FR2754307A1 - Procede et dispositif de prelevement et de stockage d'un echantillon d'hydrocarbure - Google Patents

Abstract

Procédé et dispositif de prélèvement d'un échantillon d'hydrocarbure. Pour prélever un échantillon d'hydrocarbure liquide et/ou gazeux en surface ou dans le fond d'un puits pétrolier, on utilise un sac souple (16) suspendu par un tube (20) à une région supérieure d'une paroi (14) d'un récipient clos (10). Le sac (16) et le tube (20) sont réalisés en un matériau souple, étanche et inerte vis-à-vis de l'échantillon à prélever, tel qu'un polymère réticulé. On contrôle le volume de l'échantillon admis dans le sac (20) afin que la paroi du sac ne soit pas étirée.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE PRELEVEMENT ET DE STOCKAGE
D'UN ECHANTILLON D'HYDROCARBURE
DESCRIPTION
Domaine technique
L'invention concerne un procédé de prélèvement et de stockage d'un échantillon d'hydrocarbure liquide et/ou gazeux, utilisable indifféremment dans le fond d'un puits pétrolier ou en surface.

L'invention concerne également un dispositif mettant en oeuvre ce procédé.

Etat de la technique
Avant l'exploitation d'un puits de pétrole, il est d'usage de procéder à des prélèvements d'échantillons du fluide présent dans le fond du puits, afin de pouvoir procéder ultérieurement à des mesures et à des analyses sur ces échantillons, après qu'ils aient été remontés à la surface.

Lorsqu'un puits de pétrole est en exploitation, des prélèvements des effluents d'hydrocarbures sont également effectués, à intervalles réguliers, en différents points de l'installation de surface. Les échantillons prélevés sont également transférés dans un laboratoire où ils font l'objet de mesures et d'analyses.

Quel que soit l'endroit où le prélèvement a été effectué, il est essentiel que l'échantillon qui parvient au laboratoire soit parfaitement représentatif de l'échantillon prélevé, au moins en ce qui concerne sa composition. Ainsi, les proportions des différents éléments chimiques présents dans un fluide pétrolier doivent rester inchangés entre l'emplacement où l'échantillon est prélevé et le laboratoire.

Dans la pratique, cette contrainte est particulièrement difficile à satisfaire totalement, comme le montre une analyse des dispositifs de prélèvement existants.

De façon générale, tous ces dispositifs existants sont réalisés selon le même principe, consistant à définir, à l'intérieur d'un récipient hermétiquement clos, une chambre étanche contenant un fluide moteur sous pression et un volume apte à recevoir l'échantillon. Pour effectuer le prélèvement, on évacue progressivement le fluide moteur hors de la chambre, afin d'aspirer un échantillon dthydrocarbure dans le volume prévu à cet effet.

Une première technique connue mettant en oeuvre ce principe consiste à utiliser du mercure comme fluide moteur et à aspirer directement l'échantillon dans le volume laissé libre au-dessus du mercure extrait de la chambre. L'hydrocarbure prélevé et le fluide moteur sont alors directement en contact l'un avec l'autre, ce qui est rendu possible par le caractère non miscible du mercure et par la différence importante de densité des deux fluides en présence.

Cependant, le mercure constitue un produit dangereux dont l'utilisation est considérée actuellement comme indésirable. De plus, le contact direct entre les deux fluides ne permet pas de garantir la représentativité des échantillons prélevés, notamment lorsque ceux-ci contiennent du H2S.

Une autre technique connue mettant en oeuvre le principe énoncé précédemment est décrite dans les documents FR-A-2 655 145 et GB-A-2 264 172. Dans ce cas, le récipient a la forme d'un cylindre et le volume destiné à recevoir l'échantillon d'hydrocarbure est séparé de la chambre qui contient le fluide moteur par un piston apte à coulisser dans ce cylindre.

Cet agencement permet d'utiliser un fluide moteur non compressible quelconque ne présentant pas de danger vis-à-vis de l'environnement. A titre d'exemple, on peut utiliser comme fluide moteur un mélange d'eau et de glycol lorsque le dispositif est utilisé en surface, alors que le fluide utilisé est généralement de l'huile hydraulique lorsque le dispositif est destiné à effectuer un prélèvement en fond de puits.

Ce dispositif pose toutefois un certain nombre de problèmes liés principalement à la présence du piston et à la nécessité d'assurer une étanchéité entre les deux fluides.

Ainsi, l'expérience montre que les joints d'étanchéité sont toujours légèrement perméables. Des migrations chimiques limitées sont donc inévitables, ce qui a pour effet de fausser les analyses effectuées ultérieurement sur l'échantillon prélevé, en particulier lorsque l'échantillon fait l'objet d'un stockage avant d'être acheminé au laboratoire.

Par ailleurs, le piston et le récipient sont généralement réalisés en acier inoxydable. Or, ce matériau n'est pas totalement inerte vis-à-vis de certains des produits fréquemment présents dans les hydrocarbures, tels que H2S. Par conséquent, lorsque de tels produits sont présents en très faible quantité dans l'échantillon, ils risquent de disparaître totalement en réagissant avec l'acier du piston et du récipient.

Cela constitue une seconde raison pour que les résultats des analyses effectuées sur l'échantillon ne soient pas parfaitement représentatifs de l'échantillon prélevé.

Par ailleurs, le frottement sur le cylindre des joints d'étanchéité portés par le piston conduit à l'existence inévitable d'une différence de pression entre les deux faces de celui-ci. Cette différence de pression peut conduire à un changement de phase si le fluide prélevé est très proche de sa pression de saturation. La représentativité de l'échantillon analysé peut donc également être faussée en ce qui concerne la proportion des différentes phases qu'il contient.

Enfin, un dispositif à piston tel que décrit dans les documents FR-A-2 655 145 et GB-A2 264 172 n'est pratiquement pas utilisable lorsque l'échantillon à prélever est gazeux. En effet, cela conduirait à donner au dispositif des dimensions telles que son coût serait inacceptable, compte tenu des difficultés liées à l'obtention d'une étanchéité satisfaisante entre les deux fluides sur un diamètre élevé.

Une troisième technique connue mettant en oeuvre le principe énoncé précédemment consiste à séparer l'échantillon prélevé du fluide moteur au moyen d'une membrane déformable dont un rebord est emprisonné entre deux parties du récipient. Cette technique est illustrée notamment par le document US-A-4 846 364.

Comme dans le cas où un piston est utilisé pour séparer les deux fluides, cette technique permet d'utiliser un fluide moteur de nature quelconque, qu'il soit ou non miscible avec le fluide à prélever et quelle que soit la différence de densité entre les deux fluides.

Toutefois, l'utilisation d'un dispositif à membrane déformable présente de nombreux inconvénients, qui découlent à la fois de la nature du matériau utilisé pour réaliser la membrane et de la technique proprement dite, qui impose un serrage étanche du rebord périphérique de la membrane entre deux parties du récipient.

Ainsi, les matériaux proposés pour réaliser la membrane sont soit un métal, soit un matériau plus souple tel que du caoutchouc.

Lorsqu'un métal est utilisé, la mise en oeuvre du dispositif est particulièrement longue et complexe puisque la membrane doit être changée à chaque utilisation et se déforme très lentement. De plus, les métaux utilisés (plomb et aluminium) ne sont pas inertes vis-à-vis du fluide prélevé, de sorte que les analyses effectuées sont faussées. De même, la différence de pression entre les deux faces de la membrane est variable et très importante, ce qui peut aussi conduire à un changement de phase du fluide prélevé lorsqu'il est proche de sa pression de saturation. En outre, l'obtention de l'étanchéité entre la membrane et le récipient est très difficile à obtenir puisqu'il s'agit d'un contact métal/métal.

Lorsque du caoutchouc est utilisé pour réaliser la membrane du dispositif décrit dans le document US-A-4 846 364, l'obtention de l'étanchéité est plus aisée, mais ce matériau n'est pas totalement inerte vis-à-vis du fluide pétrolier prélevé et celuici reste en contact avec l'acier du récipient. De plus, la différence de pression entre les deux faces de la membrane reste suffisamment élevée pour entraîner un risque de changement de phase du fluide prélevé.

Le document WO-A-91/09207 propose une variante au dispositif décrit dans le document US-A 4 846 364. Dans ce cas, la membrane déformable se présente sous la forme d'un tube dont les extrémités sont fixées sur deux embouts cylindriques rigides liés l'un à l'autre par une pièce de forme, également rigide, à section en forme de U, placée à l'intérieur du tube déformable. Comme dans le document précédent, le tube est réalisé en un métal déformable tel que du plomb, ou en caoutchouc.

Dans ce dispositif, l'échantillon prélevé est au contact de matériaux non inertes (plomb ou caoutchouc du tube, acier des embouts et de la pièce de forme). L'échantillon analysé n'est donc pas totalement représentatif de l'échantillon prélevé. De plus, les problèmes liés à la nature du matériau utilisé pour le tube déformable sont identiques à ceux qui ont été énoncés à propos du document US-A-4 846 364 (risque de changement de phase dû à la différence de pression et mise en oeuvre longue et complexe).

Eposé de l'invention
L'invention a principalement pour objet un procédé de prélèvement d'un échantillon d'hydrocarbure, permettant d'effectuer un tel prélèvement de façon particulièrement simple et peu onéreuse, aussi bien sur un échantillon liquide, gazeux ou contenant à la fois du liquide et du gaz, en un emplacement quelconque, c'està-dire en fond de puits comme en surface, et de façon telle que l'échantillon analysé soit parfaitement représentatif de l'échantillon prélevé, en ce qui concerne sa composition.

Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'un procédé de prélèvement d'un échantillon d'hydrocarbure, caractérisé par le fait qu'on introduit l'échantillon dans un sac échantillonneur souple, étanche et chimiquement inerte vis-à-vis de l'échantillon à prélever, placé dans une chambre étanche délimitée par une paroi d'un récipient, au travers d'un tube de prélèvement reliant le sac à la paroi, en évacuant hors de la chambre un volume contrôlé d'un fluide moteur interposé entre le sac et la paroi, ledit volume étant tel que le sac ne soit pas étire.

L'utilisation d'un sac souple et étanche, pour recueillir l'échantillon, permet d'obtenir l'étanchéité de façon particulièrement simple. Il est possible d'utiliser ce procédé quelle que soit la nature du fluide à prélever (liquide, gaz, ou mélange des deux).

Par ailleurs, le recours à un sac échantillonneur souple pour prélever un échantillon d'hydrocarbure permet aussi de rendre négligeable la différence de pression entre les deux fluides, ce qui supprime tout risque de changement de phase de l'échantillon lors du prélèvement.

De plus, l'échantillon à prélever est seulement en contact avec le matériau souple du sac. En choisissant ce matériau afin qu'il soit inerte vis-àvis du fluide formant l'échantillon, on supprime tout risque de modification de la nature de ce fluide due à une réaction entre ce dernier et les matériaux avec lesquels il est en contact. L'utilisation d'un sac souple permet de parvenir à ce résultat de façon particulièrement simple, sans qu'il soit nécessaire d'usiner ou de traiter de façon particulière l'intérieur du récipient. Cette caractéristique permet aussi de réduire au minimum les volumes morts.

De préférence, le tube de prélèvement est réalisé dans le même matériau que le sac. Ce matériau peut notamment être un polymère réticulé, par exemple du type "PEEK" (polyétheréthercétone). Un tel matériau a, en outre, l'avantage d'être thermiquement résistant.

Par ailleurs, il est à noter que les caractéristiques du procédé selon l'invention permettent d'effectuer le prélèvement aussi bien dans le fond d'un puits pétrolier qu'en surface.

L'invention a aussi pour objet un dispositif de prélèvement d'un hydrocarbure, caractérisé par le fait qu'il comprend : un récipient dont une paroi délimite intérieurement une chambre étanche ; un sac échantillonneur initialement vide, souple, étanche et chimiquement inerte vis-à-vis de l'échantillon à prélever, placé dans ladite chambre et séparé de la paroi par un fluide moteur ; un premier passage de prélèvement d'échantillon et un deuxième passage d'entrée et de sortie de fluide moteur, traversant l'un et l'autre la paroi du récipient ; et un tube de prélèvement reliant le sac au premier passage.

Dans une forme de réalisation préférentielle de l'invention, le sac est formé de deux films souples, initialement plans, soudés entre eux selon une région périphérique. Une extrémité du tube de prélèvement, peut alors être soudée sur un premier des films souples, à l'intérieur de la région périphérique précitée et à proximité de celle-ci. Le tube de prélèvement est alors coudé à angle droit, à proximité de son extrémité soudée sur le premier film souple.

Dans la forme de réalisation préférentielle de l'invention, les deux films souples formant le sac sont deux films rectangulaires identiques
Afin de permettre un contrôle de la température de l'échantillon prélevé, des moyens de chauffage peuvent être prévus à l'intérieur du récipient.

Un maintien de la pression peut aussi être assuré en faisant communiquer la chambre étanche avec un gaz sous pression tel que de l'azote.

Brève description des dessins
On décrira à présent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférentielle de l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels
la figure 1 est une vue en coupe longitudinale qui représente, de façon très schématique, un dispositif de prélèvement conforme à l'invention ; et
la figure 2 représente, partiellement en coupe et partiellement en perspective, un détail du dispositif de la figure 1.

Exposé détaillé d'une forme de réalisation préférentielle
Selon l'invention, le dispositif de prélèvement d'un échantillon d'hydrocarbure, dont une forme de réalisation préférentielle est illustrée schématiquement sur la figure 1, peut être utilisé pour prélever un échantillon fluide aussi bien dans le fond d'un puits de pétrole qu'à la surface et quelle que soit la nature des phases du fluide (pétrole liquide, eau et/ou gaz).

Compte tenu de son large domaine d'application, le dispositif selon l'invention peut être utilisé indifféremment pour prélever un échantillon d'hydrocarbure dans un puits de pétrole, dans une canalisation, à la sortie d'un réservoir, ou dans un appareil tel qu'un séparateur. Il peut comprendre, si nécessaire, plusieurs étages identiques, afin de permettre d'effectuer successivement plusieurs prélèvements de façon espacée dans le temps ou en des emplacements distincts.

Le dispositif permet également d'acheminer le ou les échantillons jusqu'au laboratoire d'analyses, après un stockage et/ou un transport éventuels.

Le dispositif de prélèvement conforme à l'invention comprend un récipient 10, rigide et apte à résister à une température et à une pression élevées.

Ce récipient 10 peut notamment être réalisé en acier inoxydable. Sa paroi 14 délimite intérieurement une chambre étanche 12. Il est à noter que la surface de la paroi 14 qui délimite la chambre 12 n'a pas besoin d'être usinée avec précision et ne réclame aucun traitement particulier. La forme et les dimensions du récipient 10 dépendent essentiellement de l'endroit où le prélèvement doit être effectué et de la nature du fluide à prélever.

Ainsi, lorsque le dispositif est destiné à effectuer un prélèvement en fond de puits, le récipient 10 présente une forme cylindrique allongée dont le diamètre extérieur est choisi pour permettre sa descente dans le puits, puis sa remontée.

Lorsque le prélèvement est effectué en surface, la forme du récipient 10 peut être quelconque et ses dimensions dépendent de la nature du fluide prélevé. Ainsi, les dimensions du récipient 10 sont plus importantes lorsque l'échantillon à prélever est gazeux que lorsqu'il est est liquide.

Pour des raisons de fabrication, le récipient 10 et sa chambre étanche 12 présentent avantageu sement dans tous les cas une forme cylindrique. Lors de l'utilisation du dispositif, l'axe du récipient 10 est normalement orienté verticalement, comme l'illustre la figure 1.

Le dispositif de prélèvement selon l'invention comprend de plus un sac échantillonneur 16 souple et étanche, qui est placé dans la chambre 12.

Le sac échantillonneur 16, qui a pour fonction de recevoir l'échantillon d'hydrocarbure à prélever, est réalisé en un matériau étanche dont la souplesse lui permet de se déformer librement sans qu'il existe une différence de pression significative entre l'intérieur et l'extérieur du sac. De plus, le matériau dans lequel est réalisé le sac échantillonneur 16 est choisi avantageusement de façon à être chimiquement inerte vis-à-vis de l'échantillon à prélever.

Lorsque les conditions de prélèvement le justifient et notamment lorsque le dispositif est utilisé pour effectuer des prélèvements en fond de puits, le matériau dans lequel est réalisé le sac échantillonneur 16 est en outre thermiquement résistant jusqu'à une température supérieure à la température ambiante maximale dans laquelle peut se trouver le dispositif.

Un matériau permettant de satisfaire simultanément toutes ces exigences est constitué par les polymères réticulés, parmi lesquels on citera notamment le matériau connu sous la dénomination "PEEK" (polyétheréthercétone).

Pour permettre la mise en oeuvre du dispositif de prélèvement selon l'invention, le volume de la chambre 12 extérieur au sac 16 est initialement rempli d'un fluide moteur 18. De façon connue, la nature de ce fluide moteur dépend de l'endroit où s'effectue le pré lèvement. Ainsi, le fluide moteur est généralement constitué par une huile hydraulique lorsque le prélèvement s'effectue en fond de puits alors qu'il est généralement formé d'un mélange d'eau et de glycol dans le cas d'un prélèvement effectué en surface.

Pour compléter la présentation du dispositif de prélèvement selon l'invention, il convient à présent de décrire les moyens par lesquels le sac échantillonneur 16 est relié mécaniquement à la paroi 14 du récipient 10, ainsi que les moyens permettant de contrôler l'entrée et la sortie de l'échantillon dans le sac échantillonneur 16 ainsi que l'entrée et la sortie du fluide moteur 18 dans la chambre 12.

Comme l'illustre plus précisément la figure 2, le sac échantillonneur 16 est relié mécaniquement à l'une des parois du récipient 10 par un tube de prélèvement 20 par lequel s'effectuent également l'entrée et la sortie de l'échantillon. Le tube de prélèvement 20 est raccordé de façon étanche par une première extrémité sur le sac échantillonneur 16 de façon à déboucher à l'intérieur de celui-ci, et son extrémité opposée est raccordée sur la région supérieure horizontale de la paroi 14, de façon que le sac 16 pende par gravité à l'intérieur de la chambre 12.

Le tube de prélèvement 20 est réalisé avantageusement en un matériau identique à celui du sac échantillonneur 16, c'est-à-dire de préférence en un polymère réticulé tel que du "PEEK" (polyétheréthercétone). Cette caractéristique permet d'éviter toute réaction chimique entre l'échantillon prélevé et le tube de prélèvement, et assure la tenue de ce dernier à la température.

Afin d'assurer l'acheminement de l'échan- tillon jusqu'au sac 16 lors du prélèvement, ainsi que l'évacuation ultérieure de cet échantillon hors du dispositif, la région supérieure horizontale de la paroi 14 du récipient 10 est traversée par un passage 22 de prélèvement d'échantillon. L'extrémité basse de ce passage 22 communique avec l'extrémité haute du tube de prélèvement 20 et l'extrémité haute du passage 22 débouche à l'extérieur du récipient 10.

Comme on l'a illustré de façon schématique sur la figure 1 et plus en détail sur la figure 2, une vanne 24 est placée dans le passage 22 de prélèvement d'échantillon, afin d'obturer normalement ce passage de façon étanche, en dehors des périodes de prélèvement et d'évacuation d'un échantillon.

La vanne 24 peut être réalisée par tout moyen connu, sans sortir du cadre de l'invention. A titre d'exemple, on a illustré sur la figure 2 une vanne 24 dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par une tige coulissante 26, dont l'extrémité formant clapet vient obturer normalement un siège de vanne formé dans le passage 22, dans le prolongement de la partie supérieure du tube de prélèvement 20. Il est à noter que le caractère chimiquement inerte du dispositif selon l'invention vis-à-vis de l'échantillon prélevé peut encore être amélioré en réalisant la partie de la paroi dans laquelle est percé le passage 22 ainsi que les éléments constitutifs de la vanne 24 en un matériau chimiquement inerte, ou en revêtant d'un tel matériau les surfaces susceptibles d'être en contact avec l'échantillon.

Par ailleurs, comme on l'a illustré schématiquement sur la figure 1, l'injection du fluide moteur 18 dans la chambre 12 ainsi que son évacuation hors de cette chambre s'effectuent de façon classique par un passage 28 d'entrée et de sortie du fluide moteur, traversant la paroi 14 du récipient 10. Ce passage 28 est contrôlé par une vanne 30 qui peut être réalisée d'une quelconque manière connue, sans sortir du cadre de l'invention.

Dans la forme de réalisation préférentielle illustrée plus précisément sur la figure 2, le sac échantillonneur 16 est formé de deux films souples 32, initialement plans et de très faible épaisseur (par exemple, 25 à 50 un environ), qui présentent des formes rectangulaires identiques. Ces deux films souples sont soudés entre eux selon une région périphérique, comme l'illustre la ligne de soudure 34, de façon à délimiter intérieurement un volume 36 totalement clos entre ces films. Plus précisément, ce volume 36 est réduit initialement à zéro sous l'effet de la pression appliquée sur les surfaces extérieures des films 32 par le fluide moteur 18.

Dans cette forme de réalisation préférentielle, le tube 20 présente une forme en L, dont une branche longue et sensiblement verticale est raccordée sur la région supérieure de la paroi 14 du récipient 10, et dont une branche courte et sensiblement horizontale est raccordée sur l'un des films souples 32, à l'intérieur de la région périphérique comportant la ligne de soudure 34, et à proximité de celle-ci. Le raccordement de cette branche courte sur le film souple 32 est également effectué par soudage, de telle sorte que le tube de prélèvement 20 communique avec le volume 36 délimité à l'intérieur du sac échantillonneur 16.

Comme on l'a déjà noté, lorsque le dispositif est prêt à être utilisé pour effectuer un prélèvement, le volume interne du sac échantillonneur 16 est vide, sous l'effet de la pression exercée sur les films souples 32 par le fluide moteur 18 qui remplit alors totalement la chambre 12.

Pour effectuer un prélèvement, on ouvre la vanne 24 de façon à mettre le volume intérieur du sac échantillonneur 16 en communication avec l'extérieur, puis on ouvre la vanne 30 de façon à évacuer hors de la chambre 12 un volume préétabli et parfaitement contrôlé de fluide moteur 18. Ce volume détermine précisément le volume de l'échantillon d'hydrocarbure prélevé à l'intérieur du sac échantillonneur 16. Ce volume est déterminé afin que la déformation des deux films 32 dans lesquels est formé le sac échantillonneur 16 n'atteigne en aucun cas le volume gonflé de ce sac. En d'autres termes, la surface utile des films souples 32, c est-à-dire l'aire de ces films qui délimite le volume de l'échantillon prélevé, doit rester pratiquement inchangée du début à la fin du prélèvement. Dans le cas contraire, les films 32 seraient soumis à une contrainte de traction qu'ils ne seraient pas aptes à supporter, compte tenu de leur très faible épaisseur.

Il est à noter que cette nécessité de contrôler le volume de fluide moteur 18 évacué de la chambre 12 est liée au caractère négligeable du gradient de pression entre le fluide prélevé et le fluide moteur.

Ce contrôle précis du volume de fluide moteur 18 évacué de la chambre 12 peut notamment être assuré en mettant en communication cette chambre 12 avec une chambre réceptrice présentant précisément le volume désiré. Cette solution peut être adoptée indifféremment en fond de puits comme en surface.

Dans le cas d'un prélèvement effectué en surface, le contrôle du volume de fluide moteur 18 évacué hors de la chambre 12 lors du prélèvement peut aussi être assuré par d'autres moyens, par exemple en contrôlant visuellement le volume évacué de la chambre 12, notamment au moyen d'une éprouvette graduée, ou en utilisant à la place de la vanne 30 une électrovanne permettant d'assurer une ouverture temporisée du passage 28.

Comme on l'a déjà noté, l'usinage de la chambre 12 n'a pas besoin d'être précis et aucun traitement de surface n'est nécessaire. Cela contribue à rendre le coût du dispositif particulièrement bas, quel que soit le type de fluide prélevé.

Par ailleurs, le sac échantillonneur 16 est réutilisable, c'est-à-dire qu'un même sac peut être utilisé, sans avoir à être démonté, pour effectuer un grand nombre de prélèvements. Cette caractéristique raccourcit grandement la procédure de mise en oeuvre puisqu'un démontage du dispositif est rarement nécessaire entre deux prélèvements consécutifs.

De plus, lorsqu'un changement du sac 16 est nécessaire, la procédure est particulièrement simple.

Ainsi, il suffit à l'opérateur de démonter un couvercle 38 (figures 1 et 2) formant la région supérieure de la paroi 14, puis de déconnecter de ce couvercle le tube de prélèvement 20. Cette dernière opération est effectuée aisément en agissant sur un écrou 40, par lequel le tube 20 est raccordé de façon étanche sur le passage 22, par l'intermédiaire d'un presse-étoupe 42. Un sac 16 neuf, équipé de son tube de prélèvement 20 est ensuite monté de la même manière, après quoi le récipient 10 est refermé.

La rapidité du prélèvement est également augmentée du fait du caractère très souple des films minces 32 formant le sac 16, dont la déformation est immédiate, lorsque le prélèvement est effectué, ce qui n'est pas le cas des dispositifs à piston.

Etant donné que la paroi du sac échantillonneur 16 est pratiquement en équipression, tout risque de changement de phase accidentelle du fluide prélevé est éliminé. De plus, le caractère chimiquement inerte et thermiquement résistant du matériau formant les parois du sac 16 a pour effet d'empêcher toute modification de la composition de l'échantillon prélevé. L'échantillon analysé est donc parfaitement représentatif de l'échantillon prélevé.

Il est à noter que la représentativité de l'échantillon analysé vis-à-vis de l'échantillon prélevé est également assurée même après un stockage de longue durée de l'échantillon dans le dispositif.

Il est à noter par ailleurs que le dispos il tif selon l'invention permet de transférer à des fins d'analyse soit la totalité de l'échantillon prélevé, soit seulement une partie de cet échantillon. Cela évite d'avoir recours à une bouteille de stockage intermédiaire qui pourrait entraîner une modification de la composition de l'échantillon.

On observera également que le matériau utilisé pour réaliser le sac échantillonneur 16 est tel qu'il ne se produit pratiquement aucune diffusion entre le fluide moteur et le fluide prélevé. De même, la technique proposée permet d'assurer une étanchéité pratiquement parfaite sans qu'il soit nécessaire d'avoir recours à des joints d'étanchéité, toujours légèrement perméables. Il n'existe donc pratiquement pas de migration chimique entre les deux fluides, ce qui contribue là encore à garantir la représentativité de l'échantillon analysé vis-à-vis de l'échantillon prélevé.

Si nécessaire, des moyens de chauffage peuvent être prévus à l'intérieur du récipient 10. Cette caractéristique peut notamment être utilisée lorsque le dispositif est destiné à effectuer des prélèvements en fond de puits. En effet, elle permet alors de compenser la chute de température qui se produit lors de la remontée du dispositif en surface. Cela évite la formation éventuelle d'un dépôt de paraffine qui risquerait d'obstruer le tube de prélèvement et, par conséquent, d'empêcher la récupération de l'échantillon prélevé.

Ces moyens de chauffage peuvent être constitués par tous moyens tels que des résistances chauffantes (non représentées) placées dans la chambre 12 autour du sac échantillonneur 16. Ces résistances chauffantes peuvent notamment être déposées sur un film de polyimide revêtant alors la surface intérieure de la paroi 14 du récipient 10.

Lorsque le dispositif selon l'invention est utilisé pour effectuer des prélèvements en fond de puits, il peut également être nécessaire de maintenir la pression à l'intérieur du dispositif, aussi bien pendant la remontée en surface que pendant le transport ultérieur jusqu'au laboratoire d'analyses. Cela peut notamment être effectué en mettant alors en communication, par un passage non représenté, la chambre 12 avec un réservoir d'azote comprimé régulant la pression à la valeur désirée. Cette précaution évite alors la précipitation des asphaltènes sous l'effet du changement de composition de la phase liquide provoquée par un abaissement de la pression.

Enfin, il est à noter que l'absence de piston permet le passage de câbles électriques dans la chambre 12, entre le sac 16 et la paroi 14 du récipient 10.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Procédé de prélèvement d'un échantillon d'hydrocarbure, caractérisé par le fait qu'on introduit l'échantillon dans un sac échantillonneur (16) souple, étanche et chimiquement inerte vis-à-vis de l'échan- tillon à prélever, placé dans une chambre étanche (12) délimitée par une paroi (14) d'un récipient (10), au travers d'un tube de prélèvement (20) reliant le sac à la paroi, en évacuant hors de la chambre un volume contrôlé d'un fluide moteur (18) interposé entre le sac et la paroi, ledit volume étant tel que le sac ne soit pas étiré.

2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on utilise un sac (16) et un tube de prélèvement (20) réalisés dans le même matériau que le sac.

3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel on utilise un sac (16) et un tube de prélèvement (20) réalisés en un polymère réticulé.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel on effectue le prélèvement dans le fond d'un puits pétrolier.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel on effectue le prélèvement en surface.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on fait ensuite communiquer la chambre étanche (12) avec un gaz sous pression.

7. Dispositif de prélèvement d'un échantillon d'hydrocarbure, caractérisé par le fait qu'il comprend : un récipient (10) dont une paroi (14) délimite intérieurement une chambre étanche (12) ; un sac échantillonneur (16) initialement vide, souple, étanche et chimiquement inerte vis-à-vis de l'échantillon à prélever, placé dans ladite chambre et séparé de la paroi par un fluide moteur (18) ; un premier passage (22) de prélèvement d'échantillon et un deuxième passage (28) d'entrée et de sortie de fluide moteur, traversant l'un et l'autre la paroi du récipient ; et un tube de prélèvement (20) reliant le sac au premier passage.

8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel le sac (16) et le tube de prélèvement (20) sont réalisés en un même matériau.

9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel le matériau est un polymère réticulé.

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel le sac (16) est formé de deux films souples (32), initialement plans, soudés entre eux selon une région périphérique.

11. Dispositif selon la revendication 10, dans lequel une extrémité du tube de prélèvement (20) est soudée sur un premier des films souple (32), à l'intérieur de ladite région périphérique et à proximité de celle-ci.

12. Dispositif selon la revendication 11, dans lequel le tube de prélèvement (20) est coudé à angle droit, à proximité de son extrémité soudée sur le premier film souple (32).

13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel les deux films souples (32) formant le sac (16) sont deux films rectangulaires identiques.

14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 13, dans lequel des moyens de chauffage sont prévus à l'intérieur du récipient (10).