Récupération assistée du pétrole

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Récupération assistée du pétrole

Message par energy_isere » 09 oct. 2009, 21:32

ailleurs une bonne question de Alturiak qui a écrit :Vous savez pourquoi le CO2 ou la vapeur d'eau pourraient faire plus ou mieux que l'azote ?

....
C' est une question que je me suis déja posé : "quels sont les avantages inconvénients des 3 méthodes", et je ne suis jamais tombé sur des articles de base traitant de cette question.

Raminagrobis tu en sais quelque chose ?

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Re: Recuperation assistée du pétrole

Message par energy_isere » 09 oct. 2009, 21:41

Selon une page de SHELL :
Récupération assistée du pétrole (RAP)

Lorsqu'un gisement de pétrole atteint la fin de son cycle de production normal, la majeure partie de son contenu (jusqu'aux deux tiers) reste dans le sol parce qu'il est trop difficile ou trop cher à extraire. On estime qu'en récupérant seulement 1 % de plus de ce contenu dans le monde entier, on obtiendrait de 20 à 30 milliards de barils de pétrole supplémentaires. Les techniques de récupération assistée du pétrole (RAP) permettent déjà de faire remonter plus de pétrole à la surface.

La RAP est utilisée essentiellement à deux fins – réduire la viscosité du pétrole pour faciliter son écoulement, ou faire littéralement sortir le pétrole des pores de la roche.

Pour ce faire, Shell emploie trois techniques : l'injection de vapeur dans les gisements pour faciliter l'écoulement du pétrole, l'injection de gaz pour faire sortir le pétrole ou pour le fluidifier et l'injection de produits chimiques pour libérer le pétrole emprisonné.

- L'injection de vapeur permet de chauffer le pétrole emprisonné pour le fluidifier afin qu'il s'écoule vers les puits de production.

- L'injection de gaz utilise des gaz comme le gaz naturel, l'azote ou le gaz carbonique, qui se dilatent dans le gisement pour pousser une plus grande quantité de pétrole vers un puits de production, ou d'autres gaz qui se dissolvent dans le pétrole pour le fluidifier et améliorer son débit.

- L'injection de produits chimiques consiste à injecter des molécules à longue chaîne dans les puits, ce qui, avec l'injection d'eau, augmente la pression dans les puits et facilite la remontée du pétrole. Des produits chimiques sont aussi parfois utilisés pour réduire la tension superficielle pouvant empêcher les gouttelettes de pétrole de circuler dans un gisement.

Un milliard de barils de plus

Dans les années 1960, Shell a eu recours à l'injection de vapeur - qui s'est révélée être l'une des méthodes les plus fructueuses pour augmenter le taux de récupération du pétrole - dans le vaste et complexe gisement de Tulare du champ South Belridge, en Californie (États-Unis). Depuis, un milliard de barils de pétrole supplémentaires ont été extraits de ce gisement, exploité par la coentreprise Aera.

Dans les années 1970, nous avons expérimenté l'injection de gaz carbonique produit naturellement pour augmenter la récupération de pétrole au Texas (États-Unis). Aujourd'hui, nous étudions des moyens d'utiliser du gaz carbonique capté de sources humaines, comme les centrales électriques, à cette fin.

Nous continuons d'expérimenter les techniques de RAP en injectant de la vapeur, du gaz et des produits chimiques dans des gisements pour extraire davantage de produit. En collaboration avec Petroleum Development Oman, nous travaillons à un certain nombre de projets pilotes. À Qarn Alam, l'injection de vapeur vient seconder le système de drainage par gravité déjà en place en chauffant le pétrole pour en réduire la viscosité. À Marmul, les produits chimiques injectés devraient doper la production de près de 10 %. On a également recours à l'injection de gaz à Harweel pour libérer le pétrole emprisonné. Enfin, l'injection d'huiles produit un effet d'inondation qui augmente la pression dans le puits et facilite ainsi la remontée des hydrocarbures à la surface.
http://www.shell.ca/home/content/can-fr ... _more/eor/

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Re: Recuperation assistée du pétrole

Message par energy_isere » 09 oct. 2009, 21:49

encore de Shell : http://www-static.shell.com/static/abou ... man_fr.pdf
Dégager le pétrole inaccessible des champs producteurs
ca parle de la récupération assistée au Sultanat d' Oman par différentes techniques. Daté de 2007.

un passage vers la fin particuliérement interessant :
....
En dépit des conditions désertiques en surface, l’alimentation
souterraine en eau ne présente pas de problème. Comme dans tous les champs pétroliers du monde, le pétrole provenant de Marmul contient une proportion d’eau. A Marmul actuellement, chaque
baril extrait permet de produire huit barils d’eau. Cette eau très salée est impropre à l’agriculture
et encore moins à la consommation humaine.
Les sociétés pétrolières réinjectent régulièrement l’eau qui a été pompée des réservoirs pour forcer le pétrole à s’évacuer. Cependant, les méthodes conventionnelles d’injection d’eau ne sont pas effectives
à Marmul. Le brut du réservoir est si épais que l’eau tend à passer directement à travers le pétrole au lieu de faire pression. La solution est d’ajouter un polymère chimique afin de rendre l’eau plus visqueuse
et l’aider à pousser davantage de pétrole vers les puits de production. L’inondation par polymère est une technique beaucoup utilisée en Chine et ailleurs, mais jamais encore au Moyen-Orient où elle n’a pas été jugée nécessaire jusqu’à présent.
Pour que le processus fonctionne, l’eau qui est réinjectée
doit être traitée afin d’en extraire les impuretés, telles que le sable qui empêche le mélange eau/polymère de s’écouler dans le réservoir. Les projets de PDO réalisés dans le champ Marmul nécessitent de construire la plus grande usine centralisée
au monde, comprenant des installations pouvant
gérer le traitement de 80 000 mètres cubes d’eau par jour, ainsi qu’une station d’injection de polymères. Le mélange de polymères et d’eau est injecté dans le réservoir sous haute pression, faisant éclater la roche. Ceci permet d’injecter un plus grand volume d’eau et d’augmenter la quantité de pétrole dirigée vers les puits de production.
.....

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Re: Recuperation assistée du pétrole

Message par Philippe » 09 oct. 2009, 23:48

La vapeur d'eau est un procédé qui ne donne des résultats que dans les gisements très peu profonds. C'est limité par les lois de la thermodynamique. En admettant que la vapeur soit chauffée à 250° Celsius, il faut que la pression d'injection soit inférieure à 40 bars environ (en utilisant l'approximation de la loi de Duperray) pour que l'eau reste à l'état vapeur. Cela limite pratiquement aux gisements d'une profondeur maximale de 400 mètres.

Il y a d'autres inconvénients à appliquer cette technique dans des gisements anciens. C'est comme ça qu'à Marienbronn, dans le Bas-Rhin, l'injection de vapeur dans les années 1980, appliqué à un gisement exploité au début du vingtième siècle, a occasionné une pollution lorsque l'un des vieux puits s'est débouché sous l'effet de la pression, et lorsque le pétrole s'est mis à sortir du puits et à descendre la colline. L'existence d'un "passif" peut rendre illusoires certaines idées de réhabilitation de vieux gisements.

Le gaz carbonique est dit "miscible". Il se dissout dans les hydrocarbures, avec pour effet de réduire nettement la viscosité du mélange. La récupération peut être améliorée par réduction de la viscosité. Dans ce cas, la limitation est celle de l'approvisionnement en gaz carbonique. S'il existe une usine à proximité, c'est tout bon, sinon, la logistique plombe sérieusement l'économie.

L'azote ne se mélange pas. On n'a donc pas d'amélioration de la viscosité. Dans ce cas, on joue surtout sur le maintien de la pression du gisement, comme on le ferait avec de l'eau. L'injection d'eau est presque toujours moins chère que l'injection d'azote, ce qui explique le peu de succès de cette dernière technique. Là aussi, la logistique d'approvisionnement de l'azote liquide plombe l'économie du projet. Plus souvent, quand on le peut et quand la géométrie du gisement le permet, on préfère faire de l'injection ou de la réinjection de gaz naturel, qui a à peu près le même effet.

Pour la récupération assistée, le choix est presque toujours l'injection d'eau. Dans certains cas, l'injection ou la réinjection de gaz. Cette dernière peut d'ailleurs être rendue obligatoire pour éviter le brûlage sur place. Et dans de rares cas, si les circonstances sont favorables, on utilise des techniques faisant appel à des fluides plus chers, comme le gaz carbonique, l'azote, la vapeur d'eau surchauffée, voire les polymères permettant de rendre plus visqueuse l'eau injectée dans le gisement.

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Re: Recuperation assistée du pétrole

Message par Alturiak » 10 oct. 2009, 07:58

Merci à vous Energy et Philippe !

Ils injectent des polymères : du pétrole pour faire sortir plus de pétrole ! ;-)

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Re: Recuperation assistée du pétrole

Message par Raminagrobis » 10 oct. 2009, 23:23

Par gd chose à ajouter au post excellant de Philippe, à part qu'il y a deux sortes d'injection de CO2.

La plus fréquente, et de loin, est le type miscible : le CO2 est supercritique dans les conditions qui reignent dans le réservoir. Un fluide supercritique, c'est l'état d'un produit au delà d'une certaine limite de pression (dépendant bien sur de l'espèce chimique) : il n'y a plus vraiment de disctinction entre liquide et gaz. La densité est celle d'un liquide, mais la viscosité est quasi nulle comme un gaz.

Le CO2 supercritique constitue un super solvant (pour la petite histoire, on l'emploie pour décafféiner le café). Il dissous les hydrocarbures, il va ainsi "laver" ce qui restait accroché au sable.

Bien sur, du CO2 ressort avec le pétrole, mais il s'en dégaze immédiatement avec la détente, et on le réinjecte. En général, on donne le chiffre "'net" (injecté - ressorti).

Pour une tonne de CO2 injecté (net), on produit 2 à 4 barrils de pétrole.
Hors un barril une fois brulé rejette 0.4 tonnes de CO2. Ca fait donc un bilan à peu près équilibré, même en tenant compte de l'énergie consommée (notamment pour compresser le CO2).

Dans le cas du CO2 EOR "non miscible", la pression est plsu basse (réservoir moins profond) et le CO2 reste gazeux, il forme un dôme de gaz sous pression en haut du gisement. (comme le gaz naturel)
Le ratio CO2/pétrole est ici plutôt de une tonne pour un barril, ce qui est mouins bien du point de vue du producteur de pétrole, mais mieux si on y voit une méthode de séquestration du CO2.


sinon, il existe aussi, rare, la récupération assistée par combustion in situ : on injecte de l'air voire de l'oxygène pur, on fait bruler un peu de pétrole dans le gisement même, ce qui liquéfie le reste!
Toujours moins.

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Re: Recuperation assistée du pétrole

Message par Raminagrobis » 29 nov. 2009, 19:32

Un énorme projet CO2-EOR au Canada?

lien

Ce n'est qu'une lettrte d'intention pour le moment. Il s'agirait de construire un pipeline pour transporter 14 millions de tonnes de CO2 par an. Pour ocmparaison, les grands projets actuels (Snohvit, Sleipner, In Salah...) représentent de l'ordre de 1 Mt/an...

Le CO2 serait collectée d'une usine d'engrais (existante), d'une raffinerie, et de centrales à charbon, il pourrairt servir dans une centaines de gisements de pétrole léger du sud de l'Alberta.

Bien sur, on peut fortement douter du gain net en CO2, d'autant que les centrales à charbon seront nouvellement crées.
Toujours moins.

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Re: Recuperation assistée du pétrole

Message par energy_isere » 14 mai 2010, 19:29

Un projet en cours à la frontiére Allemagne Hollande : de l' EOR (Enhanced Oil Recovery) d'un ancien champs de pétrole, par injection d' eau à 400°C horizontalement dans la nappe de pétrole.
A Schoonebeek, aux Pays-Bas, un champ pétrolier à l'arrêt depuis 1996 se prépare à produire des millions de barils supplémentaires. Un exemple des nouvelles technologies censées accroître massivement les réserves mondiales de pétrole.


“Enhanced Oil Recovery”, EOR pour les experts. Sous cet acronyme anglais, traduisible par « amélioration de la récupération du pétrole », se cache une technologie très en vogue chez les pétroliers. Elle leur permet d’accroître le volume des réserves accessibles. En moyenne, un champ pétrolier produit 30 à 35% de ses capacités réelles. Les technologies de l’EOR, qu’il s’agisse d’injection de vapeur d’eau, de gaz ou de produits chimiques dans les nappes d’huile, permettent d’atteindre des taux de récupération supérieurs à 60%.

C’est à ce traitement de choc qu’est soumis aujourd’hui le champ pétrolier de Schoonebeek, à la frontière germano-néerlandaise. Il a produit, entre 1945 et 1996, 250 millions de barils de pétrole, mais 750 millions de barils reposent encore dans le sol. Shell et ExxonMobil sont bien décidés à extraire 125 millions de barils supplémentaires à partir de 2011... Le chantier est présenté ici en images.
la source, et voir le diaporama : http://www.usinenouvelle.com/article/un ... se.N131433

La foreuse à l’ouvrage sur le champ est en train de creuser environ 70 forages horizontaux dans la nappe de pétrole. Ils serviront pour pomper l’or noir ou pour injecter de la vapeur d’eau à 400°C afin de fluidifier l’huile. - © DR

De nouvelles constructions
Pour accompagner la réouverture du champ, les deux pétroliers, Shell et ExxonMobil, doivent réaliser de nombreuses constructions nouvelles : pipelines, centrale à gaz, réservoirs de stockage… - © DR

Réservoirs d'eau
Ici, deux des réservoirs d’eau ultra pure sont prêts. Ils permettront de créer la vapeur d'eau à injecter dans le sol. - © DR

Turbine à gaz
Plus précisément, c’est la chaleur perdue au niveau de la turbine à gaz, dont on voit ici la structure extérieure, qui permettra de produire de la vapeur. - © DR

Le chantier
Sur le chantier de Schoonebeek, environ 600 personnes sont à l’œuvre. Lorsque le champ recommencera à produire, moins de 20 personnes suffiront à l’opérer. - © D


etc .....

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Re: Recuperation assistée du pétrole

Message par Raminagrobis » 14 juil. 2010, 00:34

lien

Un article très intéressant sur l'utilisation énorme et rapidement croissante de gaz naturel pour l'aide à l'exploitation des vieux gisements de pétrole du moyen orient.
La disponibilité de gaz devient un facteur limitant de production de pétrole. Par exemple les émirats utilisent déjà 17 milliards de m3 par an pour ça (1.7 bcp/j), et ça augmente de 8% par an... En arabuie saoudite c'est 30 milliards, et ça augmente encore plus vite. L'Iran a construit un pipeline pour acheminer du gaz de south pars vers les gisements de pétrole du Khuzestan, et c'est un pipe de 72 pouces de diamètre (1.82 mètres), pour comparaison Nabucco devrait faire 56 pouces et le gazoduc alaska-canada, 48 pouces.

Ils envisagent, surtout en arabie saoudite, d'injecter du CO2 dans certains champs au lieu de gaz nat.
Toujours moins.

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Re: Recuperation assistée du pétrole

Message par SuperCarotte » 14 juil. 2010, 08:48

Interessant, effectivement.
Une fois le pétrole récupéré, reste il encore assez de pression pour récupérer le gaz injecté ?
La folie, c’est se comporter de la même manière et s’attendre à un résultat différent. [Albert Einstein]

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Re: Recuperation assistée du pétrole

Message par Raminagrobis » 14 juil. 2010, 12:27

Oui car le gaz est léger, il crée donc très peu de gradient de pression dans le puits (le poids de la colonne de gaz est négligeable), du coup y'a pas besoin de bcp de pression pour qu'il sorte.

C'est une pratique normale, quand le gisement ne produit plus assez de pétrole, de basculer sur la récupération du gaz. C'est ce que les norvégiens font à Statfjord.

Et c'est peut être comme ça que se résoudra leur pb au moyen orient : convertir quelques géants en producteurs de gaz.

La récupération assistée au gaz donne des taux de récupération de 60% à 80% dans les gismeents du moyen orient, nous dit l'article : ce qui signifie qu'au-delà de cette pratique déjà généralisée, il n'y aura que fort peu de potentiel d'améliorer encore la récupération.

Le problème c'est qu'avec l'échelle des gisements du moyen orient, les quantités de gaz à injecter sont monstrueuses.
Toujours moins.

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Re: Récupération assistée du pétrole

Message par Propolis » 15 juil. 2010, 13:19

Cette technique assistée va-elle engendrer un déclin fulgurant pour ces puits? Va-t-on assister à un arrêt de la production de pétrole, quasiment du jour au lendemain pour ces puits?

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Re: Récupération assistée du pétrole

Message par energy_isere » 15 juil. 2010, 13:23

Propolis a écrit :Cette technique assistée va-elle engendrer un déclin fulgurant pour ces puits? Va-t-on assister à un arrêt de la production de pétrole, quasiment du jour au lendemain pour ces puits?
Dans le pire des cas la baisse progressive prend quand méme des mois voire des années.

Le seul moment ou sa s' arréte du jour au lendemain c' est ...... quand on ferme définitivement un puits.

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Re: Récupération assistée du pétrole

Message par energy_isere » 12 oct. 2010, 11:25

Un bout d' article interessant dans ce lien : http://www.prnewswire.com/news-releases ... 68939.html

Le marché mondial de ce secteur du Enhanced oil recovery (EOR), est passé de 3.1 milliards $ en 2005 à 62.5 milliards $ en 2009.

Au Texas , 20 % de la production pétroliére actuelle vient de la technique EOR.

Ce bout d' article est une introduction à un document consistant sur ces techniques, et qui est payant.
Enhanced oil recovery (EOR), also referred to as improved oil recovery or tertiary oil recovery, is most often achieved by injecting a liquid or gas into an oil reservoir, thereby lowering oil viscosity and increasing the amount of oil available for production. Some of the more common EOR methods include CO2-EOR, thermal EOR and chemical EOR. Microbial EOR and seismic EOR also hold a strong niche in the EOR market. While only about 10% - 30% of oil is typically extracted by conventional oil production processes, EOR methods can enhance these recovery rates by an additional 5% to 20%, on a conservative average.

The global market for EOR, estimated at nearly $62.5 billion (for barrels of crude oil) for 2009, has shown exciting growth since 2005, when it totaled $3.1 billion. Technological challenges, hazy regulations, and costly implementation have often kept oil companies from using EOR. However, EOR is quickly becoming more feasible, due to rising government interest and investment, new technologies, and increased availability of required materials (such as CO2). It is expected EOR will continue to perform extremely well in the world marketplace.

The world's governments' interest in EOR has been fueled by a number of factors, the most obvious being an increase in oil production. Besides increasing oil revenue, countries that are able to increase their oil production are often lowering their increase in demand for oil imports. There is also much anticipation regarding the use of CO2-EOR to sequester CO2 permanently in the ground. It is estimated 130 billion tons of CO2 worldwide could potentially be captured through the use of CO2-EOR, which would help to reduce industrial emissions, and in turn reduce greenhouse gas emissions. Some governments are also taking note that EOR has the potential to propel substantial economic growth. In Texas, where EOR now accounts for 20% of its oil production, it is estimated the benefits of EOR production will result in additional revenue of $200 billion and will create 1.5 million jobs.

Many of the world's oil fields have experienced or are experiencing a decline in oil production; using EOR has the potential to reverse this downward trend. Oman's historical oil production reflects this; between 2001 and 2007 its oil production fell by 27%, but by 2009, due mostly to EOR projects, oil production increased by 17%.

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Re: Récupération assistée du pétrole

Message par AJH » 12 oct. 2010, 12:57

J'ai peut être manqué la page, mais on a une idée du coût moyen par baril de l'EOR ?
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