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Produire plus et mieux

Produire plus avec la récupération assistée

Pour accroître la production de chaque réservoir, et en particulier les réservoirs matures, IFPEN, associé à Beicip-Franlab et à Solvay dans le cadre de l'Alliance EOR™, développe des solutions de récupération assistée (EOR) adaptées aux différentes conditions de réservoir et à tous types de procédés EOR. Cette offre propose une couverture complète de la chaîne, depuis la mise au point de la formulation jusqu’à l’application sur champ. L'Alliance EOR™ a noué, ces dernières années, des partenariats avec des opérateurs sur tous les continents.

En novembre 2014, IFPEN a inauguré sur son site de Rueil-Malmaison un nouveau laboratoire EOR unique au monde de par ses moyens d’essais. Il dispose en effet d'une vingtaine de bancs core flood permettant d’étudier le déplacement des fluides en milieu poreux. Grâce à cet équipement robotisé, un nombre important de formulations concernant la plupart des types d’EOR (CO2, mousse et chimique) peut être testé simultanément, ce qui garantit la robustesse de la solution choisie lors de sa mise en œuvre dans les conditions du réservoir.

IFPEN a inauguré sur son site de Rueil-Malmaison un nouveau laboratoire EOR unique au monde de par ses moyens d’essais.

Enfin, IFPEN étudie la problématique de la gestion du cycle de l’eau dans le cadre de l’EOR. Il s’agit d’investiguer les moyens pour traiter l’eau en surface, notamment en travaillant sur la compatibilité des procédés d’EOR chimique avec les technologies de séparation de l’eau et des hydrocarbures, de développer des solutions adaptées pour faciliter le traitement des eaux produites et de définir les conditions de réinjection des eaux dans le réservoir à des fins de récupération assistée. En 2014, dix industriels ont rejoint le JIP Dolphin, lancé par IFPEN, pour étudier l’impact, sur les eaux de production pétrolière, des additifs utilisés par l’EOR chimique.

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"Le rapprochement du groupe Solvay avec IFPEN date de 2010, année du lancement de notre alliance commune sur l’EOR.
  
Au sein de notre partenariat, IFPEN apporte des ressources qui n’ont pas d’équivalent aujourd’hui sur le marché de l’EOR. En dépit de cultures différentes entre un centre de recherche et un groupe industriel, nous avons su créer une grande proximité entre nos équipes, qui nous permet aujourd’hui de répondre avec succès, de manière intégrée, aux besoins de nos clients."
  
David Sorin, vice-président EOR, groupe Solvay

 

Produire en offshore

Forer et produire en grandes profondeurs d’eau, transporter les fluides sur de longues distances dans un milieu à basse température sans former de bouchons d’hydrates ou de paraffines, pomper un mélange d’eau, de pétrole et de gaz avec des teneurs très variables en gaz, séparer les effluents (gaz, pétrole et eau) en fond de mer : tels sont les défis qu’IFPEN aide l’industrie à relever.

  
Dans ce cadre, IFPEN développe des technologies en collaboration avec ses partenaires industriels.
   
Technip commercialise ainsi une technologie de riser flexible comprenant des armures de traction en composite, mise au point avec IFPEN. Son intérêt réside dans l’allégement de la conduite et dans la suppression des problèmes de corrosion liés aux structures métalliques.
      
Par ailleurs, en 2014, des tests ont été achevés par IFPEN sur un prototype pleine échelle de flexible muni dune gaine anti-H2S commercialisée par Technip. Ils ont permis de qualifier la solution pour un premier domaine d’application.

Gaine anti-H2S

    
Pour pouvoir exploiter les gisements situés au-delà de 3 000 m, IFPEN étudie une nouvelle version de son Clip Riser®, système de connecteur à baïonnette permettant une connexion rapide et sûre des risers de forage. Les travaux menés en 2014 ont abouti à des solutions autorisant de nouvelles avancées en termes de performances : des profondeurs de 3 600 à 4 500 m et des pressions allant jusqu’à 140 MPa sont désormais envisagées.

                       Clip Riser®, système de connecteur pour les risers de forage

 

Le pompage des effluents est un autre axe de recherche pour IFPEN, qui a notamment initié le développement de la technologie de pompage polyphasique Poseidon™, commercialisée pour les applications sous-marines par OneSubsea.
   
La pompe Poseidon™ permet le transport simultané des effluents liquides et gazeux, avec des teneurs en gaz allant jusqu’à 90 %. Le dimensionnement et la prédiction des performances de ces pompes sont réalisés grâce à un logiciel de design développé en partenariat avec OneSubsea, dont une nouvelle version a été mise au point par IFPEN en 2014.
   
<= Pompe polyphasique Poseidon développée par IFPEN et commercialié par OneSubsea.

Enfin, le nouveau contrat-cadre signé en 2014 par IFPEN et Technip intègre des travaux concernant la maîtrise de la veine fluide (flow assurance). Une première mondiale avait déjà été réalisée dans ce domaine en 2013 avec la création suivie de la dissociation d’un bouchon d’hydrates de près de 200 kg dans les installations d’essais d’IFPEN à Lyon.

U767 Boucle Lyre pour l'étude des bruts complexes et la formation de bouchons hydrates ou paraffines à IFPEN Lyon.

 

Traiter les gaz acides

Selon l’AIE (World Energy Outlook 2015), la consommation de gaz devrait continuer à augmenter à un rythme significatif (+ 1,4 %/an) pour assurer à l’horizon 2040 une contribution au mix énergétique de près de 24 %, contribution sensiblement équivalente à celles du charbon et du pétrole. Or 40 % des réserves mondiales de gaz naturel sont acides. Pour pouvoir être produites et utilisées, elles doivent respecter des spécifications strictes en composés acides (CO2 et composés soufrés) nécessitant des traitements de désacidification appropriés.

IFPEN propose dans ce domaine une offre qui se décline selon trois segments :

  • le design de procédés de traitement par absorption chimique,
  • le développement de garnissages des colonnes d’absorption et de régénération (distributeurs et contacteurs),
  • et la mise au point de solvants.

Initialement développée pour le traitement du gaz naturel, l’offre technologique d’IFPEN a été étendue progressivement en 2015 :

  • au traitement du biogaz,
  • et à l’optimisation des procédés de distillation.

En matière d’équipements, IFPEN a développé le contacteur IFPACC™ qui présente notamment, en termes de capacité, des gains de performance de 10 % par rapport au meilleur standard du marché, tout en conservant des propriétés de transfert équivalentes, avec à la clé une réduction significative des coûts d’opération. Ce garnissage, commercialisé par Prosernat, a obtenu sa première référence industrielle en 2015 en Argentine.

Bloc de 1 m de garnissage IFPACC™ 2x pour le remplissage des colonnes d'adsorption industrielles.

                                   Cliquer sur le schéma pour l'agrandir

Dans le même domaine, IFPEN a développé, en partenariat avec Safran, l’IS4D™, nouveau contacteur dont la structure permet un gain de 30 à 50 % en aire efficace et à capacité équivalente, conduisant à des propriétés de transfert très améliorées par rapport à la référence et permettant d’envisager des réductions significatives d’investissements compte tenu de l’optimisation de la taille des colonnes d’absorption. Ce contacteur est notamment indiqué pour une utilisation dans le domaine de la distillation, où il présente à hauteur équivalente une capacité améliorée.

Les chercheurs d’IFPEN ont également progressé en 2015 sur la validation d’un nouveau distributeur liquide, également pour une utilisation offshore. Cette technologie devrait permettre un gain notable sur la hauteur totale de la colonne, réduisant les coûts d’investissement et minimisant la dégradation des performances d’absorption dues aux effets de la houle sur les transferts entre le solvant et le gaz à traiter.

Enfin, en partenariat avec Total et Prosernat, IFPEN a poursuivi ses travaux sur la modélisation des performances des garnissages utilisés en conditions offshore.

IFPEN a par ailleurs identifié un nouveau solvant, pouvant être formulé avec des additifs et dont les propriétés permettent des gains de performance pour des applications tant de désacidification totale du CO2 et des composés soufrés, que de désacidification sélective par rapport à ces constituants soufrés. Des gains pouvant aller jusqu’à 20 % sur les débits d’injection sont anticipés. En 2015, les bonnes propriétés du solvant en matière de dégradation, moussage ou encore corrosion ont été vérifiées, permettant de s’assurer de son caractère opérationnel.

Enfin, en 2015, le démonstrateur Biomet a été lancé avec le soutien de l’Ademe dans le cadre du Programme d’Investissements d’Avenir. Il porte sur la purification d’un biogaz issu de fermentation en biométhane, dans une perspective de réinjection sur le réseau. Ce démonstrateur, auquel IFPEN a apporté son expertise en matière de design et son nouveau solvant, est implanté sur le site de méthanisation Terragr’Eau à Évian.

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Voir aussi
 + Développement industriel > Amélioration de la récupération

Lien
 >> site web de The EOR Alliance


 

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Chiffre clé

20 %
C'est la part des gisements offshore dans les réserves pétrolières.