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CA 02169895 2005-08-03
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PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE RÉGULATION D'UN ENSEMBLE DE
POMPAGE POLYPHASIQUE
La présente invention concerne une méthode et un dispositif pour réguler un
ensemble de pompage permettant le transfert d'un fluide polyphasique d'une
source vers un lieu de destination.
Elle trouve particulièrement son application dans le domaine de la
production pétrolière où les fluides sont des effluents provenant de puits
forés
comportant au moins une phase gazeuse et au moins une phase liquide.
Le transfert de ces effluents d'un puits ou d'un ensemble de puits vers un
lieu de traitement est effectué à l'aide d'un ensemble de pompage comprenant
au
moins une pompe polyphasique.
Cette pompe a pour fonction essentielle de donner aux fluides, admis à son
entrée avec une certaine pression d'admission ou pression d'aspiration, une
énergie
suffisante pour assurer leur transfert en compensant les pertes de charge
qu'ils
peuvent subir tout le long du transfert, en aval et en amont de la pompe.
Dans le présent texte, les termes d'amont et d'aval se rapportent â la pompe
en considérant le sens d'écoulement des effluents et le terme débit désigne
généralement le débit volumétrique.
En cours de production, ces puits peuvent avoir un comportement instable, à
fonctionnement cyclique qui se caractérise par une alternance de période
active et de
période inactive de production. Un tel fonctionnement cyclique engendre des
variations notamment dans le débit de production, qui peuvent apparaître pour
un
puits activé, ou encore pour un puits en fin de vie.
Les variations du comportement des puits précités ou l'arrêt d'un puits
lorsqu'un ensemble de puits est connecté à la pompe, peuvent provoquer des
instabilités dans le fonctionnement de la pompe, comme une désadaptation
hydraulique de cette dernière qui peut conduire à sa détérioration voir à sa
destruction.
Dans le cas du pompage de fluides polyphasiques constitués d'une phase
liquide et d'une phase gazeuse au moins, l'un des problèmes est de connaître
de
manière précise le débit de liquide et le débit de gaz en amont de la pompe et
l'application de la méthode précitée pour les compresseurs basée sur une
mesure de
débit en amont du dispositif ne , peut s'appliquer simplement pour combattre
le
phénomène de désadaptation d'une pompe polyphasique.
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1a
Les régulations connues de l'art antérieur pour des pompes polyphasiques
sont dans la plupart des cas des régulations de type "tout ou rien" qui
consistent à
arrêter la pompe polyphasique lorsqu'une instabilité est détectée. Néanmoins
si de
telles régulations s'avèrent efficaces, elles entraînent des inconvénients. En
effet, les
arrêts intempestifs de la pompe conduisent à une réduction de son taux de
disponibilité, d'où une perte de production. De plus de tels arrêts
nécessitent ensuite
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des opérations de redémarrage du groupe de pompage et éventuellement des puits
pouvant être délicates.
Il est aussi connu de l'art antérieur, notamment de la demande de brevet
français FR 2.685.737 du demandeur, une méthode et un dispositif permettant de
réguler la vitesse d'une pompe destinée au pompage de fluides polyphasiques en
fonction d'un ou plusieurs paramètres.
La demande FR 2.685.737 enseigne de réguler la vitesse d'une pompe
polyphasique de façon à adapter le débit de la pompe à une variation pouvant
se
produire en amont et/ou en aval de la pompe, en effectuant une combinaison de
plusieurs paramètres.
Néanmoins, aucun de ces documents n'enseignent la manière de réguler une
pompe polyphasique pour éviter les phénomènes de désadaptation ou
d'instabilités
hydrauliques pouvant conduire à son endommagement.
Il est rappelé qu'une pompe destinée à la production de fluides polyphasiques
est caractérisée par un réseau de courbes hydrauliques. Ce réseau de courbes
hydrauliques doit être adapté aux conditions de production et à leurs
évolutions
dans le temps du puits ou des puits reliés au groupe de pompage ainsi qu'aux
"conditions de l'environnement aval". Par l'expression "conditions
d'environnement aval" on entend par exemple les pertes de charge survenant
dans
le circuit résistant situé en aval de la pompe comprenant les conduites de
transfert
et tous les équipements associés généralement utilisés dans le cadre de la
production
pétrolière.
A partir de ce réseau de courbes hydrauliques de la pompe, il est déterminé
un domaine de fonctionnement défini d'une part par des limites propres au
groupe
de pompage comme par exemple la limite de désadaptation hydraulique, et
d'autre
part des conditions de production comme le débit escompté par le producteur et
les
caractéristiques du circuit résistant situé en aval de la pompe.
Dans son domaine de fonctionnement, la pompe a un fonctionnement
correct, c'est-à-dire qu'elle a un comportement mécanique et hydraulique
satisfaisant et elle communique à l'effluent une énergie de compression
suffisante
pour assurer son transfert d'un endroit à un autre.
La présente invention consiste donc à pallier les inconvénients précités,
notamment en régulant le fonctionnement d'un ensemble de pompage
polyphasique comprenant au moins une pompe polyphasique, en agissant sur la
vitesse de la pompe pour la ramener dans son domaine de fonctionnement.
Avantageusement, l'invention trouve son application pour gérer et contrôler
les instabilités hydrauliques provenant d'une variation inattendue du débit du
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puits de production, pouvant provoquer un risque d'endommagement pour la
pompe polyphasique.
EIIe trouve son application dans tout domaine où les dispositifs de pompage
ont des structures similaires à celles précitées, pouvant conduire à
l'apparition de
phénoménes destructeurs, par exemple pour des dispositifs adaptés au pompage
de
fluides ayant des faciès sensiblement identiques .à ceux des écoulements
polyphasiques. .
EIIe peut aussi être appliquée comme méthode de régulation venant en
complément à un dispositif d'amortissement des variations de composition d'un
écoulement polyphasique, des variations du taux de vide ou des variations du
GLR
(Gaz Liquid Ratio).
La présente invention concerne une méthode permettant de réguler un
ensemble de pompage utilisé pour communiquer de l'énergie à un effluent
polyphasique constitué d'au moins une phase gazeuse et d'au moins une phase
liquide, l'ensemble de pompage étant positionné entre une source d'effluents
~t un
lieu de destination et comportant au moins une pompe polyphasique ayant un
domaine de fonctionnement.
Elle se caractérise en ce que l'on mesure au moins un paramètre
20, représentatif d'un phénomène d'instabilité de fonctionnement de la pompe
polyphasique et on agit sur la vitesse de rotation de ladite pompe
polyphasique de
façon à ramener la pompe dans son domaine de fonctionnement jusqu'à faire
disparaître les instabilités.
Le phénomène d'instabilité peut être une désadaptation hydraulique de la
pompe polyphasique et on agit jusqu'à ce que les instabilités dues à la
désadaptation
hydraulique aient disparu.
On mesure, par exemple, l'amplitude du paramètre représentatif de ladite
instabilité, et on la compare à une valeur ou un intervalle de valeur donnée
et on
30 diminue la vitesse jusqu'à ce que la valeur mesurée du paramètre soit
sensiblement
égale'à la valeur ou à l'intervalle de valeur donnée.
L'arbre de Ia pompe polyphasique étant équipé d'un moyen de mesure tel
qu'un couplemètre, on mesure par exemple la valeur du couple représentatif de
l'instabilité.
La pompe peut être équipée d'un capteur de vibrations tel un accéléronnètre
ou un capteur de déplacement, et on mesure l'amplitude des vibrations.
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On peut aussi mesurer la valeur de pression d'aspiration Pa de la pompe
polyphasique et/ou la valeur du gain de pression de la pompe.
Après avoir corrigé l'instabilité et observé au moins un retour vers les
conditions de production existantes avant l'apparition de l'instabilité, on
agit par
exemple sur la vitesse de la pompe polyphasique pour ,ramener le point de
fonctionnement de la pompe sur une courbe correspondant à un fonctionnement
optimal, le fonctionnement optimal pouvant être défini par rapport à une
valeur de
pression d'aspiration fixée et stable.
La présente invention trouve avântageusement son applicâtiôn poûr la
régulation d'un ensemble de pompage associé à la production d'un puits
pétrolier
ou d'un ensemble de puits pétroliers.
La présente invention concerne également un ensemble régulé de pompage
polyphasique, comportant au moins une pompe polyphasique, au moins un moyen
poux ~SU~' un paramétre représentatif d'une instabilité de fonctionnement de
ladite pompe polyphasique et au moins un ensemble de traitement programmé
permettant de mémoriser au moins le paramètre dëterminé et des valeurs de
paramètres initiaux, et de .calculer la nouvelle valeur de la vitesse de
ladite pompe
polyphasique pour ramener la pompe polyphasique dans son domaine de
fonctionnement jusqu'à faire disparaître les instabilités.
Le dispositif comporte par exemple un dispositif d'amortissement de la
variation du taux de vide situé avant la pompe polyphasique.
Il peut aussi comporter un circuit de recirculation d'une quantité de fluide
vers l'entrée de la pompe.
Le fluide recyclé vers l'entrée de la pompe peut provenir d'une source de
Fluide
auxiliaire ou être prélevé après la pompe à l'aide d'un dispositif approprié.
Ainsi, l'invention permet de manière simple et fiable d'éviter le phénomène
de désadaptation hydraulique de fonctionnement d'une pompe pouvant survenir
du fait, notamment d'une variation de débit du puits ou d'un ensemble de
puits,
par exemple une diminution brutale de ce débit.
Ce phénomène de désadaptation hydraulique crée des instabilités pouvant
provoquer un endommagement de la pompe.
D'autres caractéristiques et avantages de la méthode et du dispositif selon
l'invention apparaîtront mieux à la lecture de Ia description ci-après de
modes de
~1~a8~~
réalisation décrits à titre d'exemples non limitatifs se référant aux dessins
annexés
où
- la figure 1 montre de façon schématique le principe utilisé pour réguler un
ensemble de pompage polyphasique,
- les figures 2A et 2B montrent respectivement le déplacement possible du
point de
fonctionnement de la pompe polyphasique selon la méthode et les variations de
paramètres traduisant le phénomène de désadaptation,
- la figure 3 représente un ensemble de pompage comportant une pompe
polyphasique associée à un ensemble d'amortissement de la variation du taux de
vide ou de GLR, et
la figure 4 représente le dispositif de la figure 1 associé à des moyens de
recyclage
d'un fluide.
Afin de mieux cerner la présente invention, la description donnée ci-après à
titre indicatif et nullement limitatif concerne la régulation d'une pompe
polyphasique reliée à un puits de production d'un effluent polyphasique, par
exemple un effluent pétrolier et assurant son transfert jusqu'à un lieu de
traitement
ou de destination.
Le dispositif décrit à la figure I comporte un ensemble de pompage
polyphasique composé par exemple d'une pompe polyphasique I reliée par une
conduite 2 à une source d'effluents 3 telle qu'une tête de puits de production
et à un
lieu de destination, par exemple un lieu de traitement 4, par une conduite 5.
La pompe 1 est équipée d'un moyen 6 capable de déterminer au moins un
paramètre représentatif d'une instabilité hydraulique du fonctionnement de la
pompe 1. L'instabilité de fonctionnement de la pompe I ou, phénomène de
désadaptation hydraulique, se caractérise, par exemple, par une signature
mécanique
pouvant être déterminée à partir d'un paramètre mécanique tel que le couple ou
les
vibrations mesurés par exemple sur le groupe ou ensemble de pompage
polyphasique et/ou par une signature hydraulique correspondant à une variation
de la valeur de pression mesurée par exemple à l'aspiration de la pompe
polyphasique ou du gain de pression 0 P de la pompe correspondant à la
différence
de pression entre la pression de refoulement et la pression d'aspiration de la
pompe.
Ainsi, le moyen de détermination d'un paramètre 6 peut être
avantageusement un dispositif de mesure du couple sur l'arbre de la pompe
polyphasique I tel un couplemètre, ou un capteur de vibration tel un
accéléromètre
ou un capteur de déplacement sur la pompe.
Selon un autre mode réalisation, le dispositif est muni d'un capteur de
pression 7 qui peut être par exempté un capteur de mesure de la pression
d'admission Pa, ou un capteur différentiel permettant de connaître le gain de
~~.~~'8~5
6
pression 0 P de la pompe. Il peut être utilisé pour mesurer l'instabilité et
permet de
connaître en permanence la valeur de la pression à l'admission de la pompe.
Lorsque la pompe est équipée d'une motorisation électrique ou hydraulique,
le dispositif 6 peut être disposé sur la motorisation et délivrer
respectivement la
valeur de l'intensité du courant ou la pression du fluide hydraulique, qui
peuvent
être révélateurs du phénomène de désadaptation de la pompe.
Tout autre paramètre traduisant le phénomène de désadaptation et son
dispositif de mesure associé peuvent être envisagés pour caractériser et
déterminer
les instabilités sans sortir du cadre de l'invention.
Les moyens de mesure 6 et le capteur de pression 7 sont reliés à un
calculateur
8 qui enregistre et traite les données mesurées. De cette façon, il connaît en
permanence les données associées au paramètre mesuré telles l'amplitude et la
fréquence. Il peut aussi comprendre des données mémorisées au préalable,
telles des
données initiales de production, les caractéristiques des pompes
polyphasiques, et
des valeurs seuils, valeurs limites et intervalles de valeurs données.
Le calculateur 8 est lui-même en liaison avec la pompe polyphasique 1 et en
particulier avec le moteur de la pompe ou avec un dispositif de régulation de
la
vitesse de rotation du moteur. De cette façon il peut agir sur la vitesse du
moteur de
la pompe et l'adapter en fonction du ou des paramètres mesurés de façon à
éliminer
les phénomènes d'instabilités observés, par exemple en ramenant la pompe
polyphasique dans un domaine permis comme il est décrit ci-après. Ainsi,
chaque
fois qu'une instabilité, par exemple une instabilitê hydraulique est détectée,
en
agissant sur la vitesse de rotation de la pompe, il est possible de
l'éliminer.
Le moteur de la pompe est avantageusement muni d'un capteur de mesure
de vitesse 9 relié au calculateur 8 qui délivre à ce dernier la valeur de
vitesse de
rotation de la pompe.
Ce calculateur 8 peut être un automate programmé ou encore un micro
ordinateur équipé d'une carte d'acquisition d'un type connu et programmé pour
conduire les étapes de la méthode décrites ci-après.
Avantageusement, la méthode décrite ci-après à titre indicatif et nullement
limitatif s'applique en cours de production d'un puits et notamment lorsqu'une
variation de débit inattendue et aléatoire survient, l'amplitude de cette
variation
étant suffisamment importante pour provoquer un phénomène de désadaptation
de la pompe polyphasique.
La pompe polyphasique 1 est adaptée à son environnement amont (débit du
puits et conditions fixées par le producteur) et à son environnement aval
(circuit
résistant de production), et un domaine de fonctionnement décrit par exemple à
la
figure 2A lui est associé.
~1~~~~5
Le domaine de fonctionnement d'une pompe polyphasique 1 est déterminé
pour une valeur de pression d'aspiration Pa et pour une valeur de rapport
volumétrique GLRa données ou du taux de vide à l'admission de la pompe. Le
rapport volumétrique GLRa est défini comme le rapport gaz/liquide de
l'effluent
polyphasique et le taux de vide comme le rapport du volume de gaz par rapport
au
volume total (liquide-gaz).
Ce domaine comporte un réseau de courbes caractéristiques F(Vi) donnant le
gain de pression en fonction du débit total du puits Q, correspondant à la
somme
des débits de la phase liquide et de la phase gazeuse constituant l'ensemble
de
l'effluent polyphasique. Ces courbes F(Vi) sont établies pour différentes
valeurs de
vitesse de la pompe et représentées sur la figure 2A par le réseau de courbes
F(V1),
F(V2), ....F(Vi),...... Il est limité par deux courbes Dmax et Dmin, et en
particulier par
la courbe Dmax ou courbe de désadaptation hydraulique de la pompe. Cette
courbe
de désadaptation correspond à une frontière ou limite supérieure qu'il ne faut
pas
dépasser, au-delà de cette limite, le comportement de fonctionnement de la
pompe
devenant instable.
Sur cette figure 2A, la courbe du circuit résistant situé en aval de la pompe
est
schématisée en partie par le segment R. Elle représente les pertes de pression
par
rapport au débit total de production du puits.
A partir des réseaux de courbes précités F(Vi) et de la courbe correspondant
au
circuit résistant R, on détermine, par exemple, un point de fonctionnement de
la
pompe situé à l'intersection d'une courbe caractéristique F(Vi) (correspondant
à une
vitesse de rotation de la pompe Vi) et de la courbe du circuit résistant R.
Par exemple, sur la figure 2A le point A correspond au point de
fonctionnement d'une pompe polyphasique, déterminé par exemple à partir de la
vitesse de rotation Vi de la pompe fixée par les conditions données de
production.
Pour une vitesse de rotation donnée le point A peut se déplacer le long de la
courbe
F(Vi) lors d'une variation de débit à GLR constant sans franchir la courbe de
désadaptation Dmax.
Ce point de fonctionnement peut correspondre aux conditions initiales de
production.
Lorsque le débit du puits Q diminue brutalement et dans le même temps la
vitesse de rotation reste sensiblement stable, des instabilités dans le
fonctionnement
de la pompe représentées par exemple sur la figure 2B par la zone Z2 ou zone
de
désadaptation sont susceptibles d'apparaître. La zone Z1 schématisée sur la
figure
correspond à des conditions de fonctionnement correct de la pompe.
Sur cette figure 2B, les courbes (II), (III) et (I) représentent
respectivement, la
valeur du couple mesuré par exemple sur l'arbre de rotation de la pompe
exprimée
en Nm, la pression d'admission Pa prise, par exemple, à l'entrée de la pompe
polyphasique en bars et sa vitesse de rotation en tous/mn ainsi que leurs
variations
dans le temps.
Dans la zone Z2 de désadaptation, le couple déterminé au niveau de l'arbre de
la pompe (courbe II, figure 2B) oscille de façon aléatoire et incontrôlée,
correspondant à une désadaptation de la pompe qui peut conduire à son
endommagement. La pompe se trouvant dans un état instable de fonctionnement,
le point de fonctionnement A (figure 2A) passe vers un nouveau point de
fonctionnement représenté sur la figure 2A par le point B qui se trouve au-
dessus
de la courbe maximum Dmax et donc en dehors du domaine de fonctionnement de
la pompe.
Le calculateur 8 reçoit en permanence la mesure provenant du couplemètre 6,
la valeur de la pression d'admission Pa par le capteur 7 et la mesure de la
vitesse de
rotation de la pompe grâce au capteur 9. Il est par exemple programmé pour
contrôler ces valeurs mesurées et agir sur la vitesse de rotation, par exemple
lorsque
ces valeurs traduisent une instabilité de fonctionnement de la pompe comme il
est
décrit ci-après.
Lorsque le calculateur 8 détecte une variation anormale dans la valeur du
couple correspondant sur la figure 2A au passage du point A vers le point B,
il
envoie un signal de commande au moteur ou au dispositif de régulation de la
vitesse du moteur pour diminuer la vitesse de rotation de la pompe jusqu'à
faire
disparaître le phénomène de désadaptation, c'est-à-dire jusqu'à disparition
des
instabilités de fonctionnement de la pompe.
Pour cela la valeur du couple mesurée peut être comparée par rapport à une
valeur
de référence fixée par les conditions initiales de production du puits. Par
exemple
lorsque l'écart entre ces deux valeurs est supérieur ou égal par exemple à +/-
10%a,
d'une valeur initiale moyenne dans le temps, le calculateur déclenche la
commande pour diminuer la vitesse de rotation. Le signal est envoyé jusqu'à
disparition du phénomène de désadaptation donc jusqu'à disparition des
instabilités.
Cette diminution de vitesse fait passer le point de fonctionnement du point B
vers un point C situé en dessous de la courbe de désadaptation Dmax, ce qui le
ramène dans le domaine de fonctionnement de la pompe et à une valeur permise,
l'étape permettant de ramener la pompe dans un état de fonctionnement normal
ou zone ZI est ainsi réalisée.
Le calculateur 8 peut contrôler que le passage du point de fonctionnement
d'un état non permis vers un état permis est bien effectué de plusieurs
façons. Il
peut vérifier que le point C est situé en dessous de la courbe Dmax de
désadaptation
par exemple en comparant la nouvelle valeur du couple mesurée après diminution
de vitesse à une valeur donnée qui est par exemple enregistrée dans le
calculateur.
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La nouvelle valeur de vitesse de rotation de la pompe, par exemple VC-1
mesurée aprés la disparition des instabilités, est donnée par le capteur 9 en
liaison
avec le calculateur 8. Après disparition des instabilités, le point C se
trouve sur une
courbe de fonctionnement F(V~.1) située dans le domaine de fonctionnement
correspondant à la nouvelle valeur de vitesse de la pompe.
La courbe F(V~1 ) correspond dans cet exemple à une vitesse de rotation Vo-1
inférieure à la vitesse initiale Vi de rotation de la pompe, et à une valeur
de débit
total Qi-I de puits inférieure à la valeur de débit du puits initial Qi.
Lorsque les
conditions de production tendent à: retrouver des conditions de production
sensiblement identiques aux conditions existantes avant l'apparition du
phénomène de désadaptation, le point de fonctionnement de la pompe se déplace
sur la courbe F(V~1) du point C par exemple jusqu'au point D. De telles
conditions
de fonctionnement ne correspondent néanmoins pas à un fonctionnement optimal
de Ia pompe polyphasique ou de l'ensemble de pompage, pour assurer une
production optimale du puits ou des puits lorsque la production a retrouvé des
conditions de production stables. .
En effet, la diminution de la valeur du débit de production brutale correspond
â un événement non habituel dans le cadre de Ia production. Après cette
diminution, le puits va se remettre à produire avec une valeur de débit
correspondant à la valeur de débit nominal, par exemple Qi. Il est donc
souhaitable,
de marüère à optimiser la production, de réadapter la vitesse de la pompe ~.
sa
. valeur de vitesse initiale Vi, ce qui correspond sur la figure 2A â faire
passer le point
D vers le point de fonctionnement initial A.
. Le capteur de pression 7 mesure en permanence la valeur de pression
d'admission Pa de la pompe. Le calculateur 8 connaît ainsi à tout moment la
valeur
de cette pression Pa, et peut facilement contrôler la bonne reprise de la
production
de puits de production. En contrôlant Ia valeur mesurée de pression Pa à
l'admission de la pompe par rapport à une valeur de consigne représentative
des
conditions initiales de production du puits et enregistrée au préalable dans
le
calculateur 8, il identifie la reprise d'une production normale et envoie un
signal de
commande au niveau du moteur oiz du dispositif de régulation de la vitesse du
moteur poux augmenter la vitesse de rotation de la pompe, et ramener le point
D
vers le point de fonctionnement initial A.
Le calculateur 8 peut réitérer les opérations de mesure du couple et de
régulation de la vitesse pour ramener le point de fonctionnement dans le
domaine
de fonctionnement autorisé de la façon décrite ci-dessus correspondant aux
cycles de
déplacement des points A, B, C, aussi longtemps que dure la perturbation dans
la
production du puits.
~1~98
La détermination du paramètre représentatif de l'instabilité peut aussi
s'effectuer en mesurant la valeur de la pression d'aspiration ou d'admission à
l'entrée de la pompe et/ou le gain de pression de la pompe. Le calculateur 8
procède
ensuite de manière identique pour agir sur la vitesse de rotation et ramener
la
pompe dans un domaine de fonctionnement autorisé.
Tous les paramètres précités (pression d'admission, gain de pression, ...)
peuvent être utilisés pour mettre en oeuvre les étapes de la méthode décrites
ci-
dessus.
10 De manière complémentaire, le calculateur 8 peut déterminer la valeur de la
fréquence du phénomène à partir de la mesure du paramètre représentatif. A
l'aide
de la valeur de la fréquence et de l'amplitude du paramètre mesuré traduisant
la
désadaptation, le calculateur peut éventuellement "signer" le phénomène c'est-
à-
dire connaître sa nature.
De manière avantageuse, la méthode décrite précédemment s'applique à la
régulation d'une pompe reliée à une source d'effluents composée de plusieurs
puits.
Dans ce cas, les puits pétroliers sont reliés par des canalisations à l'entrée
de la
pompe de manière connue de l'homme de métier. Les canalisations peuvent être
munies de vannes ou de dispositifs de régulation permettant notamment d'isoler
un puits.
La variation de débit à l'entrée de la pompe peut être due, par exemple à
l'arrêt ou à une variation de comportement d'au moins d'un des puits.
De manière avantageuse, la méthode décrite en relation aux figures 2A et 2B
s'applique aussi pour un ensemble de pompage décrit en relation avec la figure
3
dans lequel un dispositif d'amortissement de la variation du taux de vide ou
GLR
est situé en amont de la pompe.
Sur la figure 3, un ballon régulateur 10 est positionné sur la conduite 2
avant
l'entrée de la pompe polyphasique. Ce ballon décrit plus en détail dans le
brevet FR
2.642.539 du demandeur comporte un tube de prélèvement 11 muni d'orifices I2
répartis sur au moins une partie de la longueur du tube 11. Le tube traverse
le
ballon de part et d'autre, par exemple. Les effluents polyphasiques arrivent
par la
conduite 2 dans le ballon IO et ressortent par le tube 13 reliant le ballon 10
à la
pompe 1 avec un rapport GLR contrôlé.
Le ballon régulateur est équipé d'un capteur de pression 14 qui détermine la
pression régnant dans le ballon correspondant sensiblement à la valeur de
pression
d'admission Pa de la pompe polyphasique.
~1~~~
De manière identique aux figures 2A et 2B, on mesure la valeur du couple
ainsi que sa variation dans le temps et comme il a été décrit précédemment le
calculateur 8 diminue la vitesse de rotation de la pompe jusqu'à faire
disparaître les
instabilités de fonctionnement.
Il est aussi possible à la place de mesure du couple, de mesurer la valeur de
la
pression d'aspiration Pa et de mettre en oeuvre les étapes précédemment
décrites.
La figure 4 décrit une variante de réalisation associant à la boucle de
régulation précédemment décrite, un circuit de recirculation polyphasique 20
située
entre le refoulement et l'aspiration de la pompe.
Un dispositif 2I de prélèvement de l'effluent polyphasique est positionné par
exemple en aval de la pompe 1 sur la conduite 5. La quantité de fluide ainsi
prélevée
est envoyée par le circuit 20 à l'entrée de la pompe polyphasique 1 de façon à
avoir
un débit additionnel de fluide et compenser une éventuelle diminution du débit
de
production. Une vanne 22 située après le dispositif 21 et sur le circuit 20
est reliée au
calculateur 8. Lorsque le calculateur 8 détecte une instabilité comme cela à
été décrit
précédemment, il déclenche l'ouverture de la vanne 22.
Le fluide additionnel recirculé à l'entrée de la pompe peut dans un autre
mode de réalisation provenir d'une source auxiliaire de fluide relié par une
conduite à l'entrée de la pompe et au calculateur 8.
