CA2158247C - Polyphase pumping device with feedback loop - Google Patents

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CA2158247C CA002158247A CA2158247A CA2158247C CA 2158247 C CA2158247 C CA 2158247C CA 002158247 A CA002158247 A CA 002158247A CA 2158247 A CA2158247 A CA 2158247A CA 2158247 C CA2158247 C CA 2158247C
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D31/00Pumping liquids and elastic fluids at the same time
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP 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
    • E21B43/12Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
    • E21B43/121Lifting well fluids

Abstract

- L'invention concerne un système de pompage pour appliquer à des effluents polyphasiques une pression suffisante pour les transporter depuis une source telle qu'un puits de production pétrolière) jusqu'à un lieu de destination éloigné. Pour améliorer le fonctionnement de la pompe et rendre plus souple la gestion des transferts d'effluents, le système comporte une boucle de recyclage d'une fraction des effluents polyphasiques sortant de la pompe vers l'entrée de celle-ci, comportant de préférence un élément de dérivation tel qu'un T, conformé pour diminuer le rapport volumétrique GLR des effluents recyclés. Dans la boucle est interposé un élément de régulation tel qu'une vanne pilotée et éventuellement un ballon-tampon, et un élément tel qu'un éjecteur mélangeur pour utiliser une partie de l'énergie des effluents dérivés. - Application à des installations de pompage offshore par exemple.The invention relates to a pumping system for applying to multiphase effluents a pressure sufficient to transport them from a source such as a petroleum production well to a remote destination. To improve the operation of the pump and make the management of effluent transfer more flexible, the system comprises a loop for recycling a fraction of the multiphase effluents leaving the pump to the inlet thereof, preferably comprising a bypass element such as a T, shaped to reduce the GLR volumetric ratio of the recycled effluents. In the loop is interposed a control element such as a pilot valve and optionally a buffer, and an element such as a mixer ejector to use a portion of the energy of the effluents derived. - Application to offshore pumping installations for example.

Description

La présente invention a pour objet un système de pompage polyphasique à boucle de recyclage.
Le système de pompage selon l'invention convient pour assurer le transport par des canalisations, d'un fluide comportant au moins une phase liquide et au moins une phase gazeuse, dont le rapport volumétrique de la phase gazeuse à la phase liquide (désigné généralement par GLR), peut présenter de larges variations.
Un tel système de pompage trouve des applications notamment dans le domaine de la production pétrolière où il s'agit de transporter jusqu'à un lieu de destination déterminé, des effluents pétroliers extraits d'un gisement souterrain, et en particulier pour l'exploitation de gisements dits offshore.
Les systèmes de pompage polyphasique existants comportent une pompe polyphasique telle par exemple que celle décrite dans le brevet FR 2.665.224 déposé par le demandeur, capable d'appliquer à un fluide polyphasique, une pression importante tant que le rapport volumétrique GLR ne dépasse pas une valeur maximale déterminée. Quand le rapport GLR du fluide
The present invention relates to a pumping system polyphasic recycle loop.
The pumping system according to the invention is suitable for transporting, by means of pipes, a fluid comprising at least one liquid phase and at least one gaseous phase, the volumetric ratio of the gas phase to the liquid phase (usually referred to as GLR), may have large variations.
Such a pumping system finds applications particularly in the field of oil production where it transport to a specific place of destination, oil effluents extracted from an underground deposit, and particular for the exploitation of so-called offshore deposits.
Existing multiphase pumping systems have a multiphase pump such as for example that described in patent FR 2,665,224 filed by the applicant, able to apply to a multiphase fluid, a pressure important as long as the GLR volumetric ratio does not exceed a maximum value determined. When the GLR ratio of the fluid

2 0 à transporter est susceptible de dépasser cette valeur maximale, comme cela se produit dans l'exploitation pétrolière quand le fluide produit par un puits de production comporte des poches ou bouchons de gaz, on associe à la pompe des moyens de régulation.
Ces moyens de régulation sont adaptés à restreindre la plage de variation possible du rapport GLR pour le rendre compatible avec celui admis par la pompe.
Un moyen de régulation connu décrit par exemple dans les demandes de brevet français EN 91/16.230 et 92/05.617 comporte par exemple un ballon tampon recevant les fluides
20 to be transported is likely to exceed this maximum value, as happens in oil exploitation when the fluid produced by a production well has pockets or gas plugs, the pump is associated with regulating means.
These regulation means are adapted to restrict the range of possible variation of the GLR report to make it compatible with the one admitted by the pump.
A known control means described for example in the French patent applications EN 91 / 16,230 and 92 / 05,617 comprises for example a buffer tank receiving the fluids

3 0 produits par le gisement et pourvu d'un ou plusieurs tubes de prélèvement perforés capables automatiquement de doser le rapport des phases admis à l'entrée de la pompe.
Un tel agencement donne des résultats satisfaisants mais il a l'inconvénient d'être volumineux et relativement cher.

- ~~.~~2~'~

Par le brevet FR 2.417.057, on connaît un système de pompage à boucle de régulation. La sortie de la pompe est connectée à un dispositif de séparation de phase adapté à
extraire du fluide polyphasique, une fraction constituée presque complètement de liquide. Cette fraction liquide est recyclée par une conduite de dérivation, vers l'entrée de la pompe où elle sert à faire baisser la valeur du rapport GLR quand il devient excessif.
Le système de pompage à boucle de recyclage selon l'invention permet de communiquer à des effluents polyphasiques issu d'une source et comportant au moins une phase liquide et au moins une phase gazeuse et dont le rapport volumétrique GLR des phases gazeuses aux phases liquides est susceptible de varier, une augmentation de pression suffisante pour leur acheminement vers un lieu de destination déterminé.
Le système de pompage comporte une pompe polyphasique et une boucle de recyclage et il est caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison un moyen de dérivation pour dériver directement via la boucle de recyclage, une partie du fluide polyphasique disponible à la sortie de la pompe vers l'entrée de 2 0 celle-ci et des moyens de contrôle du fluide polyphasique dérivé
dans la boucle, de façon à diminuer le débit du fluide transporté
par la conduite et à augmenter la vitesse de fonctionnement possible de ladite pompe.
Suivant un mode de réalisation préféré, le moyen de dérivation est un élément conformé pour répartir les phases liquides des effluents polyphasiques qu'on lui applique plus vers une première sortie que vers une seconde sortie (par exemple en forme de T ou de Y), cette première sortie plus riche en phases liquides étant connectée à la boucle de recyclage de façon à
3 0 diminuer dans une certaine mesure le rapport GLR du fluide polyphasique recyclé à l'entrée de la pompe et faciliter le fonctionnement de celle-ci.
Les moyens de contrôle peuvent comporter par exemple une vanne, un ballon-tampon ou un élément d'utilisation d'une partie de l'énergie des effluents polyphasiques dérivés.

Le système de pompage peut comporter aussi un ensemble de commande des moyens de contrôle, pour appliquer une régulation en fonction des conditions de pompage.
Le système de pompage selon l'invention, par un recyclage partiel d'une partie des effluents polyphasiques issus d'une pompe, permet à celle-ci de mieux prendre en charge des effluents dont le rapport volumétrique GLR est relativement élevé. Par les possibilités de régulation du recyclage, il offre une plus grande souplesse dans la conduite des manoeuvres effectuées en amont et en aval. En outre, sa mise en oeuvre ne nécessite aucun séparateur de phase relativement encombrant et coûte~ix.
Plus particulièrement, la présente invention vise un système de pompage à boucle de recyclage pour communiquer à un fluide polyphasique issu d'une source et comportant au moins une phase liquide et au moins une phase gazeuse, et dont le rapport volumétrique GLR des phases gazeuses aux phases liquides est susceptible de varier, une augmentation de pression suffisante pour son acheminement par une conduite vers un lieu de destination déterminé, comportant une pompe polyphasique une boucle de recyclage d'une partie du fluide de polyphasique disponible à la sortie de la pompe vers l'entrée de celle-ci, et des moyens de contrôle du fluide polyphasique dérivé dans ia boucle, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour diminuer le rapport volumétrique GLR du fluide recyclé vers l'entrée de la pompe comprenant - un embranchement répartiteur de flux de type passif pourvu d'une entrée reliée à la sortie de la pompe, d'une première sortie reliée à la boucle de recyclage et d'une deuxième sortie reliée à ladite conduite d'acheminement, cet embranchement étant conformé pour répartir la phase liquide du fluide polyphasique qu'on lui applique plus vers la première des deux sorties que vers la deuxième sortie, de façon à diminuer le rapport volumétrique GLR du fluide polyphasique recyclé vers l'entrée de (a pompe, 3a - une vanne de commande du débit de fluide avec un rapport volumétrique GLR abaissé dans la boucle de recyclage; et - un processeur de commande de la vanne adapté à modifier le débit recyclé en fonction des variations des conditions de pompage.
D'autres caractéristiques et avantages du système selon l'invéntion apparaîtront mieux à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation décrits à titre d'exemples non limitatifs, en se référant aux dessins annexés où
- la Fig.l montre schématiquement un mode de réalisation du système de pompage;
- la Fig 2 montre schématiquement une variante du mode de réalisation précédent;
- la Fig.3 montre un premier diagramme de fonctionnement d'une pompe en l'absence de recyclage;
- la Fig.4 montre sur un diagramme analogue, l'effet d'un recyclage polyphasique sur le fonctionnement de la pompe précédente; et - la Fig 5 montre un diagramme de fonctionnement d'une' pompe où l'on recycle uniquement une phase liquide.
Le système de pompage selon l'invention comporte une pompe polyphasique 1 d'un type connu, telle que la pompe décrite dans le brevet FR 2.665.224 précité, associée à un moteur d'entraînement 2. L'entrée de la pompe 1 est connectée par une canalisation 3, â une source de fluides polyphasiques. Cette source est par exemple un puits ,de production pétrolière qui produit des effluents liquides : huile et eau, et des effluents gazeux. La pompe 1 est adaptée à appliquer aux effluents une ~~.~~~4~~
30 produced by the deposit and provided with one or more tubes of Perforated sampling capable of automatically dosing the ratio of the phases admitted to the inlet of the pump.
Such an arrangement gives satisfactory results, but has the disadvantage of being bulky and relatively expensive.

- ~~. ~~ 2 ~ '~
two By the patent FR 2,417,057, a system of control loop pumping. The output of the pump is connected to a phase separation device adapted to extracting polyphasic fluid, a fraction formed almost completely liquid. This liquid fraction is recycled by a bypass line, to the pump inlet where it serves to lower the value of the GLR report when it becomes excessive.
The recycling loop pumping system according to the invention makes it possible to communicate with effluents polyphasic from a source and having at least one liquid phase and at least one gaseous phase and whose ratio volumetric GLR of the gaseous phases to the liquid phases is likely to vary, a sufficient pressure increase for their transport to a specific place of destination.
The pumping system comprises a multiphase pump and a recycling loop and is characterized in that it comprises in combination a derivation means for drifting directly via the recycling loop, some of the fluid polyphasic available at the pump outlet to the inlet of This and means for controlling the derivative polyphasic fluid in the loop, so as to reduce the flow rate of the transported fluid by driving and to increase the speed of operation possible of said pump.
According to a preferred embodiment, the means of derivation is a consistent element to distribute the phases of multiphase effluents that are applied to a first output only to a second output (for example in form of T or Y), this first output richer in phases liquids being connected to the recycling loop so as to To a certain extent reduce the GLR ratio of the fluid polyphasic recycled at the inlet of the pump and facilitate the operation of it.
The control means may comprise, for example a valve, a buffer balloon or a use element of a part of the energy of the multiphase effluents derived.

The pumping system may also include a set control means, to apply a regulation according to the pumping conditions.
The pumping system according to the invention, by recycling part of the multiphase effluents from a pump, allows the pump to better take care of effluents whose GLR volumetric ratio is relatively Student. By the possibilities of regulation of the recycling, it offers a greater flexibility in the conduct of maneuvers performed upstream and downstream. In addition, its implementation requires no relatively bulky phase separator and cost ~ ix.
More particularly, the present invention aims at a system of recycling loop pumping to communicate to a multiphase fluid from a source and comprising at least one liquid phase and at least one gas phase, and whose GLR volumetric ratio of gaseous phases to liquid phases is likely to vary, an increase in pressure sufficient for its routing by a conduit to a place of destination determined, comprising a multiphase pump a recycling loop of a part of the multiphase fluid available at the pump outlet to entry thereof, and means for controlling the polyphasic fluid derived in ia loop, characterized in that it comprises means for reducing the ratio GLR volumetric flow of the recycled fluid to the inlet of the pump comprising a passive flow splitter branch having an input connected to the output of the pump, a first output connected to the loop of recycling and a second output connected to said routing pipe, this branch being shaped to distribute the liquid phase of the fluid polyphasic that we apply it more towards the first of the two outputs than towards the second outlet, so as to reduce the GLR volumetric ratio of the fluid polyphasic recycled to the pump inlet, 3a a fluid flow control valve with a volumetric ratio GLR lowered in the recycling loop; and a valve control processor adapted to modify the flow rate recycled according to variations in pumping conditions.
Other features and benefits of the system according to the invention will appear better on reading the description Hereinafter, embodiments described as non-exemplary restrictive, with reference to the accompanying drawings in which FIG. 1 schematically shows an embodiment of the pumping system;
FIG. 2 schematically shows a variant of the mode of previous realization;
- Fig.3 shows a first diagram of operation a pump in the absence of recycling;
FIG. 4 shows on a similar diagram, the effect of a multiphase recycling on the operation of the pump previous; and FIG. 5 shows a diagram of the operation of a pump where only a liquid phase is recycled.
The pumping system according to the invention comprises a multiphase pump 1 of a known type, such as the pump described in patent FR 2,665,224 cited above, associated with an engine 2. The inlet of pump 1 is connected by a channel 3, to a source of multiphase fluids. This source is for example a well, oil production that produces liquid effluents: oil and water, and effluents gaseous. The pump 1 is adapted to apply to the effluents a ~~. ~~~ 4 ~~

4 augmentation de pression OP suffisante pour les acheminer vers un lieu de destination tant que le rapport volumétrique du gaz au liquide ou GLR est maintenu dans. une certaine fourchette de variation définie. Sur la canalisation 4 de sortie de la pompe 1, on intercale un élément de dérivation 5 permettant de diviser en deux parties le flux polyphasique issu de la pompe 1. De préférence, on utilise un embranchement en forme de T d'un type connu et l'on connecte sa branche coudée 51 à une canalisation 6 d'acheminement vers le lieu de destination. La branche rectiligne 52 du T est connectée à une première extrémité à la canalisation 4. Un circuit ou boucle de recyclage 7 pourvu d'une vanne de contrôle 8, est connecté à une première extrémité, à la branche rectiligne 52 du T et, à son extrémité
opposée, à la canalisation d'entrée de la pompe par l'intermédiaire d'un organe de mixage 9 d'un type connu tel qu'un éjecteur mélangeur qui permet d'utiliser une partie de l'énergie des effluents recyclés pour favoriser leur mélange avec ceux issus de la canalisation 3, du type par exemple de celui décrit dans le brevet CH 680463. La vanne de contrôle 8 est 2 0 commandée par un processeur 10 adapté à modifier le débit recyclé en fonction des variations des conditions de pompage.
I1 est connu des spécialistes, notamment par un article de G.E McCreery et al dans INT. J. MULTIPHASE FLOW vol. 16 No. 3 p. 429-445, qu'un diviseur en forme de T ou de Y divise inégalement un flux qui lui est appliqué et que le rapport GLR de la fraction dérivée par la branche rectiligne 52 est abaissé.
Dans ces conditions, l'utilisation d'un tel élément de fractionnement a pour effet d'abaisser le rapport GLR des effluents polyphasiques recyclés par le circuit 7 et par 3 0 conséquent d'abaisser également le rapport GLR des effluents pénétrant dans la pompe 1. Il en résulte une amélioration du fonctionnement de la pompe particulièrement utile quand le rapport GLR des effluents débités par le puits est élevé. Comme, on peut le voir en comparant les diagrammes des Fig.3 et 4, un ~~.~824~
s tel recyclage polyphasique améliore et régularise très sensiblement les conditions de pompage.
Le diagramme de la Fig.3 correspond à celui d'une pompe polyphasique hélico-axiale POSEIDON de type P 300 par exemple telle que celle décrite dans le brevet FR 2 665 224 précité, en l'absence de tout recyclage. I1 montre le domaine de variation possible de l'élévation de pression OP (en MPa) appliquée par la pompe en fonction du débit D à l'aspiration pour différentes vitesses de rotation. La pression à l'aspiration est de 1,5 MPa. Le rapport volumétrique GLR des effluents aspirés est de 8. On voit que l'on obtient (au point a) une augmentation de pression ~P de 0,8 MPa à la vitesse de 4500 t/mn environ pour un débit polyphasique de l'ordre de 310 m3/h, et que pour un tel débit, la marge d'augmentation de pression restante disponible serait pratiquement nulle.
Le diagramme de la Fig.4 montre que le recyclage direct d'une partie des effluents délivrés par la pompe permet, pour une augmentation de pression ~ P de 0,75 MPa, de pousser son débit horaire à 400 m3/h à une vitesse de rotation de 4500 t/m 2 0 (point b I ) et du même coup, d'élargir dans de notables proportions, l'augmentation de pression ~P que la pompe est en mesure d'appliquer aux effluents aspirés si l'on augmente sa vitesse d'entrainement. On voit que cette augmentation de pression dans le cas considéré peut atteindre 1,_55 MPa environ à
une vitesse . de rotation de 5200 t/m. L'utilisation d'un embranchement diviseur 5 capable par construction de détourner vers le circuit de recyclage une fraction polyphasique dont le rapport GLR est abaissé conduit dans le cas illustré par le diagramme de la Fig.4 à abaisser à 6 la valeur du rapport GLR des 3 0 effluents à l'aspiration.
Avec la pompe indiquée ci-dessus dans un cas où la pression d'aspiration était de I,5 MPa et le rapport GLRo des effluents issus de la source était de 8, on a déterminé la valeur GLR que prenait ce même rapport à l'entrée de la pompe en tenant compte d'un recyclage qui varie selon la proportion de gaz - ~~.~8~~'~

dans les effluents recyclés. Avec 1 et g désignant respectivement la proportion de liquide recyclée et la proportion de gaz recyclés, on a pu établir le tableau comparatif suivant 1= 0,2 g = 0 GLR = 6,4 g=0,1 GLR=7,11 I= 0,3 g = 0 GLR = 5,6 g= 0,15 GLR = 6,59 1 = 0,4 g = 0 GLR = 4,8 g = 0,2 GLR = 6.
Dans les exemples ci-dessus, la valeur g = 0 correspond au cas où l'on dispose un séparateur en aval de la pompe pour ôter pratiquement tout le gaz des effluents recyclés, comme décrit dans le brevet FR 2.417.057 précité. On voit sur ces exemples qu'en effectuant un recyclage polyphasique direct et en utilisant simplement un élément de dérivation 5 du type T par exemple qui posséde des propriétés de séparation partielle sélective, on parvient à obtenir une diminution du rapport GLR un peu inférieure certes mais cependant du même ordre de grandeur à
celui auquel on parvient par interposition d'un séparateur 2 0 classique relativement encombrant et onéreux. Qui plus est, on voit en comparant les Fig 4 et 5, que le gain de pression rendu possible dans le cas d'un recyclage polyphasique et celui d'un recyclage purement liquide sont tout à fait équivalents.
Le processeur 10 est utilisé pour contrôler l'ouverture de la vanne 8 en fonction des valeurs des coefficients a, b et du débit total Q du puits par exemple.
On observe dans la pratique que l'augmentation de pression OP que la pompe est capable d'appliquer du fait du déplacement de son point de fonctionnement, modifie peu la pression des 3 0 effluents dans le circuit d'acheminement 6 en aval de la pompe.
Il en résulte un abaissement corrélatif de la pression d'aspiration Pa, ce qui a pour effet en général d'augmenter le débit de la source.
L'installation de cette boucle de recyclage rend possible, on l'a vu, une augmentation de la fourchette de variation du rapport ~~~~'~~'~
GLR des effluents qu'une pompe polyphasique peut accepter, et aussi une extension de la marge de variation possible de l'augmentation de pression 0P communiquée par la pompe. On peut noter aussi que la présence de cette boucle de recyclage et de la vanne de régulation 8 contribue également à donner une grande souplesse au système de pompage. La réinjection sous pression du fluide recyclé contribue à homogénéiser les effluents à l'entrée de la pompe 1. Le recyclage d'une fraction des effluents permet à la pompe de fonctionner correctement même avec des sources de débit réduit, ce qui est particulièrement avantageux en production pétrolière quand les puits sont en voie d'épuisement. La variation du taux de recyclage obtenu par commande de la vanne 8 permet de rendre plus progressif le démarrage et le fonctionnement de la pompe notamment en cas de fermeture inopinée du puits à l'amont ou de vannes en aval.
La présence de la boucle élargit les possibilités d'intervention des opérateurs qui, sans recyclage ne peuvent jouer que sur la vitesse d'entrainement de la pompe.
Dans le mode de réalisation qui a été décrit, la boucle de 2 0 recyclage ne comporte qu'une vanne de régulation intercalée. On ne sortirait toutefois pas de l'invention en y intercalant également un ballon-tampon 11 (Fig 2) pour augmenter les possibilités de régulation du recyclage effectué. On peut également interposer un dispositif tel qu'un éjecteur annulaire capable de réutiliser une partie de l'énergie du fluide recyclé
pour l'injecter en amont de la pompe.
Pour dériver les effluents polyphasiques, on utilise de préférence un moyen de dérivation avec un pouvoir séparateur des phases, de façon à diminuer le rapport volumétrique GLR des 3 0 effluents recyclés. On ne sortirait pas du cadre de l'invention toutefois en remplaçant ce moyen de dérivation particulier par un embranchement non sélectif. Dans ce cas, on profite de la plus grande souplesse de fonctionnement qu'offre un dosage de la fraction recyclée. Comme le montre la Fig 4 où un point de ~.~8~4~'d s fonctionnement ml est déplacé en m2 par recyclage puis en m3 par une augmentation de la vitesse d'entrainement de la pompe.
4 OP pressure increase enough to route them to destination as long as the volumetric ratio of the gas to the liquid or GLR is maintained in. a certain range of defined variation. On the outlet pipe 4 of the pump 1, one intercale a branch element 5 to divide into two parts the multiphase flow coming from the pump 1. From preferably, a T-shaped branch of a known type and one connects his bent branch 51 to a pipeline 6 to the destination. The rectilinear branch 52 of the T is connected to a first end to line 4. A recycling loop or circuit 7 equipped with a control valve 8, is connected to a first end, at the rectilinear branch 52 of the T and at its end opposite, to the inlet pipe of the pump by via a mixing device 9 of a known type such that a mixer ejector that allows to use a part of the energy of recycled effluents to promote their mixing with those from line 3, of the type for example of that described in patent CH 680463. The control valve 8 is Controlled by a processor 10 adapted to change the flow rate recycled according to variations in pumping conditions.
It is known to specialists, in particular by an article of GE McCreery et al in INT. J. MULTIPHASE FLOW vol. 16 No. 3 p. 429-445, a divider in the shape of T or Y divides unequally a flow applied to it and that the GLR report of the fraction derived by the rectilinear branch 52 is lowered.
In these circumstances, the use of such an element of fractionation has the effect of lowering the GLR ratio of multiphase effluents recycled by the circuit 7 and by Consequently, the GLR ratio of the effluents must also be lowered.
penetrating into the pump 1. This results in an improvement of the pump operation particularly useful when the GLR ratio of the effluent discharged by the well is high. As, we can see it by comparing the diagrams of Fig.3 and 4, a ~~. ~ 824 ~
s Such multiphase recycling improves and regulates very substantially the pumping conditions.
The diagram of Fig.3 corresponds to that of a pump multiphase helical-axial POSEIDON type P 300 for example such as that described in the aforementioned patent FR 2,665,224, in the absence of any recycling. I1 shows the range of variation possible of the pressure rise OP (in MPa) applied by the pump depending on the flow D at the suction for different rotational speeds. The suction pressure is 1.5 MPa. The GLR volumetric ratio of aspirated effluents is 8. We see that we obtain (at point a) a pressure increase ~ P of 0.8 MPa at a speed of about 4500 rpm for a flow rate polyphasic of the order of 310 m3 / h, and that for such a flow, the remaining pressure increase margin available would virtually zero.
The diagram in Fig.4 shows that direct recycling part of the effluents delivered by the pump makes it possible a pressure increase ~ P of 0.75 MPa, to push its hourly flow at 400 m3 / h at a rotation speed of 4500 t / m 2 0 (point b I) and at the same time, expand into notable proportions, the pressure increase ~ P that the pump is in able to apply to sucked effluents by increasing its training speed. We see that this increase of pressure in the case considered can reach 1, _55 MPa approximately a speed . of rotation of 5200 t / m. The use of a splitter divider 5 capable by construction to divert to the recycling circuit a multiphase fraction whose GLR report is lowered leads in the case illustrated by the diagram in Fig.4 to lower to 6 the value of the GLR report of the Effluent at the suction.
With the pump indicated above in a case where the suction pressure was I.5 MPa and the GLRo ratio of effluent from the source was 8, the value was determined GLR that took this same report at the pump inlet in taking into account a recycling that varies according to the proportion of gas - ~~. ~ 8 ~~ '~

in recycled effluents. With 1 and g respectively the proportion of recycled liquid and the proportion of recycled gas, the following comparative table could be established 1 = 0.2 g = 0 GLR = 6.4 g = 0.1 GLR = 7.11 I = 0.3 g = 0 GLR = 5.6 g = 0.15 GLR = 6.59 1 = 0.4 g = 0 GLR = 4.8 g = 0.2 GLR = 6.
In the examples above, the value g = 0 corresponds to where a separator is available downstream of the pump to remove virtually all the effluent gas recycled, as described in the patent FR 2,417,057 cited above. We see on these examples by performing a direct polyphasic recycling and using simply a derivation element 5 of type T for example which has selective partial separation properties, manages to get a decrease in the ratio GLR a little certainly lower but nevertheless of the same order of magnitude to the one that is reached by interposing a separator The conventional relatively bulky and expensive. What is more, we see by comparing Figs 4 and 5, that the pressure gain made possible in the case of multiphase recycling and that of a purely liquid recycling are quite equivalent.
The processor 10 is used to control the opening of the valve 8 according to the values of coefficients a, b and flow rate total Q of the well for example.
It is observed in practice that the pressure increase OP that the pump is able to apply due to displacement of its operating point, changes the pressure of the Effluents in the delivery circuit 6 downstream of the pump.
This results in a correlative lowering of the suction pressure Pa, which generally has the effect of increasing the flow of the source.
The installation of this recycling loop makes it possible saw it, an increase in the range of variation of the ratio ~~~~ '~~ ~
GLR effluents that a multiphase pump can accept, and also an extension of the margin of possible variation of the pressure increase 0P communicated by the pump. We can also note that the presence of this recycling loop and of the regulating valve 8 also contributes to great flexibility to the pumping system. Reinjection under pressure of the recycled fluid helps to homogenize the effluents at the pump inlet 1. Recycling a fraction of the effluents allows the pump to function properly even with reduced flow sources, which is particularly advantageous in oil production when wells are in track exhaustion. The variation in the recycling rate obtained by control of the valve 8 makes it possible to make the start up and operation of the pump especially in case Unexpected closure of the upstream well or downstream valves.
The presence of the loop widens the possibilities of intervention of operators who, without recycling, can only play on the drive speed of the pump.
In the embodiment which has been described, the loop of Recycling comprises only one interposed control valve. We would not come out of the invention by interposing also a buffer balloon 11 (FIG. 2) to increase the recycling regulation possibilities. We can also interpose a device such as a ring ejector able to reuse part of the recycled fluid energy to inject it upstream of the pump.
To derive the multiphase effluents, we use preferably a bypass means with a separating power phases, so as to reduce the GLR volumetric ratio of Recycled effluents. We would not go beyond the scope of the invention however, by replacing this particular derivation a non-selective branching. In this case, we take advantage of the most great flexibility of operation that a dosage of recycled fraction. As shown in Fig 4 where a point of ~. ~ 8 ~ 4 ~ 's s ml operation is moved in m2 by recycling then in m3 by increasing the drive speed of the pump.

Claims (5)

1. Système de pompage à boucle de recyclage pour communiquer à un fluide polyphasique issu d'une source et comportant au moins une phase liquide et au moins une phase gazeuse, et dont le rapport volumétrique GLR des phases gazeuses aux phases liquides est susceptible de varier, une augmentation de pression suffisante pour son acheminement par une conduite vers un lieu de destination déterminé, comportant une pompe polyphasique une boucle de recyclage d'une partie du fluide de polyphasique disponible à la sortie de la pompe vers l'entrée de celle-ci, et des moyens de contrôle du fluide polyphasique dérivé dans la boucle, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour diminuer le rapport volumétrique GLR du fluide recyclé vers l'entrée de la pompe comprenant - un embranchement répartiteur de flux de type passif pourvu d'une entrée reliée à la sortie de la pompe, d'une première sortie reliée à la boucle de recyclage et d'une deuxième sortie reliée à ladité conduite d'acheminement, cet embranchement étant conformé pour répartir la phase liquide du fluide polyphasique qu'on lui applique plus vers la première des deux sorties que vers la deuxième sortie, de façon à diminuer le rapport volumétrique GLR du fluide polyphasique recyclé vers l'entrée de la pompe, - une vanne de commande du débit de fluide avec un rapport volumé-trique GLR abaissé dans la boucle de recyclage; et - un processeur de commande de la vanne adapté à modifier le débit recyclé en fonction des variations des conditions de pompage. 1. Recycled loop pumping system for communicating to a multiphase fluid from a source and comprising at least one liquid phase and at least one gaseous phase, and whose volumetric ratio GLR of gaseous phases with liquid phases is likely to vary, sufficient pressure increase for routing through a pipe to a specific place of destination, comprising a multiphase pump a recycling loop of a portion of the multiphase fluid available at the exit from the pump to the inlet thereof, and means for controlling the fluid polyphasic derivative in the loop, characterized in that it comprises means for reducing the GLR volumetric ratio of the recycled fluid to pump inlet including a passive flow splitter branch having an input connected to the output of the pump, a first output connected to the loop of recycling and a second output related to the routing behavior, this branch being shaped to distribute the liquid phase of the fluid polyphasic that we apply it more towards the first of the two outputs than towards the second outlet, so as to reduce the GLR volumetric ratio of the fluid polyphasic recycled to the pump inlet, a valve for controlling the flow of fluid with a volumetric ratio GLR trolley lowered into the recycling loop; and a valve control processor adapted to modify the flow rate recycled according to variations in pumping conditions. 2. Système de pompage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embranchement répartiteur de flux est un embranchement en forme de T. Pumping system according to claim 1, characterized in that the flow splitter branch is a T-shaped branch. 3. Système de pompage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embranchement répartiteur de flux est un embranchement en forme de Y. Pumping system according to claim 1, characterized in that the flow splitter branch is a Y-shaped branch. 4. Système de pompage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de contrôle comportent un ballon-tampon intercalé dans la boucle de recyclage. Pumping system according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the control means comprise a buffer balloon inserted in the recycling loop. 5. Système de pompage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de contrôle comportent un dispositif d'utilisation d'une partie de l'énergie du fluide polyphasique dérivé. Pumping system according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the control means comprise a device of using a portion of the energy of the derived polyphasic fluid.
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