OA10967A - Process for preparing an injectable and gellable mixture in situ in a confined space - Google Patents
Process for preparing an injectable and gellable mixture in situ in a confined space Download PDFInfo
- Publication number
- OA10967A OA10967A OA9900019A OA9900019A OA10967A OA 10967 A OA10967 A OA 10967A OA 9900019 A OA9900019 A OA 9900019A OA 9900019 A OA9900019 A OA 9900019A OA 10967 A OA10967 A OA 10967A
- Authority
- OA
- OAPI
- Prior art keywords
- static mixer
- precursor
- catalyst
- mixture
- confined space
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 title claims abstract description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 33
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 16
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 11
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 11
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims description 4
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 claims description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- -1 ROH alcohols Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 claims 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910004039 HBF4 Inorganic materials 0.000 claims 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 1
- LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N ammonium fluoride Chemical compound [NH4+].[F-] LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 claims 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 abstract description 11
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 abstract 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 7
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 3
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017855 NH 4 F Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018557 Si O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002808 Si–O–Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000006233 lamp black Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Inorganic materials [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
- C09K8/84—Compositions based on water or polar solvents
- C09K8/86—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
- C09K8/88—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
- C09K8/885—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
- B01J13/0052—Preparation of gels
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/52—Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning
- C09K8/524—Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning organic depositions, e.g. paraffins or asphaltenes
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B36/00—Heating, cooling or insulating arrangements for boreholes or wells, e.g. for use in permafrost zones
- E21B36/003—Insulating arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L59/00—Thermal insulation in general
- F16L59/02—Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials
- F16L59/028—Compositions for or methods of fixing a thermally insulating material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
010967 il010967 he
La présente invention se rapporte à un procédé depréparation d'un mélange injectable et gélifiable in situdans un espace confiné, et, plus particulièrement, d'un tel 5 mélange destiné à être mis en place autour d'un conduit dansun espace confiné, par exemple un puits pétrolier, afind'assurer une isolation thermique ou acoustique du conduit.L'invention concerne également une installation permettantla mise en oeuvre du procédé. 10 Lors de la mise en production d'un gisement pétrolier, des hydrocarbures s'écoulent dans un conduit,appelé colonne de production, depuis le fond du puitsjusqu'à la surface. Au fond du puits, la pression et latempérature sont relativement élevées, par exemple 100°C et 15 300 bars. Lors de la remontée des hydrocarbures vers la surface, ces pression et température décroissent avec, commerésultat que la température en sortie du puits est parexemple de l'ordre de 30°C. 20 Cette baisse de température des hydrocarbures dans la colonne de production a pour effet d'accroître laviscosité et le poids de ces hydrocarbures, ce qui peutentraîner un ralentissement de leur écoulement. De plus, labaisse de température peut parfois provoquer le dépôt, sur 25 la paroi de la colonne, d'hydrates de paraffines ou devésicules de liquide, par exemple de l'eau. S'il s'accumuledans le conduit, ce dépôt peut provoquer de graves problèmesd'exploitation tels que le ralentissement des hydrocarbures,voire l'obstruction totale du conduit. Généralement, s'il 30 veut éviter ces risques, l'exploitant est obligé de traiterce phénomène de dépôt, soit en prévention par injection deproduit chimique inhibant le dépôt, soit en curatif enraclant ou grattant le conduit avec des équipements spéciauxou encore en le réchauffant par un moyen éventuellement 35 disponible. Dans tous les cas, ces opérations constituentune dépense d'argent importante. Ce type de problème seprésente également dans les conduits qui relient une tête depuits à un centre de traitement éloigné. 2 010967The present invention relates to a process for the preparation of an injectable and gellable mixture in a confined space, and more particularly to such a mixture intended to be placed around a duct in a confined space, for example an oil well, to ensure thermal or acoustic insulation of the conduit.The invention also relates to an installation for implementing the method. When a petroleum field is put into production, hydrocarbons flow into a pipe, called a production column, from the bottom of the well to the surface. At the bottom of the well, the pressure and the temperature are relatively high, for example 100 ° C. and 300 bar. When the hydrocarbons rise towards the surface, these pressures and temperatures decrease with the result that the temperature at the outlet of the well is, for example, of the order of 30.degree. This drop in the temperature of the hydrocarbons in the production column has the effect of increasing the viscosity and the weight of these hydrocarbons, which can lead to a slowing down of their flow. In addition, the drop in temperature can sometimes cause the deposition of paraffin hydrates or liquid devicles, for example water, on the wall of the column. If it accumulates in the conduit, this deposit can cause serious operating problems such as the slowing of hydrocarbons, or even the total obstruction of the conduit. Generally, if he wants to avoid these risks, the operator is obliged to treat this deposit phenomenon, either in prevention by injection of chemical product inhibiting the deposit, or in curative rooting or scraping the conduit with special equipment or even by heating it by an optionally available means. In all cases, these transactions constitute a significant expense of money. This type of problem is also present in ducts that connect a socket head to a remote processing center. 2 010967
La nécessité que l'effluent reste froid peut aussise présenter, quand par exemple, on injecte de l'eau depuisla surface en direction du gisement. On a parfois intérêt àce que l'eau ne soit pas réchauffée par les terrainsextérieurs durant ce parcours, par exemple pour maintenirson poids ou provoquer certains phénomènes thermiquesfavorables à l'injectivité dans le gisement (fragilisationde la roche par le froid en vue de sa fracturationthermique). Dans ce cas, l'isolation thermique du conduitpermet un gain de temps sur l'occurrence du phénomènethermique ainsi qu'un meilleur maintien lors d'arrêts ouencore de protéger, autour du conduit, l'ensemble del'ouvrage qui peut être sensible aux variations thermiques(contraction du cuvelage, fracture des cimentations, etc.)The need for the effluent to remain cold may also present when, for example, water is injected from the surface towards the deposit. It is sometimes advantageous for the water not to be warmed by the external ground during this course, for example to maintain its weight or to provoke certain thermal phenomena favorable to the injectivity in the deposit (weakening of the rock by the cold with a view to its thermal fracturing) . In this case, the thermal insulation of the conduitpermet a time saving on the occurrence of the phenomenemethermique and a better maintenance during stops or still protect around the conduit, all of the work that can be sensitive to variations thermal (contraction of the casing, fracture of the cementations, etc.)
Certains puits sont situés dans des régions où latempérature du sol est très basse. Il a déjà été proposéd'équiper la colonne de production d'un chauffage électriqueafin de maintenir la température des effluents. Cependant,la réalisation, la mise en oeuvre et la consommationénergétique de ce type d'installation sont très coûteuses,ce qui limite sensiblement son utilisation.Some wells are located in areas where the soil temperature is very low. It has already been proposed to equip the production column with electric heating in order to maintain the temperature of the effluents. However, the realization, implementation and energy consumption of this type of installation are very expensive, which significantly limits its use.
La mise en place d'une isolation thermique autourd'un conduit ou d'une colonne de production, éventuellementcouplée à un système de chauffage électrique ou autre,permet de maintenir à une valeur élevée la température deseffluents lors de leur trajet, réduisant ainsi les dépôtssur la paroi de la colonne et autres problèmes associés à latempérature. Par ailleurs l'isolation acoustique intéressesurtout les conduits qui sont à proximité des milieuxvivants : conduits aériens et sous-marins ou réseaux deconduits enfouis dans le sol. Par exemple, lors de fortesvitesses d'écoulement avec plus ou moins de gaz, lesconduits et leurs singularités tels que coudes, tés, vannes,etc... génèrent des niveaux sonores nuisibles pour l'hommeet l'environnement. Bien que peu pratiquée actuellement, 3 010967 l'isolation acoustique contribue au confort de l'homme, à la sécurité du travail et à la protection de l'environnement.The installation of thermal insulation around a duct or a production column, possibly coupled with an electric heating system or other, makes it possible to maintain a high value of the temperature of the effluents during their journey, thus reducing the deposits on the wall of the column and other problems associated with temperature. In addition, acoustic insulation is particularly important for ducts that are close to living environments: aerial and submarine ducts or underground networks buried in the ground. For example, at high flow rates with more or less gas, the ducts and their singularities such as elbows, tees, valves, etc ... generate noise levels harmful to man and the environment. Although little practiced at present, acoustic insulation contributes to human comfort, occupational safety and the protection of the environment.
Le document FR-A-2741 420 décrit un système d'isolation thermique ou acoustique d'un conduit, destinépar exemple, à améliorer l'écoulement d'hydrocarburesprovenant d'un gisement pétrolier, qui consiste en unmanchon d'aérogel entourant le conduit sur au moins unepartie de sa longueur. Ce document décrit également unprécédé de mise en place d'un manchon d'aérogel autour d'unconduit comprenant les étapes de : • formation d'un gel liquide à partir d'un précurseur etd'un liquide, • remplacement éventuel de la phase liquide par un solvantplus volatil, dans le but de faciliter l'étape de séchage,et • élimination du solvant contenu dans le gel afin de formerun aérogel.Document FR-A-2741 420 describes a system for the thermal or acoustic insulation of a duct, intended, for example, to improve the flow of hydrocarbons coming from a petroleum deposit, which consists of an airgel sleeve surrounding the duct on at least a part of its length. This document also describes a procedure for placing an airgel sleeve around a nozzle comprising the steps of: • formation of a liquid gel from a precursor and a liquid, • possible replacement of the liquid phase by a more volatile solvent, in order to facilitate the drying step, and • removing the solvent contained in the gel to form an airgel.
Le procédé décrit dans le document FR-A-2741-420 nepermet pas d'assurer parfaitement la formation du gelliquide à partir de ses précurseurs.The process described in document FR-A-2741-420 does not make it possible to perfectly ensure the formation of gelliquide from its precursors.
Le document US 4.438.072 décrit un procédé depréparation de gels de polyuréthanne qui met en oeuvre unmélangeur statique unique pour assurer un mélange homogènedu gel et réduire le risque de bouchage de l'installation.US 4,438,072 discloses a process for the preparation of polyurethane gels which employs a single static mixer to ensure a homogenous gel mixture and reduce the risk of clogging of the plant.
La température dans un puits pétrolier évolue enfonction de sa profondeur. Aussi, lorsque l’on cherche àfaire gélifier un mélange dans l'espace annulaire d'unpuits, il faut pouvoir modifier la composition en fonctiondes conditions de gélification du mélange à chaqueprofondeur dans le puits. Cela nécessite d'injecter desmélanges à gélifier dont la composition peut êtrecontinuellement variée en fonction de la profondeur del'endroit de l'espace annulaire qui est en train d'êtrerempli. 4 010967The temperature in an oil well evolves according to its depth. Thus, when it is desired to gel a mixture in the annular space of a well, it is necessary to be able to modify the composition as a function of the gelling conditions of the mixture at each depth in the well. This requires the injection of gelling mixtures whose composition can be continuously varied according to the depth of the space of the annular space which is being filled. 4 010967
Les procédés décrits dans les documents cités ci-avant ne permettent pas de faire varier rapidement etsimplement la composition du mélange à gélifier.The processes described in the documents cited above do not make it possible to vary quickly and simply the composition of the mixture to be gelled.
La présente invention a, donc, pour objet un procédéde préparation d'un mélange injectable et gélifiable in situdans un espace confiné qui est simple et efficace et quiassure que la composition du mélange puisse être adaptée enfonction des conditions de température régnant dans1'espace.The present invention therefore relates to a method for preparing an injectable and gellable mixture in a confined space which is simple and effective and ensures that the composition of the mixture can be adapted in accordance with temperature conditions prevailing in space.
Pour répondre à cet objet, l'invention proposeun procédé de préparation d'un mélange injectable etgélifiable in situ dans un espace confiné à partir d'unprécurseur à gélifier, d'un solvant de dilution et d'uncatalyseur de gélification, comprenant une première étapedans laquelle le solvant de dilution et le catalyseur degélification sont mélangés ensemble, et une deuxième étapedans laquelle le mélange résultant est mélangé avec leprécurseur à gélifier, le mélange produit étant injecté dansl'espace confiné caractérisé en ce que l'on effectue chacunedes première et deuxième étapes dans un mélangeur statique. L'utilisation de deux mélangeurs statiques assurentque la composition du mélange puisse être rapidement variéeet, de plus, évite tout risque de gélification prématuréedans l'installation.To respond to this object, the invention provides a method for preparing an injectable and gelable mixture in situ in a confined space from a precursor to be gelled, a dilution solvent and a gelling catalyst, comprising a first step in wherein the diluting solvent and the degelling catalyst are mixed together, and a second step in which the resulting mixture is mixed with the precursor to be gelled, the product mixture being injected into the confined space, characterized in that each of the first and second steps is carried out. in a static mixer. The use of two static mixers ensures that the composition of the mixture can be quickly varied and, moreover, avoids any risk of premature gelation in the installation.
La présente invention a également pour objet uneinstallation permettant la mise en oeuvre de ce procédé .The present invention also relates to an installation for the implementation of this method.
Aussi, l'invention propose une installationpermettant la mise en oeuvre du procédé selon l'inventioncomprenant trois bacs destinés à contenir respectivement leprécurseur à gélifier, le solvant de dilution et lecatalyseur de gélification, le bac destiné à contenir le 5 010967 précurseur à gélifier étant relié à un premier mélangeurstatique, les bacs destinés à contenir le solvant dedilution et le catalyseur de gélification étant reliésensemble à un deuxième mélangeur statique, la sortie de cedeuxième mélangeur statique étant reliée à l'entrée dupremier mélangeur statique.Also, the invention proposes an installation permitting the implementation of the method according to the invention comprising three tanks intended respectively to contain the precursor to be gelled, the dilution solvent and the gelling catalyst, the tank intended to contain the precursor to be gelled being connected. to a first static mixer, the tanks for containing the diluting solvent and the gelling catalyst being connected together to a second static mixer, the output of the second static mixer being connected to the inlet of the first static mixer.
Les caractéristiques et avantages de la présenteinvention apparaîtront plus clairement à la lecture de ladescription suivante, faite en relation aux dessins annexés,sur lesquels la figure unique est une vus schématique d'uneinstallation permettant la mise en oeuvre du procédé depréparation d'un gel selon l'invention.The features and advantages of the present invention will appear more clearly on reading the following description, made in connection with the accompanying drawings, in which the single figure is a diagrammatic view of an installation for carrying out the process for preparing a gel according to FIG. 'invention.
Comme représentée sur la figure, une installationdestinée à permettre la préparation d'un gel comprend troisbacs de stockage 10, 12, 14, essentiellement similaires, à chacun desquels est associée une pompe 16, 18, 20, ou, dansun mode de réalisation préféré, une paire de pompes afind'assurer la sécurité de l'exploitation. Le premier bac 10,destiné à contenir le précurseur à gélifier, qui, depréférence est précurseur organométallique, est relié par lapompe 16 à un premier mélangeur statique 22. Le deuxième bac12, destiné à recevoir un solvant de dilution, est relié parla pompe 18 à un deuxième mélangeur statique 24. La sortiedu troisième bac 14, qui est destiné à contenir lecatalyseur de gélification, est reliée, par la pompe 20, audeuxième mélangeur statique 24. La sortie 26 de ce deuxièmemélangeur statique communique avec une des entrées dupremier mélangeur 22. Cette installation permet de fairevarier indépendamment les débits d'alimentation des troisproduits. Le mélange final sortant du premier mélangeurstatique par la sortie 28 peut alors avoir une concentrationquasiment constante en précurseur organométallique, tout enayant une concentration en catalyseur ajustée à la valeur souhaitée. 6 010967As shown in the figure, an installation intended to allow the preparation of a gel comprises three storage bins 10, 12, 14, essentially similar, each of which is associated with a pump 16, 18, 20, or, in a preferred embodiment, a pair of pumps to ensure the safety of the operation. The first tank 10, intended to contain the precursor to be gelled, which is preferably an organometallic precursor, is connected by the pump 16 to a first static mixer 22. The second tank 12, intended to receive a dilution solvent, is connected by the pump 18 to a second static mixer 24. The output of the third tray 14, which is intended to contain the gelling catalyst, is connected, by the pump 20, audeuxièmeième static mixer 24. The output 26 of this secondmélangeur static communicates with one of the entries of the first mixer 22. This installation makes it possible to independently vary the feed rates of the three products. The final mixture leaving the first static mixer through outlet 28 can then have a substantially constant concentration of organometallic precursor, while having a catalyst concentration adjusted to the desired value. 6 010967
La sortie 28 du premier mélangeur statique estreliée, dans l'exemple illustré, à l'espace annulaire 30défini dans un puits pétrolier 32, entre la paroi 34 dupuits et un tubage de production 36 par lequel des 5 hydrocarbures remontent d'un réservoir (non-représenté) versla surface dans le sens de la flèche 38.The outlet 28 of the first static mixer istrelated, in the illustrated example, to the annular space 30defined in an oil well 32, between the wall 34 of the well and a production casing 36 through which hydrocarbons rise from a reservoir (no -represented) towards the surface in the direction of arrow 38.
Les précurseurs utilisés sont constitués par desalcoolates ou alkoxydes de formule générale M(OR)n avec 10 M = Si, AI, Ta, Ti, Zr. On peut utiliser avantageusementselon l'invention des précurseurs prépolymérisésd'alkoxydes. Dans le cas du silicium, et de manière connueles composés sont du type éthoxy, formés par des chaînesplus ou moins longues de ponts siloxanes -Si-O-Si et 15 contenant différents pourcentages de silice, ils répondent àla formule brute suivante : 7 010967 οχ οχ ’ < -Si-O- Si4p ΟΧ οχ ou X = R et peut être un groupement aliphatique ou Si-O,p étant supérieur à 10.The precursors used are alkoxides or alkoxides of the general formula M (OR) n with M = Si, Al, Ta, Ti, Zr. Prepolymerized precursors of alkoxides can advantageously be used according to the invention. In the case of silicon, and in the known way, compounds are of the ethoxy type, formed by longer or shorter chains of siloxane bridges-Si-O-Si and containing different percentages of silica, they correspond to the following empirical formula: ## STR2 ## or X = R and may be an aliphatic group or Si-O, p being greater than 10.
Le solvant de dilution peut être choisi parmi lesOThe dilution solvent may be selected from O
(I alcools ROH, les cétones R-C-R', les(I ROH alcohols, R-C-R 'ketones,
O OO H II || esters R-C-OR' ou les céto-ester R-C-CH2-C-0R' avecR = groupement en Cx à C6 ou parmi leurs mélanges.O OO H II || R-C-OR 'esters or keto-ester R-C-CH2-C-OR' with R = C1-C6 group or from mixtures thereof.
Les catalyseurs de gélification sont des solutionsaqueuses d'acide (HF,H2SO4,HC1,HBF4HNO3,R-COOH) , ou de base (NaOH, KOH, NH4OH, les amines) ou des sels(NaF, KF, NH4F, R-COO - NH4) .The gelling catalysts are acid-etching solutions (HF, H 2 SO 4, HCl, HBF 4 HNO 3, R-COOH), or base (NaOH, KOH, NH 4 OH, amines) or salts (NaF, KF, NH 4 F, R-COO). - NH4).
Exemple....!Example....!
Dans cet exemple, le volume confiné à remplir estconstitué par un espace annulaire composé par un tubeexterne de diamètre intérieur 168 mm lui-même contenantun tube de diamètre externe de 80 mm le tout ayant 18mètres de longueur.In this example, the confined volume to be filled is formed by an annular space composed of an outer tube of inner diameter 168 mm itself containing an outer diameter tube of 80 mm all having 18 meters in length.
Le précurseur utilisé est un polyéthoxysilaneHYDROSIL® de la société PCAS, renfermant l'équivalent de28 % masse de Si02 stocké dans le réservoir 10. Lesolvant de dilution contenu dans le bac 12 est del'éthanol à 98 %, tandis que le bas 14 renferme une solution aqueuse d'acide fluorhydrique à 48 % masse. 8 010967The precursor used is a polyethoxysilane HYDROSIL® from PCAS, containing the equivalent of 28% by weight of SiO 2 stored in the tank 10. The dilution solvent contained in the tank 12 is 98% ethanol, while the bottom 14 contains a aqueous solution of hydrofluoric acid at 48% by weight. 8 010967
Le mélangeur statique 24 est alimenté d'une part enéthanol à partir du bac 12, au moyen de la pompe 18débitant 300 1/h et d'autre part en catalyseur à partirdu bac 14, au moyen d'une pompe volumétrique délivrant 5.2 1/h d'acide fluorhydrique. Le temps de séjour estalors de 3 secondes. Le mélange sortant par 26 dumélangeur statique 24 est introduit dans le mélangeurstatique 22 de même dimension que le mélangeur 24 ;également alimenté par la pompe 16 à raison de 300 1/hde précurseur organométallique HYDROSYL®. Le temps deséjour dans le mélangeur statique 22 est de 1.5secondes. Le mélange liquide sortant du mélangeurstatique 22 est introduit dans l'espace annulaire. L'essai a duré au total 3 9 minutes et 3 0 secondes.Cependant, au bout de 3 8 minutes et 3 0 secondes on ainterrompu les alimentations en catalyseur et enprécurseur de manière à effectuer un rinçage des deuxmélangeurs statiques.The static mixer 24 is supplied on the one hand with ethanol from the tank 12, by means of the pump 18, which is 300 liters / hour, and on the other hand by catalyst from the tank 14, by means of a volumetric pump delivering 5.2 liters / h hydrofluoric acid. The residence time is 3 seconds. The mixture leaving the static mixer 24 is introduced into the static mixer 22 of the same size as the mixer 24, which is also fed by the pump 16 at the rate of 300 l / hr of the HYDROSYL® organometallic precursor. The dwell time in the static mixer 22 is 1.5 seconds. The liquid mixture leaving the static mixer 22 is introduced into the annular space. The test lasted a total of 39 minutes and 30 seconds. However, after 38 minutes and 30 seconds, the catalyst and precursor feeds were stopped so as to flush the two static mixers.
Exemple 2Example 2
Cet exemple fait état d'un essai industriel sur unpuits à gaz. Les caractéristiques du puits sont lessuivantes : - diamètre intérieur du casing = 6"5/8 (168.3 mm) - diamètre extérieur du tubing de production = 3"5(88.9mm) - longueur de l'annulaire = 1 950 m - volume de l'annulaire = 31.27 m3This example shows an industrial test on a gas well. The characteristics of the well are the following: - internal diameter of the casing = 6 "5/8 (168.3 mm) - outside diameter of the production tubing = 3" 5 (88.9 mm) - length of the ring finger = 1 950 m - volume of the ring finger = 31.27 m3
Le précurseur utilisé est identique à celui utilisédans l'exemple 1 : HYDROSYL® à 28 % Si02.The precursor used is identical to that used in Example 1: HYDROSYL® 28% SiO 2.
Le solvant de dilution est de l'éthanol. 9 010967The dilution solvent is ethanol. 9 010967
La solution catalytique est constituée par unesolution aqueuse à 48 % HF.The catalytic solution consists of a 48% HF aqueous solution.
Du fait de la présence d'un gradient géothermiquedans le puits, la quantité de catalyseur ajoutée doitvarier en permanence en fonction du niveau deremplissage de l'espace annulaire. Les quantités d'acidefluorhydrique ajoutées dépendent du niveau detempérature qui sera atteint et également du temps degélification souhaité. Dans le cas de la gélification del'HYDROSYL® catalysé par l'acide fluorhydrique laconcentration en HF exprimé en mole/1 de mélange finalrépond à l'équation mathématique suivante, quand Vprécurseur/ V éthanol est sensiblement égal à 1 : [HF] = Exp [(Ln(l/t/gel)-2.02)/(-0.02*0+4.79)] [HF]= mole/1 mélange tgel = temps de gélification commençante (min)Due to the presence of a geothermal gradient in the well, the amount of catalyst added must constantly vary according to the filling level of the annular space. The amounts of hydrofluoric acid added depend on the temperature level that will be reached and also the desired degree of gelification. In the case of the gelation of HYDROSYL® catalyzed by hydrofluoric acid, the concentration in HF expressed in mol / l of final mixture corresponds to the following mathematical equation, when the precursor / V ethanol is substantially equal to 1: [HF] = Exp [(Ln (l / t / gel) -2.02) / (- 0.02 * 0 + 4.79)] [HF] = mole / 1 mixture tgel = starting gelation time (min)
0 = température en °C0 = temperature in ° C
Dans le présent exemple, les conditions opératoiressont les suivantes ·. - débit précurseur Hydrosyl = 10 m3/h - débit solvant de dilution = 20 m3/h éthanol - débit en HF aqueux 48 % = variable de 126 à 315kg/h (109 à 271 1/h).In this example, the operating conditions are as follows. - Hydrosyl precursor flow rate = 10 m3 / h - dilution solvent flow rate = 20 m3 / h ethanol - flow rate in aqueous HF 48% = variable from 126 to 315 kg / h (109 to 271 1 / h).
Les temps de séjour dans les mélangeurs statiques 22et 24 selon l'invention étant respectivement de 0.8 et 1.2 secondes, les mélangeurs statiques étant identiques.The residence times in the static mixers 22 and 24 according to the invention being respectively 0.8 and 1.2 seconds, the static mixers being identical.
La durée totale du remplissage est de 1 heureenviron. Une minute avant la fin du remplissage, on ainterrompu successivement le pompage du précurseur etcelui du catalyseur, tout en maintenant temporairementl'alimentation en solvant de dilution ; ce afind'effectuer le rinçage des mélangeurs. 10 010967The total duration of the filling is 1 hour approx. One minute before the end of the filling, the pumping of the precursor and the catalyst was interrupted successively, while temporarily maintaining the supply of dilution solvent; this is to flush the mixers. 010967
Afin de réduire le transfert de chaleur du puits parrayonnement infra rouge, on peut ajouter un remplisseurau mélange lors de sa production. Par exemple, on peutdisperser dans le bac de stockage 10 ou 12 un solidegranulaire ou pulvérulent. Ce solide comprendavantageusement du noir de carbone, du noir de fumée oudu noir de lampe.In order to reduce the heat transfer from the infra-red beam well, a filler can be added to the mixture during its production. For example, a solid granular or powdery solid can be dispersed in the storage tank 10 or 12. This solid advantageously comprises carbon black, carbon black or lamp black.
Claims (11)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9801009A FR2774009B1 (en) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | PROCESS FOR THE PREPARATION OF AN INJECTABLE AND GELABLE MIXTURE IN SITU IN A CONTAINED SPACE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| OA10967A true OA10967A (en) | 2003-03-04 |
Family
ID=9522345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| OA9900019A OA10967A (en) | 1998-01-29 | 1999-01-29 | Process for preparing an injectable and gellable mixture in situ in a confined space |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0933124A1 (en) |
| BR (1) | BR9900625A (en) |
| CA (1) | CA2259001A1 (en) |
| FR (1) | FR2774009B1 (en) |
| NO (1) | NO990353L (en) |
| OA (1) | OA10967A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2917746B1 (en) | 2007-06-19 | 2010-11-26 | Total France | USE OF A DELAYED CROSSLINKING FLUID COMPOSITION FOR THE MAINTENANCE OF A TUBING WITHIN A WELLBORE AND A METHOD FOR CONSOLIDATING A WELLBORE |
| US10240021B2 (en) * | 2012-01-12 | 2019-03-26 | Dak Americas Llc | Polyester resins with particular carbon black as a reheat additive in the production of stretch blow molded bottles and containers |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8429077D0 (en) * | 1984-11-16 | 1984-12-27 | Standard Telephones Cables Ltd | Cables |
| DE3873512T2 (en) * | 1988-02-19 | 1992-12-03 | Tohru Yamamoto | CATALYST FOR THE SOL GEL METHOD USING A METAL ALKOXIDE AND THE SOL GEL METHOD USING OXIDE. |
| US5076980A (en) * | 1990-08-01 | 1991-12-31 | Geltech, Inc. | Method of making sol-gel monoliths |
| FR2741420B1 (en) * | 1995-11-16 | 1997-12-26 | Elf Aquitaine | THERMAL AND / OR SOUND INSULATION SYSTEM FOR A DUCT |
-
1998
- 1998-01-29 FR FR9801009A patent/FR2774009B1/en not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-01-25 EP EP99400165A patent/EP0933124A1/en not_active Withdrawn
- 1999-01-26 NO NO990353A patent/NO990353L/en not_active Application Discontinuation
- 1999-01-28 BR BR9900625-1A patent/BR9900625A/en not_active IP Right Cessation
- 1999-01-28 CA CA 2259001 patent/CA2259001A1/en not_active Abandoned
- 1999-01-29 OA OA9900019A patent/OA10967A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2774009A1 (en) | 1999-07-30 |
| NO990353L (en) | 1999-07-30 |
| NO990353D0 (en) | 1999-01-26 |
| EP0933124A1 (en) | 1999-08-04 |
| FR2774009B1 (en) | 2000-03-24 |
| CA2259001A1 (en) | 1999-07-29 |
| BR9900625A (en) | 2000-01-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| OA11280A (en) | A method of destroying a rigid thermal insulation disposed in a confined space. | |
| EP0571257B1 (en) | Process for the treatment and the transport of natural gas coming from a well | |
| US20180327658A1 (en) | Supercritical Carbon Dioxide Emulsified Acid | |
| EP1318968B1 (en) | Method for treating waste by hydrothermal oxidation | |
| FR2804467A1 (en) | DEVICE FOR REMOVING PLUGS OF HYDRATES FROM GASES OR PARAFFINS FORMING IN WELL DRILLING EQUIPMENT OR PRODUCING OR TRANSPORTING HYDROCARBONS | |
| CN104671388A (en) | Supercritical water oxidation system using air as protecting film and reaction process | |
| EP0774612B1 (en) | Thermal insulation system for a pipe | |
| FR2727692A1 (en) | GAS EXTRACTION DEVICE FOR A CHEMICAL STEAM INFILTRATION OVEN OR VAPOR DEPOSIT IN A PLANT FOR MANUFACTURING PARTS OF COMPOSITE MATERIAL | |
| OA10967A (en) | Process for preparing an injectable and gellable mixture in situ in a confined space | |
| CA2274629A1 (en) | Process for thermally isolating production tubings placed in a well using a non-rigid foam | |
| TW201422999A (en) | Semiconductor manufacturing device having function of suppressing powder generation | |
| RU185663U1 (en) | Device for cleaning the inner surface of pipes of oil pipelines | |
| FR2755745A1 (en) | METHOD FOR TRANSPORTING A FLUID IN A DRIVE COMPRISING A POROUS STRUCTURE | |
| EP3392453B1 (en) | A method of making safe an undersea bottom-to-surface production pipe when restarting production | |
| CN107288594A (en) | A kind of pressure injection system and method for improving CO_2 stimulation effect | |
| JPS6235807B2 (en) | ||
| EP0131499B1 (en) | Method for the oxidation of hydrocarbonaceous subterranean sedimentary formations | |
| FR2881788A1 (en) | PROCESS FOR IMPROVING THE EXTRACTION OF RAW OIL AND INSTALLATION USING SAID METHOD | |
| WO2019234343A1 (en) | Underwater facility and method for cooling a fluid in a heat exchanger by circulating seawater | |
| US9169555B2 (en) | Chemical vapour deposition apparatus | |
| CA2592209C (en) | Composition and method for removing deposits | |
| CA2045185C (en) | Consolidating process of a geological formation using a polymerizable substance at the formation's temperature and pressure | |
| CN116157552B (en) | Cyclosiloxanes and films made therefrom | |
| CN101448885A (en) | Treatment of polysilazane waste | |
| CA3242218A1 (en) | System and method for optimized withdrawal of fluid from storage tanks for long term storage in a subterranean void |