantillon de substance étant soumis aux conditions de température et de pression régnant dans la zone souterraine où il a été prélevé, on peut dans un premier temps' abaisser sa pression par retrait du premier piston 17 suffisamment pour pouvoir mesurer par exemple sa compressibilité. En abaissant encore sa pression, on provoque sa vaporisation partielle. Par ouverture de la vanne V5, il est possible de transférer toute Ia phase gazeuse dans la deuxième chambre 15.
Suivant Ie mode de mise en oeuvre de la Fig. 5, on associe le dispositif à un gazomètre 44 que l'on dispose.dans (enceinte climatique 7 à proximité du corps 1 de la cellule. Une entrée du gazomètre commandée par une vanne V9, est reliée à
la deuxième chambre 15 par la vanne V6.
Par une vanne V7, le gazomètre peut être connecté avec une pompe à vide (non représentée). Avec ce gazomètre 44, on fait des mesures du volume du gaz prélevé
dans la deuxième chambre après détente jusqu'à la pression atmosphérique.
Cette proximité de la chambre 15 et du gazomètre 44 et leur maintien à la même température, qui évite toute condensation, permet de faire des mesures plus précises.
Le gazomètre est couplé par exemple avec un appareil de çhromatographie 45 par (intermédiaire d'une vanne V8. Par la vanne VI, la première chambre peut être couplée avec une micro-cellule de prélèvement d'un type connu 46 afin de mesurer la masse volumique de Ia substance. étudiée.
Le transfert sous pression d'un échantillon dans la première chambre du dispositïf peut aussi être fait directement depuis une bouteille 47 de transport. On peut aussi l'introduire dans la micro-cellule 46 à un stade intermédiaire, avant de le .';',,1; Is,.
i transférer dans la première chambre 17. La micro-cellule peut être pesée pour détetatiner la masse introduite dans la cellule. On peut aussi déterminer la masse spécifique de la substance.
Le mode de réalisation de la Fig.S conviens particulièrement pour faire des S études thermodynamiques sur des échantillons avec possibilité par exemple de mesurer la viscosité en couplant les deux chambres 1S et 17 par le serpentin 27. Dans le cas où
fon'cherche seulement à valider un échantillon pour vérifier qu'il est bien représentatif des substances à analyser, on utilise le dispositif par exemple suivant le mode de réalisation de la Fig.7.
Sur la Fig.7, on voit que la deuxième chambre est constituée par le volume intérieur d'un gazomètre tel que 44. La tige 18 couplée avec les moyens moteurs (8, 12, MEl), est remplacée ici par un piston 48 coulissant dans un cylindre 49.
La tige de ce piston est reliée à des moyens moteurs adaptés à maintenir la pression dans le cylindre 49 au plus égal à une valeur de référence, de façon à pouvoir mesurer à cette 1S pression le volume de gaz dégagé par la détente du mélange. De la même façon, ce gazom8tre est placé dans (enceinte thermostatée 7 pour une meilleure précision des mesures.
Avec cet agencement où la cellule et le gazomêtre sont intégrés, on réalise un appareil plus léger et donc plus facilement déplaçable sur les sites d'exploitation. En outre, le circuit de connexion de la cellule au gazom8tre étant tr8s court, ce qui élimine une cause connue d'imprécision des mesures.
Le micro-ordinateur 43 est adapté à réaliser certaines séquences d'acquisition et de conduite d'opérations.
- ll effectue par exemple un contrôle automatique de la pression lorsque, à
une certaine 2S température de consigne, on transfère en le détendant le gaz de la deuxième chambre dans le gazomètre 44, jusqu'à la pression atmosphérique, afin de déterminer son volume à des conditions standards (une correction est apportée pour donner le volume à 1S°C). II effectue aussi une programmation de la température de consigne à
respecter. Sur commande de l'opérateur il procède à une acquisition des données mesurées de pression, de volume et de température (P, V, T).
- Le micro-ordinateur 43 peut conduire aussi une séquence de décompression automatique avec stabilisations successives à plusieurs paliers de pression.
Dans ce câs, il scrute la pression et attend sa stabilisation pour procéder à
l'acquisition des données P, V, T avant une nouvelle décompression.

2ï 76837 lo - Sur commande de l'opérateur le micro-ordinateur 43 peut effectuer également toutes les mesures P, V, T nécessaires et les acquérir aprbs validation, qu'il s'agisse de la pression à température de consigne, de la détermination des volumes des fluides contenus dans la première et dans la deuxième chambre '~ une température et une pression de consigne, du volume de la phase gazeuse obtenue à la température ambiante et la pression atmosphérique.
- Le micro-ordinateur 43 comporte des moyens de mémorisation pour enregistrer les données,acquises.
- Par programmation, on peut faire effectuer au micro-ordinateur 43 un certain nombre d'opérations différentes suivant que l'on utilise le mode de réalisation de la Fig.S, pour déterminer des paramètres thermodynamiques de (échantillon étudié et/ou des paramètres d'étalonnage, ou bien pour des opérations de validation d'échantillons suivant le mode de réalisation de la Fig.7.

Claims (15)

REVENDICATIONS
1) Dispositif pour déterminer sur un site d'exploitation, des caractéristiques d'échantillons de fluides extraits du sous-sol, et notamment de zones pétrolifères, comportant, dans une enceinte thermostatée, un corps comprenant une première chambre cylindrique et une deuxième chambre cylindrique disposée au-dessus de la première, la première chambre au moins comportant une extrémité de forme pointue, les volumes de ces deux chambres pouvant varier par déplacement d'éléments mobiles dans deux cylindres, des moyens de déplacement des deux éléments mobiles, des moyens de transfert de fluides dans ou hors des chambres, et des moyens de communication contrôlée entre les deux chambres, caractérisé en ce que le corps comporte deux cavités radiales coaxiales débouchant dans cette première chambre dans sa partie pointue, pour un ensemble optique de visualisation constitué de deux éléments optiques insérés de façon étanche respectivement dans les deux cavités, comportant chacun un manchon rigide, un bloc cylindrique en un matériau transparent tel que du saphir disposé dans Taxe du manchon rigide et des moyens de fixation d'un embout de fibre optique relié à un élément photo-émetteur ou photo-récepteur, pour former une image de l'extrémité de la première chambre.
2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux chambres sont délimitées respectivement par deux tiges formant pistons pourvues chacune de joints d'étanchéité, le dispositif comportant des moyens moteurs pour contrôler le déplacement des deux tiges, et un gazomètre disposé dans l'enceinte thermostatée.
3) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première chambre est délimitée par une tige formant piston pourvue de joints d'étanchéité, et la deuxième chambre est constituée du volume intérieur d'un gazomètre à piston mobile surmontant la première chambre.
4) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le corps est fixé à l'intérieur de l'enceinte thermostatée, les deux éléments mobiles sont solidaires respectivement de deux étriers déplaçables chacun parallèlement aux deux pistons par la mise en rotation respectivement de tiges filetées et des moyens moteurs pour faire tourner séparément ou de façon synchrone les tiges associées à chaque étrier.
5) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le corps est fixé à l'intérieur de l'enceinte thermostatée, au moins un des éléments mobiles est solidaire d'un étrier déplaçable parallèlement à l'élément mobile par la mise en rotation respectivement de tiges filetées et des moyens moteurs pour faire tourner séparément ou de façon synchrone les tiges associées à
l'étrier.
6) Dispositif selon la revendication 3 ou 5, caractérisé en ce que le piston du gazomètre coulisse dans un cylindre et il est pourvu d'une tige reliée à des moyens moteurs adaptés à
limiter la pression dans le cylindre à une valeur de consigne, de façon à
pouvoir mesurer à cette pression le volume de gaz dégagé par la détente du mélange.
7) Dispositif selon les revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moteurs de type pas-à-pas ou des moteurs synchrones.
8) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble de contrôle des moyens moteurs et de l'ensemble optique de visualisation.
9) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'ensemble de contrôle comporte un module de commande des moyens moteurs pour l'entraînement des tiges filetées et un circuit de mesure par codage optique pour détecter les mouvements transmis aux tiges filetées et les transformer en mesures des variations de volume.
10) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'ensemble de contrôle comporte un module pour commander l'éclairement de la première chambre à
travers du premier élément optique dudit ensemble optique de visualisation, et former l'image d'une interface entre des phases au travers du deuxième élément optique.
11) Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte un vibrateur pour agiter les fluides dans la première chambre, l'ensemble de contrôle comportant un circuit produisant le signal à appliquer au vibrateur.
12) Dispositif selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de mesure de la pression dans la première chambre, (ensemble de contrôle comportant un circuit de mémorisation des facteurs d'étalonnage de ce moyen de mesure, en fonction d'une température de consigne associé à un élément de sélection des facteurs d'étalonnage à choisir en fonction de cette température de consigne assignée, pour rendre la réponse du moyen de mesure indépendante de celle-ci.
13) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mesure de la pression comprenant au moins un capteur de pression à
membrane disposé dans une cavité ménagée dans la paroi de la première chambre avec la membrane affleurant la surface intérieure de cette chambre de façon à limiter les volumes morts.
14) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mesure de la viscosité connectés entre la première et la deuxième chambre.
15) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comporte un micro-ordinateur programmé pour réaliser des procédures automatiques de mesure.
CA002176837A 1994-09-30 1995-09-29 Dispositif pour determiner sur un site d'exploitation des caracteristiques d'echantillons de fluides petroliers par exemple Expired - Fee Related CA2176837C (fr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR94/11817 1994-09-30
FR9411817A FR2725275B1 (fr) 1994-09-30 1994-09-30 Dispositif perfectionne pour faire des mesures thermodynamiques sur des echantillons de fluides petroliers
PCT/FR1995/001263 WO1996010745A1 (fr) 1994-09-30 1995-09-29 Dispositif pour determiner sur un site d'exploitation des caracteristiques d'echantillons de fluides petroliers par exemple

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CA2176837A1 CA2176837A1 (fr) 1996-04-11
CA2176837C true CA2176837C (fr) 2007-05-01

Family

ID=38051326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CA002176837A Expired - Fee Related CA2176837C (fr) 1994-09-30 1995-09-29 Dispositif pour determiner sur un site d'exploitation des caracteristiques d'echantillons de fluides petroliers par exemple

Country Status (1)

Country Link
CA (1) CA2176837C (fr)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114018973A (zh) * 2021-11-08 2022-02-08 河北科技大学 一种用于振荡传热与可视化实验的环形活塞油腔实验件

Also Published As

Publication number Publication date
CA2176837A1 (fr) 1996-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0729022B1 (fr) Méthode et dispositif pour déterminer différents paramètres physiques d'échantillons de matériaux poreux, en présence de fluides di- ou triphasiques
CN101287890B (zh) 用于井下流体特性的光谱成像
US9229126B2 (en) Spatial heterodyne integrated computational element (SH-ICE) spectrometer
RU2606256C2 (ru) Устройство и способ установления фазового равновесия со считыванием показаний на месте
AU2009350468B2 (en) PVT analysis of pressurized fluids
US20040218176A1 (en) Method and apparatus for an advanced optical analyzer
RU2348806C2 (ru) Устройство непрерывной регистрации данных для скважинного пробоотборного резервуара
GB2377952A (en) Fluid sampling and sensor device
CN102297830A (zh) 低渗多孔介质流体非线性渗流特征测试系统和方法
EP0731912B1 (fr) Dispositif pour determiner sur un site d'exploitation des caracteristiques d'echantillons de fluides petroliers par exemple
EP0473472B1 (fr) Dispositif pour faire des mesures thermodynamiques sur des échantillons de substances provenant notamment de zones pétrolifères
CN119901898B (zh) 超深层碳酸盐岩溶蚀模拟实验装置与方法
DeVitre et al. A high-precision CO2 densimeter for Raman spectroscopy using a fluid density calibration apparatus
WO1996010745A9 (fr) Dispositif pour determiner sur un site d'exploitation des caracteristiques d'echantillons de fluides petroliers par exemple
FR2706612A1 (fr) Système pour transférer des échantillons sous pression.
CA2176837C (fr) Dispositif pour determiner sur un site d'exploitation des caracteristiques d'echantillons de fluides petroliers par exemple
AU2018306617A1 (en) Methods, systems, and devices for measuring in situ saturations of petroleum and NAPL in soils
NL9401588A (nl) Inrichting voor het meten van de thermodynamische eigenschappen van een koolwaterstoffenmonster.
CN216284958U (zh) 一种cus高温高压可视微管模拟实验装置
RU146226U1 (ru) Устройство для исследования показателей преломления и дисперсии нефти на устье добывающей скважины
EP0429078A1 (fr) Procédé pour la mesure de la perméabilité d'un terrain

Legal Events

Date Code Title Description
EEER Examination request
MKLA Lapsed