OA11102A - Méthode de conduite d'un puits de production d'hu ile et de gaz activé par un système de pompage - Google Patents
Méthode de conduite d'un puits de production d'hu ile et de gaz activé par un système de pompage Download PDFInfo
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Description
1 011102
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne une méthode de conduite d'un puitspétrolier de production d'huile et de gaz activé par un système de pompageimmergé en fond de puits.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
Pour certains puits pétroliers, le débit de production d'hydrocarburessous forme d'huile et de gaz est faible à cause de la faible pression qui règnedans le réservoir.
Afin d'augmenter la production des hydrocarbures on met en oeuvre demanière classique un procédé connu sous le nom de procédé à pompe électriqueimmergée.
Selon ce procédé un système de pompage comprenant une pompeentraînée par un moteur électrique est placé en fond de puits, de manière àaspirer l'huile du réservoir d'hydrocarbures et à la refouler dans une colonne deproduction qui relie le fond du puits situé au niveau du réservoir, à la tête de puitssituée à sa partie supérieure. L'alimentation électrique du moteur est habituellement assurée par unvariateur de fréquence qui permet de faire varier la vitesse de rotation de lapompe.
La colonne de production définit avec le tubage formant la paroi dupuits, un espace annulaire qui permet de ventiler l'excédent de gaz libre dans lesconditions thermodynamiques du fond de puits. A la partie supérieure du puits la colonne de production est reliée à unecanalisation équipée d'une duse de sortie de l'huile et l'espace annulaire estprolongé par une autre canalisation équipée d'une duse pour ventilation de gaz.Ces deux duses permettent respectivement de régler les débits de sortie de l'huileet de ventilation de gaz.
Une méthode de conduite d'un tel puits, décrite dans le brevetUS 5,634,522, consiste à asservir le niveau mesuré auquel remonte l'huile dansl'espace annulaire, à une valeur de consigne prédéterminée, en agissant surl'ouverture de la duse de sortie de l'huile.
Il est également connu d'augmenter la vitesse du moteur linéairementen fonction du temps au cours de la phase de démarrage initial de la production etau cours d'un redémarrage après un arrêt. 2 011102
De manière classique la protection du moteur électrique contre unéchauffement excessif est assurée par un disjoncteur qui coupe l'alimentationélectrique lorsque l'intensité absorbée dépasse une valeur fixe de seuil très haut.
Cette protection présente l'inconvénient de ne pas être efficace danstoutes les conditions de fonctionnement du puits. Par exemple à faible débitd'huile produite, l'intensité du moteur étant faible, réchauffement par effet Jouleest réduit, mais le refroidissement par l'huile qui circule dans le moteur est luiaussi faible. Dans ces conditions il peut résulter de la combinaison de ces deuxeffets opposés, une montée en température excessive du moteur sans que laprotection agisse puisque le seuil très haut d'intensité absorbée n'est pasdépassé. De telles montées en température entraînent des dégradations dans letemps du moteur et à terme conduisent à sa détérioration D'autres phénomènes thermodynamiques, thermiques et hydrauliquespeuvent conduire temporairement à un excès de gaz libre dans la pompe. Cetexcès de gaz peut dans certains cas conduire à des instabilités ou à unrefroidissement insuffisant. Ces phénomènes qui ont une influence sur lalongévité du moteur et de la pompe ne sont pas pris en compte par les méthodesde conduites connues.
Un autre inconvénient de ces méthodes connues est que touteanomalie de fonctionnement conduit à l'arrêt de la production et à desredémarrages coûteux.
EXPOSE DE L'INVENTION
La présente invention a justement pour objet de remédier à cesinconvénients en proposant une méthode de conduite d’un puits pétrolier activépar un système de pompage à pompe électrique immergée, qui améliore laprotection de la pompe et de son moteur électrique d'entraînement dans toutesles conditions de fonctionnement, qui réduit les effets des chocs thermiques ethydrauliques, et qui assure la cohérence entre les réglages de l'alimentation dumoteur électrique et les réglages des sorties de puits afin de minimiser les arrêtsde production.
Grâce à l'invention la durée de vie du système de pompage estaugmentée et le nombre d'interventions coûteuses pour réparation et desredémarrages coûteux associés, est fortement réduit. A cette fin l'invention propose une méthode de conduite d'un puits deproduction d'huile et de gaz activé par un système de pompage, comprenant,placés en fond de puits, une pompe immergée entraînée par un moteur électrique 3 011102 absorbant un courant d'intensité connue, ledit puits comportant à sa partie supérieure une duse de sortie de l'huile et une duse pour ventilation de gaz, caractérisée en ce qu'elle comporte une phase de démarrage qui consiste à dérouler les étapes suivantes : 5 - une étape de préparation consistant à : . agir sur la duse pour ventilation de gaz pour amener la pression en amont de ladite duse à une valeur de démarrage prédéterminée, . agir sur la duse de sortie de l'huile pour amener la pression en amont de ladite duse à une valeur de démarrage prédéterminée, 10 . refermer la duse de sortie de l'huile, . vérifier que, le moteur électrique étant non alimenté, l'état de la pompe estcompatible avec un démarrage, - une étape de mise en débit consistant à : . alimenter progressivement le moteur jusqu'à ce que la pompe tourne à une15 vitesse minimale prédéterminée, . vérifier après temporisation que la pression en amont de la duse de sortie del'huile dépasse un seuil de remontée de pression prédéterminé, . vérifier après temporisation que l'intensité absorbée par le moteur électriquedépasse un seuil prédéterminé, 20 . laisser tourner la pompe si ces deux seuils sont dépassés sinon arrêter la pompe, . augmenter progressivement l'ouverture de la duse de sortie de l'huile jusqu'àune valeur prédéterminée, . attendre pendant une durée de stabilisation prédéterminée, 25 . contrôler le bon fonctionnement en effectuant simultanément des vérifications sur l'intensité absorbée par le moteur, et sur la production dupuits au moyen d'au moins un indicateur de production. . réguler la pression amont de la duse pour ventilation de gaz à la valeur dedémarrage prédéterminée. 30 Selon une autre caractéristique de l'invention, la compatibilité de l'état de la pompe avec un démarrage comprend les vérifications suivantes : - que la pompe, étant rotative et équipée d'un capteur de sens de rotation, netourne pas en sens inverse de son sens normal de rotation, - que le délai entre deux tentatives successives de démarrage est supérieur à35 une valeur prédéterminée, - qu'après un nombre prédéterminé de tentatives de démarrage, pendant untemps prédéterminé, la tentative suivante n'intervient qu'après une duréeprédéterminée. . 4 011102
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'intensité absorbée par le moteur étant comparée à des seuils très haut et très bas indépendants de la vitesse du moteur, un franchissement d'un desdits seuils provoquant l'arrêt de la pompe, les vérifications sur l'intensité absorbée par le moteur électrique pour contrôler le bon fonctionnement consistent en plus à : - comparer la valeur de ladite intensité à un seuil bas et en cas defranchissement du seuil et si la durée du franchissement est supérieure à unevaleur prédéterminée, arrêter la pompe. - vérifier, après une temporisation prédéterminée, la stabilité de ladite intensité eten cas de détection d'une instabilité et si la durée de l'instabilité est supérieureà une valeur prédéterminée, arrêter la pompe.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les vérifications sur laproduction du puits consistent à prendre comme indicateur de production aumoins une variable physique indicatrice du débit de sortie d'huile et à comparer lavaleur de ladite variable à un seuil prédéterminé, un dépassement étant considérécomme effectif lorsqu'il est continu pendant une durée prédéterminée et en cas dedépassement à arrêter la pompe.
Selon une autre caractéristique, après la phase de démarrage, enrégime de production, l'invention consiste à exécuter simultanément lesopérations suivantes : - augmenter la vitesse du moteur jusqu'à une valeur objectif prédéterminée, - ouvrir la duse d'huile jusqu'à une valeur calculée en fonction de la valeurobjectif de la vitesse du moteur, - agir sur la duse pour ventilation de gaz pour maintenir la pression en amont deladite duse à une valeur calculée en fonction de la valeur objectif de la vitessedu moteur, - puis contrôler le bon fonctionnement en effectuant des vérifications surl'intensité absorbée par le moteur et sur la production du puits au moyend'indicateurs de production.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'ouverture de la duse desortie de l'huile est calculée par application de la formule suivante :
Shuile = a(V - Vmin) + Smin si Vmin < V < Vmax dans laquelle :
Shuile représente l'ouverture de la duse de sortie de l'huileV représente la valeur objectif de la vitesse du moteur électriquea est un constante
Smin est une constante qui représente l'ouverture minimale de la duse de sortiede l'huile 5 011102
Vmin et Vmax représentent respectivement les vitesses minimale et maximale du moteur, a, Smin, Vmin et Vmax sont déterminées à partir des caractéristiques du puits, dela pompe et du moteur.
Selon une autre caractéristique de l’invention, la pression en amont dela duse pour ventilation de gaz est calculée par application de la formulesuivante :
Pgaz = β(ν - Vmin) + Po si Vmin< V < Vmax dans laquelle
Pgaz représente la pression en amont de la duse pour ventilation de gaz, V représente la valeur objectif de la vitesse du moteur électriqueβ est une constante
Po est une constante
Vmin et Vmax représentent respectivement les vitesses minimale et maximale dumoteur, β, Po, Vmin et Vmax sont déterminées à partir des caractéristiques du puits, de lapompe et du moteur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, en régime de production,l'intensité absorbée par le moteur étant comparée à des seuils très haut et trèsbas indépendants de la vitesse du moteur un franchissement d'un desdits seuilsprovoquant l'arrêt de la pompe, les vérifications sur l'intensité absorbée par lemoteur électrique pour contrôler le bon fonctionnement consistent en plus à : - comparer la valeur de ladite intensité à des seuils hauts et bas variables enfonction de la vitesse du moteur, - en cas de franchissement d'un seuil, réduire la vitesse et si le franchissementpersiste, arrêter la pompe, - vérifier la stabilité de ladite intensité et en cas de détection d'une instabilité,réduire la vitesse à une valeur prédéterminée et si la durée de l'instabilité estsupérieure à une valeur prédéterminée, arrêter la pompe,
Selon une autre caractéristique de l'invention, en régime de production,les seuils hauts et bas variables en fonction de la vitesse sont calculés parapplication des formules suivantes : lhaut = INmin + y.(V - Vmin) + ΔΙ si Vmin < V < Vmax
Ibas = INmin+ y.(V-Vmin) - ΔΙ si Vmin < V < Vmax dans lesquelles : lhaut représente le seuil haut d'intensité absorbée par le moteur,
Ibas représente le seuil bas d'intensité absorbée par le moteur, V représente la vitesse du moteur électrique, niiiiia.i m 6 011102 INmin est une constante qui représente la valeur nominale minimale de l'intensitéabsorbée par le moteur,
Vmin et Vmax représentent respectivement les valeurs minimale et maximale dela vitesse du moteur déterminées à partir des caractéristiques du puits, de la 5 pompe et du moteur, γ et ΔΙ sont des constantes calculées pour chaque puits, à partir descaractéristiques du moteur,
Selon une autre caractéristique de l'invention, les vérifications sur laproduction du puits consistent à prendre comme indicateur de production au 10 moins une variable physique indicatrice du débit de sortie d'huile et à comparer lavaleur de ladite variable à au moins un seuil prédéterminé, un dépassement étantconsidéré comme effectif lorsqu'il est continu pendant une durée prédéterminée eten cas de dépassement à réduire la vitesse.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la variable physique 15 indicatrice du débit de sortie d'huile est choisie dans le groupe constitué par unedifférence de pression créée par une restriction sur la sortie d'huile, le débit degaz de ventilation, la pression en fond de puits en amont de la pompe, la pressionen amont de la duse de sortie de l'huile et la température de sortie d'huile.
Selon une autre caractéristique, le puits étant équipé d'un dispositif de 20 sécurité, l'invention consiste à fermer les duses de sortie de l'huile et pourventilation de gaz et à arrêter le moteur immédiatement quand le dispositif desécurité agit, pour renforcer ses propres actions. L'invention a aussi pour objet une méthode de conduite d'un puits deproduction d'huile et de gaz activé par un système de pompage, comprenant 25 placés en fond de puits, une pompe immergée entraînée par un moteur électriqueabsorbant un courant d'intensité connue, ledit puits comportant à sa partiesupérieure une duse de sortie de l'huile et une duse pour ventilation de gaz,caractérisée en ce que, après une phase de démarrage, elle consiste à exécutersimultanément les opérations suivantes : 30 - augmenter la vitesse du moteur jusqu'à une valeur objectif prédéterminée, - ouvrir la duse de sortie de l'huile jusqu'à une valeur calculée en fonction de lavaleur objectif de la vitesse du moteur, - agir sur la duse pour ventilation de gaz pour maintenir la pression en amont deladite duse à une valeur calculée en fonction de la valeur de objectif de la 35 vitesse du moteur, - puis contrôler le bon fonctionnement en effectuant des vérifications surl'intensité absorbée par le moteur et sur la production du puits au moyend'indicateurs de production. 7 011102
Selon une autre caractéristique de l'invention, en régime de production,l'ouverture de la duse de sortie de l'huile est calculée par application de la formulesuivante :
Shuile = a(V - Vmin) + Smin si Vmin < V < Vmax dans laquelle :
Shuile représente l'ouverture de la duse de sortie de l'huile V représente la valeur objectif de la vitesse du moteur électrique a est un constante
Smin est une constante qui représente l'ouverture minimale de la duse de sortiede l'huile
Vmin et Vmax représentent respectivement les vitesses minimale et maximale dumoteur, a, Smin, Vmin et Vmax sont déterminées à partir des caractéristiques du puits, dela pompe et du moteur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la pression en amont dela duse pour ventilation de gaz est calculée par application de la formulesuivante :
Pgaz = p(V - Vmin) + Po si Vmin< V < Vmax dans laquelle
Pgaz représente la pression en amont de la duse pour ventilation de gaz, V représente la valeur objectif de la vitesse du moteur électrique β est une constante
Po est une constante
Vmin et Vmax représentent respectivement les vitesses minimale et maximale dumoteur, β, Po, Vmin et Vmax sont déterminées à partir des caractéristiques du puits, de lapompe et du moteur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'intensité absorbée parle moteur étant comparée à des seuils très haut et très bas indépendants de lavitesse du moteur et en cas de franchissement d'un desdits seuils la pompe étantarrêtée, les vérifications sur l'intensité absorbée par le moteur électrique pourcontrôler le bon fonctionnement consistent en plus à : - comparer la valeur de ladite intensité à des seuils hauts et bas calculés enfonction de la vitesse du moteur, - en cas de franchissement d'un seuil à réduire la vitesse et si le franchissementpersiste à arrêter la pompe, 8 011102 - vérifier la stabilité de ladite intensité et en cas de détection d'une instabilité,réduire la vitesse à une valeur prédéterminée et si la durée de l'instabilité estsupérieure à une valeur prédéterminée arrêter la pompé à arrêter la pompe,
Selon une autre caractéristique de l'invention, les seuils hauts et bassont calculés par application des formules suivantes : lhaut = INmin + y,(V - Vmin) + ΔΙ si Vmin < V < Vmax
Ibas = INmin+ y.(V-Vmin)-ΔΙ si Vmin < V < Vmax dans lesquelles : lhaut représente le seuil haut d'intensité absorbée par le moteur,
Ibas représente le seuil bas d'intensité absorbée par le moteur, V représente la vitesse du moteur électrique, INmin est une constante qui représente la valeur nominale minimale de l'intensitéabsorbée par le moteur,
Vmin et Vmax représentent respectivement les valeurs minimale et maximale dela vitesse du moteur déterminées à partir des caractéristiques du puits, de lapompe et du moteur, y et ΔΙ sont des constantes calculées pour chaque puits, à partir descaractéristiques du moteur,
Selon une autre caractéristique de l'invention, les vérifications sur laproduction du puits consistent à prendre comme indicateur de production aumoins une variable physique indicatrice du débit de sortie d'huile et à comparer lavaleur de ladite variable à au moins un seuil prédéterminé, un dépassement étantconsidéré comme effectif lorsqu'il est continu pendant une durée prédéterminée eten cas de dépassement à réduire la vitesse.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la variable physiqueindicatrice du débit de sortie d'huile est choisie dans le groupe constitué par unedifférence de pression créée par une restriction sur la sortie d'huile, le débit degaz de ventilation, la pression en fond de puits en amont de la pompe, la pressionen amont de la duse de sortie de l'huile, la température de sortie d'huile.
Selon une autre caractéristique, le puits étant équipé d'un dispositif desécurité, l'invention consiste à fermer les duses de sortie de l'huile et pourventilation de gaz et à arrêter le moteur immédiatement quand le dispositif desécurité agit, pour renforcer ses propres actions.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 9 011102
La figure 1 représente schématiquement un puits de productiond'hydrocarbures sous forme d’huile et de gaz, activé par un système de pompageimmergé.
La figure 2 représente la valeur des seuils hauts et bas sur l'intensitéabsorbée par le moteur en fonction de sa vitesse.
La figure 3 représente l'ouverture de la duse de sortie de l'huile enfonction de la vitesse du moteur.
La figure 4 représente la pression en amont de la duse pourventilation de gaz en fonction de la vitesse du moteur.
La figure 5 est un chronogramme des tentatives de démarrage du moteur
EXPOSE DETAILLE DE L'INVENTION D'une manière générale la méthode de l'invention est utilisée pourconduire un puits de production d'hydrocarbures activé par un système depompage.
La figure 1 représente un puits de production d'hydrocarbures quicomprend : - une colonne 1 de production, tubulaire, qui relie le fond 31 du puitssitué au niveau du réservoir 30 d'hydrocarbures à la tête de puits située à la partiesupérieure, - un tube 2 concentrique à la colonne 1 qui chemise la paroi du puitset comporte à sa partie inférieure une pluralité d'ouvertures 4 par lesquelles leshydrocarbures passent du réservoir au fond 31 du puits, - un espace 3 annulaire déterminé par la colonne 1 et le tube 2 parlequel est ventilé l'excédent de gaz libre dans les conditions thermodynamiquesdu fond de puits, - une pompe 5 immergée dans les hydrocarbures contenus dans lefond 31 du puits, dont la sortie hydraulique est reliée à l'extrémité inférieure de lacolonne 1 de production destinée à remonter les hydrocarbures, - un moteur 6 électrique relié mécaniquement à la pompe 5 muni debornes 13 d'alimentation, - un variateur 10 de fréquence muni de bornes 11 de sortie, alimentéau moyen d'un câble 12 par un réseau électrique non représenté sur la figure 1, - un câble 7 d'alimentation du moteur 6 électrique qui relie les bornes11 de sortie du variateur 10 de fréquence aux bornes 13 d'alimentation du moteur6, 10 011102 - un capteur 8 de rotation inverse, placé sur le câble 7, qui délivre surune sortie un signal électrique lorsque la pompe 5 tourne en sens inverse de sonnormal de rotation, - un capteur 9 d'intensité, qui délivre sur une sortie un signalélectrique représentatif de l'intensité absorbée par le moteur 6, - une canalisation 14 de sortie d'huile reliée à la partie supérieure dela colonne 1 de production, par laquelle est acheminée l'huile produite vers uneunité de traitement aval non représentée sur la figure 1, - une duse 17 de sortie de l'huile montée sur la canalisation 14destinée à régler le débit de l'huile produite, - un actionneur 18 relié mécaniquement à la duse 17, muni d'uneentrée de commande, - un capteur 15 de pression amont de la duse 17 qui délivre sur unesortie un signal électrique proportionnel à ladite pression, - un capteur 16 indicateur du débit d'huile dans la canalisation 14comprenant une plaque à orifice insérée dans la çanalisation14 et un capteur demesure de la pression différentielle créée par ladite plaque, - une canalisation 19 pour ventilation de gaz reliée à la partiesupérieure de l'espace annulaire 3 par laquelle est évacué l'excédent du gazproduit, - une duse 22 pour ventilation de gaz montée sur la canalisation 19destinée à régler de débit de gaz évacué par la canalisation 19, - un actionneur 23 relié mécaniquement à la duse 22, muni d'uneentrée de commande, - un capteur 20 de pression amont de la duse 22, - un capteur 21 de mesure du débit de gaz de ventilation, - un automate 24 programmable, comportant une pluralité d'entrées25a, 25b, 25c, 25d, 25e, 25f et 25g, reliées respectivement à la sortie 28 duvariateur 10 de fréquence et aux capteurs 9, 8, 21, 20, 16, 15, ainsi qu'unepluralité de sorties 26a, 26b et 26c reliées respectivement à l'entrée 27 duvariateur 10 de fréquence et aux entrées de commande des actionneurs 18 et 23, - des moyens 29 de dialogue opérateur / automate 24. L'automate 24 comporte en plus non représentée sur la figure 1 une mémoire préalablement chargée par un programme et par les donnéesnécessaires à la conduite du puits, notamment toutes les valeurs prédéterminéesdes variables de réglage. Celles-ci étant introduites préalablement par unopérateur à partir des moyens 29 de dialogue automate / opérateur et étantmodifiables en cours de production par les mêmes moyens 29. 11 011102
Le variateur 10 de fréquence alimenté par le réseau électrique àfréquence fixe, délivre sur sa sortie de puissance 11 une tension électrique àfréquence variable modifiable par un signal appliqué sur son entrée 27. Ilcomporte également un contacteur-disjoncteur qui permet la mise sous et horstension du moteur 6, commandable par application d'un signal électrique sur sonentrée 27 ledit signal étant émis par la sortie 26a de l'automate.
Le variateur 10 de fréquence délivre sur sa sortie 28 un signalreprésentatif de la fréquence de la tension appliquée au moteur 6 électrique. Cesignal appliqué à l'entrée 25a de l'automate permet à ce dernier de calculer lavitesse du moteur 6.
La vitesse du moteur 6 électrique étant proportionnelle à la fréquencede sa tension d'alimentation, cette vitesse est commandable à partir de l'automate24 par un signal délivré par la sortie 26a reliée à l'entrée 27 du variateur 10.
Le puits de production d'hydrocarbures comporte aussi non représentésur la figure 1, un dispositif de mise en sécurité raccordé par une sortie à uneentrée de l'automate 24. Le dispositif de sécurité comprend des vannes desectionnement montées sur la colonne 1 de production et sur l'espace 3 annulairecommandables par des modules électroniques qui réalisent des fonctionslogiques de mise en sécurité du puits.
La méthode de l'invention consiste, pendant une phase de démarragedu puits c'est à dire à la mise en production initiale ou pour un redémarrage aprèsun arrêt en cours de production, à dérouler les étapes suivantes : - une étape de préparation au cours de laquelle l'automate 24 : . détermine, au moyen d'un algorithme de régulation, à partir du signal délivré par le capteur 20 de pression amont de la duse 22 pour ventilationde gaz, une valeur de commande de l'actionneur 23 pour amener cettepression à une valeur de démarrage prédéterminée, . détermine, au moyen d'un algorithme de régulation, à partir du signaldélivré par le capteur 15 de pression amont de la duse 17 de sortie del'huile, une valeur de commande de l'actionneur 18 pour amener cettepression à une valeur de démarrage prédéterminée, . délivre ensuite sur sa sortie 26b un signal de commande de l'actionneur 18pour fermer la duse 17 de sortie de l'huile, . vérifie ensuite que le moteur 6 électrique étant non alimenté l'état de lapompe 5 est compatible avec un démarrage, sans risque de détériorationmécanique, c'est à dire que la pompe 5 est à l'arrêt ou tourne dans sonsens normal de rotation qui permet de refouler vers le haut leshydrocarbures aspirés en fond de puits. Dans le cas contraire, si la pompe 12 011102 5 tourne en sens inverse de son sens normal de rotation sous l'effet de lacirculation naturelle d'hydrocarbures le signal délivré par le capteur 8 estinterprété par l'automate comme une interdiction de démarrer le moteur 6. . vérifie que le délai entre deux tentatives de démarrages successives est 5 supérieur à une valeur T1 prédéterminée, pour éviter les échauffements excessifs. Pour cela, après chaque démarrage l'automate déclenche uncompteur de temps dont il compare au démarrage suivant le contenu avecla valeur T1 prédéterminée à partir des recommandations du constructeurdu moteur 6 et des conditions dans lesquelles il opère, cette valeur est 10 mémorisée sous forme d'une donnée, . vérifie qu'après un nombre n = 3, de tentatives de démarrage dans un temps T2 que la n+1 ième c'est à dire la quatrième tentative n'intervient pasavant un temps T3 de refroidissement du moteur. T1,T2 et T3 sontprédéterminés à partir des caractéristiques du moteur et sont représentés 15 sur le chronogramme de la figure 5. - une étape de mise en débit au cours de laquelle l'automate 24 : . délivre sur la sortie 26a un signal pour alimenter progressivement le moteur 6 jusqu'à ce que la pompe 5 tourne à une vitesse de démarrageprédéterminée, 20 . vérifie après temporisation que la pression en amont de la duse de sortie de l'huile, mesurée au moyen du capteur 15 de pression, dépasse un seuilde remontée de pression prédéterminé, . · vérifie après temporisation que l'intensité absorbée par le moteur 6mesurée par le capteur 9 dépasse un seuil prédéterminé, 25 . laisse tourner la pompe 5 si ces deux seuils sont dépassés et dans le cas contraire arrête la pompe 5, en donnant un ordre d'arrêt au variateur 10 defréquence, . augmente progressivement l'ouverture de la duse 17 de sortie de l'huilejusqu'à une valeur prédéterminée, 30 . attend pendant une durée de stabilisation prédéterminée, . contrôle le bon fonctionnement du puits en effectuant simultanément des vérifications sur l'intensité absorbée par le moteur 6, et sur la production dupuits au moyen d'un indicateur de production. . régule la pression amont de la duse 22 pour ventilation de gaz est régulée 35 à la valeur de démarrage prédéterminée par action sur ladite duse.
En plus des vérifications habituellement effectuées qui consistent à comparer l'intensité absorbée par le moteur 6 à des valeurs de seuils très hauts ettrès bas indépendants de la vitesse du moteur, un franchissement d'un desdits 13 011102 seuils provoquant l'arrêt de la pompe, l'automate 24 compare ladite intensité à unseuil bas.
En cas de franchissement dudit seuil et si la durée du franchissementest supérieure à une valeur prédéterminée l'automate 24 arrête la pompe 5 endonnant les ordres adaptés au variateur 10 de fréquence. L'automate vérifie aussi la stabilité de l'intensité absorbée par le moteur6, afin de détecter des instabilités. Cette vérification consiste à s'assurer quel'intensité absorbée par le moteur 6 ne dépasse pas un nombre de fois déterminédes limites hautes et basses dans un temps donné. Ces différents paramètressont déterminés en tenant compte des caractéristiques du moteur 6 et de lapompe 5.
En cas de détection d'une instabilité, l'automate arrête la pompe 5, endonnant les ordres adaptés au variateur 10 de vitesse.
Pour effectuer les vérifications sur la production du puits, l'automate 24compare le débit de sortie d'huile mesuré par le capteur 16 relié à l'entrée 25f del'automate, à une valeur de seuil déterminée expérimentalement. Undépassement étant considéré comme effectif lorsqu'il est continu pendant unedurée minimale, de manière à ne pas prendre en compte les dépassementsfugitifs qui ne sont pas significatifs d'anomalies. En cas de dépassementl'automate donne un ordre d'arrêt de la pompe 5 au variateur de fréquence.
Ainsi grâce à l'invention au cours d'une phase de redémarrage du puits,la duse (17) de sortie de l'huile ne reste pas fermée ce qui conduirait à unéchauffement excessif et un endommagement du moteur.
Après la phase de démarrage du puits, selon l'invention, l'automate 24exécute simultanément les opérations suivantes : - délivre sur sa sortie 26a un signal d'augmentation de la fréquence du variateur10, pour augmenter la vitesse du moteur 6 jusqu'à une valeur de vitesseobjectif prédéterminée pour assurer un débit de production d'huile souhaité. Gedébit peut être fixé sous la forme d'une valeur introduite dans l'automate 24 oumodulé en fonction des conditions de fonctionnement de l'unité de traitementdes hydrocarbures produits placée en aval du puits. - délivre sur sa sortie 26b un signal de commande de l'actionneur 18 pour ouvrirla duse 17 de sortie d'huile jusqu'à une valeur fonction de la valeur objectif devitesse, calculée par application de la formule suivante :
Shuile = a(V - Vmin) + Smin si Vmin < V < Vmaxdans laquelle :
Shuile représente l'ouverture de la duse huile 14 011102 V représente la valeur objectif de la vitesse du moteur 6 électriquea est un constante
Smin est une constante qui représente l'ouverture minimale de la duse huileVmin et Vmax représentent respectivement les vitesses minimale et maximaledu moteur, a, Smin, Vmin et Vmax sont déterminées à partir des caractéristiques du puits,de la pompe et du moteur.
La figure 3 représente sous forme de la courbe 44 la valeur Shuile d'ouverturede la duse 17 de sortie de l'huile en fonction de la valeur objectif de la vitesse Vdu moteur 6. - délivre sur sa sortie 26c un signal de commande de l'actionneur 23 pourmaintenir la pression en amont de la duse 22 pour ventilation de gaz à unevaleur fonction de la valeur objectif de vitesse, calculée par application de laformule suivante :
Pgaz = p(V - Vmin) + Po si Vmin< V < Vmaxdans laquelle
Pgaz représente la pression en amont de la duse 22 pour ventilation de gazmesurée par le capteur 20, V représente la valeur objectif de la vitesse du moteur 6 électriqueβ est une constante négative
Po est une constante.
Vmin et Vmax représentent respectivement les vitesses minimale et maximaledu moteur, β, Po, Vmin et Vmax sont déterminées à partir des caractéristiques du puits, dela pompe et du moteur.
La figure 4 représente sous forme de la courbe 45 la valeur Pgaz de la pressionen amont de la duse 22 pour ventilation de gaz en fonction de la valeur objectifde la vitesse V du moteur 6. - contrôle le bon fonctionnement du puits en effectuant simultanément desvérifications sur l'intensité absorbée par le moteur 6, et sur la production dupuits au moyen d'un indicateur de production.
Pour effectuer les vérifications sur l'intensité absorbée par le moteur 6électrique, l'automate compare la valeur de ladite intensité à des seuils hauts etbas fonction de la vitesse du moteur 6. Ces seuils sont calculés en appliquant lesformules suivantes : lhaut = INmin + y.(V - Vmin) + ΔΙ si Vmin < V < Vmax
Ibas = INmin + y.(V - Vmin) - ΔΙ si Vmin < V < Vmax 15 011102 dans lesquelles : lhaut représente le seuil haut d'intensité absorbée par le moteur 6,
Ibas représente le seuil bas d'intensité absorbée par le moteur 6, V représente la vitesse du moteur 6 électrique connue de l'automate par la valeurde la fréquence du variateur 10, INmin est une constante qui représente la valeur nominale minimale de l'intensitéabsorbée par le moteur 6,
Vmin et Vmax représentent respectivement les valeurs minimale et maximale dela vitesse du moteur déterminées à partir des caractéristiques du puits, de lapompe 5 et du moteur 6, γ et ΔΙ sont des constantes calculées pour chaque puits, qui tiennent compte descaractéristiques du moteur 6 et de son refroidissement effectif par leshydrocarbures pompés.
La figure 2 représente sous forme de courbes 40 et 41 respectivementles valeurs lhaut et Ibas des seuils hauts et bas d'intensité absorbée par le moteur6 en fonction de la vitesse V du moteur. Les intervalles 42 et 43 de variation de Ireprésentent respectivement ΔΙ et -ΔΙ.
En cas de franchissement d'un seuil l'automate réduit la vitesse dumoteur 6 à une valeur prédéterminée et si le franchissement persiste au delàd'une durée prédéterminée, arrête la pompe 5 en donnant un ordre au variateur10 de fréquence. L'automate vérifie aussi la stabilité de l'intensité absorbée par le moteur6 pendant la phase qui suit le démarrage, afin de détecter des instabilités qui sontcaractéristiques de variations rapides des conditions d'écoulement deshydrocarbures, dues par exemple à la présence d'une quantité excessive de gazau niveau de la pompe, pouvant engendrer notamment des détériorations dumoteur 6 et de la pompe 5. Cette vérification consiste à s'assurer que l'intensitéabsorbée par le moteur 6 ne dépasse pas un nombre de fois déterminé une limitehaute dans un temps donné. Ces différents paramètres sont déterminés en tenantcompte des caractéristiques du moteur 6 et de la pompe 5.
En cas de détection d'une instabilité, l'automate réduit la vitesse dumoteur 6 à une valeur prédéterminée et en cas de persistance de l'instabilitéarrête la pompe 5, en donnant les ordres adaptés au variateur 10 de fréquence.
Pour effectuer les vérifications sur la production du puits, l'automate 24compare le débit de sortie d'huile mesuré par le capteur 16 relié à l'entrée 25f del'automate, à des valeurs de seuils hauts et bas prédéterminées. Unfranchissement d'un seuil étant considéré comme effectif, lorsqu'il est continu 16 011102 pendant une durée minimale, de manière à ne pas prendre en compte lesdépassements fugitifs qui ne sont pas significatifs d'anomalies. En cas dedépassement l'automate réduit la vitesse du moteur et donne un ordre d'arrêt dela pompe 5 au variateur de fréquence si le défaut persiste.
La méthode de l'invention consiste aussi à coordonner les actions deconduite avec les actions de mise en sécurité du puits. Lorsque le dispositif demise en sécurité déclenche une suite d'actions de mise en sécurité il délivresimultanément un signal sur une sortie reliée à une entrée de l'automate 24. Cedernier interprète ce signal et donne les ordres de fermeture des duses de sortiede l'huile et pour ventilation de gaz, d'arrêt du moteur 6 qui ont pour effet derenforcer les actions de mise en sécurité.
Un autre avantage de l'invention est la protection de la pompe contreune ouverture excessive ou trop longue de la duse de sortie de l'huile qui seraitinadaptée aux caractéristiques de la pompe. Elle permet aussi le fonctionnementde la pompe en présence de gaz libre car elle garantit par ses actions desurveillance actives que les conditions de fonctionnement du puits sontacceptables.
Grâce à la méthode de l'invention le moteur est protégé contre lesdétériorations par échauffement dans toutes les conditions de fonctionnement enparticulier à basse vitesse pendant les phases de démarrage et en cours deproduction du puits tout en permettant une production maximale d'hydrocarbures. L'invention permet aussi de protéger les équipements du puits,particulièrement le moteur et la pompe, des chocs mécaniques et hydrauliquesgrâce aux actions simultanées sur les duses de sortie de l'huile et pour ventilationde gaz et sur la vitesse du moteur.
EXEMPLE A titre d'exemple on trouvera ci-après les valeurs de paramètres utiliséspour la mise en oeuvre de la méthode de l'invention pour la conduite d'un puits deproduction d'hydrocarbures à partir d'un réservoir situé à 650 mètres deprofondeur dont la pression statique en fond est de 50 bars. Ce puits équipéd'une colonne de production tubulaire de diamètre 114 mm entourée d'un tubeconcentrique de diamètre 244 mm est activé par un système de pompage,comprenant, placés en fond de puits, une pompe immergée comportant 36étages, entraînée par un moteur électrique de 200 kW. L'alimentation électrique du moteur est assurée par un variateur defréquence de puissance 360kVA permettant une gamme de fonctionnement de1 600 à 2 700 m3/jour d'hydrocarbures pompés, la fréquence du courant délivré 17 011102 étant comprise entre 47 et 61 Hz qui correspondent à une vitesse minimale de2 740 tr/mn et une vitesse maximale de 3 560 tr/mn. L'intensité nominale du courant absorbé par le moteur est de 77 A à50 Hz sous une tension de 2 000 V.
La vitesse objectif est égale à la vitesse maximale du moteur.
Après un redémarrage consécutif à un arrêt de production, au cours del'étape de préparation de la phase de démarrage, la pression en amont de la dusede gaz ventilé est amenée à 20 bars et la pression en amont de la duse de sortiede l'huile à 17 bars.
Le délai minimum à respecter entre deux tentatives de démarragesuccessives est de 20 mn. L'attente minimale après trois tentatives de démarrage dans unintervalle de temps de 120 mn , est de 60 mn.
Au cours de l'étape de mise en débit, la vitesse minimale atteinte par lemoteur à l'issue de son alimentation progressive correspond à une fréquenced'alimentation de 47 Hz soit 2 740 tr/mn.
Le seuil de remontée de la pression amont de la duse de sortie del'huile est de 20 bars et le seuil au dessus duquel doit se situer l'intensitéabsorbée par le moteur est de 36 A. L'ouverture de la duse de sortie de l'huile, atteinte après sonaugmentation progressive est égale à 70%.
Le seuil bas auquel l'intensité absorbée par le moteur est comparée,pour effectuer la vérification sur ladite intensité pour contrôler le bonfonctionnement, est égal à 36 A.
La stabilité de l'intensité absorbée par le moteur est vérifiée ens'assurant que la valeur de ladite intensité ne dépasse pas à plus de cinq reprisespendant une minute sa valeur moyenne calculée sur intervalle de temps de60 secondes, augmentée de 3 A. L'indicateur de production choisi pour contrôler le bon fonctionnementétant une différence de pression sur un orifice, convertie en débit d'huile, le seuilauquel il est comparé est égal à 1 000 m3/jour.
La pression amont de la duse pour ventilation de gaz est régulée à lavaleur de démarrage prédéterminée soit 20 bars.
Après la phase de démarrage, la vitesse du moteur est augmentéejusqu'à une valeur objectif qui est obtenue en réglant la fréquence du courantd'alimentation à 61 Hz soit 3 560 tr/mn.
Simultanément la duse de sortie de l'huile est ouverte jusqu'à unevaleur calculée en fonction de la vitesse selon la formule suivante : 18 011102
Shuile = α (V - Vmin) + Smin si Vmin < V < Vmaxdans laquelle :
Shuile représente l'ouverture de la duse de sortie de l'huile V représente la valeur objectif de la vitesse du moteur électriquea est un constante égale à 0,036
Smin est une constante égale à 70% qui représente l'ouverture minimale dela duse de sortie de l'huile
Vmin = 2 740 tr/mn et Vmax = 3 560 tr/mn représentent respectivement lesvitesses minimale et maximale du moteur,
On obtient ainsi Shuile = 100%
La position de la duse pour ventilation de gaz est réglée de manière àmaintenir la pression en amont de ladite duse à une valeur, calculée selon laformule suivante en fonction de la vitesse du moteur :
Pgaz = p(V - Vmin) + Po si Vmin< V < Vmaxdans laquelle
Pgaz représente la pression en amont de la duse pour ventilation de gaz, V représente la valeur objectif de la vitesse du moteur électriqueβ est une constante égale à -0,01
Po est une constante égale à 20 bars
Vmin = 2 740 tr/mn et Vmax = 3 560 tr/mn, représentent respectivement lesvitesses minimale et maximale du moteur,
Les seuils sur l'intensité absorbée par le moteur électrique poureffectuer les vérifications sur cette intensité, sont calculés en appliquant lesformules suivantes : lhaut = INmin + y.(V - Vmin) + ΔΙ si Vmin < V < VmaxIbas = INmin + y.(V - Vmin) - ΔΙ si Vmin < V < Vmax dans lesquelles : lhaut représente le seuil haut d'intensité absorbée par le moteur,
Ibas représente le seuil bas d'intensité absorbée par le moteur, V représente la vitesse du moteur électrique en tr/mn, INmin = 40 A représente la valeur nominale minimale de l'intensité absorbée parle moteur,
Vmin = 3 560 tr/mn et Vmax = 3 560 tr/mn représentent respectivement lesvaleurs minimale et maximale de la vitesse du moteur déterminées à partir descaractéristiques du puits, de la pompe et du moteur, 19 011102 γ = 0,034 et ΔΙ - 4 A sont des constantes calculées pour le puits considéré, quitiennent compte des caractéristiques du moteur et de son refroidissement effectifpar les hydrocarbures pompés.
La stabilité de l'intensité absorbée par le moteur est vérifiée en 5 s'assurant que la valeur de ladite intensité ne dépasse pas à plus de cinq reprisespendant une minute sa valeur moyenne calculée sur intervalle de temps de60 secondes, augmentée de 3 A comme dans la phase de démarrage.
Lorsque la vitesse objectif est atteinte l'indicateur de productionconverti en débit d'huile est comparé aux seuils de 2 400 et 3 000 m3/jour. 10 La valeur à laquelle la vitesse est réduite en cas de franchissement d'un seuil pour le contrôle de bon fonctionnement est égale à la valeur de lavitesse correspondante à la fréquence du courant d'alimentation égale à 47 Hzsoit 2 740 tr/mn.
Pendant et après la phase de démarrage les seuil très haut et très bas 15 indépendants de la vitesse du moteur sont égaux respectivement à 80 A et 36 A.
Claims (20)
- 20 011102 REVENDICATIONS1- Méthode de conduite d'un puits de production d'huile et de gaz activé par unsystème de pompage, comprenant, placés en fond de puits, une pompe (5) 5 immergée entraînée par un moteur (6) électrique absorbant un courant d'intensité connue, ledit puits comportant à sa partie supérieure une duse(17) de sortie de l'huile et une duse (22) pour ventilation de gaz, caractériséeen ce qu'elle comporte une phase de démarrage qui consiste à dérouler lesétapes suivantes : 10 - une étape de préparation consistant à : . agir sur la duse (22) pour ventilation de gaz pour amener la pression en amont de ladite duse à une valeur de démarrage prédéterminée, . agir sur la duse (17) de sortie de l'huile pour amener la pression en amont de ladite duse à une valeur de démarrage prédéterminée, 15 . refermer la duse (17) de sortie de l'huile, . vérifier que, le moteur (6) électrique étant non alimenté, l'état de la pompe (5) est compatible avec un démarrage, - une étape de mise en débit consistant à : . alimenter progressivement le moteur (6) jusqu'à ce que la pompe (5) 20 tourne à une vitesse minimale prédéterminée, . vérifier après temporisation que la pression en amont de la duse (17) de sortie de l'huile dépasse un seuil de remontée de pressionprédéterminé, . vérifier après temporisation que l'intensité absorbée par le moteur (6) 25 électrique dépasse un seuil prédéterminé, . laisser tourner la pompe(5) si ces deux seuils sont dépassés sinon arrêter la pompe(5), . augmenter progressivement l'ouverture de la duse (17) de sortie del'huile jusqu'à une valeur prédéterminée, 30 . attendre pendant une durée de stabilisation prédéterminée, . contrôler le bon fonctionnement en effectuant simultanément des vérifications sur l'intensité absorbée par le moteur (6), et sur laproduction du puits au moyen d'au moins un indicateur de production, . réguler la pression amont de la duse pour ventilation de gaz à la valeur 35 de démarrage prédéterminée.
- 2- Méthode selon la revendication 1 caractérisée en ce que la compatibilité de l'état de la pompe (5) avec un démarrage comprend les vérificationssuivantes : 011102 21 - que la pompe (5), étant rotative et équipée d'un capteur (8) de sens derotation, ne tourne pas en sens inverse de son sens normal de rotation, - que le délai entre deux tentatives successives de démarrage est supérieurà une valeur (T 1 ) prédéterminée, - qu'après un nombre (n) prédéterminé de tentatives de démarrage,pendant un temps (T2) prédéterminé la tentative suivante n'intervientqu'après une durée (T3) prédétërminée.
- 3- Méthode selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'intensité absorbéepar le moteur (6) étant comparée à des seuils très haut et très basindépendants de la vitesse du moteur (6), un franchissement d'un desditsseuils provoquant l'arrêt de la pompe (5), les vérifications sur l'intensitéabsorbée par le moteur (6) électrique pour contrôler le bon fonctionnementconsistent en plus à : - comparer la valeur de ladite intensité à un seuil bas et en cas defranchissement du seuil et si la durée du franchissement est supérieure àune valeur prédéterminée, arrêter la pompe (5). - vérifier, après une temporisation prédéterminée, la stabilité de laditeintensité et en cas de détection d'une instabilité et si la durée del'instabilité est supérieure à une valeur prédéterminée, arrêter la pompe (5).
- 4- Méthode selon la revendication 1 caractérisée en ce que les vérifications surla production du puits consistent à prendre comme indicateur de productionau moins une variable physique indicatrice du débit de sortie d'huile et àcomparer la valeur de ladite variable à un seuil prédéterminé, undépassement étant considéré comme effectif lorsqu'il est continu pendantune durée prédéterminée et en cas de dépassement à arrêter la pompe (5).
- 5- Méthode selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que aprèsla phase de démarrage, elle consiste à exécuter simultanément lesopérations suivantes : - augmenter la vitesse du moteur (6) jusqu'à une valeur objectifprédéterminée, - ouvrir la duse de sortie de l'huile jusqu'à une valeur calculée en fonctionde la valeur objectif de la vitesse du moteur (6), - agir sur la duse (22) pour ventilation de gaz pour maintenir la pression enamont de ladite duse à une valeur calculée en fonction de la valeurobjectif de la vitesse du moteur (6), 22 011102 - puis contrôler le bon fonctionnement en effectuant des vérifications surl’intensité absorbée par le moteur (6) et sur la production du puits aumoyen d'indicateurs de production.
- 6- Méthode selon la revendication 5 caractérisée en ce que l'ouverture de laduse (17) de sortie de l’huile est calculée par application de la formulesuivante : Shuile = <x(V - Vmin) + Smin si Vmin < V < Vmaxdans laquelle : Shuile représente l'ouverture de la duse (17) de sortie de l'huile V représente la valeur objectif de la vitesse du moteur (6) électriquea est un constante Smin est une constante qui représente l'ouverture minimale de la duse (17)de sortie de l'huile Vmin et Vmax représentent respectivement les vitesses minimale etmaximale du moteur (6), a, Smin, Vmin et Vmax sont déterminées à partir des caractéristiques dupuits, de la pompe (5) et du moteur (6).
- 7- Méthode selon la revendication 5 caractérisée en ce que la pression enamont de la duse (22) pour ventilation de gaz est calculée par application dela formule suivante : Pgaz = β(ν - Vmin) + Po si Vmin< V < Vmaxdans laquelle Pgaz représente la pression en amont de la duse (22) pour ventilation degaz, V représente la valeur objectif de la vitesse du moteur (6) électriqueβ est une constante Po est une constante Vmin et Vmax représentent respectivement les vitesses minimale etmaximale du moteur (6), β, Po, Vmin et Vmax sont déterminées à partir des caractéristiques du puits,de la pompe (5) et du moteur (6).
- 8- Méthode selon la revendication 5 caractérisée en ce que l'intensité absorbéepar le moteur (6) étant comparée à des seuils très haut et très basindépendants de la vitesse du moteur (6) un franchissement d’un desditsseuils provoquant l'arrêt de la pompe (5), les vérifications sur l'intensitéabsorbée par le moteur (6) électrique pour contrôler le bon fonctionnementconsistent en plus à : 23 011102 - comparer la valeur de ladite intensité à des seuils hauts et bas variablesen fonction de la vitesse du moteur (6), - en cas de franchissement d'un seuil, réduire la vitesse et si lefranchissement persiste, arrêter la pompe (5), - vérifier la stabilité de ladite intensité et en cas de détection d'uneinstabilité, réduire la vitesse à une valeur prédéterminée et si la durée del'instabilité est supérieure à une valeur prédéterminée, arrêter la pompe (5),
- 9- Méthode selon la revendication 8 caractérisée en ce que les seuils hauts etbas variables en fonction de la vitesse sont calculés par application desformules suivantes : lhaut = INmin + y.(V - Vmin) + ΔΙ si Vmin < V < Vmax Ibas = INmin + y.(V - Vmin) - ΔΙ si Vmin < V < Vmax dans lesquelles : lhaut représente le seuil haut d'intensité absorbée par le moteur (6), Ibas représente le seuil bas d'intensité absorbée par le moteur (6), V représente la vitesse du moteur (6) électrique, INmin est une constante qui représente la valeur nominale minimale del'intensité absorbée par le moteur (6), Vmin et Vmax représentent respectivement les valeurs minimale etmaximale de la vitesse du moteur (6) déterminées à partir descaractéristiques du puits, de la pompe (5) et du moteur (6), . y et ΔΙ sont des constantes calculées pour chaque puits, à partir descaractéristiques du moteur (6).
- 10- Méthode selon la revendication 5 caractérisée en ce que les vérifications surla production du puits consistent à prendre comme indicateur de productionau moins une variable physique indicatrice du débit de sortie d'huile et àcomparer la valeur de ladite variable à au moins un seuil prédéterminé, undépassement étant considéré comme effectif lorsqu'il est continu pendantune durée prédéterminée et en cas de dépassement à réduire la vitesse.
- 11- Méthode selon la revendication 4 ou 10 caractérisée en ce que la variablephysique indicatrice du débit de sortie d'huile est choisie dans le groupeconstitué par une différence de pression créée par une restriction sur lasortie d'huile, le débit de gaz de ventilation, la pression en fond de puits enamont de la pompe (5), la pression en amont de la duse (17) de sortie del'huile et la température de sortie d'huile.
- 12- Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 caractérisée ence que le puits étant équipé d'un dispositif de sécurité, elle consiste à fermer 24 011102 les duses (17 et 22) de sortie de l'huile et pour ventilation de gaz et à arrêterle moteur (6) immédiatement quand le dispositif de sécurité agit.
- 13- Méthode de conduite d'un puits de production d'huile et de gaz activé par unsystème de pompage, comprenant placés en fond de puits, une pompe (5)immergée entraînée par un moteur (6) électrique absorbant un courantd'intensité connue, ledit puits comportant à sa partie supérieure une duse(17) de sortie de l'huile et une duse (22) pour ventilation de gaz, caractériséeen ce que, après une phase de démarrage, elle consiste à exécutersimultanément les opérations suivantes : - augmenter la vitesse du moteur (6) jusqu'à une valeur objectifprédéterminée, - ouvrir la duse (17) de sortie de l'huile jusqu'à une valeur calculée enfonction de la valeur objectif de la vitesse du moteur (6), - agir sur la duse (22) pour ventilation de gaz pour maintenir la pression enamont de ladite duse à une valeur calculée en fonction de la valeurobjectif de la vitesse du moteur (6), - puis contrôler le bon fonctionnement en effectuant des vérifications surl'intensité absorbée par le moteur (6) et sur la production du puits aumoyen d'indicateurs de production.
- 14- Méthode selon la revendication 13 caractérisée en ce que l'ouverture de laduse (17) de sortie de l'huile est calculée par application de la formulesuivante : Shuile = a(V - Vmin) + Smin si Vmin < V < Vmaxdans laquelle : Shuile représente l'ouverture de la duse (17) de sortie de l'huileV représente la valeur objectif de la vitesse du moteur (6) électriquea est un constante Smin est une constante qui représente l'ouverture minimale de la duse (17)de sortie de l'huile Vmin et Vmax représentent respectivement les vitesses minimale etmaximale du moteur (6), a, Smin, Vmin et Vmax sont déterminées à partir des caractéristiques dupuits, de la pompe (5) et du moteur (6).
- 15- Méthode selon la revendication 13 caractérisée en ce que la pression enamont de la duse (22) pour ventilation de gaz est calculée par application dela formule suivante : Pgaz = p(V - Vmin) + Po si Vmin< V < Vmaxdans laquelle : 25 011102 Pgaz représente la pression en amont de la duse (22) pour ventilation degaz, V représente la valeur objectif de la vitesse du moteur (6) électrique,β est une constantePo est une constante Vmin et Vmax représentent respectivement les vitesses minimale etmaximale du moteur (6), β, Po, Vmin et Vmax sont déterminées à partir des caractéristiques du puits,dé la pompe (5) et du moteur (6).
- 16- Méthode selon la revendication 13, caractérisée en ce que l'intensitéabsorbée par le moteur (6) étant comparée à des seuils très haut et très basindépendants de la vitesse du moteur (6) et en cas de franchissement d'undesdits seuils la pompe (5) étant arrêtée, les vérifications sur l'intensitéabsorbée par le moteur (6) électrique pour contrôler le bon fonctionnementconsistent en plus à : - comparer la valeur de ladite intensité à des seuils hauts et bas calculés enfonction de la vitesse du moteur (6), - en cas de franchissement d'un seuil réduire la vitesse et si lefranchissement persiste arrêter la pompe (5), - vérifier la stabilité de ladite intensité et en cas de détection d'uneinstabilité, réduire la vitesse à une valeur prédéterminée et si la durée del'instabilité est supérieure à une valeur prédéterminée arrêter lapompe (5).
- 17- Méthode selon la revendication 16, caractérisée en ce que les seuils hauts etbas sont calculés par application des formules suivantes : lhaut = INmin+ y.(V-Vmin)+ ΔΙ si Vmin < V < Vmax Ibas = INmin + y.(V - Vmin) - ΔΙ si Vmin < V < Vmax dans lesquelles : lhaut représente le seuil haut d'intensité absorbée par le moteur (6), Ibas représente le seuil bas d'intensité absorbée par le moteur (6), V représente la vitesse du moteur (6) électrique, INmin est une constante qui représente la valeur nominale minimale del'intensité absorbée par le moteur (6), Vmin et Vmax représentent respectivement les valeurs minimale etmaximale de la vitesse du moteur (6) déterminées à partir descaractéristiques du puits, de la pompe (5) et du moteur (6), γ et ΔΙ sont des constantes calculées pour chaque puits, à partir descaractéristiques du moteur (6). 26 011102 w * 5 10 15
- 18- Méthode selon la revendication 13 caractérisée en ce que les vérificationssur la production du puits consistent à prendre comme indicateur deproduction au moins une variable physique indicatrice du débit de sortied'huile et à comparer la valeur de ladite variable à au moins un seuilprédéterminé, un dépassement étant considéré comme effectif lorsqu'il estcontinu pendant une durée prédéterminée et en cas de dépassement àréduire la vitesse.
- 19- Méthode selon la revendication 18 caractérisée en ce que la variablephysique indicatrice du débit de sortie d'huile est choisie dans le groupeconstitué par une différence de pression créée par une restriction sur lasortie d'huile, le débit de gaz de ventilation, la pression en fond de puits enamont de la pompe (5), la pression en amont de la duse (17) de sortie del'huile, la température de sortie d'huile.
- 20- Méthode selon l'une quelconque des revendications 13 à 19 caractérisée ence que, le puits étant équipé d'un dispositif de sécurité, elle consiste à fermerles duses (17 et 22) de sortie de l'huile et pour ventilation de gaz et à arrêterle moteur (6) immédiatement quand le dispositif de sécurité agit.
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