EP0866212A1 - Installation pour puits de production d'effluent - Google Patents
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B41/00—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
- E21B41/0078—Nozzles used in boreholes
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- E21B36/00—Heating, cooling or insulating arrangements for boreholes or wells, e.g. for use in permafrost zones
- E21B36/003—Insulating arrangements
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
Definitions
- the present invention relates to an installation for oil well and, more particularly, to such installation intended to improve the conditions effluent flow between the bottom and the surface, whatever the direction of this flow.
- the present invention also relates to a method of pipeline of an effluent containing a high proportion of free gas or dissolved in the liquid, and more particularly to such a channeling process in a oil well intended to improve the flow of the effluent between the bottom and the surface.
- the effluent status is characterized by three parameters of state: the pressure P, the temperature T, cough two so-called “intensive” parameters, and the volume V occupied by the effluent mass unit, also called “mass volume” or "specific volume”.
- paraffins which are a kind of wax. These deposits are formed due to a deficit of heat contained in the effluent, which is expressed by a temperature too low.
- hydrates which are crystals combining water with light hydrocarbons similar to ice crystals; they too are formed due to a lack of heat, and the temperature below which these crystals appear increases with fluid pressure.
- Carbonate deposits are yet another example. These deposits come from a sudden excess of carbonates in the fluid (supersaturation). This occurs during the flow in the duct on the occasion of a change of the quantity and / or quality of the heat contained in the effluent. Indeed, such a change modifies the physicochemical balances that previously allowed the effluent to contain the total mass of these elements under a dissolved form (under-saturation).
- calcium carbonates commonly referred to as “Limestone” are known to settle when the temperature of the effluent reaches a certain value at constant pressure, or that the pressure decreases and the temperature remains high.
- Salt deposits are also an example of the same type. They appear because of the vaporization of the water. These ionic elements dissolved in water that can not become gaseous at the temperature of the effluent, it remains in the fraction of the effluent which is liquid water. Thereby, the lower this fraction, the higher its concentration in salts increases, until saturation. When concentration reaches a maximum, which depends on the temperature and the pressure, the salts precipitate in the form of crystals.
- Condensation liquids in the duct may have, at certain proportions, a dramatic impact on the flows, sometimes favorable, sometimes unfavorable. Indeed, according to the ratio of flow velocities with other phenomena acting on each of the phases of the effluent, such as the weight, always directed downwards according to a vertical and proportional to the density of each phase, or else the viscosity, a different regime will be established. For example, a low flow rate in a wide duct generates a low speed. Due to this relatively calm can take place within the segregated conduit itself phases of clearly different densities. From these segregations will result in flow rates distinct from one phase to another. We then say that there is a phase slip. It always generates flow irregularities.
- the first axis relating to the hydraulic behavior of the effluent in the conduit it is therefore intended to combat the relative sliding of the phases in the conduit, in other words segregation by the action of gravity.
- the antagonistic effects namely the agitation of the effluent flowing in the conduit.
- the ideal for this might be to increase the flow. But this is not always possible, for technical or strategic reasons.
- the heat input thus allowed besides its favorable impact on the speed and thus the hydraulic flow, will also help prevent the appearance of deposits, solid (crystallizations) or liquids (condensations), mentioned above. as resulting from a heat deficit contained in the effluent.
- the present invention therefore has for object a installation for effluent production wells prevent the formation of hydrates in the well, while ensuring, at the outlet of the well, an effluent production, under optimal temperature and pressure conditions.
- the invention proposes a plant for the production of effluent comprising casing disposed in the well and forming a flow path for the effluent between a layer of reservoir rock and an outlet, the casing, having a choke intended to provoke a relaxation of the effluent flowing in the casing, and defining with the well wall an annular space characterized in that it further comprises a sleeve insulation, in the annular space, extending over a portion the depth of the well.
- a well 10 which in the illustrated example, is an effluent production well, for example gas, extends between the surface 12 and a layer 14 of rock reservoir.
- Production casing 16 is disposed in the well 10, substantially coaxially with the wall 18 of the well, and defines therewith a space 20.
- a seal 22, more commonly known as "packer” is disposed towards the lower end of the well and defines, with the bottom 24 of the well, a room 26 that communicates with layer 14 of rock reservoir by perforations 28 formed in the wall 18 of the well.
- Production casing 18 opens at its lower end into the chamber26 and allows the flow of effluent from layer 14 of rock reservoir, to an exit 30 to the surface.
- the casing 16 passes through a wellhead, shown diagrammatically at 32.
- valve 34 makes it possible to control the flow of the effluent by casing 18.
- the casing Towards its lower end, for example at a point immediately above the seal 22, the casing is provided of a choke 36.
- the effluent rising through the casing 18, undergoes a relaxation translating into a drop in its temperature and pressure.
- the space ring 20 comprises an insulating sleeve 38 extend from the surface 12 over part of the depth of the well 10.
- the insulating sleeve 38 may comprise a liquid, for example diesel, a solid, for example pearlite, or vacuum.
- the insulating sleeve 38 is formed by a gel, preferably an airgel.
- the airgel is formed from a liquid gel introduced into the annular space from the surface. Then, the liquid phase of the gel is replaced by a solvent suitable for drying the gel, for example CO2 in the form of liquid, which is then dried while keeping it at a pressure guaranteeing its supercritical state.
- the lower limit 40 of the sleeve must be defined by a liquid with low vapor pressure so to ensure the durability of the void.
- the limit lower 40 is formed by a layer of low oil depth deposited in the annular space 20, the remainder of the lower part of this space 20 being filled with water.
- the length of the insulating sleeve 40 in the space ring is a function of the temperature gradients in the rock surrounding the well 10.
- the lower limit 40 of sleeve should be at the point where the ambient temperature becomes lower than that of the flowing gaseous effluent by the casing 16.
- the choke 36 is formed in a sub together suitable for being installed in the casing by a cable intervention, more commonly known as "wire line”.
- This type of subassembly can, in case of wear or other mechanical problem, be removed from the casing by the same type simple intervention.
- water, present in the effluent can be condense on the inner wall of the casing 16, then sink the along the wall to the choke 36 where it accumulates. then the return to production of the well, this quantity of water present immediately above the choke can slow down or curb the passage of the effluent through the choke.
- the amount of water is such that it blocks completely the choke, the pressure of the effluent not being enough to move the water. In such cases, the well is irrevocably lost.
- the subset in which is mounted the choke 36 comprises a ball valve, ball or sliding shirt, of the type called "storm choke".
- the construction of this valve is such that it closes normally the passage between the casing 16, downstream of the dice 36, and the chamber 26.
- the valve opens allowing the water to flow freely to the bottom of the well 24. Once the casing has emptied water, the valve closes, and the effluent can again back up through the choke 36.
- the installation according to the present invention allows however, to maintain a conventional control of the flow of the waste effluent by means of the valve 34.
- the duse 36 ensures a first relaxation of the effluent in the bottom of well, followed by final relaxation at the surface, this final relaxation, adjustable by ordering the opening of the valve 34, manages the flow of the effluent.
- the choke 36 may be optionally adjustable or adjustable, for example electrically or hydraulically, remotely, for example from the surface.
- the duse can be ordered automatically in response to the pressure or flow measured upstream or downstream of the choke.
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Abstract
Installation pour puits de production d'effluent comprenant un tubage (16) disposé dans le puits (10) et formant une voie d'écoulement pour l'effluent entre une couche de roche réservoir (14) et une sortie (30), le tubage (16) comportant une duse (36) destinée à provoquer une détente de l'effluent s'écoulant dans le tubage, et définissant avec la paroi (18) du puits un espace annulaire (20). Selon l'invention, l'installation comprend, de plus, un manchon isolant (38), dans l'espace annulaire, s'étendant sur une partie de la profondeur du puits. <IMAGE>
Description
La présente invention se rapporte à une installation pour
puits pétrolier et, plus particulièrement à une telle
installation destinée à améliorer les conditions
d'écoulement des effluents entre le fond et la surface,
quelque soit le sens de cet écoulement.
La présente invention concerne également un procédé de
canalisation d'un effluent contenant une forte proportion de
gaz libre ou dissout dans le liquide, et plus
particulièrement à un tel procédé de canalisation dans un
puits pétrolier destiné à améliorer l'écoulement de
l'effluent entre le fond et la surface.
Tout au long du chemin qu'ils parcourent, dans le cas d'un
puits de production pétrolière, depuis le réservoir
pétrolifère jusqu'au point de commercialisation en surface,
l'état des effluents est caractérisé par trois paramètres
d'état : la pression P, la température T , toux deux
paramètres dits "intensifs", et le volume V occupé par
l'unité de masse d'effluent, encore appelé "volume massique"
ou "volume spécifique".
Le comportement général des effluents est très lié aux
valeurs simultanées de ces trois paramètres P,V et T. En
fait, la combinaison de ces trois paramètres détermine la
quantité et la qualité de chaleur détenue et véhiculée par
la matière, autrement dit par, l'unité de masse d'effluent.
Ainsi, le comportement physico-chimique d'un fluide, qui
dépend de la quantité et de la qualité de la chaleur
contenue par unité de masse du fluide, peut-il s'étudier à
partir de ces trois paramètres, qui caractérisent à chaque
instant l'état physique du fluide.
Or certains comportements physiques d'un fluide sont
défavorables à son écoulement dans un conduit. Par exemple,
la solidification ou la cristallisation de certains
composants du fluide, ou d'une certaine proportion du
fluide, entraíne des précipitations ou dépôts susceptibles
de créer des perturbations de l'écoulement : obstruction du
conduit, modification des rugosités de parois, restriction
de diamètre, etc...
Citons par exemple le dépôt des paraffines qui sont une
sorte de cire. Ces dépôts se forment du fait d'un déficit de
chaleur contenue dans l'effluent, que l'on exprime par une
température trop basse. On peut citer aussi le cas des
hydrates, qui sont des cristaux combinant l'eau aux
hydrocarbures légers et semblables à des cristaux de glace ;
eux aussi se forme du fait d'un manque de chaleur, et la
température en deçà de laquelle apparaissent ces cristaux
augmente avec la pression du fluide.
Les dépôts de carbonates sont encore un autre exemple. Ces
dépôts proviennent d'un excès soudain de carbonates dans le
fluide (sursaturation) . Cela survient au cours de
l'écoulement dans le conduit à l'occasion d'un changement de
la quantité et/ou de la qualité de la chaleur contenue dans
l'effluent. En effet, un tel changement modifie les
équilibres physico-chimiques qui auparavant permettaient à
l'effluent de contenir la masse totale de ces éléments sous
une forme dissoute (sous-saturation).
Par exemple, les carbonates de calcium, communément appelés
« le calcaire » sont connus pour se déposer lorsque la
température de l'effluent atteint une certaine valeur à
pression constante, ou que la pression diminue et la
température reste élevée.
Les dépôts de sels sont aussi un exemple du même type. Ils
apparaissent du fait de la vaporisation de l'eau. Ces
éléments ioniques dissous dans l'eau ne pouvant devenir
gazeux à la température de l'effluent, il restent dans la
fraction de l'effluent qui est de l'eau liquide. De ce fait,
plus cette fraction diminue, plus sa concentration en sels
augmente, et ce jusqu'à saturation. Quand la concentration
atteint un maximum, qui dépend de la température et de la
pression, les sels précipitent sous forme de cristaux.
Or la vaporisation de l'eau provient d'une part d'un apport
de chaleur, d'autre part d'un espace offert suffisant pour
permettre l'expansion volumique du fluide. On peut, donc,
dire que ces dépôts sont la conséquence d'une quantité et
d'une qualité - ou forme - de la chaleur contenue dans
l'effluent qui sont inappropriés au maintien sous forme
dissoute (ou ionique) de la totalité des sels contenus dans
l'effluent
De façon générale, l'apparition de dépôts le long d'un
conduit modifie le régime hydraulique des écoulements, qui
est d'une grande complexité du fait de la coexistence de
multiples phases non miscibles entre elles : solides
(sédiments, sels, dépôts...), eau, hydrocarbures liquides
type « huile » ou « condensats », mélange de gaz et
vapeurs...).
Mais les conséquences sur les écoulements de certains
comportements physiques des effluents, tels que ceux décrits
ci-dessus sont aussi fonction des caractéristiques du
conduit, et en particulier de la pente de ce conduit par
rapport à l'horizontale.
Ainsi l'apparition de solides peut-il conduire à
l'obstruction partielle, voire totale, du conduit, ce qui
dans le meilleur des cas, a pour conséquence d'augmenter les
pertes de charge, c'est à dire la résistance à l'écoulement,
et donc en général de provoquer une baisse de débit. Les
phénomènes étant généralement cumulatifs, ils doivent être
prévenus ou combattus d'une manière ou d'une autre pour
éviter les pertes de production qui serait associées à un
tel ralentissement du débit ou à une obstruction totale du
conduit.
Notons au passage que le coût des actions préventives ou
curatives dépend des procédés qui sont utilisés et a un
impact sur la rentabilité des installations. Par exemple, on
emploie souvent des produits chimiques pour prévenir ou
traiter la formation de dépôts solides (hydrates,
paraffines, carbonates, etc...). Ces produits sont souvent
coûteux. Ils sont aussi parfois polluants et les
installations d'injection et de traitement ou recyclage que
ces procédés nécessitent sont également très coûteuses. Le
fait de recourir à ces techniques constitue, donc, un
handicap financier important qui nuit à la rentabilité des
installations de production.
Concernant les liquides, la présence ou la formation de
liquides par condensation dans le conduit peuvent avoir, à
certaines proportions, un impact dramatique sur les
écoulements, impact tantôt favorable, tantôt défavorable.
En effet, selon le rapport des vitesses d'écoulement avec
les autres phénomènes agissant sur chacune des phases de
l'effluent, tels le poids, toujours dirigé vers le bas selon
une verticale et proportionnel à la densité de chaque phase,
ou encore la viscosité, un régime différent va s'établir.
Par exemple, un débit faible dans un conduit large engendre
une vitesse faible. Grâce à ce déplacement relativement
calme peut avoir lieu au sein même du conduit la ségrégation
des phases de densités nettement différentes. De ces
ségrégations vont résulter des vitesses d'écoulement
distinctes d'une phase à l'autre. On dit alors qu'il y a un
glissement de phases. Cela engendre toujours des
irrégularités de débit .
Ce processus constitue toujours une complication pour
l'exploitant du conduit. Il rend difficiles et coûteux la
surveillance et le contrôle des paramètres de l'écoulement
(comptage de chaque phase, débits, pressions, températures,
etc...). Il peut aussi engendrer des pertes de production
importantes dues à des pertes de charges accrues. Il peut
enfin radicalement interrompre la production en générant un
blocage hydraulique ou hydrostatique du conduit, si une
grande accumulation de liquide vient à se former au pied
d'un tronçon pentu que l'effluent doit gravir.
Très souvent rencontré dans les pipe-lines, au pied des
plates-formes sur lesquelles les effluents doivent monter,
ce phénomène affecte également les puits de pétrole ou de
gaz, dont le débit naturel dépend directement du poids
propre de la colonne d'effluent. Plus cette colonne comprend
d'eau, ou de liquides, plus elle est lourde et plus la
pesanteur ralentit le débit.
Sur les puits où le débit est relativement faible en regard
du diamètre hydraulique du conduit, autrement dit où la
vitesse d'écoulement est faible et permet donc les
ségrégations de phases, des irrégularités de production,
voire des arrêts sont chose courante. On dit que le puits
« se noie » ou encore « souffre de self killing ». Pour
remédier à ce problème, on peut agir sur deux axes :
- un premier axe relatif au comportement hydraulique de l'effluent dans le conduit visant à combattre le glissement relatif des phases dans le conduit, autrement dit les ségrégations par l'action de la pesanteur.
- un second axe relatif au comportement physico-chimique de l'effluent visant à prévenir ou soigner les processus à l'origine des perturbations ou dégradations des conditions d'écoulement.
Concernant le premier axe relatif au comportement
hydraulique de l'effluent dans le conduit, on vise donc à
combattre le glissement relatif des phases dans le conduit,
autrement dit les ségrégations par l'action de la pesanteur.
Pour cela, on peut augmenter les effets antagonistes, à
savoir l'agitation de l'effluent qui s'écoule dans le
conduit. Il faut, donc, augmenter sa vitesse globale.
L'idéal pour cela pourrait être d'augmenter le débit. Mais
ce n'est pas toujours possible, pour des motifs techniques
ou stratégiques.
On peut aussi réduire le diamètre hydraulique du conduit. Mais cela est toujours très coûteux et sera souvent impossible compte tenu des investissement financiers nécessaires.
On peut aussi réduire le diamètre hydraulique du conduit. Mais cela est toujours très coûteux et sera souvent impossible compte tenu des investissement financiers nécessaires.
Une troisième possibilité existe et concerne le domaine de
la présente invention. Il s'agit, pour un même débit de
matière ou d'effluent - on dit alors « à débit massique
constant » - d'augmenter la vitesse donc l'agitation de
l'effluent en augmentant son volume spécifique V. Il suffit
pour cela de provoquer une expansion de l'effluent par
détente en le forçant à passer à travers une restriction de
diamètre hydraulique plus ou moins étendue, éventuellement
ponctuelle, par exemple un orifice calibré communément
appelé duse, ou encore un organe de type hydro-éjecteur qui
peut de plus exploiter ce passage à d'autres fins utiles, du
type pompage de liquide par exemple. On peut aussi favoriser
l'expansion de l'effluent en lui apportant de la chaleur,
artificiellement ou naturellement. Par exemple, en limitant
les déperditions de chaleur vers l'extérieur du conduit
quand ce dernier traverse des zones plus froides que
l'effluent, ainsi qu'en favorisant ou en activant les
échanges de chaleurs naturels au droit des zones traversées
par le conduit et qui sont plus chaudes que l'effluent. Or
il se trouve justement, que dans certaines conditions de
température et de pression, une expansion de l'effluent
provoquée par son passage à travers une restriction provoque
un refroidissement rapide, donc un appel éventuel de chaleur
de sa part. Ce principe est le fondement du cycle
thermodynamique des machines frigorifiques. Donc, une
expansion de l'effluent, si elle peut avoir lieu, aura, dans
ce cas, un effet doublement favorable pour accroítre la
vitesse de l'effluent et ainsi éviter les ségrégations
nuisant à l'écoulement : une première expansion par détente
dans la restriction du conduit, suivi d'une expansion
supplémentaire par un apport calorifique facilité du fait de
son refroidissement.
Il est alors intéressant de noter que, du même coup, cet apport calorifique, facilité ou activé par le refroidissement de l'effluent en écoulement vis à vis de son environnement immédiat, intervient aussi sur l'axe précédemment évoqué, relatif au comportement physico-chimique de l'effluent et visant à prévenir ou soigner les processus à l'origine des perturbations ou dégradations des conditions d'écoulement. En effet l'apport de chaleur ainsi permis, outre son impact favorable à la vitesse donc à l'hydraulique de l'écoulement, va également aider à prévenir l'apparition de dépôts, solides (cristallisations) ou liquides (condensations), cités précédemment comme résultant d'un déficit de chaleur contenu dans l'effluent.
Il est alors intéressant de noter que, du même coup, cet apport calorifique, facilité ou activé par le refroidissement de l'effluent en écoulement vis à vis de son environnement immédiat, intervient aussi sur l'axe précédemment évoqué, relatif au comportement physico-chimique de l'effluent et visant à prévenir ou soigner les processus à l'origine des perturbations ou dégradations des conditions d'écoulement. En effet l'apport de chaleur ainsi permis, outre son impact favorable à la vitesse donc à l'hydraulique de l'écoulement, va également aider à prévenir l'apparition de dépôts, solides (cristallisations) ou liquides (condensations), cités précédemment comme résultant d'un déficit de chaleur contenu dans l'effluent.
La présente invention a, donc, pour objet une
installation pour puits de production d'effluent permettant
de prévenir la formation d'hydrates dans le puits, tout en
assurant, à la sortie du puits, une production d'effluent,
dans des conditions de température et de pression optimales.
Pour répondre à cet objet, l'invention propose une
installation pour production d'effluent comprenant un tubage
disposé dans le puits et formant une voie d'écoulement pour
l'effluent entre un couche de roche réservoir et une sortie,
le tubage, comportant une duse destinée à provoquer une
détente de l'effluent s'écoulant dans le tubage, et
définissant avec la paroi du puits un espace annulaire
caractérisée en ce qu'elle comprend, de plus, un manchon
isolant, dans l'espace annulaire, s'étendant sur une partie
de la profondeur du puits.
D'autres caractéristiques et avantages da la présente
invention ressortiront à la lecture de la description
suivante donnée, à titre explicatif mais non limitatif, en
relation avec des dessins annexés sur lesquels la figure
unique est une vue schématique d'une installation pour puits
de production d'effluent, selon l'invention.
Comme représentée sur la figure , un puits 10, qui dans
l'exemple illustré, est un puits de production d'effluent,
par exemple du gaz, s'étend entre la surface 12 et une
couche 14 de roche réservoir. Un tubage de production 16 est
disposé dans le puits 10, de manière sensiblement coaxiale à
la paroi 18 du puits, et définit avec celle-ci un espace
annulaire 20. Un joint 22, plus communément appelé "packer",
est disposé vers l'extrémité inférieure du puits et définit,
avec le fond 24 du puits, une chambre 26 qui communique avec
la couche 14 de roche réservoir par des perforations 28
formées dans la paroi 18 du puits. Le tubage de production
18 s'ouvre à son extrémité inférieure dans la chambre26 et
permet l'écoulement d'effluent, provenant de la couche 14 de
roche réservoir, vers une sortie 30 à la surface. A
l'extrémité supérieure du puits 10, le tubage 16 traverse
une tête de puits, représentée schématiquement en 32. Une
vanne 34 permet de contrôler l'écoulement de l'effluent par
le tubage 18.
Vers son extrémité inférieure, par exemple en un point
immédiatement au-dessus du joint 22, le tubage est muni
d'une duse 36. Lors de son passage à travers la duse 36,
l'effluent remontant par le tubage 18, subit une détente se
traduisant par une baisse de ses température et pression.
Selon un premier aspect de l'invention, l'espace
annulaire 20 comporte un manchon isolant 38 s'étendent de la
surface 12 sur une partie de la profondeur du puits 10. Le
manchon isolant 38 peut comprendre un liquide, par exemple
du gazole, un solide, par exemple de la perlite, ou le vide.
Dans un mode de réalisation préféré, le manchon isolant 38
est formé par un gel, de préférence un aérogel. De
préférence l'aérogel est formé à partir d'un gel liquide
introduit dans l'espace annulaire à partir de la surface.
Ensuite, on remplace la phase liquide du gel par un solvant
adapté au séchage du gel, par exemple du CO2 sous forme
liquide, qui est ensuite séché tout en le maintenant à une
pression garantissant son état supercritique.
Dans le cas où le manchon isolant est constitué en
créant le vide dans l'espace annulaire 20, sur une partie de
sa profondeur, la limite inférieure 40 du manchon doit être
définie par un liquide à faible tension de vapeur afin
d'assurer la pérennité du vide. De préférence, la limite
inférieure 40 est formée par une couche d'huile de faible
profondeur déposée dans l'espace annulaire 20, le reste de
la partie inférieure de cet espace 20 étant rempli d'eau.
La longueur du manchon isolant 40 dans l'espace
annulaire est fonction des gradients de température dans la
roche entourant le puits 10. La limite inférieure 40 du
manchon doit se situer au point où la température ambiante
devient inférieure à celle de l'effluent gazeux remontant
par le tubage 16.
L'effluent gazeux, provenant de la couche 14 de roche
réservoir 14, entre dans le tubage 16 dans le sens de
flèches 42 et traverse le duse 36. Lors de ce passage de la
duse, ses température et pression diminuent. Ensuite, comme
sur la longueur du tubage 16 en dessous de la limite
inférieure 40 du manchon 38, la température ambiante est
supérieure à celle de l'effluent s'écoulant dans le tubage,
la chaleur du milieu ambiant augmente la température de
l'effluent. Cette augmentation de température réduit le
risque de formation d'hydrates dans le tubage.
De préférence, la duse 36 est formée dans un sous
ensemble adapté à être installé dans le tubage par une
intervention au câble, plus communément appelé "wire line".
Ce type de sous-ensemble peut, en cas d'usure ou autre
problème mécanique, être retiré du tubage par le même type
d'intervention simple.
Lors d'un arrêt de production de l'effluent qui se
prolonge, de l'eau, présente dans l'effluent, peut se
condenser sur le paroi interne du tubage 16, puis couler le
long de la paroi jusqu'à la duse 36 où elle s'accumule. Lors
de la remise en production du puits, cette quantité d'eau
présente immédiatement au-dessus de la duse peut ralentir ou
freiner le passage de l'effluent à travers la duse. Dans
certains cas, la quantité d'eau est telle qu'elle bloque
complètement la duse, la pression de l'effluent n'étant pas
suffisante pour déplacer l'eau. Dans de tels cas, le puits
est irrévocablement perdu.
Afin de pallier ces inconvénients, et selon un deuxième
aspect de l'invention, le sous-ensemble dans lequel est
montée la duse 36 comprend une vanne à battant, bille ou
chemise coulissante, du type appelé "storm choke". La
construction de cette vanne est telle qu'elle ferme
normalement le passage entre le tubage 16, en aval de la
duse 36, et la chambre 26. Lorsqu'une quantité prédéterminée
d'eau se trouve dans le tubage au-dessus de la duse 36, la
vanne s'ouvre permettant à l'eau de s'écouler librement vers
le fond du puits 24. Une fois que le tubage s'est vidé
d'eau, la vanne se referme, et l'effluent peut de nouveau
remonter à travers le duse 36.
L'installation selon la présente invention permet
toutefois de garder un contrôle classique de l'écoulement de
l'effluent par dusage au moyen de la vanne 34. Ainsi, la
duse 36 assure une première détente de l'effluent en fond de
puits, suivie d'une détente finale à la surface, cette
détente finale, modulable en commandant l'ouverture de la
vanne 34, permet de gérer l'écoulement de l'effluent.
Dans les conduits ou les puits à fort débit, le problème est
inverse :
Parfois la vitesse est trop élevée et affecte la performance de l'installation de production. Dans ce cas l'invention propose :
Parfois la vitesse est trop élevée et affecte la performance de l'installation de production. Dans ce cas l'invention propose :
- de réduire le volume spécifique de l'effluent (contraction) en en retirant de la chaleur,
- de favoriser la présence de liquides s'il s'agit d'un gaz sec dans un but de « lubrifier » la veine fluide et réduire ainsi les pertes de charges par friction qui sont, dans ce cas, le phénomène qui régit l'essentiel des pertes de charge dans le conduit.
La duse 36 peut être éventuellement ajustable ou réglable,
par exemple électriquement ou hydrauliquement, à distance,
par exemple depuis la surface. De manière alternative, la
duse peut être commandée automatiquement en réponse à la
pression ou le débit mesuré en amont ou en aval de la duse.
Claims (7)
- Installation pour puits de production d'effluent comprenant un tubage (16) disposé dans le puits (10) et formant une voie d'écoulement pour l'effluent entre une couche de roche réservoir (14) et une sortie (30), le tubage (16) comportant une duse (36) destinée à provoquer une détente de l'effluent s'écoulant dans le tubage, et définissant avec la paroi (18) du puits un espace annulaire (20)caractérisée en ce que l'installation comprend, de plus, un manchon isolant (38), dans l'espace annulaire, s'étendant sur une partie de la profondeur du puits.
- Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que le manchon isolant (38) comprend un liquide.
- Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que le manchon isolant (38) comprend un solide.
- Installation selon la revendication 3 caractérisée en ce que le manchon isolant (38)comprend un gel.
- Installation selon la revendication 4 caractérisée en ce que le gel est un aérogel.
- Installation selon l'une des revendication 1 à 5 caractérisée en ce que la duse (38) est montée dans un sous-ensemble destiné à être monté dans le tubage au moyen d'une intervention au câble.
- Installation selon la revendication 6 caractérisée en ce que le sous-ensemble comprend, de plus, une vanne à battant, bille ou chemise coulissante.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9703300 | 1997-03-18 | ||
| FR9703300A FR2761110B1 (fr) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | Installation pour puits de production d'effluent |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP0866212A1 true EP0866212A1 (fr) | 1998-09-23 |
Family
ID=9504932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP98400618A Withdrawn EP0866212A1 (fr) | 1997-03-18 | 1998-03-17 | Installation pour puits de production d'effluent |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0866212A1 (fr) |
| CA (1) | CA2230771A1 (fr) |
| FR (1) | FR2761110B1 (fr) |
| NO (1) | NO981194L (fr) |
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