[go: up one dir, main page]

FR3031111A1 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
FR3031111A1
FR3031111A1 FR1463516A FR1463516A FR3031111A1 FR 3031111 A1 FR3031111 A1 FR 3031111A1 FR 1463516 A FR1463516 A FR 1463516A FR 1463516 A FR1463516 A FR 1463516A FR 3031111 A1 FR3031111 A1 FR 3031111A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
fracturing
fluid
carrier fluid
liquid
proppants
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.)
Granted
Application number
FR1463516A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3031111B1 (fr
Inventor
Gilles Barreto
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.)
Arkema France SA
Original Assignee
Arkema France SA
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 to FR1463516A priority Critical patent/FR3031111B1/fr
Application filed by Arkema France SA filed Critical Arkema France SA
Priority to EP15813463.5A priority patent/EP3240944A1/fr
Priority to CA2971510A priority patent/CA2971510C/fr
Priority to RU2017126989A priority patent/RU2667536C1/ru
Priority to BR112017014175-2A priority patent/BR112017014175B1/pt
Priority to PCT/EP2015/081021 priority patent/WO2016107797A1/fr
Priority to AU2015373485A priority patent/AU2015373485B2/en
Priority to US14/983,879 priority patent/US10308867B2/en
Priority to ARP150104349A priority patent/AR103331A1/es
Publication of FR3031111A1 publication Critical patent/FR3031111A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3031111B1 publication Critical patent/FR3031111B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/52Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/80Compositions for reinforcing fractures, e.g. compositions of proppants used to keep the fractures open
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/605Compositions for stimulating production by acting on the underground formation containing biocides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/62Compositions for forming crevices or fractures
    • C09K8/64Oil-based compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/62Compositions for forming crevices or fractures
    • C09K8/66Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/68Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/80Compositions for reinforcing fractures, e.g. compositions of proppants used to keep the fractures open
    • C09K8/805Coated proppants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/84Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/86Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25Methods for stimulating production
    • E21B43/26Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25Methods for stimulating production
    • E21B43/26Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • E21B43/267Methods for stimulating production by forming crevices or fractures reinforcing fractures by propping
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2208/00Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
    • C09K2208/32Anticorrosion additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

La présente invention est relative à un fluide porteur de fracturation pour fracturer une formation souterraine, ledit fluide porteur de fracturation comprenant au moins un composé éther hydrofluorocarboné linéaire ou ramifié qui présente un point d'ébullition, à une pression de 1 atmosphère, qui est compris entre 0°C et 90°C. L'invention est également relative à un fluide de fracturation comprenant ledit fluide porteur de fracturation ainsi que des agents de soutènement. L'invention est en outre relative à un procédé pour fracturer une formation souterraine en utilisant ledit fluide de fracturation.

Description

COMPOSITION DE FLUIDE POUR STIMULATION DANS LE DOMAÎNE DE LA PRODUCTION DE PETROLE ET DE GAZ [0001] La présente invention est relative au traitement de formations souterraines contenant du fluide avec des fluides de fracturation. [0002] Des fluides souterrains de valeur économique sont habituellement obtenus 'à partir d'une formation souterraine par l'intermédiaire d'un puits qui pénètre dans la formation. Des fluides provenant de formations souterraines contenant du fluide peuvent io être l'eau qui est par exemple utilisée comme source géothermique de chauffage, eau de boisson ou comme source de sels. Des fluides provenant de formations souterraines contenant du fluide peuvent également être du pétrole ou du gaz ou du gaz condensé dans son état liquide pendant sa remontée en direction de la surface, égalemént appelé un condensat. 1.5 [0003] Malheureusement, des formations souterraines contenant du fluide, et en particulier des formations souterraines contenant du pétrole et du gaz, sont de plus en plus difficiles à exploiter d'un point de vue économique et nécessitent l'utilisation de procédés et d'équipements spécifiques pour améliorer l'extraction des fluides souterrains à travers des puits d'extraction. Une amélioration typique de la production des puits peut 20 être obtenue en traitant la formation pour augmenter le débit de sortie de fluides souterrains, tel que le pétrole et le gaz. [0004] D'une manière générale une telle amélioration de la production des puits est obtenue en utilisant de l'eau qui est injectée dans un ou plusieurs autre(s) puits qui pénètrent dans la formation souterraine, appelé(s) puits d'injection ou injecteur(s), dans le 25 but de maintenir la pression de la formation souterraine à un niveau suffisant pour obtenir un écoulement économique à partir de la formation souterraine jusqu'à la surface à travers le(s) puits de production. Toutefois, l'amélioration de la productivité ne peut pas être stable sur la durée en raison des bouchages qui peuvent se produire à l'intérieur de la porosité, de la formation souterraine à proximité du puits de production ou à proximité 30 du puits d'injection. [0005] En plus des puits de pétrole et de gaz qui ne sont pas capables de continuer à produire de façon économique et qui nécessitent une stimulation de la production en traitant la formation pour augmenter le débit de sortie du pétrole et/ou du gaz, il existe également des formations souterraines qui ne peuvent pas produire des hydrocarbures 35 après-ttuttn trou de forage a été percé et qu'un puits a été installé pour pénétrer dans la formation souterraine. Une dés raisons est qu'ils présentent naturellement une perméabilité très faible telle que celle associée au pétrole de schiste, au gaz de schiste, au pétrole de formation compacte, au gaz de formation compacte et au méthane de couche de houille, perméabilité qui entrave l'écoulement des fluides. [0006] Et même pour des formations souterraines qui produisent déjà des fluides dans des conditions économiques, il peut être souhaitable d'augmenter encore leurs niveaux de production. [0007] Un procédé courant et connu de traitement de stimulation est la fracturation. De façon conventionnelle, l'exécution d'un tel traitement comprend l'injection d'une suspension liquide, le fluide de fracturation, vers le bas dans le puits de forage et de io retour dans la formation dans une mesure nécessaire pour améliorej la perméabilité au fluide, habituellement parce que le nombre et/ou de la taille des passages ou des fractures dans la formation est accru. Le fluide de fracturation comprend généralement le fluide porteur de fracturation et des particules solides. [0008] Pour créer les fractures, le fluide de fracturation est injecté à haute pression, et 15 dans ce cas un équipement de pompage à haute pression est nécessaire. Habituellement, des particules solides sont également injectées avec le fluide de fracturation dans le but de maintenir les fractures ouvertes. De telles particules solides, également appelées agents de soutènement ou "agents d'étançonnement" ("proppants" en langue anglaise), sont dispersées dans le fluide porteur de fracturation et sont ensuite 20 transportées au fond des fractures pendant l'opération de pompage à haute pression. [0009] L'injection est continuée jel;k1,1,14 4da.,GireuRe fracture présentant des dimensions suffisantes soit obtenue pour permettre le positionnement juste et correct des agents de soutènement. Une fois que les agents de soutènement sont en place, les fluides injectés peuvent fuir dans la formation jusqu'à ce que la fracture soit devenue suffisamment plus 25 mince pour maintenir les agents de soutènement en place. La pression à la tête de puits est alors abaissée et le fluide est pompé à nouveau vers la surface. [0010] Les agents de soutènement sont habituellement des matières granulaires, typiquement du sable. D'autres agents de soutènement couramment utilisés comprennent du sable revêtu de résine, des céramiques de soutènement à résistance intermédiaire, et 30 des agents de soutènement à haute résistance tels que la bauxite et l'oxyde de zirconium frittés. De nombreux agents de soutènement moins courants comprennent des granules de plastique, de la grenaille d'acier, des billes de verre, des billes de verre à haute résistance, des pastilles d'aluminium et des coquilles de noix arrondies. [0011] Pour que le traitement soit réussi, le fluide de fracturation, habituellement de 35 l'huile ou de l'eau en phase liquide, doit être enlevé du puits typiquement afin d'éviter le bouchage des hydrocarbures de la formation souterraine contenant des hydrocarbures.
3031111 Dans de nombreux exemples ceci constitue un problème difficile qui implique une dépense considérable de temps et d'argent. Les traitements de puits actuels nécessitent généralement l'utilisation de grands volumes de fluide de fracturation. [0012] Par exemple, pendant un traitement de fracturation, des puits, en particulier des puits horizontaux, nécessitent couramment jusqu'à 20000 tonnes de fluide de fracturation aqueux. Avant que la production à partir du réservoir puisse être relancée, une partie substantielle, sinon la totalité, du fluide de fracturation aqueux doit en être enlevée. Ceci représente une dépense de temps et des coûts de pompage appréciables. [0013] De nos jours, les procédés de fracturation les plus efficaces utilisent de l'eau /o comme fluide porteur, plus précisément soit de l'eau viscosifiée ou de l'eau de nappe ("slick water" en langue anglaise). En raison du coût plus élevé de l'huile comparativement à celui de l'eau comme fluide porteur de fracturation, la fracturation à l'huile est limitée à des formations souterraines qui sont sensibles à l'eau. En effet, certaines formations contiennent des argiles spécifiques qui gonfleront lorsqu'elles entreront en contact avec 15 l'eau, détériorant la perméabilité même en présence des fractures. Toutefois, l'huile contient généralement des polluants organiques tels que le benzène qui est carcinogène, le toluène qui provoque de sérieux dégâts à la santé en cas d'exposition prolongée par inhalation, l'éthylbenzène et le xylène, qui entreront en contact avec et se dilueront dans l'eau dans la formation souterraine avec un risque de pollution une fois à la surface. Le 20 benzène, le toluène, l'éthylbenzène et le xylène, également appelés BTEX, sont répertoriés par l'EPA dans la loi sur l'air propre de 1990 comme faisant partie des. 188 agents nocifs de pollution de l'air. [0014] En outre, certaines régions dans lesquelles une stimulation est utilisée souffrent d'importantes limitations de fourniture d'eau, par exemple le Texas aux U.S.A.. D'autres 25 endroits comprennent des zones agricoles ou des zones d'habitation dans leur voisinage, ce qui rend nécessaire un traitement de haute qualité des eaux de reflux pompées à nouveau vers la surface après l'exécution des opérations de fracturation et avant que ces eaux soient déchargées. [0015] Dow Chemicals a proposé en 1966 (voir par exemple le document US 3368627) 30 un procédé de fracturation qui utilise une combinaison d'hydrocarbures C2-C6 et de dioxyde de carbone comme fluide de fracturation. Le mélange est conçu pour parvenir à une température critique suffisamment élevée ou une pression critique suffisamment basse pour rester liquide à la température et à la pression qui règnent pendant l'injection au fond du puits, mais également à une température critique suffisamment basse ou à 35 une pression critique suffisamment élevée pour qu'une partie substantielle de ce fluide 3031111 injecté soit convertie en un gaz lors d'un relâchement de la pression appliquée au liquide pendant l'injection. [0016] En effet, la température et la pression critiques constituent des paramètres importants pour un fluide de fracturation qui est capable de se trouver à l'état de gaz. En 5 dessous de la température critique, un fluide peut exister sous une forme solide et/ou liquide et/ou gazeuse en fonction de la pression et de la température. Au-dessus de la température critique, un fluide peut exister sous une forme gazeuse et/ou de fluide supercritique en fonction de la pression et de la température. Si la température dans le réservoir est supérreure à la température critique du fluide de fracturation, le fluide de fracturation liquide subira une transition de phase lors du chauffage en un fluide supercritique pendant l'injection. Le fluide supercritique présente une densité et une viscosité supérieures à celles d'un gaz à la même température et inférieures à celles d'un liquide à la même pression. Donc le frottement des agents de soutènement avec le fluide porteur est moindre lorsque le fluide porteur se trouve à l'état supercritique que lorsqu'il se .15 trouve à l'état liquide. De cette manière, la sédimentation des agents de soutènement sous l'effet de la gravité, qui présentent une densité supérieure à celle du fluide porteur, est plus importante dans les parties horizontales des équipements de surface, dans les puits et dans les fractures lorsque le fluide porteur de fracturation se trouve à l'état supercritique. La sédimentation des agents de soutènement est caractérisée par la 20 vitesse de sédimentation des particules d'agent de soutènement. Eviter la Sédimentation, ou au moins minimiser la sédimentation, est important dans le but de maximiser le rendement du transport qui pourrait être ralenti par les frottements des particules d'agent de soutènement avec la surface des équipements de canalisation et les parois des fractures. Par conséquent, minimiser ou éviter la sédimentation dans les équipements et 25 les fractures augmente la probabilité que les agents de soutènement atteignent les fractures et limite l'accumulation d'agent de soutènement dans les parties horizontales des équipements et des fractures. Par conséquent le rendement du transport des agents de soutènement est moindre lorsque la vitesse de sédimentation est plus élevée, et ceci est par exemple le cas lorsque le fluide porteur de fracturation se trouve à l'état 30 supercritique plutôt que lorsqu'il se trouve à l'état liquide. [0017] Ce brevet US 3368627 propose une solution pour éviter l'utilisation d'eau et pour réduire la quantité d'énergie nécessaire pour pomper à nouveau le fluide de fracturation vers la surface. Ce procédé emploie cependant deux fluides, dans la phase gazeuse à la pression et la température ambiantes, qui doivent être comprimés pour les rendre 35 liquides, ce qui augmente le nombre des équipements. En outre, le dioxyde de carbone est difficile à comprimer en raison de son point critique : la pression critique élevée 3031111 (7,3 MPa) et la température critique basse (31°C) rendent nécessaire de comprimer le gaz à une pression supérieure 7,3 MPa et/ou à le refroidir à des températures inférieures à 31°C pour le rendre liquide. [0018] Des tentatives ont été effectuées dans le but de simplifier le procédé et d'utiliser 5 seulement un fluide porteur autre que l'eau pour suspendre les agents de soutènement. Le document "Oil and Gas Journal", 5 juillet 1971, page 60, décrit un gaz liquide gélifié utile pour fracturer des puits de gaz. Le gaz liquide gélifié contient du dioxyde de carbone, des gaz de pétrole liquides, une matière gélifiante ainsi que des agents de soutènement. Le fait de viscosifier le fluide porteur, ou de le gélifier, est utile pour permettre un transport /o plus efficace des agents de soutènement en augmentant le frottement entre ceux-ci et le fluide porteur. De cette manière la sédimentation des agents de soutènement sous l'effet de la gravité, qui présentent une densité supérieure à celle du fluide porteur, est limitée dans les parties horizontales des équipements de surface, dans les puits et dans les fractures. [0019] Le brevet US 3846310 divulgue l'utilisation d'un mélange d'un premier alcoolate d'un métal du groupe IA et d'un deuxième alcoolate d'un élément du groupe IIIA comme agent de gélification pour un fluide porteur d'hydrocarbure, tel que par exemple un gaz de pétrole liquéfié, l'heptane. En présence d'eau, il est dit que l'agent de gélification passe dans une phase aqueuse, réduisant de ce fait la viscosité de l'hydrocarbure. Il est dit que zo lors du traitement d'une formation de production de gaz ou de condensat, il est préférable que l'hydrocarbure liquide soit volatil dans les conditions de réservoir. Pendant les opérations d'injection, l'hydrocarbure liquide est sous pression et conserve son état liquide. Lorsque la pression appliquée est relâchée, le liquide sera transformé en une vapeur hautement mobile en raison de sa volatilité dans les conditions de réservoir, 25 favorisant de ce fait un nettoyage rapide du puits. Aux endroits dans lesquels il n'y a pas d'eau dans la formation souterraine, l'agent de gélification, qui ne s'évapore pas, restera dans la formation souterraine, conduisant à la formation de dépôts qui bouchent les fractures et réduisent l'écoulement des hydrocarbures initialement présents dans la formation souterraine. Cette limitation s'observe également dans la publication du 30 document "011 and Gas Journal', 5 juillet 1971, page 60. [0020] Un autre inconvénient du brevet US 3846310 est l'utilisation d'heptane. Sous 1 atmosphère (101,325 kPa), cet alcane présente un point d'ébullition de 98°C, tandis que celui du toluène est de 111°C. Étant donné que les points d'ébullition sont proches l'un de l'autre (moins de 20°C de différence), cela nécessiterait un équipement onéreux pour 35 séparer les deux composés dans le but d'éviter la pollution de l'heptane par le toluène. 3031111 [0021] Plus récemment, le document US 2011284230 revendique un procédé de traitement des formations souterraines, le procédé comprenant l'introduction d'un fluide d'hydrocarbure de fracturation comprenant un gaz de pétrole liquéfié dans la formation souterraine, la soumission du fluide d'hydrocarbure de fracturation à des pressions supérieures à la pression de la formation, et le confinement du fluide d'hydrocarbure de fracturation dans la formation souterraine pendant une période d'au moins 4 heures. Il est dit aussi que te fluide d'hydrocarbure de fracturation produit par les procédés ci-dessus peut comprendre au moins un agent de gélification, et que l'agent de gélification peut être n'importe quel agent de gélification approprié pour gélifier du LPG, comprenant l'éthane, /o le propane, le butane, le pentane ou des mélanges d'éthane, de propane, de butane et de pentane. [0022] Toutefois, lorsque l'on utilise un agent de gélification, le problème est la formation de dépôts une fois que la pression est relâchée. Si la pression n'est pas suffisamment relâchée pour réaliser l'évaporation des hydrocarbures du fluide de fracturation, il existe 15 un risque lorsque ledit fluide de fracturation est pompé à nouveau vers la surface. Ce sera difficile en raison de la viscosité élevée du fluide de fracturation gélifié. Dans pareils cas, des agents de coupure ("breakers" en langue anglaise) peuvent être utilisés pour réduire la viscosité. Inversement, ceci augmente la complexité avec le contrôle du dosage et du temps d'action retardé de l'agent de coupure sur l'agent de gélification. zo [0023] Lorsque l'on n'utilise aucun agent de gélification, la viscosité du LPG, comprenant l'éthane, le propane, le butane, le pentane ou des mélanges d'éthane, de propane, de butane et de pentane, est très basse, et le rendement du transport des agents de soutènement est faible. [0024] ECorp Stimulation Technologies (voir http://www.ecorpintl.com/) promeut 25 l'utilisation de propane comme fluide de fracturation sans agent de gélification. Porté sous forme liquide, le propane est injecté avec du sable ou de la céramique. Il est dit que pratiquement la totalité du propane injecté (de 95 % à 100 %) revient sous forme de gaz, en raison du phénomène naturel de différence de pression entre la formation souterraine et la surface. Il est dit que le propane récupéré est ré-utilisé pour des opérations de 30 stimulation, ou ré-injecté dans des pipelines avec le reste du gaz extrait. Malheureusement, cette technologie présente un rendement médiocre s'agissant du transport des agents de soutènement. [0025] ECorp Stimulation Technologies promeut également l'utilisation d'un dérivé fluoré du propane qui est le 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane. Cette molécule est également 35 connue comme réfrigérant sous le nom de code R-227ea, selon la norme 34 de l'American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers (ASHRAE, 3031111 2010a et 2010b). Le R-227ea est présenté comme un fluide de stimulation, dans le but d'éliminer complètement le risque associé à l'inflammabilité du propane classique. Il est dit que l'on n'utilise pas d'eau ni aucun additif chimique avec l'heptafluoropropane et que, comme pour le-propane classique, l'heptafluoropropane serait récupéré sous une forme s gazeuse pour une ré-utilisation immédiate ou future. Il est dit que le R-227ea peut être séparé facilement des composants du gaz naturel extrait à partir du puits, en particulier le propane et le butane. [0026] La volatilité élevée du R-227ea représente également un inconvénient lorsque le fluide de fracturation est préparé et injecté à une température ambiante relativement /o élevée, par exemple environ 40°C et plus, comme cela peut se produire dans des régions chaudes telles que le Texas. Des mélangeurs sont utilisés pour mélanger les agents de soutènement avec le fluide porteur liquide. Des agents de soutènement maintenus dans des mélangeurs au site du puits pour être utilisés comme agents de soutènement lors de l'opération de fracturation peuvent atteindre des températures telles que 65°C en raison /5 de l'exposition des mélangeurs au soleil. Lorsque les agents de soutènement et le fluide porteur liquide sont mélangés, une partie du fluide porteur liquide peut changer de phase, résultant en un volume de liquide moindre. Pour éviter cela, il est nécessaire de maintenir le fluide porteur de fracturation liquide à une telle température en augmentant la pression à l'intérieur du mélangeur ou en le refroidissant, ce qui le rend plus cher. [0027] En outre, la séparation avec le butane rend nécessaire de procéder en 2 étapes : d'abord une condensation du butane qui est moins volatil (le point d'ébullition à une pression de 1 atmosphère (101325 Pa), qui est le point d'ébullition normal, ou NBP, est de 0°C pour le n-butane tandis que le NBP du R-227ea est de -16°C), et ensuite une condensation du R-227ea qui se trouve dans la phase gazeuse après la première condensation. [0028] Par conséquent, il existe encore un besoin de fluides de fracturation qui ne contiennent pas d'eau tout en étant au moins aussi efficaces, voire plus efficaces que les fluides de fracturation à base d'eau. Il existe également encore un besoin de fluides de fracturation qui ne contiennent pas d'eau et qui sont faciles à manipuler et à stocker à la température et la pression ambiantes. Il existe également encore un besoin de fluides de fracturation qui ne contiennent pas d'eau, qui ne contiennent pas de produits carcinogènes et qui sont faciles à recycler comme fluides de fracturation sans être pollués par du benzène, du toluène, de l'éthylbenzène et du xylène. [0029] En dépit de recherches continues depuis 1966, il existe encore un besoin de fluides porteurs de fracturation alternatifs et/ou améliorés qui remédient aux inconvénients des fluides porteurs de fracturation de l'état de la technique. 3031111 - 8 - [0030] Les inventeurs ont maintenant découvert que les objectifs ci-dessus sont atteints en totalité ou au moins en partie avec les fluides porteurs de fracturation selon la présente invention qui est décrite en détail ci-dessous. [0031] L'objectif de la présente invention consiste donc à fournir un fluide porteur de 5 fracturation qui présente une ou plusieurs, et de préférence la totalité des caractéristiques suivantes: - le fluide porteur de fracturation est non aqueux, c'est-à-dire qu'aucune eau n'est ajoutée volontairement, - le fluide porteur de fracturation est à basse toxicité comparativement à l'huile et 10 présente plus généralement un impact environnemental faible, - le fluide porteur de fracturation est facilement transformé en un liquide ou un gaz, et vice versa, lors de variations de la température et/ou de variations de la pression, - le fluide porteur de fracturation permet une vitesse de sédimentation égale ou inférieure à celle des fluides porteurs de fracturation connus, sur la plus large gamme 15 de températures possible, par exemple entre 20°C et 200°C, de préférence entre 70°C et 190°C, pour une taille et une nature données de l'agent de soutènement, - le fluide porteur de fracturation permet _une vitesse de sédimentation égale ou inférieure à celle de l'eau, sur la plus large gamme de températures possible, par exemple entre 20°C et 200°C, de préférence entre 30°C et 190°C, mieux encore entre 20 30°C et 140°C, pour une taille et une nature données de l'agent de soutènement; - le "fluide porteur de fracturation est facile à séparer/récupérer à partir d'un fluide de remontée (par exemple contenant du gaz naturel, un condensat ou du pétrole, ...), et - le fluide porteur de fracturation est facile à re-transformer à l'état liquide. [0032] Dans la description qui suit de la présente invention, les définitions et procédés 25 ci-dessous seront utilisés: - l'impact environnemental des solvants est mesuré par le potentiel d'effet de serre (GWP) par rapport au dioxyde de carbone pour une intégration de 100 ans et par le potentiel d'appauvrissement en ozone (ODP). Le GWP du R-227ea est de 3220 et l'ODP est de 0. Le GWP du propane est de 20 et l'ODP est de 0; 30 - le point d'ébullition normal (ou NBP) est le point d'ébullition à une pression de 1 atmosphère (101325 p,; - le rendement du transport de l'agent de soutènement est évalué avec la vitesse de sédimentairibn d'une seuleparticule solide sphérique (l'agent de soutènement) dans le fluide porteur sous l'effet de la gravité à une température donnée qui correspond à la 35 température de la formation d'hydrocarbure souterraine; plus la vitesse de 3031111 sédimentation est basse, plus le temps nécessaire pour la sédimentation de l'agent de soutènement est long. [0033] Dans un premier aspect, la présente invention est relative à un fluide porteur de fracturation <pour fracturer une formation souterraine, ledit fluide porteur de fracturation 5 comprenant au moins un composé éther hydrofluorocarboné linéaire ou ramifié qui présente un point d'ébullition qui est compris entre 0°C et 90°C. [0034] Dans la présente invention, "composé éther hydrofluorocarboné" désigne un composé comprenant des atomes de carbone, d'hydrogène, de fluor et optionnellement de chlore, et portant au moins une fonction éther, de préférence une seule fonction éther. 10 [0035] La sélection du fluide porteur de fracturation approprié dépend des points d'ébullition normaux des hydrocarbures récupérés : selon un mode de réalisation préféré, le point d'ébullition normal du fluide porteur de fracturation approprié présente une différence d'au moins 10°C, de préférence de 20°C, mieux encore de 25°C, au-dessus ou en dessous du point d'ébullition normal de l'hydrocarbure gazeux récupéré qui présente le 15 point d'ébullition normal le plus élevé (respectivement le plus bas) parmi le mélange d'hydrocarbures gazeux récupérés. Ceci rend plus facile la récupératiemitieuexemple par distillation, du fluide porteur de fracturation. [0036] Selon encore un mode de réalisation préféré, le point d'ébullition normal du fluide porteur de fracturation est d'au moins 10°Ç, de préférence de 20°C, mieux encore de 20 25°C, au-dessus du point d'ébullition normal de l'hydrocarbure gazeux récupéré qui présente le point d'ébullition normal le plus élevé parmi le mélange d'hydrocarbures récupérés, par exemple pour le butane, au-dessus de 0°C. [0037] Parmi ces fluides porteurs de fracturation appropriés, les préférés sont ceùx qui présentent un point d'ébullition normal élevé, de préférence supérieur à 0°C, mieux 25 encore supérieur à 10°C, mieux encore supérieur à 20°C. Les fluides porteurs de fracturation les plus préférés sont ceux qui présentent un point d'ébullition normal supérieur à la température ambiante, de telle sorte que les fluides porteurs de fracturation soient liquides à la température ambiante et donc facilement séparés des autres hydrocarbures gazeux récupérés à la température et la pression ambiantes. Un autre 30 avantage de ces fluides porteurs de fracturation qui sont liquides à la température ambiante est leur facilité de stockage et d'utilisation. [0038] Ces questions relatives à la facilité de séparation et aux valeurs des points d'ébullition normaux sont importantes, en particulier s'agissant de l'installation de séparation et de distillation/condensation. On utilise en particulier des séparateurs et des 35 déshydrateurs qui fonctionnent habituellement à une température comprise entre 100°C et 150°C pour séparer le pétrole, le gaz et le condensat, comme cela est défini ci-dessus. - 10 - Par conséquent, dans un autre mode de réalisation préféré encore, les fluides porteurs de fracturation les plus appropriés présentent un NBP inférieur à 100°C afin d'être facilement séparés des hydrocarbures (liquides ou gazeux) récupérés et ensuite condensés à nouveau dans les unités de traitement de gaz comprenant des séparateurs, des compresseurs, des échangeurs de chaleur, et analogues. Le même principe s'applique pour les séparations, les distillations ou les condensations à une pression supérieure à la pression atmosphérique. [0039] Dans un autre mode de réalisation préféré, les fluides porteurs de fracturation selon la présente invention présentent une pression critique (P ,- critique) inférieure à 7 MPa, /o de préférence inférieure à 5 MPa, de telle sorte que les outils de compression qui sont utilisés pour le transport dans les lignes de gaz peuvent également être utilisés pour la condensation des fluides porteurs de fracturation. [0040] Dans un souci de faible toxicité après le recyclage, il est également souhaitable que le NBP du fluide porteur de fracturation soit très éloigné de celui du benzène, du 15 toluène, de l'éthylbenzène et du xylène, qui sont respective-ment de 80°C, 111°C, 136°C et d'environ 140°C. Par conséquent un NBP inférieur à 60°C est préférable lorsque les hydrocarbures récupérés comprennent un ou plusieurs composant(s) choisi(s) parmi le benzène, le toluène, l'éthylbenzène et le xylène. [0041] Par conséquent, un fluide porteur de fracturation approprié, en plus de présenter zo un NBP compris entre 0°C et 90°C, satisfait de préférence au moins une, et de préférence chacune des deux exigences suivantes : a) Un ODP strictement inférieur à 0,02, de préférence à 0,01, et mieux encore égal à 0 ; b) une pression critique égale ou inférieure à 7 MPa, de préférence égale ou inférieure à 5 MPa. 25 [0042] Selon un aspect préféré, le fluide porteur de fracturation approprié pour une utilisation dans la présente invention présente un NBP compris entre 0°C et 90°C et une pression critique égale ou inférieure à 7 MPa, de préférence égale ou inférieure à 5 MPa. [0043] Selon un autre aspect préféré, le fluide porteur de fracturation selon l'invention présente une température critique égale ou supérieure à 110°C et égale ou inférieure à 30 200°C. [0044] Selon encore un mode de réalisation préféré de la présente invention, ledit au moins un composé éther hydrofluorocarboné linéaire ou ramifié est de la formule (1): CnElmFpXgOt (1) dans laquelle n, m, p, q et t représentent respectivement le nombre d'atomes de carbone, 35 d'atomes d'hydrogène, d'atomes de fluor, d'atomes de X et d'atomes de O (c'est-à-dire le nombre de fonction(s) éther), où n représente 2 ou 3 ou 4, m 0, 9 p _k 3, q représente 3031111 -11- 0 ou 1, t représente 1 ou 2, et X représente un atome d'halogène différent du fluor, et O représente un atome d'oxygène, et dans lequel le composé de la formule (1) présente un point d'ébullition normal (NBP) qui est compris entre 0°C et 90°C, de préférence qui est compris entre 5°C et 85°C, mieux encore qui est compris entre 10°C et 80°C. 5 [0045] On comprendra que lorsque q est égal à 2, les atomes de X peuvent être identiques ou différents. De préférence q est 0 ou 1. On comprendra également que la somme (m + p + q) est égale ou inférieure à 2n + 2, où n, m, p et q représentent respectivement le nombre d'atomes de carbone, d'atomes d'hydrogène, d'atomes de fluor et d'atomes de X dans le composé de la formule (1). /o [0046] De préférence, X représente le chlore, le brome ou l'iode, mieux encore le chlore ou le brome, mieux encore même X représente le chlore. [0047] Selon un mode de réalisation préféré, n représente 2 ou 3 ou 4, m k 2 et les atomes d'hydrogène sont portés par au moins 2 atomes de carbone différents. Selon un autre mode de réalisation préféré, n représente 2 ou 3. Selon encore un autre mode de /5 réalisation, n représente 2 ou 3, m k 2 et les atomes d'hydrogène sont portés par au moins 2 atomes de carbone différents. Selon un mode de réalisation supplémentaire, t représente 1. [0048] Les atomes de carbone dans le composé de la formule (1) peuvent être agencés en une chaîne linéaire ou ramifiée. De préférence, le composé de la formule (1) présente 20 0 ou 1 liaison double carbone-carbone. [0049] Selon un mode de réalisation particulièrement préféré de la présente invention, le composé de la formule (1) ci-dessus présente une température critique égale ou supérieure à 110°C et égale ou inférieure à 200°C, de préférence égale ou supérieure à 130°C et égale ou inférieure à 200°C. 25 [0050] Selon un mode de réalisation particulièrement préféré de la présente invention, le composé de la formule (1) ci-dessus présente la formule C,1-1,FpXgOt dans laquelle n est 2 ou 3, 2 5 m 5 4, 4 5 p 5. 6, et q représente 0 ou 1 et t représente 1. Sont également préférés les composés de la formule (1) dans lesquels m 2 et les atomes d'hydrogène sont portés par au moins 2 atomes de carbone différents. 30 [0051] Des exemples non limitatifs de composés de la formule (1) qui sont utiles dans la présente invention comprennent le RE-134, le RE-.236fa 1, le RE-236ea1, le RE-245cb1, le RE-338mcf2, le RE-245fa1, le RE-347mmy1, le RE-254cb1, le RE-245ca2, le RE235da1, le RE-365mcf2, le CHF2-CHF-O-CHF2, le CHF2-CH2-O-CF3, le CH2-CHF-0-CF3, le CH3-CF2-O-CF3, le CF3-CHF-O-CH2F, le CHF2-CF2-O-CH2F, les isomères des 35 composés énumérés ci-dessus, ainsi que des mélanges de deux ou plus de deux des composés ci-dessus, dans n'importe quelles proportions. 3031111 - 12 - [0052] Les propriétés thermodynamiques des composés de la formule (1), tels qu'ils sont définis ci-dessus avec leur température critique et leur NBP, permettent une manipulation facile du fluide porteur de fracturation ainsi qu'une séparation facile du fluide porteur de fracturation des hydrocarbures récupérés. En outre, il a été découvert avec 5 surprise que des fluides porteurs de fracturation comprenant au moins un composé fluoré de la formule (1) ci-dessus, présentant les caractéristiques thermodynamiques mentionnées ci-dessus, contribuent à faciliter la manipulation et l'utilisation, permettent une vitesse de sédimentation de l'agent de soutènement dans le fluide porteur de fracturation qui est égale ou inférieure à celle des fluides porteurs de fracturation connus, io et aussi proche que possible ou de préférence inférieure à la vitesse de sédimentation dans l'eau, à l'intérieur d'une large gamme de températures de formations souterraines, de préférence entre 20°C et 200°C. [0053] Selon un autre mode de réalisation préféré, le fluide porteur de fracturation selon l'invention présente une pression critique inférieure à 70 bar (7 MPa), de préférence 15 inférieure à 50 bar (5 MPa), tandis que le dioxyde de carbone (CO2) présente une pression critique de 73 bar (7,3 MPa). Ceci constitue par conséquent un autre avantage du fluide de la présente invention qui est liquide à une valeur de pression inférieure, en d'autres termes une pression moindre est suffisante pour obtenir le fluide de fracturation liquide. 20 [0054] En outre, l'utilisation de composés de la formule (1) présente de nombreux avantages, en particulier comparativement à l'utilisation d'eau comme fluide porteur de fracturation. Parmi ces avantages, nous pouvons citer : une faible, voire une absence de solubilisation des sels minéraux présents dans les formations souterraines, et par conséquent un procédé de recyclage du fluide porteur de fracturation moins cher et plus 25 simple, un impact moindre sur l'intégrité de la formation souterraine (par exemple un gonflement minimisé voire une absence de gonflement de la formation souterraine), et analogues. [0055] Selon un mode de réalisation préféré, le fluide porteur de fracturation selon l'invention ne contient aucun composé aromatique toxique ou nocif, tel que le benzène, le 30 toluène, l'éthylbenzène et le xylène, contrairement aux huiles de fracturation connues qui peuvent encore être utilisées. [0056] Le fluide porteur de fracturation peut également comprendre un ou plusieurs additif(s) bien connu(s) de l'homme du métier. Des exemples de tels additifs comprennent, à titre de liste non limitative, des biocides, des inhibiteurs de corrosion, des 35 agents tensioactifs (par exemple des agents tensioactifs fluorés), des inhibiteurs de dépôts, des agents anti-moussants, des modificateurs de rhéologie (par exemple des 3031111 --- 13- renforceurs de viscosité, des réducteurs de traînée,...) et analogues, ainsi que des mélanges de deux ou plus de deux des additifs cités ci-dessus, dans n'importe quelles proportions. [0057] Par exemple, des réducteurs de traînée sont utilisés pour réduire le frottement et permettre d'augmenter le débit à un pompage constant, des biocides sont utilisés pour protéger le réducteur de traînée contre la biodégradation, des inhibiteurs de corrosion sont utilisés pour protéger les équipements contre la corrosion, des agents tensioactifs sont utilisés pour augMenter l'imprégnation du fluide de fracturation sur les surfaces de l'équipement et/ou pour favoriser son moussage, et des inhibiteurs de dépôts sont utilisés 10 pour éviter les dépôts à partir de l'eau de la formation. [0058] Selon un autre aspect, la présente invention est relative à un fluide de fracturation comprenant au moins un fluide porteur de fracturation tel que défini ci-dessus et des agents de soutènement. Les agents de soutènement qui peuvent être utilisés dans le fluide de fracturation selon l'invention sont n'importe quel type d'agents de soutènement /5 connus de l'homme du métier, et se présentent habituellement sous la forme de matières granulaires. Des agents de soutènement typiques comprennent le sable, le sable revêtu de résine, de la céramique de soutènement à résistance intermédiaire, des agents de soutènement à haute résistance tels que la bauxite et l'oxyde de zirconium frittés, des granules de plastique, de la grenaille d'acier, des billes de verre, des billes de verre à 20 haute résistance, des pastilles d'aluminium, des coquilles de noix arrondies, et analogues. [0059] Des agents de soutènement qui peuvent être utilisés sont de tous les types connus dans la technique, du maillage US 12 au maillage US 100, de préférence du maillage. US 20 au maillage US 100. Les plus grands agents de soutènement sont généralement tamisés avec des tamis de maillage US 20 et US 40, c'est-à-dire qu'ils 25 passent à travers un tamis qui présente une taille de maillage de 850 pm et qu'ils ne passent pas à travers un tamis qui présente une taille de maillage de 425 pm. Ces agents de soutènement sont particulièrement adaptés pour être utilisés dans l'eau de nappe. [0060] La concentration en agent de soutènement est généralement comprise entre 20 grammes et 600 grammes par litre de fluide porteur de fracturation, mieux encore 30 entre 25 grammes et 250 grammes par litre de fluide porteur de fracturation. [0061] Dans encore un autre aspect, la présente invention est relative à un procédé de fracturation d'une formation souterraine en utilisant le fluide de fracturation tel que défini ci-dessus. Le procédé de fracturation selon la présente invention comprend au moins les étapes suivantes: 35 a) fournir un fluide porteur de fracturation, tel-que défini ci-dessus, c'est-à-dire comprenant au moins un composé de la formule (1) tel que défini ci-dessus, avec une 3031111 - 14 - compression et/ou un refroidissement optionnel(s)à, de telle sorte que le fluide porteur de fracturation se présente sous la forme d'un liquide; b) préparer un fluide de fracturation en mélangeant le fluide porteur de fracturation liquide de l'étape a) avec des agents de soutènement dans une cuve de manière à s obtenir un fluide de fracturation liquide; et c) injecter ledit fluide de fracturation liquide de l'étape b) (c'est-à-dire une dispersion liquide) dans une formation souterraine à une pression suffisante pour ouvrir une ou plusieurs fracture(s) dans celle-ci. [0062] La. compression à l'étape a) peut être réalisée en employant n'importe quel /o procédé connu de l'homme du métier, et par exemple à l'aide d'une pompe, jusqu'à une pression supérieure à la pression d'équilibre gaz-liquide. Le refroidissement à l'étape a) peut être réalisé en employant n'importe quel procédé connu de l'homme du métier, et par exemple à l'aide d'un échangeur de chaleur, à une température inférieure à la température d'équilibre gaz-liquide. 15 tn063] Avant l'étape a) du procédé selon l'invention, la formation souterraine peut être pré-traitée en injectant le fluide porteur de fracturation selon l'invention comme un liquide sans agent de soutènement, et/ou en injectant de l'eau liquide et/ou des hydrocarbures liquides et/ou une mousse composée d'eau ou d'hydrocarbures mélangés avec un gaz. Selon une autre alternative, la formation peut être rincée après l'étape c) en injectant le 20 fluide porteur de fracturation selon l'invention sans agent de soutènement ni d'eau liquide ni d'hydrocarbure liquide, ou finalement une mousse composée d'eau ou d'hydrocarbures mélangés avec un gaz. [0064] Le procédé de l'invention peut être précédé et/ou combiné et/ou suivi d'un ou de plusieurs procédés de fracturation connus, qui utilisent de l'eau de nappe, de l'eau 25 gélifiée, des hydrocarbures, des hydrocarbures gélifiés, 'des fluides sous forme de mousse, et analogues. [0065] Le procédé de l'invention comprend également le recyclage de n'importe quel fluide de fracturation ou fluide de pré-traitement ou fluide de rinçage, qui ne contient aucun agent de soutènement, ou au moins une petite quantité d'agent(s) de soutènement.
30 Ce recyclage du fluide porteur de fracturation selon l'invention, après son utilisation comme fluide de fracturation ou comme fluide de pré-traitement ou comme fluide de rinçage pour une opération de fracturation, comprend au moins les étapes suivantes: - récupérer, par pompage et/ou par décompression (par exemple retour à une pression normale), au moins une partie du fluide et une partie des hydrocarbures initialement 35 présents dans la formation, le fluide étant le fluide porteur de fracturation, à partir du réservoir d'hydrocarbure afin de produire le fluide récupéré; 3031111 - 15 - - séparer du fluide récupéré le fluide porteur de fracturation afin d'obtenir un gaz ou un liquide, seul ou mélangé avec des hydrocarbures, à l'aide de toute technique connue dans la technique, comprenant par exemple un ou plusieurs séparateur(s), un ou plusieurs déshydrateur(s), des variations de la température, de la pression et du temps, et analogues. [0068] Comme cela est décrit ci-dessus, le fluide porteur de fracturation à utiliser dans la présente invention permet une vitesse de sédimentation réduite des particules de l'agent de soutènement qui est dispersé dans celui-ci. [0067] La vitesse de sédimentation théorique (vi) d'une seule particule régulière io sphérique à une température d'équilibre donnée et une pression d'équilibre donnée dans un fluide est calculée en utilisant les équations empiriques suivantes (1) par Fergusson et Church, publiées dans le "Journal of Sedimentary Research", (volume 74, n°6, novembre 2004, pages 933 à 937), qui correspond à la vitesse maximum ou à la vitesse terminale ou à la vitesse limite: vi = 1 8V fluide 0,) 1/0.75 x 0.4Rgd3 15 Rgd2 dans laquelle R = Ap(2) P fluide et, en remplaçant R de l'équation (2) dans l'équation (1), on obtient l'équation suivante qui permet de calculer la vitesse de sédimentation "v1", exprimée en m.s-1: gd2-AP (1lfluide+ J0.75 x 0.4d3gp fluide Ap) 20 dans laquelle "vfluide" est la viscosité cinématique du fluide porteur, exprimée comme le - fluide", " rin rapport " 'fluidefluide" est la viscosité dynamique du fluide porteur en Pa.s, "g" est la file constante d'accélération de la gravité (9,81 m.s-2), "d" est le diamètre de particule exprimé en mètres,n "rfluiden est la densité du fluide porteur exprimée en kg.m-3, et "Ap" est la différence de densité entre la particule et le fluide porteur dans la phase liquide, exprimée 25 en kg.m-3. [0068] A titre d'exemple pour le calcul de la vitesse de sédimentation, des particules de sable de quartz peuvent être choisies étant donné que l'on utilise souvent le sable de quartz comme agent de soutènemêiit. La densité de particule de sable de quartz est définie comme la valeur de densité du quae qui est de 2650 kg.m-3. A titre d'exemple, 30 une particule régulière présentant un diamètre de 425 pm et une densité de 2650 kg.rn-3 présente une vitesse de sédimentation dans le fluide porteur de fracturation selon l'invention qui est inférieure à celle dans l'eau dans une gamme de températures égale ou - I - 3031111 - 16 - supérieure à 65°C - 75°C. La même particule régulière dans l'hydrocarbure fluoré 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane (R227ea) présente une vitesse de sédimentation supérieure à celle dans l'eau à l'intérieur d'une gamme de températures de 10°C à 190°C. [0069] La pression critique et la température critique d'un fluide sont mesurées de la façon suivante : le principe de mesure est basé sqr la variation de la capacité thermique pendant la phase durant laquelle l'état change lors du chauffage à 0,2°C par minute. Une cellule de test fermée est remplie avec environ 1 g de l'échantillon de fluide et peut ensuite s'équilibrer thermiquement avant que le chauffage soit démarré. La transition est détectée par le flux de chaleur échangé par la cellule de test qui contient l'échantill©n de /o fluide en utilisant un calorimètre qui permet de connaître la température critique définie par le point de démarrage. La température critique est définie de façon graphique comme étant la température qui correspond à l'intersection des pentes avant et après la transition dans la courbe du flux de chaleur (point de démarrage). [0070] La pression dans la cellule est mesurée de façon continue pendant le chauffage 15 de la cellule de test. La valeur de la pression atteinte à la température qui correspond à la température critique est lue directement, et la pression critique est calculée en prenant en considération la correction expérimentale du transducteur de pression due à l'effet de la température sur la réponse du transducteur qui est mesurée par l'intermédiaire du calibrage. Pour déterminer la température critique et la pression critique, on utilise un 20 calorimètre C80 commercialisé par Setaram. La précision pour la température critique est de 0,5°C et pour la pression critique est de 0,4 bar (40 kPa). [0071] Pour mesurer la densité du liquide dans la phase liquide, la procédure utilisée est la suivante : 1) laver et sécher la cuve ; 2) mettre sous vide ; 3) peser la cuve ; 4) charger ladite cuve avec le fluide de test ; 5) peser à nouveau ladite cuve pour obtenir le poids du 25 fluide de test ajouté ; 6) permettre à la température de s'équilibrer à la température de test ; 7) enregistrer le volume de liquide ; 8) calculer la densité. [0072] Le procédé de calcul de la densité du liquide (in kg.rn-3) est reproduit ci-dessous avec une définition des variables: Densité du liquide mliq (m - mvap) (m - (Vvap X dvap)) - (m - ((Vtot - Vliq) X dvap))) = Vliq Vliq Vliq Vliq 30 dans laquelle Vtot (volume total de la cuve) est égal à Vio + Vvap, OÙ Viiq est le volume de liquide mesuré dans la cuve, et Vvap est le volume de gaz dans la cuve, - m (masse totale de fluide ajoutée à la cuve) est égale à m ...ho + mvap, où mlio est la masse de liquide, et mvap est la masse de gaz, et 35 - dvap est la densité du gaz à la température T. 3031111 - 17 [0073] La densité du gaz est calculée en utilisant la loi du gaz idéal. La précision pour la température est de 0,2°C. Le précision pour la densité du liquide est de 0,1%. [0074] Pour obtenir la valeur de la viscosité dynamique, la viscosité cinématique mesurée est multipliée par la densité du liquide. La viscosité cinématique est mesurée en utilisant des viscosimètres de marque Cannon-Fenske Ostwald. Les viscosimètres sont calibrés à chaque température avec des fluides dont la viscosité est connue. Un tube de viscosité du type Ostwald est constitué d'un tube de verre en forme de U qui est maintenu verticalement dans un bain à température contrôlée. Dans une branche du U se trouve une section d'alésage étroit précis qui est appelé le capillaire. Au-dessus de celui-ci se la- trouve un bulbe, et un autre bulbe est prévu au pied de l'autre branche. Lors de l'utilisation, un liquide est aspiré dans le bulbe supérieur par aspiration et peut ensuite s'écouler vers le bas à travers le capillaire dans le bulbe inférieur. Deux marques (une au-dessus et l'autre en dessous du bulbe inférieur) indiquent un volume connu. Le temps requis pour que le niveau du liquide passe entre ces marques est proportionnel à la 15 viscosité cinématique. [0075] Bien que les tubes présentent un facteur de conversion, chaque tube Utilisé dans le programme de mesure décrit a été calibré par un fluide dont les propriétés sont connues à chaque température. Le temps nécessaire pour que le liquide de test s'écoule à travers un capillaire de diamètre connu présentant un certain facteur entre deux points 20 marqués est mesuré. En multipliant le temps requis par le facteur du viscosimètre, on obtient la viscosité cinématique. Les viscosimètres ont été immergés dans un bain à température constante contrôlée à ± 0,2°C. Les données de viscosité obtenues en utilisant cette procédure sont précises à ± 2 %. [0076] Les procédés de calcul et de mesure décrits ci-dessus permettent d'évaluer la 25 viscosité et la densité en fonction de la température pour des fluides porteurs de fracturation de la technique antérieure, et ensuite de calculer finalement la vitesse de sédimentation d'un agent de soutènement dans lesdits fluides porteurs de fracturation de la technique antérieure. [0077] Le tableau 1 ci-dessous montre plusieurs composés de la formule (1) qui 30 peuvent être utiles dans la mise en oeuvre de la présente invention : les RE-134, RE-236fa1, RE-236ea1, RE-245cb1, RE-338mcf2, RE-245fa1, RE-347mmy1, RE-254cb1, RE-245ca2 et RE-235da1 présentent tous un NBP supérieur à 0°C. 3031111 - 18 - -- Table 1 -- ,Composé NBP (°C) Tc (°C) R-227ea -16 102 RE-125 42 81 RE-143a 24 105 RE-134 5,5 147! RE-236fa1 6 -129 RE-236ea1 23 -. RE-245cb1 6 134 RE-338mcf2 28 148 REeadefal 29 171 RE-347mmy1 29 161 RE-254cb1 35 - RE-245ca2 43 189

Claims (12)

  1. REVENDICATIONS1. Fluide porteur de fracturation pour fracturer une formation souterraine, ledit fluide porteur de fracturation comprenant au moins un composé éther d'hydrofluorocarbone linéaire ou ramifié qui présente un point d'ébullition, à une pression de 1 atmosphère (101 325 Pa), qui est compris entre 0 °C et 90 °C.
  2. 2. Fluide porteur de fracturation selon la revendication 1, qui présente une température critique égale ou supérieure à 110 °C et égale ou inférieure à 200 °C.
  3. 3. Fluide porteur de fracturation selon la revendication 1, dans lequel ledit au moins un composé éther d'hydrofluorocarbone linéaire ou ramifié est de la formule (1): C,,H,,,FpXgOt (1) dans laquelle n, m, p, q et t représentent respectivement le nombre d'atomes de carbone, d'atomes d'hydrogène, d'atomes de fluor, d'atomes de X et d'atomes de O (c'est-à-dire le nombre de fonction(s) éther), où n représente 2 ou 3 ou 4, m 0, 9 >_ p k 3, q représente 0 ou 1, t représente 1 ou 2, et X représente un atome d'halogène différent du fluor, et O représente un atome d'oxygène, et dans lequel le composé de la formule (1) présente un point d'ébullition normal (NBP) qui est compris entre 0 °C et 90 °C, de préférence qui est compris entre 5 °C et 85 °C, mieux encore qui est compris entre 10 °C et 80 °C.
  4. 4. Fluide porteur de fracturation selon la revendication 3, dans lequel ledit au moins un composé éther d'hydrofluorocarbone linéaire ou ramifié est de la formule (1) où n est 2 ou 3, 2 5 m 5 4, 4 É p 5 6, q représente 0 ou 1 et t représente 1.
  5. 5. Fluide porteur de fracturation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit au moins un composé éther d'hydrofluorocarbone est choisi parmi le RE-134, le RE-236fa1, le RE-236ea1, le RE-245cb1, le RE-338mcf2, le RE-245fa1, le RE-347mmy1, le RE-254cb1, le RE-245ca2, le RE-235da1, le RE-365mcf2, le CHF2-CF-IF-0-CHF2, le CF1F2-CF-12-0-CF3, le CH2-C1-1F-0-CF3, le CH3-CF2-O-CF3, le CF3-CHF-0-CH2F, le CHF2-CF2-0-CH2F, les isomères des composés énumérés ci-dessus, ainsi que des mélanges de deux ou plus de deux des composés ci-dessus, dans n'importe quelles proportions. 3031111 - 20 -
  6. 6. Fluide porteur de fracturation selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un ou plusieurs additif(s) choisi(s) parmi les biocides, les inhibiteurs de corrosion, les agents tensioactifs, les inhibiteurs de dépôts, les agents anti-moussants, les modificateurs de rhéologie, et analogues, ainsi que des mélanges de 5 deux ou plus de deux des additifs cités ci-dessus dans n'importe quelles proportions.
  7. 7. Fluide de fracturation comprenant au moins un fluide porteur de fracturation selon l'une quelconque des revendications précédentes et des agents de soutènement. 10
  8. 8. Fluide de fracturation selon la revendication 7, dans lequel les agents de soutènement sont choisis parmi le sable, le sable revêtu de résine, les céramiques de soutènement à résistance intermédiaire, les agents de soutènement à haute résistance, les granules de plastique, la grenaille d'acier, les billes de verre, les billes de verre à haute résistance, les pastilles d'aluminium, les coquilles de noix arrondies, et analogues. 15
  9. 9. Fluide de fracturation selon la revendication 7 ou 8, dans lequel la concentration en agent de soutènement est comprise entre 20 grammes et 600 grammes par litre de fluide porteur de fracturation, mieux encore entre 25 grammes et 250 grammes par litre de fluide porteur de fracturation. 20
  10. 10. Procédé pour fracturer une formation souterraine en utilisant le fluide de fracturation selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, comprenant au moins les étapes suivantes: a) fournir un fluide porteur de fracturation selon l'une quelconque des revendications 1.à 25 6, avec une compression et/ou un refroidissement optionnel(s), de telle sorte que le fluide porteur de fracturation se présente sous la forme d'un liquide; b) préparer un fluide de fracturation en mélangeant le fluide porteur de fracturation liquide de l'étape a) avec des agents de soutènement dans une cuve de manière à obtenir un fluide de fracturation liquide; et 30 c) injecter le ledit fluide de fracturation liquide de l'étape b) dans une formation souterraine à une pression suffisante pour ouvrir une ou plusieurs fracture(s) dans celle-ci.
  11. 11. Procédé selon la revendication 10, comprenant en outre le recyclage du fluide 35 porteur de fracturation. 3031111 -21-
  12. 12. Procédé selon la revendication 10 comprenant en outre le recyclage du fluide porteur de fracturation, dans lequel ledit recyclage comprend au moins les 'étapes suivantes: - récupérer, par pompage et/ou décompression, au moins une partie du fluide et une 5 partie des hydrocarbures présents initialement dans la formation, le fluide étant le fluide porteur de fracturation, à partir du réservoir d'hydrocarbure afin de produire le fluide récupéré; et - séparer du fluide récupéré le fluide porteur de fracturation afin d'obtenir un gaz ou un liquide, seul ou mélangé avec des hydrocarbures.
FR1463516A 2014-12-31 2014-12-31 Composition de fluide pour stimulation dans le domaine de la production de petrole et de gaz Active FR3031111B1 (fr)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1463516A FR3031111B1 (fr) 2014-12-31 2014-12-31 Composition de fluide pour stimulation dans le domaine de la production de petrole et de gaz
CA2971510A CA2971510C (fr) 2014-12-31 2015-12-22 Composition de fluide servant a la stimulation dans le domaine de la production de petrole et de gaz
RU2017126989A RU2667536C1 (ru) 2014-12-31 2015-12-22 Состав флюида для интенсификации добычи в области добычи нефти и газа
BR112017014175-2A BR112017014175B1 (pt) 2014-12-31 2015-12-22 Fluido transportador de fraturamento e método para fraturar uma formação subterrânea
EP15813463.5A EP3240944A1 (fr) 2014-12-31 2015-12-22 Composition de fluide de fluoroéther et procédé pour stimulation dans le domaine de production de pétrole et de gaz
PCT/EP2015/081021 WO2016107797A1 (fr) 2014-12-31 2015-12-22 Composition de fluide de fluoroéther et procédé pour stimulation dans le domaine de production de pétrole et de gaz
AU2015373485A AU2015373485B2 (en) 2014-12-31 2015-12-22 Fluoroether fluid composition and method for stimulation in the field of oil and gas production
US14/983,879 US10308867B2 (en) 2014-12-31 2015-12-30 Fluid composition and method for stimulation in the field of oil and gas production
ARP150104349A AR103331A1 (es) 2014-12-31 2015-12-30 Composición fluida para estimulación en el campo de la producción de petróleo y gas

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1463516 2014-12-31
FR1463516A FR3031111B1 (fr) 2014-12-31 2014-12-31 Composition de fluide pour stimulation dans le domaine de la production de petrole et de gaz

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3031111A1 true FR3031111A1 (fr) 2016-07-01
FR3031111B1 FR3031111B1 (fr) 2018-07-20

Family

ID=53177579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1463516A Active FR3031111B1 (fr) 2014-12-31 2014-12-31 Composition de fluide pour stimulation dans le domaine de la production de petrole et de gaz

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10308867B2 (fr)
EP (1) EP3240944A1 (fr)
AR (1) AR103331A1 (fr)
AU (1) AU2015373485B2 (fr)
BR (1) BR112017014175B1 (fr)
CA (1) CA2971510C (fr)
FR (1) FR3031111B1 (fr)
RU (1) RU2667536C1 (fr)
WO (1) WO2016107797A1 (fr)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170218260A1 (en) * 2016-01-28 2017-08-03 Neilin Chakrabarty DME Fracing
RU2749223C1 (ru) * 2020-03-27 2021-06-07 Общество с ограниченной ответственностью «ГеоСплит» Способ качественной и количественной оценки внутрискважинных притоков газа при многоступенчатом гидроразрыве пласта в системе многофазного потока
RU2759874C1 (ru) * 2021-03-04 2021-11-18 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. Способ и система измерения межфазного натяжения между двумя флюидами

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997020599A1 (fr) * 1995-12-04 1997-06-12 Mainstream Engineering Corporation Procedes d'extinction d'incendie et melanges a base d'ethers d'hydrocarbure fluores
CA2356081A1 (fr) * 1998-12-11 2000-06-22 Minnesota Mining And Manufacturing Company Mousse d'azote dans du co2 liquide en vue d'une fracturation
WO2000036272A1 (fr) * 1998-12-11 2000-06-22 Minnesota Mining & Manufacturing Company Mousse d'azote dans du co2 liquide en vue d'une fracturation

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US368627A (en) * 1887-08-23 Half to adolph mack
US3368627A (en) 1966-03-21 1968-02-13 Dow Chemical Co Method of well treatment employing volatile fluid composition
US3846310A (en) * 1972-03-03 1974-11-05 Exxon Production Research Co Hydraulic fracturing method using gelled hydrocarbons
US5211873A (en) 1991-10-04 1993-05-18 Minnesota Mining And Manufacturing Company Fine-celled plastic foam containing fluorochemical blowing agent
US5925611A (en) * 1995-01-20 1999-07-20 Minnesota Mining And Manufacturing Company Cleaning process and composition
US20060264334A1 (en) * 2005-05-18 2006-11-23 Bj Services Company Non-damaging fracturing fluids and methods for their use
US7595281B2 (en) 2005-05-18 2009-09-29 Halliburton Energy Services, Inc. Methods to increase recovery of treatment fluid following stimulation of a subterranean formation comprising in situ fluorocarbon coated particles
EP1837325A1 (fr) 2006-03-24 2007-09-26 SOLVAY (Société Anonyme) Procédé de fabrication de 1,1,1,3,3-pentafluoropropane
US20090095014A1 (en) 2007-10-12 2009-04-16 Andrew Sun Working fluid of a blend of 1,1,1,2-tetrafluoroethane, 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane, and 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane and method and apparatus for using
US20100051272A1 (en) * 2008-09-02 2010-03-04 Gas-Frac Energy Services Inc. Liquified petroleum gas fracturing methods
WO2010080353A2 (fr) * 2008-12-18 2010-07-15 3M Innovative Properties Company Procédé de mise en contact de formations portant des hydrocarbures avec des compositions de phosphate et phosphonate fluorés
JP5945883B2 (ja) * 2011-11-25 2016-07-05 矢崎総業株式会社 クリップ付ワイヤハーネス、該クリップ付ワイヤハーネスを備えたワイヤハーネス
EP3447238A1 (fr) * 2013-03-07 2019-02-27 Prostim Labs, LLC Systèmes et procédés de fracturation de puits de forage
FR3003569B1 (fr) 2013-03-20 2015-12-25 Arkema France Composition comprenant hf et 1,3,3,3-tetrafluoropropene

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997020599A1 (fr) * 1995-12-04 1997-06-12 Mainstream Engineering Corporation Procedes d'extinction d'incendie et melanges a base d'ethers d'hydrocarbure fluores
CA2356081A1 (fr) * 1998-12-11 2000-06-22 Minnesota Mining And Manufacturing Company Mousse d'azote dans du co2 liquide en vue d'une fracturation
WO2000036272A1 (fr) * 1998-12-11 2000-06-22 Minnesota Mining & Manufacturing Company Mousse d'azote dans du co2 liquide en vue d'une fracturation

Also Published As

Publication number Publication date
CA2971510C (fr) 2019-04-16
RU2667536C1 (ru) 2018-09-21
US10308867B2 (en) 2019-06-04
AU2015373485B2 (en) 2018-11-29
EP3240944A1 (fr) 2017-11-08
AU2015373485A1 (en) 2017-07-13
BR112017014175A2 (pt) 2018-03-06
US20160186047A1 (en) 2016-06-30
FR3031111B1 (fr) 2018-07-20
CA2971510A1 (fr) 2016-07-07
WO2016107797A1 (fr) 2016-07-07
BR112017014175B1 (pt) 2023-02-07
AR103331A1 (es) 2017-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2996882C (fr) Utilisation de gaz naturel en phase gazeuse comme fluide porteur au cours d&#39;une operation d&#39;intervention sur puits
Escrochi et al. The gas–oil interfacial behavior during gas injection into an asphaltenic oil reservoir
FR3073859A1 (fr) Agent tensioactif autoportant pour la stimulation des puits
FR3031110A1 (fr)
US11155750B2 (en) Use of natural gas as a soluble servicing gas during a well intervention operation
RU2652049C1 (ru) Способ газоциклической закачки жидкого диоксида углерода при сверхкритических условиях в нефтедобывающую скважину
FR3059039A1 (fr) Nanoemulsions pour une utilisation dans des traitements de fracturation souterraine
FR3031111A1 (fr)
US10907088B2 (en) Use of natural gas as a vaporizing gas in a well intervention operation
Burrows et al. CO2-soluble surfactants for enhanced oil recovery from shale
WO2017089724A1 (fr) Composition pour limiter la formation et/ou l&#39;agglomeration d&#39;hydrates de gaz
RU2586356C1 (ru) Состав и способ повышения нефтеотдачи нефтяных пластов
FR2890395A1 (fr) Methode et inhibiteurs thermodynamiques d&#39;hydrates de gaz dans les fluides a base d&#39;eau
Hajiw Hydrate mitigation in sour and acid gases
WO2016110655A1 (fr) Additif pour injectivité
RU2684786C2 (ru) Скважинные флюиды и способ их применения
Mohsenzadeh et al. Author's Accepted Manuscript
FR2961551A1 (fr) Methode de transport d&#39;hydrocarbures avec inhibition de la formation ou de la croissance des hydrates
US20130098467A1 (en) Method for improving the flow conditions in pipes that have been used for transporting heavy or extra-heavy crudes or crudes with high asphaltene content
WO2016110654A1 (fr) Additif pour injectivité

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20160701

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 10

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 11

CA Change of address

Effective date: 20250718

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 12