FR2899288A1 - Procede et dispositif pour la compression d'un fluide multiphasique - Google Patents
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Abstract
L'invention a pour objet un procédé d'augmentation de la pression d'un fluide multiphasique liquide / gaz, ainsi qu'un procédé de compression d'un fluide gazeux comprenant :(b1) l'entraînement du fluide gazeux au moyen d'un liquide moteur, de manière à obtenir un mélange sous pression de gaz et de liquide moteur ;(b2) la séparation du mélange sous pression obtenu à l'étape précédente de manière à obtenir d'une part un gaz comprimé et d'autre part un liquide auxiliaire.L'invention a encore pour objet des dispositifs à cette fin.Application à la production d'hydrocarbures.
Description
PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA COMPRESSION D'UN FLUIDE MULTIPHASIQUE
DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne un procédé permettant de comprimer un fluide multiphasique, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. L'invention est plus particulièrement destinée à être utilisée dans le cadre de la production d'hydrocarbures, notamment off-shore. ARRIERE-PLAN TECHNIQUE Dans une installation classique de production d'hydrocarbures, notamment off-shore, le réservoir naturel ou gisement d'hydrocarbures se situe dans le sous-sol. Il s'agit d'un volume de roche poreuse comprenant majoritairement des hydrocarbures à l'état gazeux et / ou liquide et de l'eau salée. Un ou plusieurs puits sont forés pour permettre l'acheminement des fluides depuis le réservoir jusqu'aux installations de surface.
On dit que la production d'hydrocarbures est éruptive lorsque la pression du fluide est suffisante au sein du gisement pour permettre une remontée naturelle dans le puits et une arrivée des effluents aux unités d'exploitation en surface. Cependant, dans la plupart des cas, le caractère éruptif est absent au moins pendant une partie de la durée d'exploitation, notamment en fin de production. Il est alors nécessaire de comprimer artificiellement les fluides afin de permettre leur remontée à la surface et d'opérer à une pression requise.
Or, les moyens classiques de relèvement de la pression sont adaptés pour traiter uniquement un fluide monophasique, c'est-à-dire un gaz ou un liquide, mais ils ne sont pas adaptés au traitement d'un fluide multiphasique
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tel qu'un effluent pétrolier. Ainsi, on connaît des pompes susceptibles de relever la pression d'un liquide sans gaz, et des compresseurs susceptibles de relever la pression d'un gaz sans liquide.
Afin de relever la pression d'un fluide multiphasique de type effluent pétrolier, il est donc nécessaire de procéder à une séparation des phases liquide et gazeuse préalablement à leur traitement, respectivement par une pompe et un compresseur. Traditionnellement, la séparation des phases s'effectue au moyen d'un ballon ou capacité, c'est-à-dire d'une unité de grand volume dans laquelle le gaz et le liquide se séparent par gravité. Cependant, la pression d'opération dans un système de ce type reste limitée en raison du grand volume d'un ballon de séparation : en effet, travailler à forte pression supposerait de concevoir un ballon à enveloppe très épaisse. Ce système traditionnel présente également un certain nombre d'inconvénients sur le plan de l'encombrement et de la sécurité. Il est en particulier indispensable de prévoir des moyens de dépressurisation de sécurité tels que soupapes, évents ou torches. D'autres systèmes existants sont les installations dites WELLCOM de CALTec, qui prévoient une compression des effluents d'hydrocarbures issus de puits à basse pression au moyen d'effluents d'hydrocarbures issus de puits à haute pression, et ce au sein de pompes à jet ou éjecteurs. Une séparation dans un séparateur compact est prévue dans le cas où les effluents sont multiphasiques, afin de comprimer d'une part le liquide avec le liquide et éventuellement d'autre part le gaz avec le gaz. En cas d'absence de puits à haute pression, la partie liquide peut être comprimée avant de servir à son tour à augmenter la pression de la partie gazeuse dans une pompe à jet. Dans le document SPE 48934 (Carvalho et al., SPE Annual Technical Conference and Exhibition, septembre 1998) est décrite la combinaison d'une pompe électrique submersible (ESP) et d'une pompe à jet dans un puits d'hydrocarbures. L'ESP comprime les hydrocarbures liquides,
C:\ Documents and Settings\fp,BureauA24363-060328_doc - 28/03/06 - 2/36 et les hydrocarbures gazeux sont entraînés au moyen de la pompe à jet par les hydrocarbures liquides comprimés. Par ailleurs, le document WO 2006/010765 décrit un système qui comporte un séparateur en ligne en amont de compresseurs distincts pour le gaz, l'huile et l'eau. Le temps de séjour des fluides dans le séparateur est court, si bien que ce système n'est pas bien adapté au fonctionnement en régime bouchon. Un autre inconvénient de certains des systèmes susmentionnés est lié à la transmission mécanique qui intervient de part et d'autre des parois des enceintes pour exercer des forces sur les fluides, ladite transmission posant un problème éventuel de sécurité. Outre ces systèmes de compression séparée, d'autres dispositifs existent, qui permettent de relever la pression d'un fluide multiphasique sans séparation des phases du fluide. Il s'agit par exemple des pompes multiphasiques. Cependant, ces dispositifs restent complexes et coûteux. En effet, ils nécessitent des prétraitements du fluide d'entrée pour garantir une proportion de liquide minimale, ainsi que des équipements de réfrigération, lesquels nécessitent alors des équipements de sécurité. Il s'agit de technologies encombrantes, massives, dont la mise en oeuvre entraîne un processus lourd de définition et de fabrication. Leur utilisation nécessite de plus une maintenance complexe. Elles comportent en outre souvent des joints tournants (garnitures mécaniques), qui sont des sources possibles de fuites de gaz. Il existe donc un besoin d'un procédé et d'un dispositif de mise en œuvre aisée, qui permettent de comprimer un fluide multiphasique jusqu'à une pression élevée et qui ne présentent pas les inconvénients mentionnés ci-dessus. En particulier il existe un besoin de pouvoir adapter la capacité du dispositif à l'évolution du gisement. C:ADocutnents and Settings\fpVBureauA24363--060328.doc - 28/03/06 - 3/36
RESUME DE L'INVENTION L'invention a pour objet un procédé d'augmentation de la pression d'un fluide multiphasique liquide / gaz, comprenant les étapes suivantes : (a) dans un premier module, séparation d'un fluide multiphasique liquide / gaz de manière à obtenir une fraction liquide et une fraction gazeuse, et compression de ladite fraction liquide de manière à obtenir une fraction liquide comprimée; (b) dans un second module, compression de la fraction gazeuse obtenue à l'étape (a), de manière à obtenir une fraction gazeuse comprimée; dans lequel l'étape (b) comprend les sous-étapes suivantes . (bl) entraînement de la fraction gazeuse obtenue à l'étape (a) au moyen d'un liquide moteur, de manière à obtenir un mélange sous pression de fraction gazeuse et de liquide moteur ; (b2) séparation du mélange sous pression obtenu à l'étape précédente de manière à obtenir d'une part une fraction gazeuse comprimée et d'autre part un liquide auxiliaire. Selon un mode de réalisation, la séparation de l'étape (a) et la séparation de l'étape (b2) s'effectuent au moins en partie dans des tuyaux verticaux ou inclinés, de préférence sensiblement en totalité. Selon un mode de réalisation, la séparation de l'étape (a) et la séparation de l'étape (b2) s'effectuent au moins en partie dans des faux puits, de préférence sensiblement en totalité. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre la sous-étape suivante : (b3) compression du liquide auxiliaire obtenu à l'étape (b2), de manière à fournir le liquide moteur de l'étape (bl). Selon un mode de réalisation, la compression de la fraction liquide à l'étape (a) et/ou la compression du
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liquide auxiliaire à l'étape (b3) s'effectuent avec des moyens de pompage immergés. Selon un mode de réalisation, dans lequel l'étape (a) est précédée d'une étape de pré-séparation du fluide multiphasique liquide / gaz. Selon un mode de réalisation, chaque séparation inclut une séparation dynamique effectuée au moins en partie par effet centrifuge. Selon un mode de réalisation, dans le procédé selon 1.0 l'invention: - la fraction gazeuse obtenue à l'étape (a) est à une pression comprise entre 0 et 200 bars absolus ; - la fraction gazeuse comprimée obtenue à 15 l'étape (b) est à une pression comprise entre 1 et 500 bars absolus. Selon un mode de réalisation, la fraction liquide comprimée obtenue à l'étape (a) est à une pression comprise entre 1 et 500 bars absolus. 20 Selon un mode de réalisation, le liquide moteur est à une pression comprise entre 10 et 600 bars absolus. Selon un mode de réalisation, le fluide multiphasique est initialement à une pression comprise entre 0 et 200 bars absolus. 25 Selon un mode de réalisation, les étapes (a), (bl), (b2) et éventuellement (b3) sont effectuées à une température comprise entre 5 et 350 C. Selon un mode de réalisation, le fluide multiphasique peut s'écouler en régime bouchon. 30 Selon un mode de réalisation, le liquide compris dans le fluide multiphasique liquide / gaz est une émulsion. Selon un mode de réalisation, le procédé selon l'invention comprend en outre l'étape suivante : (d) combinaison de la fraction liquide comprimée 35 obtenue à l'étape (a) et de la fraction gazeuse comprimée obtenue à l'étape (b) pour obtenir un fluide multiphasique comprimé. C_ADocuments and Settings\fpABureauA24363--060328doc - 28/03/06 - 5/36
L'invention a encore pour objet un procédé de compression d'un fluide gazeux comprenant : (bl) l'entraînement du fluide gazeux au moyen d'un liquide moteur, de manière à obtenir un mélange sous pression de gaz et de liquide moteur ; (b2) la séparation du mélange sous pression obtenu à l'étape précédente de manière à obtenir d'une part un gaz comprimé et d'autre part un liquide auxiliaire ; dans lequel la séparation de l'étape (b2) s'effectue au moins en partie dans un faux puits, de préférence sensiblement en totalité. Selon un mode de réalisation, le procédé selon l'invention comprend en outre la sous-étape suivante : (b3) compression du liquide auxiliaire obtenu à l'étape (b2), de manière à fournir le liquide moteur de l'étape (bl). Selon un mode de réalisation, la compression du liquide auxiliaire à l'étape (b3) s'effectue avec des moyens de pompage immergés.
Selon un mode de réalisation, la séparation inclut une séparation dynamique effectuée au moins en partie par effet centrifuge. Selon un mode de réalisation, la fraction gazeuse comprimée obtenue à l'étape (b2) est à une pression comprise entre 1 et 500 bars absolus. Selon un mode de réalisation, le liquide moteur est à une pression comprise entre 10 et 600 bars absolus. Selon un mode de réalisation, le fluide gazeux est initialement à une pression comprise entre 0 et 200 bars absolus. Selon un mode de réalisation, les étapes (bl), (b2) et éventuellement (b3) sont effectuées à une température comprise entre 5 et 350 C. Avantageusement, le fluide multiphasique ou gazeux traité dans les procédés selon l'invention est un effluent d'hydrocarbures. C:\Documents and Senings\fp\Bureau'24363--060328_doc - 28/03/06 - 6/36 Selon un mode de réalisation, la fraction gazeuse du fluide multiphasique ou le fluide gazeux contient de l'H2S et/ou du CO2. L'invention a encore pour objet un procédé de production d'hydrocarbures, comprenant les étapes suivantes: -prélèvement d'un fluide multiphasique liquide / gaz issu d'un gisement d'hydrocarbures, dans lequel le liquide est une émulsion ; - augmentation de la pression dudit fluide multiphasique selon le procédé selon l'invention décrit précédemment, afin d'obtenir un fluide multiphasique d'hydrocarbures comprimé.
Selon un mode de réalisation, ledit gisement d'hydrocarbures est un gisement sous-marin. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend à la suite l'étape supplémentaire de : - séparation du fluide multiphasique d'hydrocarbures comprimé en une partie liquide et une partie gazeuse. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend à la suite l'étape supplémentaire de : - séparation de la partie liquide en hydrocarbures liquides d'une part et en eau d'autre part. Selon un mode de réalisation, la fraction gazeuse du fluide multiphasique ou le fluide gazeux contient de l'H2S et/ou du CO2.
L'invention a encore pour objet un dispositif de compression d'un fluide multiphasique liquide / gaz, comprenant . au moins un premier module comprenant : une première unité de séparation et de compression liquide (20) ; - au moins un second module comprenant : un éjecteur (33) ;
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un séparateur (34) connecté en sortie de l'éjecteur (33) ; une conduite d'amenée (32) de liquide moteur, connectée en entrée de l'éjecteur (33) ; une conduite d'amenée (25) de fraction gazeuse comprimée et une conduite d'amenée (24) de liquide auxiliaire connectées en sortie du séparateur (34) ; - au moins une conduite d'amenée (il) de fluide multiphasique liquide / gaz, qui alimente le premier module ; - au moins une conduite de soutirage (21) de 15 fraction liquide comprimée, en sortie du premier module ; - au moins une conduite de soutirage (22) de fraction gazeuse, reliant une sortie de la première unité de séparation et de compression 20 liquide (20) du premier module à une entrée de l'éjecteur (33) du second module ; et au moins une conduite de soutirage (31) de fraction gazeuse comprimée, en sortie du second module. 25 Selon un mode de réalisation, la première unité de séparation et de compression liquide (20) et la seconde unité de séparation et de compression liquide (30) sont des tuyaux verticaux ou inclinés. Selon un mode de réalisation, la première unité de 30 séparation et de compression liquide (20) et la seconde unité de séparation et de compression liquide (30) sont des faux puits. Selon un mode de réalisation, la première unité de séparation et de compression liquide (20) est munie de 35 moyens de pompage immergés (26) et la seconde unité de séparation et de compression liquide (30) est munie de moyens de pompage immergés (38). C\Documents and Seuings\fpABureauv24363--060328.doc - 28/03/06 - 8/36 10
Selon un mode de réalisation, les moyens de pompage immergés (38) compriment le liquide auxiliaire en liquide moteur. Selon un mode de réalisation, le second module comprend en outre : - une seconde unité de séparation et de compression liquide (30), connectée en entrée à la conduite d'amenée (25) de fraction gazeuse comprimée et à la conduite d'amenée (24) de liquide auxiliaire, et connectée en sortie à la conduite de soutirage (31) de fraction gazeuse comprimée et à la conduite d'amenée (32) de liquide moteur. Selon un mode de réalisation, le premier module comprend en outre : - un séparateur (12) dont l'entrée est connectée à la conduite d'amenée (11) de fluide multiphasique ; - une conduite d'amenée (13) de pré-fraction gazeuse reliant une sortie du séparateur (12) à une entrée de la première unité de séparation et de compression liquide (20) ; - une conduite d'amenée (14) de pré-fraction liquide reliant une sortie du séparateur (12) à une entrée de la première unité de séparation et de compression liquide (20). Selon un mode de réalisation, le dispositif selon l'invention comprend en outre: - en entrée du second module, une conduite d'amenée (35) d'une réserve de liquide auxiliaire connectée en entrée de la seconde unité de séparation et de compression liquide (30) ; et - du second module vers le premier module, une conduite de transfert (36) reliant une sortie de la seconde unité de séparation et de compression liquide (30) à une entrée de la C:ADocuments and Settings\fpABureauA24363--060328.doc - 28/03/06 - 9/36 25 30 35 2899288 lo première unité de séparation et de compression liquide (20). Selon un mode de réalisation, la conduite d'amenée du fluide multiphasique (41) alimente plusieurs premiers 5 modules (43a, 43b) et chacun des premiers modules (43a, 43b) alimente en fraction gazeuse plusieurs seconds modules (47a, 47b, 47c, 47d). L'invention a encore pour objet un dispositif de compression d'un gaz, comprenant : 10 - un éjecteur (33) ; - une conduite (22) d'alimentation en gaz, connectée en entrée de l'éjecteur (33) ; - un séparateur (34) connecté en sortie de l'éjecteur (33) ; 15 - une unité de séparation et de compression liquide (30) constituée par un faux puits ; -une conduite d'amenée (25) de gaz comprimé et une conduite d'amenée (24) de liquide auxiliaire connectées en sortie du séparateur 20 (34) et en entrée de l'unité de séparation et de compression liquide (30) ; - une conduite de soutirage (31) de gaz comprimé en sortie de l'unité de séparation et de compression liquide (30); et - une conduite (32) d'amenée de liquide moteur connectée en sortie de l'unité de séparation et de compression liquide (30) et en entrée de l'éjecteur (33). Selon un mode de réalisation, l'unité de séparation et de compression liquide (30) est munie de moyens de pompage immergés (38). Selon un mode de réalisation, les moyens de pompage immergés (38) compriment le liquide auxiliaire en liquide moteur.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend en outre: - en entrée du module (30), une conduite d'amenée (35) d'une réserve de liquide
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auxiliaire connectée en entrée de la seconde unité de séparation et de compression liquide (30). L'invention a encore pour objet un dispositif de production d'hydrocarbures sous pression comprenant : - un dispositif selon l'invention décrit précédemment ; et - une installation de forage / production d'hydrocarbures (40) alimentant celui-ci.
L'invention permet de pallier les insuffisances et les inconvénients susmentionnés des techniques connues. L'invention présente notamment une ou plusieurs des caractéristiques avantageuses suivantes par rapport aux solutions existantes : Selon certains modes de réalisation, la pression maximale d'opération supportée peut être très élevée (par exemple supérieure à 200 bars), ce qui est particulièrement avantageux dans le cas d'applications sous-marines. Le procédé et le dispositif selon l'invention sont robustes et sûrs ; ils ne nécessitent ni soupape de sécurité, ni système de décompression rapide ; selon certains modes de réalisation, la sécurité du système est particulièrement favorisée par l'immersion des pompes et donc l'absence de transmission de forces mécaniques au travers des parois, ce qui permet de contenir les fluides dans une enceinte bien fermée, seuls des câbles électriques traversant les parois de celle-ci ; le système a également un faible inventaire d'hydrocarbures en surface. -Le procédé et le dispositif selon l'invention permettent de minimiser l'encombrement de l'installation, fait qui est particulièrement avantageux dans le contexte de l'exploitation off-shore. - Le procédé et le dispositif selon l'invention sont de type modulaire, ce qui implique qu'il est
C:ADocurnents and Settings\fpVBureauA24363ù060328 doc - 28/03/06 - I I/36 20 25 30 35 possible d'adapter au fil du temps les capacités de pompage et de compression selon les besoins générés par les gisements. Chaque module utilisé dans le cadre de l'invention peut en outre évoluer ou être optimisé indépendamment des autres. - Le procédé et le dispositif fournis par l'invention sont particulièrement bien adaptés à un traitement de fluide multiphasique en régime bouchon ( slug ), c'est-à-dire un régime consistant en une alternance de poches majoritairement liquides et de poches majoritairement gazeuses. - La mise en oeuvre de l'invention ne nécessite pas de moyen lourd de levage tel qu'un rig , ni pour la mise en place ni pour la maintenance, contrairement aux systèmes dans lesquels une pompe est prévue dans le puits. Le dispositif selon l'invention présente une meilleure résistance à la présence de solides dans le fluide d'entrée tels que grains de sable ou morceaux de roche. - Le dispositif selon l'invention est avantageux dans le cas de la compression de petite puissance, par exemple la compression d'un puits, l'assistance au démarrage de puits ou la compression de gaz de torche. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES La figure 1 est une représentation schématique par blocs d'un dispositif selon l'invention comprenant un premier module et un second module.
La figure 2 est une représentation schématique par blocs d'un dispositif selon l'invention comprenant deux premiers modules et quatre seconds modules. La figure 3 est une représentation schématique réaliste d'un dispositif selon l'invention comprenant un premier module et un second module. La figure 4 est une représentation schématique réaliste d'un détail du dispositif selon l'invention (essentiellement le second module du dispositif).
C:ADocuments and Settings\fpABureauA24363--060328.doc - 28/03/06 - 12/36 DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION La description qui suit illustre l'invention sans la limiter. Dans la suite, on se réfère à un exemple particulier de fluide multiphasique constitué d'hydrocarbures liquides et gazeux, et d'eau salée, et ce, dans le cadre de la production d'hydrocarbures, mais il est entendu que le dispositif et le procédé selon l'invention peuvent s'appliquer au traitement d'autres sortes de fluides multiphasiques.
Dispositif de compression d'hydrocarbures (également appelé tandem de compression) En se référant à la figure 1, à la figure 3 et à la figure 4, une première version du dispositif de compression d'hydrocarbures selon l'invention comprend deux modules : un premier module principalement destiné à séparer une fraction liquide d'une fraction gazeuse et à comprimer la fraction liquide, comprenant en particulier une unité 20 de séparation et de compression liquide ; et un second module principalement destiné à comprimer la fraction gazeuse, comprenant une unité de compression gazeuse composée d'un éjecteur 33 et d'une unité de séparation 34 et une unité 30 de séparation et compression liquide. Dans la partie amont du dispositif figure une conduite d'amenée 11 d'un fluide multiphasique, qui provient d'une unité de production 10 ou éventuellement de plusieurs unités de production dont les effluents sont collectés et rassemblés (voir figure 3). Cette conduite est reliée à un séparateur 12 compact grossier, qui appartient au premier module. Ce séparateur 12 est d'un type conventionnel. Par exemple, il peut comprendre un tuyau ou tube (horizontal ou non) doté d'une compartimentation hélicoïdale interne qui force la circulation du fluide et notamment de la fraction liquide le long de la périphérie du tuyau ou tube, par effet centrifuge. Une telle compartimentation hélicoïdale est prévue par exemple dans le système Auger, fabriqué par BP Arco. En sortie du séparateur 12, deux conduites d'amenée 13 et 14 respectivement d'une pré-fraction liquide et d'une
C_ADocuments and Settings\fpABureauA243 63ù0603 2 8_doc - 28/03/06 - 13/36 pré-fraction gazeuse alimentent l'unité 20 de séparation et de compression liquide. Il faut noter que la présence du séparateur 12, bien qu'avantageuse, est optionnelle. Il est possible de se passer du séparateur 12 et de faire en sorte que la conduite d'amenée 11 alimente directement l'unité 20. L'unité 20 peut comporter des moyens de séparation statique et / ou des moyens de séparation dynamique. Par séparation dynamique on entend ici une séparation d'une phase gazeuse et d'une phase liquide à partir d'un fluide multiphasique s'effectuant au moyen d'une circulation du fluide à une certaine vitesse. Par séparation statique , on entend ici une séparation par gravité dans laquelle la masse du fluide multiphasique demeure globalement immobile, c'est-à-dire ne subit pas de circulation ou mouvement d'ensemble. Un exemple typique de séparation statique est celui d'une séparation par gravité, au sein d'une capacité ou d'un ballon. Dans ce contexte, le fluide multiphasique est simplement stocké dans une enceinte de sorte que le gaz se concentre dans la partie supérieure de l'enceinte et le liquide dans la partie inférieure de l'enceinte De préférence, l'unité 20 comporte une combinaison de moyens de séparation statique et dynamique.
Par exemple, l'unité 20 peut être un séparateur cyclonique ou faux puits réalisé en éléments de tuyauterie de type puits. Une telle unité comporte des moyens permettant la circulation des fluides. Ainsi, lesdits moyens peuvent comprendre une connexion tangentielle (ou essentiellement tangentielle) de la (ou des) conduite(s) d'amenée de fluide multiphasique et / ou de pré-fractions gazeuse et liquide. Ainsi, la (ou les) conduite(s) d'amenée se connectent à la paroi du tube ou tuyau de l'unité 20 suivant une direction tangente ou quasi-tangente à cette paroi (selon une définition euclidienne). Par ailleurs, si l'on se place à présent dans un plan vertical, la ou les conduites d'amenée présentent de préférence une certaine inclinaison par
C ADocuments and Settings\fpABureauA24 3 63--06032 8.doc - 28!03/06 -14/36 rapport à l'horizontale (par exemple de 20 à 300). Un exemple de connexion tangentielle est représenté en détail de la figure 4 en 50. Les moyens de connexion tangentielle assurent une injection de fluide de manière substantiellement tangentielle par rapport à la paroi du tuyau ou tube, de façon à induire une circulation du fluide contre ladite paroi, par action de la force centrifuge. Ainsi le fluide a tendance à se diviser en une fraction liquide et une fraction gazeuse ; la fraction liquide a tendance à descendre vers la partie inférieure du tuyau ou tube le long de la paroi (ou périphérie) en suivant une trajectoire de type hélicoïdal autour de l'axe du tuyau ou tube, tandis que la fraction gazeuse a tendance à occuper la partie centrale du tuyau ou tube et à monter dans la partie supérieure de celui-ci. La force centrifuge exercée sur la fraction liquide le long de sa trajectoire de type hélicoïdal permet d'optimiser la séparation du liquide et du gaz. Des moyens de séparation dynamique tels que définis ci-dessus sont décrits plus en détail par exemple dans le document US 5526684. L'unité 20 peut encore comporter une chemise interne ou paroi de révolution concave, fixe ou mobile autour d'un axe central, de type conique, cylindrique ou hélicoïdale, sur laquelle le fluide multiphasique effectue sa circulation. Lorsque la chemise interne est mobile, le frottement associé à la séparation dynamique est réduit. Par ailleurs, au sein d'une telle unité 20 de type faux puits, une séparation statique s'opère également, du fait de la grande capacité d'accumulation du liquide au fond du faux puits. Ceci garantit un temps de séjour important des fluides dans l'unité 20, ce qui est particulièrement bénéfique en régime bouchon. Ainsi le système combine les avantages des deux types de séparation, statique et dynamique. L'unité 20 comprend également des moyens de compression liquide. Ces moyens de compression liquide consistent de préférence en une pompe immergée 26 dans la
C.\ Documents and Settings\fpABureauA24363ù060328 doc - 28/03/06 - 15/36 fraction liquide accumulée par gravité dans la partie inférieure de l'unité 20. La pompe peut être du type canned ou ESP (pompe électrique submersible). Ainsi, selon ce mode de réalisation, la compression liquide dans l'unité 20 ne nécessite pas de transmission mécanique au travers de la paroi de l'unité 20, mais seulement une transmission d'alimentation électrique, qui pose moins de problèmes du point de vue de l'isolement de l'intérieur de l'unité 20 vis-à-vis de l'extérieur.
La pompe 26 est adaptée pour envoyer la fraction liquide à haute pression dans une conduite de soutirage 21 de fraction liquide comprimée. En sortie de l'unité 20 est également connectée une conduite de soutirage 22 de fraction gazeuse. Cette conduite 22 peut être simplement branchée dans la partie supérieure du faux puits. La conduite 22 de soutirage de fraction gazeuse connecte l'unité 20 à un éjecteur 33. L'éjecteur 33 estégalement alimenté par une conduite d'amenée 32 de liquide moteur. Liquide moteur et fraction gazeuse se combinent au niveau de l'éjecteur, de façon à fournir un mélange comprimé. En sortie de l'éjecteur 33 est placé un séparateur 34 grossier liquide / gaz. L'éjecteur 33 peut être de type jet ejector . Il présente des avantages liés à l'absence de pièces mobiles et plus généralement des avantages de robustesse et de facilité d'opération. Le séparateur 34 est du type dynamique, éventuellement du même type que le séparateur 12 décrit ci-dessus. La séparation assurée dans l'unité 30 décrite ci-dessous peut dans certains cas être suffisante et rendre l'installation du séparateur dynamique 34 facultative. En sortie du séparateur 34 sont branchées une conduite d'amenée 25 de fraction gazeuse comprimée et une conduite d'amenée 24 de liquide auxiliaire (le liquide auxiliaire est le nom donné au liquide moteur après sa séparation d'avec la fraction gazeuse comprimée). Comme cela est représenté dans les figures 1 et 3, ces deux conduites 24, 25 alimentent une unité 30 de séparation et de compression liquide dont la conception est similaire à
C ADocuments and Settings\fpA3ureauA24363--060328doc - 28/03/06 - 16/36 celle de l'unité 20. En particulier elle est de préférence constituée par un faux puits muni d'une pompe 38, de préférence immergée. Il est également possible de prévoir que le séparateur 34 est constitué de plusieurs unités ayant chacune une fonction de séparation et étant chacune de conception telle que décrite ci-dessus, par exemple de deux unités 34a, 34b comme cela est représenté plus particulièrement à la figure 4. Dans ce cas, la première unité 34a est destinée à effectuer une première séparation entre fraction liquide auxiliaire et fraction gazeuse comprimée. En sortie de la première unité 34a est branchée une première conduite d'amenée de fraction gazeuse comprimée 25a et une conduite intermédiaire pour effectuer la liaison avec la deuxième unité 34b, qui est destinée à effectuer une deuxième séparation plus fine entre fraction liquide auxiliaire et fraction gazeuse comprimée. En sortie de la deuxième unité 34b est donc branchée une deuxième conduite d'amenée de fraction gazeuse comprimée 25b et la conduite d'amenée du liquide comprimé 24 ou bien encore une autre conduite intermédiaire dans le cas ou le séparateur comprend plus de deux unités. Chacune des conduites d'amenée 25a, 25b de fraction gazeuse comprimée est alors connectée indépendamment en entrée de l'unité de séparation et de compression liquide 30.
L'unité 30 permet d'une part d'affiner la séparation liquide / gaz entre fraction gazeuse comprimée et liquide auxiliaire qui est entamée dans le séparateur 34 ou la série de séparateurs 34a, 34b, et d'autre part de comprimer le liquide auxiliaire pour le recycler en liquide moteur.
En sortie de l'unité 30 sont branchées une conduite de soutirage 31 de fraction gazeuse comprimée, et la conduite 32 d'amenée du liquide moteur qui retourne vers l'éjecteur 33. En résumé, des moyens sont donc prévus pour réaliser une circulation en circuit fermé du liquide auxiliaire / liquide moteur entre l'unité 30, l'éjecteur 33 et le séparateur 34. Toutefois, une conduite de transfert 36 allant de l'unité 30 à l'unité 20 est prévue pour décharger du
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liquide de l'unité 30 vers l'unité 20 en cas d'excès de liquide dans le circuit fermé susmentionné. L'ouverture et la fermeture de cette conduite de transfert 36 sont régulées, par exemple par un capteur de niveau de liquide dans l'unité 30. Par ailleurs, une conduite d'amenée 35 d'une réserve de liquide auxiliaire est branchée en entrée de :L'unité 30 de sorte à alimenter l'unité 30 en liquide en cas de défaut de liquide dans le circuit fermé susmentionné. En général on utilise de l'eau de production.
L'ouverture et la fermeture de cette conduite d'amenée 35 sont régulées, par exemple par un capteur de niveau de liquide dans l'unité 30. La présence de la conduite de transfert 36 n'est pas nécessaire dans le cas où les fluides des conduites 21 et 31 sont re-mélangés (voir ci-dessous). De même la présence de la conduite d'amenée 35 n'est pas nécessaire dans le cas où le fluide multiphasique d'origine circulant dans la conduite 11 est saturé en eau. Les produits d'intérêt, à savoir la fraction liquide comprimée et la fraction gazeuse comprimée, sont récupérés au niveau des conduites de soutirage 21, 31. Ces conduites de soutirage 21, 31 alimentent des unités de traitement aval (non représentées) où il est notamment possible de prévoir de re-combiner la fraction liquide comprimée et la fraction gazeuse comprimée afin d'envoyer la fraction recombinée comprimée vers une unité de traitement aval, par exemple une plateforme, un navire ou une unité flottante de type FPSO (support flottant de production, stockage et transfert).
Le dispositif selon l'invention peut être conçu entièrement en éléments de tuyauterie. Cela permet de travailler à pression élevée (supérieure à 200 bars), contrairement à un dispositif de séparation classique simplement à base de ballon. Cette caractéristique rend le dispositif selon l'invention particulièrement adapté aux applications sous-marines où les pressions opératoires internes et externes des équipements sont élevées.
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Les tuyaux verticaux ou inclinés utilisés dans le premier module et dans le second module peuvent être forés dans le sol, posés sur le sol ou sur un fond marin. Le poids effectif de l'installation est donc minime dans le cas d'une utilisation sur une plateforme pétrolière. Toujours dans ce cas, les volumes d'hydrocarbures en place en surface sont minimes. Le dispositif selon l'invention peut donc ne pas comporter de soupape de sûreté ni de torche.
Par ailleurs les joints tournants (garnitures mécaniques) sont situés à l'intérieur des tuyaux du dispositif, si bien qu'il n'y a pas de possibilité de fuite vers l'extérieur. Ainsi, la sécurité du présent dispositif est améliorée par rapport à un dispositif traditionnel.
Le présent dispositif présente également d'autres caractéristiques améliorées par rapport aux dispositifs connus . - la maintenance est facilitée ; - il est inutile de prévoir des moyens lourds de levage pour la mise en place du dispositif ; - les différentes parties de l'installation sont à base de technologies éprouvées et robustes ; -l'emprise au sol de l'installation est minimisée, et, dans le cas d'exploitation off-shore, peu de matériel est nécessaire en surface ; - le dispositif est plus silencieux qu'un dispositif traditionnel ; - le dispositif est réfrigéré par l'eau de mer ; - le dispositif ne vibre pas en comparaison avec une unité de compression classique alternative, ce qui facilite son implémentation sur plateforme. Dispositif modulaire de production d'hydrocarbures Dans une seconde version du dispositif selon l'invention, il est prévu d'associer plusieurs premiers modules tels que définis ci-dessus et / ou plusieurs seconds modules tels que définis ci-dessus. Selon un mode de réalisation particulier représenté en figure 2, une source unique 40 de fluide multiphasique (par
C:\Documents and Senings\fpABureauA24363--060328.doc - 28/03/06 - 19/36 exemple un effluent d'un réservoir ou d'un gisement ou d'un site d'exploitation ou de production) alimente une conduite d'amenée 41 qui se divise en plusieurs conduites d'amenée secondaires 42a, 42b dont deux sont représentées à titre d'exemple sur la figure 2. Chacune des conduites d'amenée secondaires 42a, 42b alimente un premier module respectif 43a, 43b dont la conception est telle que décrite ci-dessus. Chaque premier module 43a, 43b comprend en particulier un séparateur liquide / gaz grossier (de façon optionnelle) et une unité de séparation et de compression liquide. Des conduites de soutirage 44a, 44b de fraction liquide comprimée sont respectivement prévues en sortie de chaque premier module 43a, 43b pour collecter la fraction liquide .comprimée d'intérêt. En sortie de chaque premier module 43a, 43b est prévue une conduite de soutirage 45a, 45b de fraction gazeuse respective. Chaque conduite de soutirage 45a, 45b de fraction gazeuse se divise ensuite en plusieurs embranchements respectifs 46a, 46b, 46c, 46d : sur la figure 2, on a représenté à titre d'exemple deux embranchements par conduite de soutirage de fraction gazeuse. Chaque embranchement 46a, 46b, 46c, 46d alimente à son tour un second module 47a, 47b, 47c, 47d respectif dont la conception est telle que décrite ci-dessus. En sortie de chacun des seconds modules 47a, 47b, 47c, 47d est branchée notamment une conduite de soutirage 48a, 48b, 48c, 48d respective de fraction gazeuse comprimée permettant de collecter la fraction gazeuse comprimée d'intérêt.
En aval des différentes conduites de soutirage 44a, 44b, 48a, 48b, 48c, 48d peuvent être prévus des moyens de traitement de la fraction liquide comprimée et de la fraction gazeuse comprimée et par exemple des moyens de recombinaison des deux fractions en un fluide comprimé.
Il est notable que chaque module avec son équipement est indépendant, ce qui rend possible une adaptation modulaire au cours du temps des capacités de pompage et de compression selon les besoins du gisement. Il est par
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exemple possible d'ajouter ou de supprimer des premiers modules ou des seconds modules au dispositif selon les besoins, ou de remplacer un ou plusieurs modules par un ou plusieurs modules de capacité de traitement différente. En outre les équipements constitutifs de chaque module sont classiques ce qui permet un assemblage, une mise en oeuvre ou une adaptation de l'ensemble du dispositif rapides. Procédé de compression d'hydrocarbures En se référant à nouveau à la figure 1 et à la figure 3, un effluent est prélevé d'une source, par exemple un réservoir ou gisement d'hydrocarbures 10. L'effluent entre dans le dispositif selon l'invention par la conduite d'amenée 11. Cet effluent peut être composé de liquide et de gaz.
Chacun de ces deux constituants peut être présent dans une proportion allant de 0% à 100% ; ils déterminent le nombre de premiers modules et de seconds modules nécessaires à l'application. Par ailleurs, la partie liquide du fluide est généralement un mélange d'eau et d'hydrocarbures, formant parfois des émulsions de type eau dans l'huile ou huile dans l'eau. La fraction d'huile du liquide peut être comprise entre 0 et 1. A ce stade, l'effluent est dans des gammes de température et de pression situées entre 5 C et 350 C, et entre 0 et 200 bars absolus, par exemple à une pression d'environ 40 bars et à une température d'environ 90 C. Les pressions les plus faibles peuvent correspondre à des opérations de type redémarrage de puits, dégazage d'installation ou de fluides, vidage d'annulaire... Le débit liquide en entrée du dispositif selon l'invention peut être de 1 à 50 000 m3 par jour. L'effluent passe ensuite dans le séparateur 12 qui permet de réaliser une pré-séparation grossière entre gaz et liquide. On récupère en sortie du séparateur 12 une pré-fraction liquide et une pré-fraction gazeuse, qui sont injectées via les conduites 13, 14 dans l'unité de séparation et de compression liquide 20, qui est de préférence un faux puits. Le pourcentage de gaz contenu dans la pré-fraction liquide est inférieur à 10%. Le
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pourcentage de liquide contenu dans la pré-fraction gazeuze est inférieur à 5%. La séparation entre liquide et gaz se poursuit et s'affine alors dans l'unité 20. Alternativement, l'effluent est injecté directement dans l'unité 20, sans pré-séparation. Le séparateur 12 est donc optionnel. Dans les deux cas, le liquide est entraîné par gravité vers le bas du faux puits de l'unité 20. Préférentiellement, la (ou les) entrée(s) du faux puits plaquent les fluides contre la paroi interne dudit faux puits par effet centrifuge. Il en résulte un mouvement hélicoïdal, centrifuge ou cyclonique desdits fluides qui permet d'optimiser la séparation en une fraction liquide et en une fraction gazeuse. La fraction gazeuse est récupérée vers le haut de l'unité 20 et est prélevée via la conduite 22 de soutirage de fraction gazeuse tandis que la fraction liquide s'accumule dans la partie inférieure de l'unité 20 où elle sert de charge à la pompe 26 qui envoie la fraction liquide sous pression dans la conduite 21 de soutirage de liquide comprimé. A ce stade, la pression de la fraction liquide se situe à l'aspiration de la pompe entre 0 et 200 bars, par exemple 40 bars, et au refoulement de la pompe entre 10 et 500 bars, par exemple 90 bars, laquelle pression se retrouve aussi dans la conduite 21.
La fraction gazeuse (dont la pression se situe entre 0 et 200 bars, par exemple 40 bars), est ensuite comprimée dans le second module. La compression gazeuse proprement dite a lieu dans l'éjecteur 33 selon le principe du tube de Venturi au moyen du liquide moteur, qui est dans les gammes de température de 10 à 120 C et de pression de 10 à 600 bars, par exemple 250 bars, soit 2 à 3 fois la pression de la fraction gazeuse. Le liquide moteur peut être de l'eau (par exemple de l'eau de mer), un mélange hydrocarbures / eau, ou encore tout autre fluide adéquat. On obtient en sortie de l'éjecteur 33 un mélange sous pression de fraction gazeuse et de liquide moteur. La fraction gazeuse est ensuite grossièrement séparée du liquide moteur au sein du séparateur 34, éventuellement en plusieurs étapes si le
C:\Docurnents and Settings\fpABureauA24363ù060328 doc - 28/03/06 - 22/36 23 2899288 séparateur comprend plusieurs unités 34a, 34b. Le liquide en sortie du séparateur 34 est appelé liquide auxiliaire afin de signifier qu'il est à une pression inférieure à celle du liquide moteur en entrée de 5 l'éjecteur 33. Le liquide et le gaz en sortie du séparateur 34 sont à une même pression située entre 1 et 500 bars, par exemple 90 bars. Puis la séparation entre liquide et gaz est poursuivie et optionnellement affinée au sein de l'unité 30 de séparation et de compression liquide, 10 préférentiellement selon le même principe que celui de la séparation dans l'unité 20. La fraction gazeuse comprimée est récupérée et collectée via la conduite de soutirage 31. Quant au liquide auxiliaire, il s'accumule dans la partie inférieure de l'unité 30 où il sert de charge à la pompe 38 15 (qui est de préférence complètement immergée) qui recycle ledit liquide auxiliaire en liquide moteur vers l'éjecteur 33 en le re-comprimant à une pression située entre 10 et 600 bars, par exemple 270 bars. La fraction gazeuse comprimée et la fraction liquide 20 comprimée collectées au niveau des conduites de soutirage respectives 31, 21 sont dans les gammes de température entre 5 C et 350 C, par exemple 80 C, et de pression entre 1 et 500 bars, par exemple 90 bars. Le pourcentage de gaz contenu dans la fraction liquide comprimée est 25 généralement inférieur à 10%. Le pourcentage de liquide contenu dans la fraction gazeuse comprimée est généralement inférieur à 10%. Le procédé selon l'invention est bien adapté à un fonctionnement en régime bouchon ou slug , dans lequel 30 des poches de liquide et de gaz alternent dans l'effluent, grâce aux temps de résidence importants des fluides dans les faux puits. Si le gaz entrant dans l'éjecteur 33 est saturé en eau, une purge de liquide via la conduite 36 est appropriée pour éliminer de façon continue ou ponctuelle le 35 liquide se condensant et s'accumulant dans l'unité 30. Si le gaz entrant dans l'éjecteur 33 est sous-saturé en eau, une alimentation d'appoint via la conduite 35 permet
R:\Brevets\24300\24363--060704-Version_corrigée.doc - 04/07/06 - 23/36 d'ajouter du liquide dans l'unité 30 et conserver ainsi le volume de liquide requis de fluide moteur / auxiliaire. Le refroidissement de l'ensemble de l'installation est assuré par l'air environnant ou de préférence par l'eau environnante (dans le cas d'une exploitation off-shore ou sous-marine). Il est possible de prévoir des ailettes au niveau des unités 20, 30 afin d'augmenter la surface d'échange et donc l'efficacité de la réfrigération. La température de la fraction gazeuse comprimée est choisie préférentiellement basse de façon à améliorer le rendement de la compression et réduire également les pertes de liquide auxiliaire sous forme vapeur dans le gaz comprimé. A cette fin, un complément de réfrigération peut être réalisé en refroidissant le fluide moteur ou préférablement le fluide auxiliaire avec l'air environnant, de l'eau de mer, ou de l'eau de réfrigération afin de stabiliser ou d'abaisser la température de fonctionnement du système. L'invention peut être mise en oeuvre pour comprimer un brut de production. Celui-ci peut être une huile contenant des gaz et / ou de l'eau, comme il peut être un mélange gazeux contenant des condensats liquides. Dans tous les cas, la grande sécurité du système le rend particulièrement bien adapté au traitement des effluents à forte teneur en gaz acides et / ou corrosifs et / ou toxiques, tels que l'H2S (jusqu'à 40%) ou le CO2 (jusqu'à 70%). Selon un mode de réalisation alternatif, l'invention permet également de comprimer un gaz (ou mélange gazeux) sec , ne contenant pas ou pratiquement pas de condensats liquides. Ce mode de réalisation alternatif est mis en oeuvre en supprimant le premier module et en conservant le second module. Dans ce cas, le gaz est amené directement dans l'éjecteur 33 via la conduite 22. Les différents aspects de compression à l'aide d'un liquide moteur et de séparation gaz / liquide intervenant dans le séparateur 34 et dans l'unité 30 restent inchangés par rapport à ce qui a été décrit ci-dessus. Ce mode de réalisation est adapté non seulement à la compression d'hydrocarbures gazeux mais
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également à la compression de gaz tel que l'H2S ou le COissu de fumées. C:1reocuments and Settings\fp\Bureau\24363--060328.doc - 28/03/06 - 25/36 10 15 20 25 30 35
Claims (6)
1. Procédé d'augmentation de la pression d'un fluide multiphasique liquide / gaz, comprenant les étapes suivantes . (a) dans un premier module, séparation d'un fluide multiphasique liquide / gaz de manière à obtenir une fraction liquide et une fraction gazeuse, et compression de ladite fraction liquide de manière à obtenir une fraction liquide comprimée ; (b) dans un second module, compression de la fraction gazeuse obtenue à l'étape (a), de manière à obtenir une fraction gazeuse comprimée; dans lequel l'étape (b) comprend les sous-étapes suivantes . (bl) entraînement de la fraction gazeuse obtenue à l'étape (a) au moyen d'un liquide moteur, de manière à obtenir un mélange sous pression de fraction gazeuse et de liquide moteur ; (b2) séparation du mélange sous pression obtenu à l'étape précédente de manière à obtenir d'une part une fraction gazeuse comprimée et d'autre part un liquide auxiliaire.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la séparation de l'étape (a) et la séparation de l'étape (b2) s'effectuent au moins en partie dans des tuyaux verticaux ou inclinés, de préférence sensiblement en totalité.
3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la séparation de l'étape (a) et la séparation de l'étape (b2) s'effectuent au moins en partie dans des faux puits, de préférence sensiblement en totalité. R:\Brevets\24300\24363--060704-Version_corrigée.doc - 04/07/06 - 26/36
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, comprenant en outre la sous-étape suivante (b3) compression du liquide auxiliaire obtenu à l'étape (b2), de manière à fournir le liquide moteur de l'étape (bl).
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la compression de la fraction liquide à l'étape (a) et/ou la compression du liquide auxiliaire à l'étape (b3) s'effectuent avec des moyens de pompage immergés.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, 15 dans lequel l'étape (a) est précédée d'une étape de pré-séparation du fluide multiphasique liquide / gaz. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel chaque séparation inclut une séparation dynamique effectuée au moins en partie par effet centrifuge. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel : - la fraction gazeuse obtenue à l'étape (a) est à une pression comprise entre 0 et 200 bars absolus ; - la fraction gazeuse comprimée obtenue à 30 l'étape (b) est à une pression comprise entre 1 et 500 bars absolus. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel la fraction liquide comprimée obtenue 35 à l'étape (a) est à une pression comprise entre 1 et 500 bars absolus. C_'Documents and Senings\fpABureauA24363--060328.doc - 28/03/06 - 27/36 10 20 2510. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel le liquide moteur est à une pression comprise entre 10 et 600 bars absolus. 11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel le fluide multiphasique est initialement à une pression comprise entre 0 et 200 bars absolus. 12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel les étapes (a), (bi), (b2) et éventuellement (b3) sont effectuées à une température comprise entre 5 et 350 C. 13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, dans lequel le fluide multiphasique peut s'écouler en régime bouchon. 14. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel le liquide compris dans le fluide multiphasique liquide / gaz est une émulsion. 15. Procédé selon l'une des revendications 1 à 14 comprenant en outre l'étape suivante : (d) combinaison de la fraction liquide comprimée obtenue à l'étape (a) et de la fraction gazeuse comprimée obtenue à l'étape (b) pour obtenir un fluide multiphasique comprimé. 30 16. Procédé de compression d'un fluide gazeux comprenant . (bi) l'entraînement du fluide gazeux au moyen d'un liquide moteur, de manière à obtenir un mélange sous pression de gaz et de liquide 35 moteur ; (b2) la séparation du mélange sous pression obtenu à l'étape précédente de manière à C:ADocuments and Senings\fpABureauA24363-060328.doc - 28/03/06 - 28/36 25obtenir d'une part un gaz comprimé et d'autre part un liquide auxiliaire ; dans lequel la séparation de l'étape (b2) s'effectue au moins en partie dans un faux puits, 5 de préférence sensiblement en totalité. 17. 10 18. 1.5 19. 20 20. 25 21. 30 22. 35 Procédé selon la revendication 16, comprenant en outre la sous-étape suivante : (b3) compression du liquide auxiliaire obtenu à l'étape (b2), de manière à fournir le liquide moteur de l'étape (bl). Procédé selon la revendication 17, dans lequel la compression du liquide auxiliaire à l'étape (b3) s'effectue avec des moyens de pompage immergés. Procédé selon l'une des revendications 16 à 18, dans lequel la séparation inclut une séparation dynamique effectuée au moins en partie par effet centrifuge. Procédé selon l'une des revendications 16 à 19, dans lequel : la fraction gazeuse comprimée obtenue à l'étape (b2) est à une pression comprise entre 1 et 500 bars absolus. Procédé selon l'une des revendications 16 à 20, dans lequel le liquide moteur est à une pression comprise entre 10 et 600 bars absolus. Procédé selon l'une des revendications 16 à 21, dans lequel le fluide gazeux est initialement à une pression comprise entre 0 et 200 bars absolus. 23. Procédé selon l'une des revendications 16 à 22, dans lequel les étapes (bl), (b2) et C:\Documents and Settings\fp\Bureau\24363--060328.doc - 28/03/06 -29/36éventuellement (b3) sont effectuées à une température comprise entre 5 et 350 C. 24. Procédé selon l'une des revendications 1 à 23 dans lequel le fluide multiphasique ou gazeux est un effluent d'hydrocarbures. 25. Procédé selon l'une des revendications 1 à 24 dans lequel la fraction gazeuse du fluide multiphasique ou le fluide gazeux contient de l'H2S et/ou du CO2. 26. Procédé de production d'hydrocarbures, comprenant les étapes suivantes . - prélèvement d'un fluide multiphasique liquide / gaz issu d'un gisement d'hydrocarbures, dans lequel le liquide est une émulsion ; augmentation de la pression dudit fluide multiphasique selon le procédé de la 20 revendication 15, afin d'obtenir un fluide multiphasique d'hydrocarbures comprimé. 28. Procédé selon la revendication 26, dans lequel ledit gisement d'hydrocarbures est un gisement 25 sous-marin. 29. Procédé selon la revendication 26 ou 27, comprenant à la suite l'étape supplémentaire de : - séparation du fluide multiphasique d'hydrocarbures comprimé en une partie liquide et une partie gazeuse. 29. Procédé selon la revendication 27 ou 28, comprenant l'étape supplémentaire de : -séparation de la partie liquide en hydrocarbures liquides d'une part et en eau d'autre part. C:\Documents and Settings\fp\Bureau\24363--060328.doc -28/03/06 - 30/36 10 15 30 35 5 15 20 25 30 3531 30. Procédé selon l'une des revendications 26 à 29 dans lequel la fraction gazeuse du fluide multiphasique ou le fluide gazeux contient de l'H2S et/ou du CO2. 31. Dispositif de compression d'un fluide multiphasique liquide / gaz, comprenant : - au moins un premier module comprenant : une première unité de séparation et de compression liquide (20) ; - au moins un second module comprenant : un éjecteur (33) ; un séparateur (34) connecté en sortie de l'éjecteur (33) ; une conduite d'amenée (32) de liquide moteur, connectée en entrée de l'éjecteur (33) ; une conduite d'amenée (25) de fraction gazeuse comprimée et une conduite d'amenée (24) de liquide auxiliaire connectées en sortie du séparateur (34) ; - au moins une conduite d'amenée (11) de fluide multiphasique liquide / gaz, qui alimente le premier module ; - au moins une conduite de soutirage (21) de fraction liquide comprimée, en sortie du premier module ; - au moins une conduite de soutirage (22) de fraction gazeuse, reliant une sortie de la première unité de séparation et de compression liquide (20) du premier module à une entrée de l'éjecteur (33) du second module ; et - au moins une conduite de soutirage (31) de fraction gazeuse comprimée, en sortie du second module. C .ADocuments and Senings\fpABureauA24363--060328 doc - 28/03/06 - 31/36 32. Dispositif selon la revendication 31, dans lequel la première unité de séparation et de compression liquide (20) et la seconde unité de séparation et de compression liquide (30) sont des tuyaux verticaux ou inclinés. 33. Dispositif selon la revendication 31, dans lequel la première unité de séparation et de compression liquide (20) et la seconde unité de séparation et de compression liquide (30) sont des faux puits. 34. Dispositif selon l'une des revendications 31 ou 33, dans lequel la première unité de séparation et de compression liquide (20) est munie de moyens de pompage immergés (26) et la seconde unité de séparation et de compression liquide (30) est munie de moyens de pompage immergés (38). 20 35. Dispositif selon la revendication 34, dans lequel les moyens de pompage immergés (38) compriment le liquide auxiliaire en liquide moteur. 36. Dispositif selon l'une des revendications 31 à 35, dans lequel le second module comprend en outre . - une seconde unité de séparation et de compression liquide (30), connectée en entrée à la conduite d'amenée (25) de fraction gazeuse comprimée et à la conduite d'amenée (24) de liquide auxiliaire, et connectée en sortie à la conduite de soutirage (31) de fraction gazeuse comprimée et à la conduite d'amenée (32) de liquide moteur. 37. Dispositif selon l'une des revendications 31 à 36, dans lequel le premier module comprend en outre . C:ADocuments and Settings\fpABureauA24363-060328.doc - 28/03/06 - 32/36 1.0 15 25 30 35 33 - un séparateur (12) dont l'entrée est connectée à la conduite d'amenée (11) de fluide multiphasique ; - une conduite d'amenée (13) de pré-fraction gazeuse reliant une sortie du séparateur (12) à une entrée de la première unité de séparation et de compression liquide (20) ; - une conduite d'amenée (14) de pré-fraction liquide reliant une sortie du séparateur (12) à une entrée de la première unité de séparation et de compression liquide (20). 38. Dispositif selon l'une des revendications 31 à 37, comprenant en outre : - en entrée du second module, une conduite d'amenée (35) d'une réserve de liquide auxiliaire connectée en entrée de la seconde unité de séparation et de compression liquide (30) ; et - du second module vers le premier module, une conduite de transfert (36) reliant une sortie de la seconde unité de séparation et de compression liquide (30) à une entrée de la première unité de séparation et de compression liquide (20)- 39. Dispositif selon l'une des revendications 31 à 38, dans lequel la conduite d'amenée du fluide multiphasique (41) alimente plusieurs premiers modules (43a, 43b) et chacun des premiers modules (43a, 43b) alimente en fraction gazeuse plusieurs seconds modules (47a, 47b, 47c, 47d). 40. Dispositif de compression d'un gaz, comprenant : 35 - un éjecteur (33) ; - une conduite (22) d'alimentation en gaz, connectée en entrée de l'éjecteur (33) ; C:ADocuments and Settings\fpABureauA24363--060328.doc - 28/03/06 - 33/36 10 15 20 25 30 un séparateur (34) connecté en sortie de l'éjecteur (33) ; - une unité de séparation et de compression liquide (30) constituée par un faux puits ; -une conduite d'amenée (25) de gaz comprimé et une conduite d'amenée (24) de liquide auxiliaire connectées en sortie du séparateur (34) et en entrée de l'unité de séparation et de compression liquide (30) ; - une conduite de soutirage (31) de gaz comprimé en sortie de l'unité de séparation et de compression liquide (30); et - une conduite (32) d'amenée de liquide moteur connectée en sortie de l'unité de séparation et de compression liquide (30) et en entrée de l'éjecteur (33). 41. Dispositif selon la revendication 40, dans lequel l'unité de séparation et de compression liquide (30) est munie de moyens de pompage immergés (38). 42. Dispositif selon la revendication 41, dans lequel les moyens de pompage immergés (38) compriment le liquide auxiliaire en liquide moteur. 43. Dispositif selon l'une des revendications 41 à 42, comprenant en outre : - en entrée du module (30), une conduite d'amenée (35) d'une réserve de liquide auxiliaire connectée en entrée de la seconde unité de séparation et de compression liquide (30). 35 44. Dispositif de production d'hydrocarbures sous pression comprenant . - un dispositif selon l'une des revendications 31 à 43 ; et C:\Documents and Settings\fp\Bureau\24 363--060328 doc -28/03/06 - 34/36 10 15 20 25 30- une installation de forage / production d'hydrocarbures (40) alimentant celui-ci. C.\ Documents and Settings\fp\Bureau\24363--060328.doc - 28/03/06 - 35/36
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