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Aug 04, 2023

Le rôle des compresseurs de tête de puits dans l'optimisation de la production des champs pétroliers et gaziers

Tout au long de la durée de vie d'un champ pétrolier ou gazier, au fur et à mesure que la production du plateau progresse,

Tout au long de la durée de vie d'un gisement de pétrole ou de gaz, à mesure que la production du plateau progresse, l'énergie et la pression du réservoir diminuent. Cette tendance naturelle entraîne des difficultés à atteindre la limite de production, parfois longtemps avant que la fermeture du champ pétrolier/gazier ne devienne nécessaire. Dans ces cas, certaines activités d'optimisation de la production (ou développement ultérieur du champ, IOR, EOR) peuvent maintenir une production efficace et prolonger la durée de vie du champ.

Aujourd'hui, des solutions rentables d'optimisation de la production et de développement sur le terrain sont largement disponibles. Comme ces investissements affectent positivement la production et la vie sur le terrain, ils apportent un rendement multiple aux investisseurs. L'une des solutions d'optimisation les plus efficaces et les plus simples est l'installation de compresseurs en tête de puits. Dans le cas des puits de gaz, la diminution de la pression de collecte élevée peut conduire à des résultats de production importants, ce qui peut se produire en utilisant un compresseur à étage inférieur (surpresseur) ou un compresseur de tête de puits. Si l'installation du compresseur en tête de puits a pour but d'augmenter la réserve technique de gaz, on l'appellera activité de développement de champs gaziers. Cependant, lorsque l'application du compresseur de tête de puits vise à éviter le chargement en liquide des puits de gaz à basse pression (atteinte de la vitesse critique du gaz), l'optimisation de la production a lieu.

D'autre part, d'autres tâches d'optimisation de la production peuvent également être déployées, telles que : nettoyage de puits, modification de la perforation, stimulations, élévation artificielle, remplacement des tubes de production, etc., soit pour remplacer, soit pour compléter et accélérer l'efficacité du compresseur de tête de puits. installation. En général, les coûts d'investissement des compresseurs sont similaires ou légèrement supérieurs par rapport aux autres tâches d'optimisation de la production (selon la taille du compresseur, la pression et la complexité de la tâche), cependant, dans le cas d'une station de collecte, davantage de puits peuvent être connecté à un (surpresseur) compresseur. Si les puits n'ont pas de lignes d'écoulement trop longues, le compresseur de tête de puits (surpresseur) peut être placé au point de rassemblement le plus proche. Par conséquent, la diminution de la pression de collecte peut être utilisée de manière rentable dans le cas d'un entraînement à épuisement et de réservoirs de gaz à entraînement par eau faibles.

Analyse nodale

Avant l'achat du compresseur, une étude de faisabilité approfondie et complexe doit être réalisée sur le réservoir, le(s) puits et le système de collecte (analyse nodale). Dans ce cas, d'autres problèmes de production (chargement de liquide, goulot d'étranglement, coup de liquide) peuvent être facilement éliminés par l'entreprise exploitante.

Comme l'a dit le professeur Zoltán Gyulay - le premier doyen du département du pétrole et du gaz naturel de l'Université de Miskolc : "Les gisements de pétrole ne meurent jamais"~55 % - 75 % des ressources pétrolières restent dans la roche réservoir conventionnelle après l'abandon du champ, ~10 % - 45 % des ressources gazières restent également dans la roche réservoir conventionnelle après l'abandon du champ. C'est à nous de décider pourrait trouver la technologie appropriée pour augmenter le facteur de récupération du réservoir de pétrole Une chose est sûre, les compresseurs ont toujours été nécessaires dans la technologie améliorée de production et/ou de transport de gaz.

Ganzair a acquis une expertise considérable dans la technologie des compresseurs de tête de puits au cours des décennies précédentes. Les compresseurs de tête de puits peuvent être fabriqués à partir de plusieurs types de compresseurs. Généralement, les compresseurs à vis, les compresseurs alternatifs à un ou plusieurs étages sont utilisés comme compresseurs de tête de puits. En Europe centrale et orientale, les compresseurs à piston sont principalement utilisés comme compresseurs de tête de puits en raison de la popularité de cette technologie.

Les compresseurs de tête de puits alternatifs peuvent être entraînés par un moteur électrique (rarement, car l'électricité n'est généralement pas disponible dans le puits), entraînés par un moteur à gaz (séparable) ou entraînés par un moteur à gaz intégré. Les compresseurs moteur/moteur séparables sont des compresseurs à grande vitesse (900 à 1 800 tr/min), tandis que les compresseurs intégrés sont des compresseurs à basse vitesse (200 à 600 tr/min).

L'American Petroleum Institute (API) a produit deux normes industrielles, API Standard 11P et API Standard 618, qui sont fréquemment utilisées pour régir la conception et la fabrication de compresseurs alternatifs.

Les compresseurs rotatifs à déplacement positif, tels que les compresseurs à palettes et à vis, sont également utilisés comme compresseurs de tête de puits.

Un compresseur à vis offre généralement une plus grande flexibilité pendant le cycle de vie du puits, car il peut fonctionner plus efficacement dans de larges plages de débit et sous un taux de compression plus élevé que les compresseurs à piston à un étage.

Les compresseurs à pistons à plusieurs étages ont un taux de compression plus élevé que ceux à un étage. Le coût d'entrée est inférieur à celui d'un compresseur à vis, mais le coût d'exploitation d'un compresseur à vis est inférieur. Les compresseurs de tête de puits nécessitent une conception précise (dimensionnement) s'ils doivent être appliqués à la tête de puits, car les conditions de production et de pression de gaz et de liquide du puits pendant la durée de vie du puits doivent être satisfaites en permanence. Un autre inconvénient est que l'utilisation d'un slugcatcher approprié est essentielle pour la sécurité de fonctionnement du compresseur.

Dans ce cas, des économies plus importantes peuvent être réalisées en plaçant un compresseur de tête de puits sur le collecteur en tant que surpresseur, afin de diminuer la pression de collecte de l'ensemble du système. Dans ce cas, le compresseur peut aider à produire plusieurs puits et les bouchons de liquide à grande vitesse peuvent être efficacement séparés du gaz à basse pression.

(Les descriptions de technologie de compresseur mentionnées ci-dessus sont basées sur le Petroleum Engineering Handbook).

À propos de Ganzair

Ganzair LLC. a livré avec succès des projets de compresseurs de tête de puits dans 3 pays (Roumanie, Serbie, Hongrie) depuis 2008. La société, outre l'analyse nodale, la fabrication et l'installation, a également été responsable de l'entretien et de la réparation. En outre, Ganzair organise également des formations pour les opérateurs après la livraison et la pré-mise en service.

Compresseur de tête de puits

Ci-dessous, deux projets de compresseurs de tête de puits sont expliqués, qui ont réussi à améliorer la production de gaz. Le premier a été déployé à la fois dans les champs de gaz et de pétrole, tandis que le second projet a optimisé uniquement la production de pétrole. Les compresseurs de déchargement de puits peuvent aider au démarrage et au fonctionnement intermittent des puits de gaz chargés de liquide ou/et des puits de pétrole à problèmes d'afflux si la conception de la complétion du puits permet de connecter l'injection de déchargement. Ces unités sont de petits compresseurs alternatifs à plusieurs étages de faible capacité et à haute pression montés sur une petite remorque. Les compresseurs montés sur remorque Ganzair, faciles à déplacer, sont conçus et livrés à la demande.

Notre société a fabriqué six compresseurs de tête de puits alternatifs portables à moteur à gaz à un étage (avec une puissance d'arbre de 60 kW) séparateur de carter de soufflage en Hongrie. En Autriche, cinq compresseurs de tête de puits à piston à un et deux étages, portables, entraînés par un moteur électrique (avec une puissance à l'arbre de 160/315 kW). En Roumanie, deux compresseurs de tête de puits à deux étages portables, entraînés par un moteur à essence (avec une puissance à l'arbre de 70 kW). En outre, plusieurs compresseurs d'appoint à moteur électrique et à gaz (30 à 760 kW) fonctionnent en Serbie et en Hongrie.

Les compresseurs à tête de cuvelage sont généralement utilisés pour aider les puits surélevés artificiels tels que les puits pompés submersibles électriques, les puits pompés par PC et les puits pompés par tige, où le gaz de formation doit être séparé au fond du trou, puis transporté à travers l'espace annulaire. Souvent, la décharge du compresseur est acheminée vers un surpresseur ou vers un système de collecte basse pression. Comme les compresseurs de récupération de vapeur, les compresseurs à tête de carter fonctionnent avec de faibles pressions d'aspiration, des taux de compression élevés et de faibles débits de gaz.

Si la production de pétrole/gaz de votre entreprise a besoin d'être optimisée et que vous pensez que les solutions de compresseur de tête de puits de Ganzair pourraient bénéficier du processus, n'hésitez pas à nous contacter [email protected].

Par Attila Timák, ingénieur support technique