FR2942265A1

FR2942265A1 - Procede de conduite d'installation de production d'hydrocarbures

Info

Publication number: FR2942265A1
Application number: FR0900658A
Authority: FR
Inventors: Pierre Lemetayer
Original assignee: Total SE
Current assignee: TotalEnergies Onetech SAS
Priority date: 2009-02-13
Filing date: 2009-02-13
Publication date: 2010-08-20
Anticipated expiration: 2029-02-13
Also published as: CA2692972C; US20100288506A1; US9234410B2; FR2942265B1; CA2692972A1

Abstract

L'invention se rapporte à un procédé de conduite d'une installation de production d'hydrocarbures, l'installation comprenant - au moins une colonne de production d'hydrocarbures activée par une injection de gaz à l'aide d'une duse d'injection de gaz, et - une duse de production sur la colonne, le procédé comprenant une phase de production au cours de laquelle la position d'au moins l'une des duses est réglée par des boucles de commande en cascade, les boucles étant pilotées en fonction de paramètres de consigne évoluant de manière continue ou séquentielle.

Description

PROCEDE DE CONDUITE D'INSTALLATION DE PRODUCTION D'HYDROCARBURES

La présente invention concerne un procédé de conduite d'une installation de 5 production d'hydrocarbures. Le procédé est appliqué sur une installation comprenant une ou plusieurs colonnes de production d'hydrocarbures. Le document FR 2 783 557 concerne une méthode de conduite d'un puits de production d'hydrocarbures liquides et gazeux activé par injection de gaz. Le puits comprend au moins une colonne de production munie d'une duse en surface de sortie 10 à ouverture réglable ou variable. On injecte dans la colonne annulaire du gaz en pression, dont le débit est réglable au moyen d'une vanne de contrôle. La méthode comporte une phase de démarrage qui consiste à enchaîner les étapes suivantes : - une étape d'initiation de la production d'hydrocarbures, - une étape de mise en régime de production, 15 suivies d'une phase de production. Au cours de ces phases, on agit sur la cluse de sortie de la colonne de production concernée (si l'installation comporte plusieurs colonnes, l'action a lieu sur les diverses duses) et sur la vanne de contrôle pour maintenir la stabilité du débit des hydrocarbures produits. Ce document décrit un fonctionnement séquentiel de conduite des vannes du 20 puits. L'inconvénient d'un tel fonctionnement séquentiel est qu'il est difficile de s'adapter aux instabilités du puits engendrant une variation non désirée du débit liquide ou du débit gazeux en tête de puits. De telles instabilités allongent la durée de démarrage des puits. Par ailleurs, un inconvénient du fonctionnement décrit dans ce document est que certaines phases du fonctionnement sont régies par une 25 temporisation trop longue, ce qui retarde la phase de production. Le document EP 0 756 065 décrit un système pour contrôler la production d'hydrocarbures à l'aide d'une colonne de production qui s'étend dans un puits de production. Du gaz est injecté en fond de colonne. Le système comprend une duse à ouverture variable ou réglable, pour ajuster le débit d'hydrocarbures dans la colonne 30 de production et comprend un module de contrôle pour contrôler dynamiquement l'ouverture de la duse. Le système décrit est un système de réglage dynamique de l'ouverture de la duse, mais l'inconvénient d'un tel système est que le démarrage du puits n'est pas réalisé dans des conditions optimales. En particulier, le système décrit ne permet pas de gérer convenablement l'existence de bouchons d'hydrocarbures au 35 démarrage du puits. En effet, un système fonctionnant uniquement en continu ne permet pas d'actions franches sur les duses de production et d'injection de gaz, permettant l'expulsion des bouchons. De même, si un tel système continu dérive, il n'est pas possible de le rattraper par un mode de fonctionnement stabilisant. R 13rc^eu 2-201 2-264ù0711 15-FCO'-LG 27204--09021 I-dernnndc FRdoc - I2,0209- 1002- I.16 Le document US 6 595 294 décrit un procédé pour contrôler le débit de production d'un puits. Le puits comprend une colonne de production avec au moins une duse de production et des moyens d'injection de gaz comprenant au moins une duse d'injection de gaz. Au moins une des duses est contrôlée de manière continue au moyen d'un système de contrôle basé sur un modèle. Le système comprend un contrôleur de stabilisation basé sur un retour dynamique d'au moins un des éléments choisi parmi une mesure de pression, des températures ou des débits dans le puits. Ces pressions, températures, et débits sont effectivement stabilisés par le système de contrôle basé sur un modèle en des points d'opération spécifiés, même si le point d'opération spécifié est instable dans une boucle ouverte. Le fonctionnement décrit est un fonctionnement de réglage dynamique mais qui est basé sur l'utilisation d'un modèle mathématique. Toutefois, un fonctionnement basé sur l'usage d'un modèle comporte des inconvénients. Un inconvénient est qu'un modèle prend difficilement en compte la température des vannes au moment du démarrage. Or cette température a un effet sur la manière de démarrer le puits. Egalement, un autre inconvénient est qu'un modèle prend difficilement en compte l'état des fluides aux abords du puits qui sont imprédictibles. Ces inconvénients ne permettent donc pas de démarrer le puits dans des conditions les plus proches possible des conditions réelles du puits.

Le document Automatic Control of Unstable Gas Lifted Wells (SPE 56832, par Bard. Lemetayer et autres, 1999) décrit des procédés centrés sur la manipulation des vannes de production et d'injection de gaz. Dans cet article, les procédés sont décrits comme étant alternatifs et sont les procédés objets des brevets US 6 595 294 et FR 2 783 557.

I1 y a un besoin pour un procédé de conduite d'une installation de production d'hydrocarbures qui résolve tout ou partie de ces problèmes. Pour cela, l'invention propose un procédé de conduite d'une installation de production d'hydrocarbures, l'installation comprenant - au moins une colonne de production d'hydrocarbures activée par une injection de gaz à l'aide d'une duse d'injection de gaz, et - une cluse de production sur la colonne, le procédé comprenant une phase de production au cours de laquelle la position d'au moins l'une des duses est réglée par des boucles de commande en cascade, les boucles étant pilotées en fonction de paramètres de consigne évoluant de manière continue ou séquentielle. Selon une variante, au cours de la phase de production, la position de la cluse de production est réglée par des boucles de commande en cascade, les boucles étant R ' Bre.cis 2720027264--071 115-FC W-LG.2 7264--0902 1 I-demande FR.doc - 12.02 09 - 10.011- 2.'16 pilotées en fonction de paramètres de consigne évoluant de manière continue ou séquentielle. Selon une variante, la position de la duse de production est réglée de manière continue par les boucles de commande.

Selon une variante, au cours de la phase de production, la position de la duse d'injection de gaz est réglée de manière continue par des boucles de commande en cascade, les boucles étant pilotées en fonction de paramètres de consigne évoluant de manière continue ou séquentielle. Selon une variante, le procédé comprend, préalablement à la phase de 10 production, une phase de démarrage au cours de laquelle - la position de la duse de production est réglée de manière séquentielle et - la position de la duse d'injection de gaz est réglée de manière continue par une boucle de commande pilotée en fonction d'un paramètre de consigne évoluant de manière continue ou séquentielle. 15 Selon une variante, les boucles sont pilotées également en fonction de paramètres mesurés sur l'installation ou calculés. Selon une variante, les paramètres sont choisis dans un groupe comprenant notamment la pression en tête de colonne de production, la pression dans la colonne de production, la pression en haut de la colonne d'injection, le débit de gaz injecté 20 par la cluse d'injection de gaz, le débit de gaz au point d'injection de gaz dans la colonne de production. Selon une variante, la position de la cluse de production est réglée par les boucles de commande en outre en fonction d'une ouverture de consigne finale de la duse de production ou en fonction d'une ouverture de consigne de la duse de 25 production augmentant de manière séquentielle. Selon une variante, le procédé comprend une boucle d'ajustement continu de la pression de consigne dans la colonne de production en fonction de l'ouverture mesurée de la duse de production et d'une ouverture de référence de la duse de production. 30 Selon une variante, le procédé comprend une boucle d'ajustement continu de la pression de consigne en tête de colonne en fonction de la pression de consigne dans la colonne de production et d'une pression dans la colonne de production obtenue par calcul ou par mesure. Selon une variante, le procédé comprend une boucle d'ajustement continu de 35 l'ouverture de la duse de production en fonction de la pression de consigne en tête de colonne et en fonction de la pression mesurée en tête de colonne. Selon une variante, le procédé comprend une boucle d'ajustement d'un débit de gaz de référence en fonction de la pression de consigne au point d'injection de gaz R Rresels272002'264--0' 1 1 1 5-FCW -LG 2221, 11,112 1 I-demande FR dol: - 1 2 02 09 - IO 02 - 3, 16 dans la colonne de production et d'une pression dans la colonne obtenue par calcul ou par mesure. Selon une variante, le procédé comprend une boucle d'ajustement continu de l'ouverture de la duse d'injection de gaz en fonction du débit de gaz de référence et 5 en fonction du débit de gaz de consigne. Selon une variante, la position de la duse d'injection de gaz est réglée par les boucles de commande en outre en fonction d'un débit de gaz de consigne au point d'injection de gaz dans la colonne de production, le débit de gaz de consigne au point d'injection de gaz dans la colonne de production augmentant de manière l0 séquentielle. Selon une variante, le procédé comprend une boucle d'ajustement continu de l'ouverture de la duse d'injection de gaz en fonction du débit de gaz de consigne et en fonction du débit de gaz mesuré ou calculé au point d'injection de gaz dans la colonne de production. 15 Selon une variante, le procédé comprend en outre une boucle d'ajustement de l'ouverture de consigne maximale de la cluse de production en fonction d'une pression mesurée en aval de la cluse de production et d'une pression de référence en aval de la duse de production. Selon une variante, la duse de production d'hydrocarbures est ouverte en 20 fonction de l'ouverture la plus petite entre l'ouverture de consigne maximale et l'ouverture obtenue précédemment. Selon une variante, l'installation comprenant une pluralité de colonnes.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de 25 la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en références aux dessins qui montrent : - figure 1, une représentation schématique d'une installation de production ; - figures 2 à 4, des boucles de contrôle de production. L'invention se rapporte à un procédé de conduite d'une installation de 30 production d'hydrocarbures. L'installation comprend au moins une colonne de production d'hydrocarbures activée par une injection de gaz à l'aide d'une duse d'injection de gaz et une duse de production sur la colonne. Le procédé comprend notamment une phase de production au cours de laquelle la position d'au moins l'une des cluses est réglée par des boucles de commande en cascade. Les boucles sont 35 pilotées en fonction de paramètres de consigne évoluant de manière continue ou séquentielle. L'invention permet de conduire l'installation de manière plus précise et plus rapide que dans l'art antérieur, car une architecture de boucles de commande en cascade permet de simplifier chacune des boucles pour en augmenter la vitesse de R lires cl, 2-200 2 2t4ùU'IIIS-F(\A-LG2 -264--09021I-demanda FR duc -12'02'09-1002-4,16 réalisation, tout en prenant en compte un nombre de paramètres de consigne plus important. La figure 1 représente une installation de production d'hydrocarbures. Selon la figure 1, l'installation permet la production sur un puits d'hydrocarbures (huile et gaz). Dans la suite, on évoquera l'application à un puits, mais de manière non limitative. En effet, l'application à un puits est donnée à titre d'exemple car la description du contrôle de la production peut être appliquée à un tube de liaison entre une tête de puits se trouvant en fond de mer et une plate-forme au-dessus du niveau de la mer.

Le puits est activé par injection de gaz à partir d'une source de gaz sous pression. Le puits 1 alimente des unités aval de traitement des hydrocarbures. Le puits comprend au moins une colonne 2 (ou tubing ) de production. L'installation peut comporter plus d'une colonne. Un cuvelage 3 entoure la colonne 2. Au pied du cuvelage 3, des orifices permettent le passage des hydrocarbures depuis le sol jusque dans la colonne 2. Un espace 4 (ou casing ) est défini entre la colonne 2 et le cuvelage 3. Cet espace 4 est annulaire autour de la colonne 2. L'espace 4 est bouché avec un packer . Ceci permet d'isoler l'espace 4 du fond du cuvelage 3. Ainsi, les hydrocarbures sont canalisés vers l'intérieur de la colonne 2. I1 est aussi envisageable que l'espace 4 ne soit pas bouché, ou que l'acheminement des gaz soit réalisé par un tube fermé dédié. La figure 1 montre aussi une canalisation 15 de sortie des hydrocarbures produits. La canalisation 15 relie la partie supérieure de la colonne 2 à des unités 14 de traitement aval. Une duse 9 de production d'hydrocarbures peut être prévue sur la canalisation 15 pour contrôler le débit d'hydrocarbures. Cette duse est un orifice calibré permettant de régler le débit du puits. La duse 9 est à ouverture réglable. Un capteur 10 de mesure de la température en amont de la duse 9, délivre un signal électronique représentatif de la température en amont de la duse 9. Egalement, un capteur 11 de pression en amont de la duse 9, délivre un signal électronique représentatif de la pression en amont de la duse 9.

Une source 7 de gaz sous pression permet l'alimentation de l'espace 4. La colonne 2 comporte une pluralité de vannes 8 (81, 82, 83 à titre d'exemple) d'entrées de gaz dans la colonne 2 à partir de l'espace 4. Ces vannes correspondent à des points d'injection de gaz dans la colonne. Ces points peuvent être à différentes hauteurs ou cotes par rapport à la tête de la colonne. Une canalisation 5 permet l'injection de gaz dans l'espace 4 depuis la source 7 de gaz. Une duse 6 permet le contrôle du débit de gaz injecté. Un capteur 12 de pression en aval de la cluse 6 délivre un signal électronique représentatif de la pression en aval de cette cluse 6. Egalement, un R Btc,ets 2-200 .2-264--O'1115-FCW-LG.2 7264ù0902 1 1-den.nde FR doc. - 12;02'09- 1002-5116 capteur 13 de débit de gaz injecté, placé en amont de la duse 6, délivre un signal électronique représentatif du débit de gaz injecté. Un automate 17 comprend un module 16 programmable. L'automate 17, et en particulier le module 16, délivre des signaux de commande de la duse 9 de production et de la duse 6 d'injection de gaz. Le module 16 peut comporter une mémoire préalablement chargée par un programme de contrôle et par les données utiles à la conduite de la production, notamment toutes les valeurs prédéterminées des variables de réglage. Le module 16 assure aussi l'asservissement du débit de gaz injecté par action sur la vanne 6 en fonction des signaux délivrés par les capteurs 10, 11, 12 et 13. L'automate 17 comprend aussi un module 18 de contrôle de la production. Le module 18 permet de réaliser les corrections en cascade décrites ci-après sur les duses de production 9 et d'injection 6 à partir du traitement des valeurs mesurées ou calculées en surface et au fond.

La figure 2 représente un agencement possible de boucles du module 18 permettant notamment d'agir sur la duse 9 de production. La boucle 100 du module 18 (dite de haut niveau ) permet de réaliser l'ajustement continu d'une pression de consigne 103 dans la colonne de production en fonction de l'ouverture mesurée 101 de la duse de production et d'une ouverture de référence 102 de la duse de production. La pression de consigne 103 est ajustée de manière continue dans le sens où la valeur de cette pression de consigne 103 est modifiée en permanence. Cette boucle 100 permet d'adapter la valeur de la pression de consigne dans la colonne de production en fonction de l'état actuel de la position de la duse de production et de l'ouverture de référence assignée préalablement. On obtient une transition progressive vers une valeur optimisée de cette pression de consigne dans la colonne de production. L'ajustement de la pression de consigne 103 dans la colonne permet d'anticiper les instabilités susceptibles de naître en fond de colonne de sorte à en limiter l'amplification. La boucle 200 du module 18 (dite principale ) permet l'ajustement continu de la pression de consigne 201 en tête de colonne en fonction de la pression de consigne 103 dans la colonne 2 de production et en fonction d'une pression calculée ou mesurée 80 dans la colonne 2. La pression de consigne 103 est calculée par la boucle 100. La pression de consigne 201 en tête de colonne est ajustée de manière continue dans le sens où cette pression de consigne 201 est modifiée en permanence.

La boucle 200 est mise en oeuvre en cascade par rapport à la boucle 100 dans le sens où le résultat de la boucle 100 est pris en compte par la boucle 200. La pression 80 est décrite plus en détail ci-après. R Brevets 37200 27264--0'1 115-FCW-LGh27264--090211-don.ndc FR doc 12'02'09 - 1002 - 6 16 La boucle 300 du module 18 (dite de bas niveau ) permet l'ajustement continu de l'ouverture 301 de la duse de production d'hydrocarbures en fonction de la pression de consigne 201 en tête de colonne de production et en fonction de la pression 202 mesurée en tête de colonne de production. La pression de consigne 201 en tête de colonne de production est fournie par la boucle 200. La pression 202 mesurée en tête de colonne est fournie par le capteur 11. A l'issu de la boucle 300, on obtient une ouverture 301 de duse 9 adaptée pour que la pression réelle en tête de colonne tende vers la pression de consigne 201. L'ouverture de la duse de production ayant une influence sur la conduite du puits, l'ajustement continu tel qu'effectué par exemple par la boucle 300 permet de mieux contrôler le puits et d'anticiper ses réactions. On parvient ainsi à contrôler l'ouverture de la duse à la fois en fonction d'objectifs de production et du comportement du puits en sa tête et le long de la colonne de production. La boucle 400 du module 18 permet de prendre en compte respectivement l'ouverture 301 de la duse 9 calculée à l'étape 300 ou l'ouverture 401 proposée par le module 16 pour choisir une ouverture 402. De préférence, on retiendra l'ouverture 401 si cette dernière est inférieure à l'ouverture 301 pour une meilleure sécurité de l'installation. La boucle 500 du module 18 (dite boucle anti-PSH ) permet de limiter l'ouverture 401 de la cluse 9 de production calculée par le module 16 ou l'ouverture 301 déterminée par la boucle 300. La limitation de l'ouverture de la cluse 9 est réalisée en fonction de la pression dans la ligne d'expédition d'hydrocarbure en aval de la duse 9 de production. Cette boucle est particulièrement utile pour limiter les risques de surpression.

La boucle 500 comprend une étape 501 qui détermine une ouverture 502 de duse 9 en fonction d'une pression mesurée 503 dans la ligne d'expédition et d'une pression de référence 504 dans cette même ligne. A l'étape 505, l'ouverture 502 est comparée à l'ouverture 402 déterminée à l'étape 400. La boucle 500 est bien adaptée aux différentes manières de commander les ouvertures des duses. Toutefois la boucle 500 est particulièrement adaptée au fonctionnement dans lequel la position de la duse de production est réglée en fonction d'une ouverture de consigne finale de cette duse. En effet, dans la mesure où une ouverture cible finale est fixée, il y a un risque de surpression dans la canalisation en aval de la cluse de production 9 et de détérioration de l'installation. La boucle 500 permet alors une surveillance plus étroite de l'ouverture de la duse de production. La figure 3 représente un agencement possible de boucles du module 18 permettant notamment d'agir sur la duse 6 d'injection de gaz. R- Bretets 2770O I5-FCP-[G.27264--090211-demande FR doc - 12,02 09 - 10 02 - 7.16 La boucle 600 du module 18 (dite principale ) permet d'ajuster un débit de gaz de référence 601 en fonction de la pression de consigne 103 dans la colonne de production et de la pression 80 dans la colonne. La pression de consigne 103 est délivrée par la boucle 100 de la figure 2. La boucle 600 est alors en cascade par rapport à la boucle 100 dans le sens où la sortie de la boucle 100 est utilisée pour mettre en oeuvre la boucle 600. L'ajustement du débit de gaz de référence 601 est fait de manière continue. La boucle 600 permet, dans le cas d'un réservoir produisant de façon discontinue ou très variable, d'ajuster le débit de gaz injecté en fonction de la pression dans la colonne 2. Le débit de gaz injecté augmente quand le réservoir se met à produire. La boucle 700 du module 18 (dite de bas niveau ) permet l'ajustement continu de l'ouverture 701 de la duse 6 d'injection de gaz en fonction du débit de gaz de référence 601 et en fonction d'un débit d'injection de gaz de consigne 602. Le débit de gaz de consigne 602 est fourni par le module 16. Ce débit 602 est ajusté de manière séquentielle par le module 16 de sorte à progressivement parvenir à une valeur de consigne cible d'injection de gaz. L'ouverture 701 de la duse d'injection de gaz est ajustée de manière continue de sorte à adapter en temps réel l'injection de gaz au comportement du puits. La boucle 800 du module 18 (dite de Quantité de Gaz ) constitue une autre manière d'ajuster l'ouverture de la duse 6 d'injection de gaz. En effet, la boucle 800 permet l'ajustement continu de l'ouverture de la duse 6 d'injection de gaz en fonction du débit d'injection de gaz de consigne 602 et en fonction d'un débit d'injection de gaz 802 mesuré ou calculé au point d'injection dans la colonne de production. Le débit de gaz peut être mesuré si l'installation est équipée de capteur.

Le débit de gaz peut être calculé d'une manière comparable à la manière décrite ci-dessus en liaison avec la pression dans la colonne. Le débit de gaz de consigne 602 est fourni par le module 16. Ce débit 602 est ajusté de manière séquentielle par le module 16 de sorte à progressivement parvenir à une valeur de consigne cible d'injection de gaz.

La figure 4 représente la boucle 900 du module 18 (dite de capteur simulé ) qui permet de calculer la pression 80 dans la colonne 2 (boucles 200 et 600) et le débit de gaz 802 injecté dans la colonne 2 (boucle 800). Le calcul est réalisé en fonction de la pression en tête d'espace 4 et en fonction du débit de gaz injecté en tête de l'espace 4. En particulier, il s'agit de déterminer l'évolution de la pression côté colonne 2 de production et du débit injecté dans la colonne 2 au point d'injection de gaz dans la colonne 2 (vannes 8). Ce point d'injection peut être à une cote distante du bas de la colonne. Cette boucle ne vise pas une valeur absolue mais a R F3recas 27200'_x_64ùO'lII5-FCA1'-LG 2726-1--090211-demande FR doc -12.02.09-10-02-8'16 pour but d'alimenter le module 18 de contrôle : présence d'instabilité, amplitude et phasage dès que des cycles de variations s'amorcent. L'intérêt d'être en mesure de calculer l'information relative à la pression 80 dans la colonne et/ou au débit de gaz 802 injecté dans la colonne 2 est d'obtenir une 5 telle information alors que l'installation ne dispose pas d'un ou plusieurs capteurs dans la colonne, ou lorsque ce ou ces capteurs sont défectueux. Néanmoins, l'information relative à la pression 80 dans la colonne et/ou le débit de gaz 802 injecté dans la colonne 2 peut être directement fournie au module 18 par des capteurs disposés dans la colonne 2. Les capteurs sont par exemple au niveau 10 des vannes 81, 82, 83 ou plus bas encore. L'installation peut comporter différentes phases de fonctionnement. Le procédé peut comprendre une phase de production au cours de laquelle la position d'au moins l'une des duses est réglée par les boucles de commande en cascade. Les figures 2 à 4 représentent des exemples de boucles de commande. Ces boucles sont en cascade 15 dans le sens où les boucles sont réalisées successivement. Le résultat d'une boucle est pris en considération par une boucle suivante. Du fait d'une structure en cascade, il est possible de simplifier chaque étage et de prévoir ainsi des boucles mises en oeuvre de manière simple. Les boucles étant des algorithmes simples, ceci permet d'exécuter rapidement chacune des boucles. En outre, la multiplication des boucles 20 permet une meilleure prise en compte d'un nombre plus important de paramètres de consigne. Ceci permet de mieux contrôler le fonctionnement de l'installation. Les boucles sont mises en oeuvre par exemple par des PID. Chaque boucle est pilotée en fonction de paramètres de consigne évoluant de manière continue ou séquentielle. Les paramètres de consigne sont des instructions 25 opératoires permettant de faire fonctionner l'installation. Les paramètres de consignes sont fournis aux boucles qui règlent en conséquence la position d'au moins l'une des duses. Les paramètres de consigne peuvent évoluer de manière continue dans le sens où les paramètres sont modifiés de manière permanente. Egalement, les paramètres de consigne peuvent évoluer de manière séquentielle dans le sens où les 30 paramètres sont modifiés par étape. D'une manière générale, l'évolution des paramètres de consigne permet un contrôle de l'installation adaptée à la réaction du puits. La position des duses est réglée en ce sens que l'ouverture ou la fermeture des duses est adaptée au cycle de fonctionnement de l'installation et aux réactions du puits d'hydrocarbure. 35 A titre d'exemple, on peut utiliser la pression dans la colonne ou en tête de colonne comme paramètre de consigne. Egalement, le débit de gaz injecté par la duse d'injection de gaz ou le débit de gaz au point d'injection de gaz dans la colonne de production peut être utilisée comme paramètre de consigne. Ceci permet de prendre R Brevets "2_0027264ù0"1I15-FCW-LG 2'64ù090211-dcmandc FRdort -12/02,'09-10.02-9116 en compte aussi bien ce qui se produit en surface que ce qui se produit dans le puits, notamment en réponse aux actions en surface. En particulier, au cours de la phase de production, la position de la duse 9 de production est réglée par les boucles de commande en cascade. Ceci permet d'adapter la production du puits d'hydrocarbure au cycle de fonctionnement de l'installation. La position de la duse de production ayant un impact sur le comportement du puits (par exemple la position de la duse peut avoir un effet sur la pression dans le puits), le réglage de la position de la duse de production permet de mieux maîtriser le fonctionnement de l'installation.

Durant la phase de production, la position de la cluse 9 de production est réglée de manière continue. Ceci permet de constamment adapter l'ouverture ou la fermeture de la duse. Traditionnellement, la position de la duse de production était progressivement ouverte de manière séquentielle dans le sens où la cluse de production était ouverte par palier. Au sein de chaque palier, la position de la cluse est figée. L'inconvénient d'une telle manière de fonctionner en phase de production est que le puits peut avoir un comportement divergent difficilement contrôlable. Dans la présente espèce, la position de la duse 9 de production évolue (en ouverture ou fermeture) de manière permanente. Ceci permet un fonctionnement plus précis de l'installation.

Egalement, au cours de la phase de production, la position de la duse 6 d'injection de gaz est réglée de manière continue par les boucles de commande en cascade. les boucles étant pilotées en fonction de paramètre de consigne évoluant de manière continue ou séquentielle. L'avantage d'avoir la position de deux duses réglée de manière continue par des boucles de commande en cascade, les boucles étant pilotées en fonction de paramètre de consigne évoluant de manière continue ou séquentielle, est de pouvoir contrôler encore plus précisément le fonctionnement de l'installation. Les deux duses ayant mutuellement un effet sur le fonctionnement de l'installation, la prise en compte de la position des deux duses améliore encore la production de l'installation.

Parmi les paramètres de consignes, et au cours de la phase de production, la position de la duse de production peut être réglée par les boucles de commande en outre en fonction d'une ouverture de consigne finale de la duse de production. Un tel réglage permet d'atteindre rapidement un régime de production d'hydrocarbures stable car la montée en régime n'est pas soumise à temporisation.

Parmi les paramètres de consignes, et au cours de la phase de production, la position de la duse de production peut également être réglée par les boucles de commande en outre en fonction d'une ouverture de consigne de la duse de production augmentant de manière séquentielle. L'ouverture de consigne de la duse R H res cis 2-2(R 2'204ù07111 FCW-LG 7264ù0902 1 1-demande FRduc - 12 02 09 - 1002 - 1016 de production augmente par palier, ce qui permet au puits d'atteindre un régime de production de manière plus stable, et de réduire les risques d'instabilité. Ceci permet d'empêcher la création et l'amplification d'instabilités en fond de colonne 2. En effet, une variation de pression dans la colonne engendre une fluctuation des débits entrant dans la colonne, donc des pertes de pression dans la colonne et par conséquent de la pression de fond. De telles instabilités provoquent des variations non désirées du débit en tête de puits ce qui entraîne un manque à produire en régime stabilisé et allonge la durée de démarrage du puits. Les instabilités non contrôlées ont tendance à s'amplifier avec une période corrélée avec le temps que mettent les hydrocarbures à remonter la colonne 2. Il y a un effet retard qui peut dans certains cas conduire à une amplification de l'instabilité : l'ensemble alimentation réservoir en bas de colonne, entrée de gaz en bas de colonne, colonne et contre pression en tête de puits entre en résonance . Les actions sur la cluse en tête de puits ou sur l'injection de gaz ont un effet décalé sur les variations de pression au fond.

Les boucles décrites permettent de déterminer des conditions de pression et de débit dans la colonne à partir des conditions mesurées en surface dans l'espace 4 et de réaliser des corrections sur les duses de production 9 et d'injection 6 afin d'empêcher la création et l'amplification d'instabilités dans la colonne 2. En particulier, les boucles permettent une détection plus rapide de la survenance d'une instabilité et permettent une action de correction plus rapide sur les duses 6 et 9 en cas d'instabilité du puits. La périodicité de ces instabilités étant variable en fonction de la géométrie du puits, du type de fluides et du type de réservoir, les boucles permettent une prise en compte de ces variations, ce qui permet un contrôle de production plus proche du comportement du puits. Ceci permet d'améliorer la production du puits. Lors de la phase de démarrage préalable à la phase de production, on préfère donner des consignes par paliers séquentiels. En effet, cette phase de démarrage est particulièrement délicate car le puits est alors très instable. Pendant la phase de démarrage, la position de la duse 9 de production est réglée de manière séquentielle.

La position, ainsi que la commande, de la duse 9 de production sont figées pendant des paliers, ce qui permet de mieux amortir l'instabilité du puits. En particulier, ceci permet de pouvoir expulser convenablement les bouchons d'hydrocarbures potentiels. La position de la cluse 6 d'injection de gaz est réglée de manière continue par une boucle de commande pilotée en fonction de paramètres de consigne évoluant de manière continue ou séquentielle. Par exemple, un paramètre de consigne peut être le débit d'injection de gaz dans la colonne. Ce débit d'injection de gaz dans la colonne peut évoluer de manière séquentielle pour parvenir de manière plus stable à la phase de production décrite précédemment. R B esets 2,2_00'7 264--071 1 1 5-FC A-LG 27264--09021 I-demande FR doc - 12102;09 - 10.02 - 11.16 5 2942265 l2 Le procédé passe alors de l'étape de démarrage à l'étape de production selon des critères prédéterminés. Par exemple, le volume de gaz injecté, la durée de l'étape de démarrage ou la stabilité en pression de l'installation peuvent être retenus comme critères. R ^Bresca,27200 27264ù0711 I5-FCW-LG 226-l--0907I I-dernandc FR.doc - 12/02/09 - 1002 - 12.16

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de conduite d'une installation de production d'hydrocarbures, l'installation comprenant - au moins une colonne (2) de production d'hydrocarbures activée par une injection 5 de gaz à l'aide d'une duse (6) d'injection de gaz, et - une duse (9) de production sur la colonne, le procédé comprenant une phase de production au cours de laquelle la position d'au moins l'une des duses est réglée par des boucles de commande en cascade, les boucles étant pilotées en fonction de paramètres de consigne évoluant de manière 10 continue ou séquentielle.
2. Le procédé selon la revendication 1, dans lequel, au cours de la phase de production, la position de la duse (9) de production est réglée par des boucles de commande en cascade, les boucles étant pilotées en fonction de paramètres de consigne évoluant de manière continue ou séquentielle. 15
3. Le procédé selon la revendication 2, dans lequel la position de la cluse (9) de production est réglée de manière continue par les boucles de commande.
4. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel, au cours de la phase de production, la position de la duse (6) d'injection de gaz est réglée de manière continue par des boucles de commande en cascade, les boucles étant pilotées en 20 fonction de paramètres de consigne évoluant de manière continue ou séquentielle.
5. Le procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant, préalablement à la phase de production, une phase de démarrage au cours de laquelle - la position de la duse (9) de production est réglée de manière séquentielle et - la position de la duse (6) d'injection de gaz est réglée de manière continue par une 25 boucle de commande pilotée en fonction d'un paramètre de consigne évoluant de manière continue ou séquentielle.
6. Le procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les boucles sont pilotées également en fonction de paramètres mesurés sur l'installation ou calculés. 30
7. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel les paramètres sont choisis dans un groupe comprenant notamment la pression en tête de colonne de R'.Bre.ets 2 7 200 2 7264--07 1 1 1 5-FCW-1 G`_27264--090211-demande FR.doc - 12.02 09 - 10 02 - 13 16production, la pression dans la colonne de production, la pression en haut de la colonne d'injection, le débit de gaz injecté par la duse d'injection de gaz, le débit de gaz au point d'injection de gaz dans la colonne de production.
8. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel la position de la duse (9) de production est réglée par les boucles de commande en outre en fonction d'une ouverture de consigne finale de la duse de production ou en fonction d'une ouverture de consigne de la duse de production augmentant de manière séquentielle.
9. Le procédé selon la revendication 8, comprenant une boucle (100) d'ajustement continu de la pression de consigne dans la colonne de production en fonction de l'ouverture mesurée (101) de la cluse de production et d'une ouverture de référence (102) de la duse de production.
10. Le procédé selon la revendication 9, comprenant une boucle (200) d'ajustement continu de la pression de consigne (201) en tête de colonne en fonction de la pression de consigne (103) dans la colonne de production et d'une pression dans la colonne de production obtenue par calcul ou par mesure (80).
11. Le procédé selon la revendication 10, comprenant une boucle (300) d'ajustement continu de l'ouverture (301) de la duse de production en fonction de la pression de consigne (201) en tête de colonne et en fonction de la pression (202) mesurée en tête de colonne.
12. Le procédé selon l'une des revendications 9 à 11, comprenant une boucle (600) d'ajustement d'un débit de gaz de référence (601) en fonction de la pression de consigne (103) au point d'injection de gaz dans la colonne de production et d'une pression dans la colonne obtenue par calcul ou par mesure (80).
13. Le procédé selon la revendication 12, comprenant une boucle (700) d'ajustement 25 continu de l'ouverture de la duse d'injection de gaz en fonction du débit de gaz de référence (601) et en fonction du débit de gaz de consigne (602).
14. Le procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la position de la cluse d'injection de gaz est réglée par les boucles de commande en outre en fonction d'un débit de gaz de consigne au point d'injection de gaz dans la colonne de 30 production, le débit de gaz de consigne au point d'injection de gaz dans la colonne de production augmentant de manière séquentielle. K- Brcvets`27200'_'7264--071 11S-FCW-LG '7264--09021 I-dcmandc 111 doc - 12 02:09 - 10:02 - 14'16
15. Le procédé selon la revendication précédente, comprenant une boucle (800) d'ajustement continu de l'ouverture de la duse d'injection de gaz en fonction du débit de gaz de consigne (602) et en fonction du débit de gaz (802) mesuré ou calculé au point d'injection de gaz dans la colonne de production.
16. Le procédé selon l'une des revendications 8 à 15, comprenant en outre une boucle d'ajustement de l'ouverture de consigne maximale de la duse de production en fonction d'une pression mesurée (503) en aval de la duse de production et d'une pression de référence (504) en aval de la duse de production.
17. Le procédé selon la revendication 16 lorsqu'elle dépend de la revendication 1 1, dans lequel la duse de production d'hydrocarbures est ouverte en fonction de l'ouverture la plus petite entre l'ouverture de consigne maximale et l'ouverture obtenue à la revendication 1 1.
18. Le procédé selon l'une des revendications précédentes, l'installation comprenant une pluralité de colonnes. R Bre,els2-200 ?,_64--0'11ISFCA1-t( 2-261--0902II-demande FR doc-12'02.'09-10,02-15'16