FR2808455A1 - Installation et procede pour la separation d'effluents multiphasiques - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne une installation et un procédé pour la séparation d'un effluent, formé d'un mélange fluide multiphasique. Selon l'invention, ladite installation comporte un moyen de séparation par gravité dont les caractéristiques géométriques de séparation sont réglables au cours de ladite opération de séparation. Selon l'invention, ledit procédé permet de régler les caractéristiques géométriques de séparation du séparateur en fonction de l'évolution de la composition multiphasique de l'effluent dans le temps.

Description

INSTALLATION ET PROCEDE POUR LA SEPARATION
D'EFFLUENTS MULTIPHASIQUES
L'invention se rapporte à une installation et à un procédé pour la séparation d'effluents multiphasiques. Une application privilégiée de l'invention concerne la séparation d'un effluent issu de forages pétroliers, ledit effluent comprenant typiquement trois phases: une phase aqueuse, et des phases
d'hydrocarbures liquides et gazeuses.
Après le forage et la mise en sécurité d'un puits d'hydrocarbures, on met le puits en production pendant une période relativement brève afin d'identifier clairement la nature et l'importance de ses composants et d'estimer les capacités éventuelles de production du puits. Ces tests communément appelés well testing - font appel à des moyens de séparation des différentes phases de l'effluent (eau, huile et gaz). Les différentes phases étant de densités différentes, la séparation est effectuée en continu dans un séparateur dans lequel les phases décantent. En aval du séparateur, la phase aqueuse est rejetée, après une éventuelle purification complémentaire et les hydrocarbures
sont brûlés.
Au départ de l'étape de tests (communément appelés testing) a lieu une étape de transition o la composition de l'effluent varie énormément. En effet, dans la mesure o le puits est au départ essentiellement encombré de résidus aqueux de fluide de forage et de fluide de complétion, on recueille un effluent essentiellement constitué d'eau. Puis, progressivement, le pourcentage de ces résidus aqueux diminue et la composition de l'effluent s'enrichit en huile et
en gaz.
Les séparateurs selon l'état de la technique étant dimensionnés pour traiter des effluents dont la répartition des phases reste sensiblement stable dans le temps, on ne peut diriger vers eux l'effluent lors de la phase de transition. On cherche donc principalement à se débarrasser de l'effluent qui sort en premier
du puits.
Pour cela, on connaît une première solution qui consiste à diriger directement l'effluent vers des brûleurs, sans aucune étape de séparation. Cependant, les brûleurs connus dans l'état de la technique ne fonctionnent efficacement que pour un mélange constitué au moins de 70 à 80% d'hydrocarbures. De ce fait, lorsqu'on dirige directement l'effluent vers ces brûleurs, on engendre une pollution de l'environnement relativement importante, du fait des hydrocarbures non consumés. Cette solution, qui pose de graves problèmes
de pollution, n'est donc pas acceptable.
Une autre solution connue consiste à récupérer cet effluent et à le stocker provisoirement dans des conteneurs, jusqu'à ce que la phase d'huile qu'il contient se sépare de la phase aqueuse et surnage dans lesdits conteneurs. On récupère alors la phase d'huile et on la dirige vers les brûleurs tandis qu'on élimine la phase aqueuse ainsi nettoyée. Bien que ce procédé engendre moins de risques pour l'environnement, il requiert la mise en place sur le site de séparateurs, ainsi que de conduites supplémentaires, équipements coûteux et
volumineux.
Une dernière méthode consiste à construire une installation indépendante pour traiter l'effluent lorsque sa composition multiphasique est instable. Cette méthode est écologiquement très satisfaisante mais multiplie les problèmes liés au coût et à l'espace occupé par les installations de traitement. Les
problèmes logistiques sont alors particulièrement nombreux.
L'invention vise à résoudre le problème de pollution lié à l'élimination de l'effluent tant que sa composition multiphasique varie dans le temps, tout en
évitant de recueillir des déchets qui devront être traités ultérieurement.
Dans ce but, l'invention propose une installation pour la séparation d'un effluent formé d'un mélange fluide multiphasique, ladite installation comportant un moyen de séparation par gravité dont les caractéristiques géométriques de séparation sont réglables au cours de ladite opération de séparation. Le réglage des caractéristiques de séparation au cours de l'opération de séparation permet de traiter un effluent dont la répartition des phases n'est pas constante dans le temps. De ce fait, dans l'application à un effluent issu de forages pétroliers, l'installation de séparation selon l'invention permet le traitement dudit effluent pendant toute la période de tests, y compris pendant la période de transition, o la répartition entre les trois phases, eau, huile et
gaz, n'est pas stabilisée.
Il est donc possible de diriger l'effluent vers le séparateur, quelles que soient les fluctuations de la répartition volumique de ces phases en fonction du temps. On envoie donc vers les brûleurs un mélange dont la composition en hydrocarbures permet un brûlage sans rejets nocifs pour l'environnement et
on récupère, sans installation complémentaire, une phase aqueuse nettoyée.
L'installation de séparation selon l'invention permet donc de préserver l'environnement sans recueillir de déchets à traiter par une installation annexe. C'est également un des buts de l'invention de proposer un procédé pour la séparation par gravité d'un effluent formé d'un mélange fluide multiphasique, caractérisé par le fait qu'on règle les caractéristiques géométriques de séparation du séparateur en fonction de l'évolution de la composition
multiphasique de l'effluent dans le temps.
Le procédé selon l'invention permet ainsi de traiter, sans engendrer de pollution ni de surcoût, un effluent multiphasique dont la composition n'est pas stable dans le temps. Ce procédé permet en particulier un traitement en continu, sans opérations annexes, de l'effluent issu d'un puits de forage pétrolier. Selon un exemple de réalisation avantageux de l'invention, le procédé permet de privilégier alternativement les phases de l'effluent, prises séparément ou
en combinaison.
Ceci permet d'intervenir sur les caractéristiques de la séparation afin de privilégier les temps de rétention d'une phase en particulier, selon qu'on souhaite obtenir un niveau de pureté plus important sur l'une ou l'autre des phases. Ceci est particulièrement intéressant si on veut obtenir une eau très propre, de telle sorte que l'on puisse, par exemple, rejeter directement cette
dernière sans polluer l'environnement.
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description ci-après, faite en
référence aux dessins annexés. La liste des dessins est la suivante: - la figure 1 est une vue schématique d'une installation de séparation selon l'état de la technique; - la figure 2 est une vue schématique d'une installation de séparation selon un exemple de réalisation conforme à l'invention; - la figure 3 est une vue d'un séparateur selon un exemple de réalisation d'une installation conforme à l'invention; - la figure 4 est une vue d'un séparateur selon un autre exemple de réalisation d'une installation conforme à l'invention; - la figure 5 est un séparateur selon un autre exemple de réalisation d'une installation conforme à l'invention; - la figure 6 illustre schématiquement le principe de régulation du procédé de
séparation conforme à l'invention.
La figure 1 représente de façon schématique une installation de séparation connue selon l'état de la technique. Elle se compose d'un séparateur de solides 1, suivi d'un détendeur 2, d'un échangeur de chaleur 3 puis d'un
séparateur 4. En sortie du séparateur 4 se trouvent des brûleurs 5 et 13.
Le séparateur de solides 1 permet d'éliminer les particules solides en suspension dans l'effluent issu du forage. Après le passage dans ce séparateur de solides 1, l'effluent est dirigé vers le détendeur 2 qui permet de diminuer la pression de l'effluent tandis que l'échangeur de chaleur 3 est destiné à réchauffer ledit effluent dont la viscosité a pu augmenter, après la perte de
calories engendrée par la détente.
L'effluent est ensuite dirigé vers un séparateur 4, ayant sensiblement la forme d'une citerne cylindrique, dont les capacités usuelles sont de l'ordre de 4 m3,
taille compatible avec un transport des séparateurs de chantiers en chantiers.
Le principe de séparation du séparateur 4 repose sur une décantation par gravité des différentes phases de l'effluent. Selon un principe connu, à l'intérieur du séparateur 4 se trouve une plaque 6 de séparation. Cette plaque 6 délimite un premier compartiment pour l'eau et un second compartiment alimenté par débordement de la phase d'huile, moins dense, et qui surnage au-dessus de la phase aqueuse. Dans les séparateurs communs, cette plaque 6 de séparation se situe à environ 70 % de la longueur du séparateur 4 et
s'étend sur sensiblement 30 à 35 % de la hauteur de ce dernier.
Les phases huile et eau sont récupérées respectivement par des conduites d'évacuation 7 et 8, placées en fond de séparateur. L'eau peut être dirigée par la conduite 8 vers une unité de retraitement 9. L'huile alimente un brûleur basse pression 5 et les gaz sont acheminés, depuis le séparateur 4, par une
conduite 11 vers un brûleur haute pression 13.
Au début de l'opération de tests, alors que le forage et la consolidation du puits viennent d'être achevés, les résidus de fluide de forage et de fluide de complétion qui encombrent le puits sortent en premier, avant le contenu de la poche d'hydrocarbures elle-même. La composition de l'effluent n'est donc
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absolument pas représentative des fluides de formation et de plus, les proportions des différentes phases vont varier considérablement sur un temps
assez court.
La taille des séparateurs est nécessairement limitée car cet équipement doit être transporté de chantiers en chantiers. Compte tenu des volumes d'effluents produits (de l'ordre de 2000 m3 par jour), cette taille réduite implique un temps de séjour des effluents relativement bref, typiquement de l'ordre de la minute. Cependant, pour obtenir une séparation correcte, il est nécessaire que le volume du séparateur dédié à la phase huile permette un
temps de rétention supérieur.
Or, pendant la phase initiale de l'opération de tests, les rapports eauhuile sont inversés. Si l'on augmente fortement le soutirage d'eau pour compenser ce rapport, on diminue fortement l'efficacité du séparateur, l'eau récupérée étant alors très largement souillée par l'huile. Si par contre on maintient ce soutirage constant, le niveau d'eau va déborder audessus de la plaque de séparation et la phase "huile " contiendra en fait une quantité très importante d'eau, ce qui la rend impropre à une élimination par brûlage, les brûleurs conventionnels ne consumant qu'une partie des hydrocarbures s'ils sont alimentés avec un fluide dont la teneur en eau est supérieure à 30%. Le
problème est le même, voire encore plus critique, si on décide de court-
circuiter le séparateur par les lignes de by-pass huile 7a ou gaz 1 a.
Cette installation de séparation selon l'état de la technique engendre donc une pollution importante de l'environnement, sauf à récupérer tous les effluents pour un retraitement hors chantiers, ce qui pose de nouveaux problèmes de sécurité et de logistique, notamment liés au transbordement des effluents et à
l'évidence est très onéreux.
L'installation selon l'invention, pour la séparation d'un effluent formé d'un mélange fluide multiphasique, comporte un moyen de séparation par gravité dont les caractéristiques géométriques de séparation sont réglables au cours
de ladite opération de séparation.
La figure 2 représente une installation de séparation selon un exemple de réalisation conforme à l'invention. Cette installation reprend les mêmes éléments que ceux précédemment décrits dans l'état de la technique mais ne
possède plus de vannes by-pass à l'entrée du séparateur 4.
Un capteur de turbidité est placé sur la conduite d'évacuation 8 de la phase aqueuse, tandis qu'un capteur sur la conduite d'évacuation 7 permet de
déterminer le pourcentage d'eau dans l'huile sortant du séparateur 4.
La figure 3 représente un exemple de réalisation d'un séparateur 4 selon une installation de séparation conforme à l'invention. Ce séparateur 4 est du type à décantation des phases par gravité. A titre d'exemple, ce séparateur 4 possède une forme sensiblement cylindrique, de la taille d'une citerne
destinée à être transportée par camion.
Le séparateur 4 peut traiter un effluent dont les caractéristiques sont les suivantes: - au début de la phase de transition, l'effluent se compose de très peu d'hydrocarbures gazeux. La majeure partie du séparateur doit donc être dédiée à la séparation de la phase liquide- liquide, tandis que la place laissée à la phase gazeuse peut être minime. De plus, la majeure partie de la phase liquide-liquide est elle-même composée essentiellement d'eau, très peu
d'huile surnagera donc sur ladite phase.
- à la fin de la phase de transition et pendant la phase de séparation, l'effluent se compose majoritairement d'huile et de gaz. Par contre, le pourcentage d'eau dans l'effluent a considérablement diminué. Il faut donc prévoir dans le séparateur un maximum de place pour la phase d'huile puis
pour la phase de gaz.
Le séparateur selon l'installation de séparation conforme à l'invention permet de répondre à ces exigences. En effet, les caractéristiques géométriques de séparation du séparateur 4 sont réglables en fonction de la composition de l'effluent. Ainsi, quelle que soit l'évolution de la répartition volumique des différentes phases de l'effluent en fonction du temps, le séparateur s'adapte continuellement à ladite répartition afin de séparer, par différences de
densités, lesdites phases.
Des exemples de réalisation d'un séparateur conforme à l'invention sont représentés aux figures 3 à 5. La figure 3 représente un exemple de séparateur 4 muni d'une plaque de séparation 6 dont la hauteur est réglable en fonction de la composition de l'effluent. Cette plaque de séparation 6 se compose d'un support 6a et de différentes plaquettes télescopiques 6b, se déployant
verticalement vers le haut du séparateur 4.
Les plaquettes 6b peuvent donc se déployer graduellement de manière à former une plaque de séparation à hauteur variable. La séparation se fait, comme connu selon l'état de la technique, par débordement de la phase d'huile au-dessus de la plaque de séparation 6. De ce fait, plus on déploie la plaque de séparation télescopique, plus on autorise un haut niveau d'eau et un
temps de rétention important de l'effluent dans le séparateur.
Une conduite 8 d'évacuation de la phase aqueuse se situe en amont de la plaque de séparation télescopique. Une conduite de récupération 4a, liée à
ladite conduite d'évacuation 8 se trouve en partie basse du séparateur.
Ensuite, la phase aqueuse est éventuellement dirigée vers une installation de
retraitement de l'eau connue en soi.
Une conduite d'évacuation de l'huile 7 se situe en aval, de l'autre côté de la plaque de séparation télescopique 6. Une conduite de récupération 4b des hydrocarbures, liée à la conduite d'évacuation 7, se situe également en partie
basse du séparateur 4.
Hormis le réglage de la plaque de séparation, on peut également régler le débit d'eau envoyé vers la conduite d'évacuation 8 de telle sorte que le niveau des phases liquides n'excède pas la hauteur de la plaque télescopique de séparation 6. De même, on peut réguler le débit d'huile envoyé vers le brûleur 5 de telle sorte qu'à l'intérieur du séparateur ladite huile puisse toujours s'écouler par débordement au-dessus de la plaque télescopique de
séparation 6.
Typiquement, au début de la phase de transition, le pourcentage d'eau étant particulièrement élevé dans l'effluent, la plaque de séparation sera à sa hauteur maximale. Cette caractéristique géométrique du séparateur, et la régulation du débit d'eau vers l'installation de traitement, assurera un temps maximal de rétention de l'eau et donc une séparation de la phase aqueuse et
de la phase d'huile particulièrement efficace.
Par la suite, le pourcentage d'eau diminue dans l'effluent tandis que le pourcentage d'huile augmente. On réduira alors progressivement la capacité du compartiment réservé à l'eau, c'est-à-dire la hauteur de la plaque
télescopique de séparation 6.
La figure 4 représente un autre exemple de séparateur selon une installation de séparation conforme à l'invention. Selon cet exemple de réalisation, la phase aqueuse comme la phase d'huile peuvent s'étendre sur toute la longueur du séparateur 4. Cette solution permet d'accroître la capacité de
rétention d'eau du séparateur 4.
La conduite de récupération 4a de la phase aqueuse se situe en partie basse du séparateur 4, sensiblement à l'extrémité opposée au conduit d'admission de l'effluent à l'intérieur dudit séparateur. De cette manière; cette conduite de récupération 4a, se situe dans une zone o la séparation entre les deux phases liquides de l'effluent est optimale. Afin d'éviter tout phénomène de turbulences, ce qui gênerait la séparation des phases liquides, une chicane 4c, à titre d'exemple, est placée juste au-dessus de la conduite de récupération 4a de l'eau. La conduite 7 d'évacuation de la phase d'huile se trouve également en partie basse du séparateur 4. Une conduite de récupération 4b est liée à cette conduite 7 d'évacuation. Cette conduite de récupération 4b se compose d'un û tube télescopique comportant des cylindres coaxiaux capables de s'étendre progressivement les uns au-dessus des autres, verticalement du haut vers le bas, à l'intérieur du séparateur 4. La conduite de récupération 4b se termine par une bouche d'aspiration 15, placée sensiblement au milieu de la phase d'huile. La figure 5 représente un exemple préféré de réalisation d'un séparateur selon
une installation de séparation conforme à l'invention.
Dans cet exemple de réalisation, la conduite de récupération 4b de la phase d'huile est un soufflet de forme sensiblement cylindrique, en matériaux souples tels des matériaux plastiques. Pour des questions d'encombrement liées à la matière du soufflet 4b dans l'exemple de réalisation décrit, ce dernier peut s'étendre entre 30% de la hauteur du séparateur 4, tandis qu'une fois totalement détendu, il possède une hauteur représentant sensiblement 65% de la hauteur dudit séparateur 4. En partie terminale du soufflet 4b se
situe une bouche d'aspiration 15.
L'utilisation d'un soufflet souple présente de nombreux avantages: c'est un système léger et peu onéreux et qui de plus ne pose pas les problèmes
d'étanchéité et de coulissement d'un système de déploiement télescopique.
On prévoira avantageusement un dispositif de guidage, constitué par exemple
de quatre tuteurs.
l 2808455 La conduite de récupération 4b est actionnée par tout type de dispositifs
connus de cet art, notamment pneumatiques, électriques ou hydrauliques.
Le séparateur 4 décrit dans cet exemple préféré de réalisation mais aussi dans les exemples de réalisation précédents, ainsi qu'une boucle de régulation de la hauteur du soufflet (ou des moyens télescopiques selon les autres exemples), et la régulation des débits de la phase aqueuse et de la phase d'huile en sortie de séparateur, permettent d'adapter l'installation de
séparation à toute composition de l'effluent tout au long de la phase de tests.
En effet, quel que soit le ratio triphasique de cet effluent, le réglage des caractéristiques géométriques telles la hauteur de la plaque de séparation ou la hauteur de la conduite de récupération 4b, permet le traitement efficace de
l'effluent par le séparateur.
De plus, en ne changeant pas de manière fondamentale les pièces constitutives d'une installation de séparation connue dans l'état de la technique, l'installation de séparation selon l'invention est particulièrement
économique et facilement réalisable.
Enfin, la régulation de la hauteur de la prise d'huile (ou de débordement) permet également de faire varier les temps de rétention de l'effluent dans le séparateur et donc d'optimiser ces derniers pour assurer en sortie de l'installation de séparation une eau quasi pure et une consommation totale des
hydrocarbures par les torches.
Comme précédemment indiqué, la régulation du positionnement des plaquettes de séparation, de la conduite de récupération 4b, comme l'ajustement des débits d'eau et d'huile envoyés vers les conduites d'évacuation 7 et 8 sont asservis à une boucle de régulation dont le principe
sera exposé en référence à la figure 6.
Dans la mesure o l'installation de séparation selon l'invention permet de régler les caractéristiques géométriques de la séparation tout au long du déroulement de cette dernière, la hauteur de la plaque de séparation ou de la conduite de récupération de l'huile 4b s'adapte aux changements de composition de l'effluent entrant dans le séparateur. Une méthode de régulation automatique est donc mise en place, sur la base de données
collectées à l'entrée et à la sortie du séparateur.
Le principe de cette méthode de régulation repose sur les points suivants: - un volume minimal du séparateur doit être alloué à chaque phase afin
d'obtenir un temps de rétention efficace pour chacune d'elles.
- la somme de la hauteur de chacune des phases est forcément
inférieure ou égale à la hauteur totale du séparateur.
L'optimisation du procédé de séparation consiste donc à trouver la répartition optimale entre chaque phase, quelle que soit la proportion desdites phases dans l'effluent en sortie de puits, afin de remplir la totalité de la hauteur du séparateur, tout en assurant un temps de rétention suffisant pour que la
séparation des phases de l'effluent soit la plus efficace.
L'attribution des volumes dans le séparateur 4 est déterminée par l'importance donnée à l'une ou l'autre des phases mais également par les
débits de ces dernières.
Cette attribution peut se faire de différentes manières: - on peut décider de donner à chaque phase une importance égale et le
volume du séparateur est également réparti entre les trois phases.
- on peut également intervenir sur le procédé afin de favoriser l'une ou l'autre
des phases.
- on peut enfin déterminer automatiquement les volumes des phases à partir de paramètres en sortie de séparateur comme la proportion d'eau dans l'huile
et la proportion d'huile dans l'eau.
On initialise l'attribution de la proportion du séparateur 4 alloué à chaque phase. Une boucle de vérification de la hauteur globale de la phase liquide ainsi que de la hauteur de l'interface entre les deux phases d'eau et d'huile, permet d'ajuster en permanence ces niveaux mais aussi de connaître
précisément leurs positions dans le séparateur.
A partir de ces données, on règle de manière optimale la position de la
conduite de récupération 4b de l'huile.
Comme représenté à la figure 6, il faut à un gaz une certaine section de passage pour éliminer les particules liquides en suspension, avant d'atteindre la conduite d'évacuation des gaz. Cet espace minimal détermine l'espace
maximal que peuvent occuper les phases liquides, espace qui sera noté Lmax.
Une première boucle de calcul permet de déterminer la valeur de Lmax. Cette boucle prend en compte les dimensions du séparateur, la pression régnant
dans ce dernier et le débit de la phase gazeuse en sortie de séparateur.
Les temps de rétention des liquides sont fixés par défaut pour l'eau et l'huile.
Une seconde boucle de calcul détermine la hauteur d'eau minimale correspondant à deux minutes de rétention- hauteur qui est notée Imin. Cette boucle de calcul prend en compte le débit d'eau en sortie de séparateur, le
temps de rétention de l'eau et les dimensions du séparateur.
La boucle de calcul compare alors le niveau Imin obtenu avec un niveau Imin de référence, préalablement introduit. Dans le cas o le Imin calculé serait inférieur au Imin de référence, on garde la valeur du Imin de référence. Dans le cas contraire, on garde la valeur du Imin calculé. Dans cet exemple de réalisation, pour des questions pratiques de dimensionnement, on a choisi un Imin de référence représentant environ 10% de la hauteur totale du séparateur. Une troisième boucle de calcul détermine la hauteur d'huile minimale correspondant au temps de rétention donné par défaut - hauteur qui est notée OLmin. Cette boucle de calcul prend en compte le débit d'huile en sortie de
séparateur, le temps de rétention de l'huile et les dimensions du séparateur.
La boucle de calcul compare alors le niveau OLmin obtenu avec un niveau OLmin de référence, préalablement introduit. Dans le cas o le OLmin calculé serait inférieur au OLmin de référence, on garde la valeur du OLmin
de référence. Dans le cas contraire, on garde la valeur du OLmin calculé.
Dans cet exemple de réalisation, pour les mêmes raisons que précédemment, on a choisi un OLmin de référence représentant 10% de la hauteur totale du séparateur. En toute logique, le séparateur triphasique doit donc vérifier l'équation déterminant son enveloppe opérationnelle: Imin + OLmin < Lmax L'espace libre est attribué dans le séparateur entre une, deux ou trois phases, en fonction de la nature de l'effluent et de la priorité que l'on veut donner
dans la séparation.
Une première orientation consiste à privilégier isolément l'une ou l'autre des phases de l'effluent: Dans les cas o on souhaite privilégier la phase aqueuse, la totalité de l'espace libre dans le séparateur est alloué à l'eau. Dans ce cas, on augmente le temps de rétention de l'eau. Les données dans le séparateur sont alors les suivantes:
Isp étant le niveau de l'interface entre les deux phases liquides: Isp = Lmax -
Olmin. Dans ce cas, le niveau des phases liquides (Lsp) est: Lsp = Lmax De la même manière, si l'on donne la priorité à la phase d'huile, on maximise
le temps de rétention de la phase d'huile, sans interférer sur les autres phases.
Dans ce cas, Isp = Imin et Lsp = Lmax s Enfin, si on privilégie la phase gazeuse, les points de fonctionnement sont les
suivants: Isp = Imin et Lsp = Imin + Olmin.
Dans un autre cas de figure, on peut privilégier simultanément les phases liquides d'eau et d'huile. L'espace disponible est alors réparti entre les deux phases, en maintenant les caractéristiques des deux phases en terme de temps de rétention et de débit en sortie de séparateur. La hauteur de l'interface entre les deux phases sera donc calculée en fonction de ces caractéristiques de fonctionnement. Dans un autre cas o on choisit de privilégier les phases d'huile et de gaz, l'espace disponible dans le séparateur est réparti de manière égale entre les deux phases. Il en sera de même si on privilégie la phase d'eau et la phase d'huile. Finalement, dans les cas o aucune des phases n'est particulièrement privilégiée, un tiers de l'espace encore disponible dans le séparateur est alloué à la phase gazeuse tandis que le restant est attribué aux deux phases liquides. Après détermination des points de fonctionnement dans le séparateur, le procédé de séparation conforme à l'invention est régulé par la prise en compte des mesures effectuées par le capteur de turbidité sur la conduite d'évacuation d'eau et le détecteur d'eau sur la conduite d'évacuation
d'huile.
D'après ces mesures, trois coefficients sont affectés aux phases d'eau, d'huile et de gaz. Ces coefficients servent à pondérer les calculs de la hauteur du niveau de liquides dans le séparateur et de la hauteur de l'interface entre les
deux phases liquides.
Le procédé de régulation de l'installation conforme à l'invention va, à partir de ces données, régler les caractéristiques géométriques du séparateur, i.e.; la hauteur de la plaque de séparation ou le positionnement de la bouche d'aspiration. Cet algorithme part des valeurs de Isp et Lsp précédemment calculées. Ensuite, l'algorithme va positionner la bouche d'aspiration (ou de la plaque de séparation) au centre des deux valeurs Isp et Lsp. Ensuite, l'algorithme va réguler la position de cette bouche. Pour ce faire, il prend la valeur donnée par le testeur de pureté sur la conduite d'évacuation d'huile et la compare à des valeurs arbitraires de pourcentages d'eau dans l'huile (toujours compatibles avec les capacités du brûleur), par exemple 25% et %. Dans le cas o le pourcentage d'eau dans l'huile est supérieur à 25%, le dispositif d'actionnement de la conduite de récupération ou de la plaque de séparation se déclenche de manière à augmenter la hauteur de ladite bouche, par exemple jusqu'à 5% sous Lsp. Ensuite, l'algorithme reboucle sur la comparaison des données de pourcentages d'eau dans l'huile avec les valeurs références. Dans le cas o la teneur en eau dans l'huile serait inférieure à %, le dispositif d'actionnement se déclenche pour descendre la bouche
d'aspiration jusqu'à 5% au-dessus de Isp.
De cette manière, le procédé de régulation conforme à l'invention permet le réglage en continu, au cours de la séparation, des caractéristiques géométriques de séparation du séparateur. Ces caractéristiques sont donc réglées de telle sorte que le pourcentage d'eau dans l'huile dirigée vers les brûleurs soit toujours compris entre 20 et 25%, ce qui permet également de
minimiser la quantité d'eau à rejeter ou à traiter.
L'installation et le procédé selon l'invention sont donc particulièrement efficaces pour la séparation d'un effluent dont le ratio multiphasique varie dans le temps. On assure alors un traitement efficace dudit effluent, sans générer de pollution de l'environnement, ni de stockage de déchets non traités. Le procédé de séparation conforme à l'invention permet de supprimer les vannes by-pass à l'entrée du séparateur selon les installations dans l'état de la
technique. On obtient donc une continuité dans le procédé de séparation.
Enfin, le procédé de séparation selon l'invention permet de réduire les coûts de traitement en rendant inutile la mise en place d'une installation de retraitement séparée pour l'effluent pendant la phase de transition ou en
prévoyant pour cette même phase des conteneurs de décantation séparés.

Claims (10)

    Revendications
  1. [1] Installation pour la séparation d'un effluent formé d'un mélange fluide multiphasique, caractérisée en ce que ladite installation comporte un moyen de séparation (4) par gravité dont les caractéristiques géométriques de
    séparation sont réglables au cours de ladite opération de séparation.
  2. [2] Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des conduites d'évacuation (7, 8, 11) pour chaque phase liquide de l'effluent, chacune desdites conduites comportant des moyens de mesure du
    pourcentage résiduel de la phase dissociée.
  3. [3] Procédé pour la séparation par gravité d'un effluent, formé d'un mélange fluide multiphasique, caractérisé par le fait qu'on règle les caractéristiques géométriques de séparation du séparateur (4) en fonction de
    l'évolution de la composition multiphasique de l'effluent dans le temps.
  4. [4] Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit procédé permet de privilégier alternativement les phases de l'effluent, prises
    séparément ou en combinaison.
  5. [5] Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les points de fonctionnement dudit procédé sont la hauteur des phases liquides (Lsp) et la hauteur de l'interface (Isp) entre lesdites phases liquides à l'intérieur du
    séparateur (4).
  6. [6] Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on détermine l'importance de chaque phase dans l'effluent, et on mesure le débit des phases liquides en sortie du séparateur afin d'initialiser le calcul des niveaux
    des points de fonctionnement.
  7. [7] Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on privilégie les deux phases liquides, à titre d'exemple de l'eau et de l'huile, et on initialise le calcul du niveau de l'interface (Isp) entre lesdites phases liquides en tenant compte des temps de rétention et des débits des phases en sortie de séparateur
    (4).
  8. [8] Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on mesure en sortie de séparateur (4) le pourcentage de la phase d'huile dans la phase aqueuse sortante et le pourcentage de la phase aqueuse dans la phase d'huile
    sortante afin d'affecter à chaque phase un coefficient de pondération.
  9. [9] Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une boucle de régulation des points de fonctionnement ajuste, tout au long dudit procédé de séparation, la valeur desdits points de fonctionnement, en tenant compte des
    coefficients de pondération de chaque phase.
  10. [10] Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on modifie les caractéristiques géométriques de séparation du séparateur (4) en fonction de
    la valeur des points de fonctionnement.
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