activation de puits geothermiques par gas-lift continu
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BUREAU DE RECHERCHESGÉOLOGIQUES ET MINIÈRES
B.R.G.M.
AGENCE FRANÇAISEPOUR LA MAITRISE DE L'ÉNERGIE
A.F.M.E.
ACTIVATION DE PUITS GEOTHERMIQUESPAR GAS-LIFT CONTINU
INSTITUT MIXTE DE RECHERCHES GÉOTHERMIQUES
SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL
Rapport du B . R . G . M .
84SGN 195 IRG
BUREAU DE RECHERCHES AGENCE FRANÇAISEGÉOLOGIQUES ET MINIÈRES POUR LA MAITRISE DE L'ÉNERGIE
B.R.G.M. A.F.M.E.
B.P. 6009 27, Rue Louis-Vicat45060 ORLÉANS 75737 PARIS
ACTIVATION DE PUITS GEOTHERMIQUESPAR GASLIFT CONTINU
par
J.L. HONEGGER
INSTITUT MIXTE DE RECHERCHES GÉOTHERMIQUES
SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL
B.P. 6009 - 45060 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.80.01
Rapport du B.R.G.M.
84 SGN 195 IRG
Réalisation : Département Applications Graphiques
S O M M A I R E
RESUME
INTRODUCTION 1
1 - GENERALITES 2
1.1 - CONDITIONS P'ERUPTIl/ITE V'UN PUITS 21.2 - MATERIEL ET OPERATION VE GAS-LIFT 31.3 - AVANTAGES VU GAS-LIFT 3
2 - GAS-LIFT RECYCLE 4
2.1 - DESCRIPTION 42 . 2 - PROFONDEUR 62 . 3 - FONCTIONNEMENT 7
3 - ETUDE DE FAISABILITE DEJA REALISEE : AIR LIFT CONTINU 7
3.1 - CONDITION VE FONCTIONNEMENT 73 . 2 - ASPECT ECONOMIQUE 83.3 - CRITIQUE VU PROCEDE 9
4 - REALISATION PILOTE : "EQUILIBRIUM FLASH PRODUCTION
SYSTEM" (E.F.P) 9
5 - APPLICATION AU PUITS GMY2 DE MELLERAY 11
5.1 - CALCUL DES PARAMETRES VE GAS-LIFT 115.2 - COMPARAISON VES CALCULS AVEC LES ESSAIS P'AIR LIFT
DISPONIBLES 135.3 - CRITERES VE CHOU 14
6 - ANALYSE ECONOMIQUE 16
CONCLUSION 19
RESUME
L1activation de puits géothermiques en continu par effet
"gas-lift" est envisagée d'un point de vue technique et économique.
La fiabilité du procédé, sa souplesse d'utilisation et de
maintenance ainsi que le temps de retour des investissements mettent en
concurrence ce gas-lift continu avec l'exploitation classique par pompe
électrique immergée.
- 1 -
INTRODUCTION
Pour éviter les problèmes liés à l'utilisation de pompes immergées
en milieu géothermique basse température (chambres de pompage, pannes,
maintenance etc...), il peut être intéressant d'envisager un autre procédé
d'activation qui ne présente pas ces inconvénients : le gas-lift continu. Dans
ce cas on utilise un principe connu mais en l'optimisant au plan énergétique.
Des quantités déterminées de gaz sous pression sont injectées dans le puits.
Les bulles entraînent un allégement de la colonne de fluide qui abaisse les
pertes de charge gravitaires et permet d'augmenter la pression de sortie et/ou
le débit d'exhaure d'un puits. Le procédé est déjà employé en géothermie au
moment des essais de production d'un puits. Ce système d'activation, comme le
recours aux pompes hydrauliques immergées, permet d'exploiter des débits
importants.
- 2 -
1 - GENERALITES
1.1. - CONDITION P'ERUrril/ITE V'Uhl PUITS
Un puits est éruptif si sa pression de fond (Pf) en production est
inférieure à la pression de gisement (Pg). Il aura un débit d'autant plus
important que la différence (Pg - Pf) est grande-
Deux autres paramètres sont fondamentaux :
- la perte de charge dans le tubing, qui est la somme des pertes de
charges gravitaires, de frottement et d'accélération des fluides
(Pc),
- la pression en tête de puits nécessaire au fonctionnement de
l'installation (Ps).
Pf = Pc + Ps
Le puits étant éruptif, on fera décroître Pf en diminuant Ps par
ouverture des vannes en tête de puits (la variation de Pc variant peu pour
une production + stabilisée).
Quand Ps aura atteint sa valeur minimale (ex : point de bulle du
fluide géothermal, ou perte de charge de l'installation en surface...), on
doit faire appel à des méthodes de production artificielles pour diminuer Pc
et donc Pf jusqu'à la valeur nécessaire pour amener le débit à la quantité
voulue. Pour ce faire ce sont les pertes de charges gravitaires que l'on va
diminuer
Les pertes gravitaires étant proportionnelles à ph
P : masse volumique du fluide
h : hauteur du puits
L'activation par pompage revient virtuellement à diminuer la
hauteur h tandis que le gas-lift réduit la masse volumique équivalente du
fluide.
- 3 -
1.2 - MATERIEL ET OPERATION VE GAS-LIFT
Deux procédés sont envisageables :
Gas-lift direct :
L'injection du gaz sous pression s'effectue par l'annulaire
tubing/casing ; le puits produisant le mélange diphasique dans le tubing, le
diamètre de celui-ci doit être maximum, pour limiter les pertes de charge par
frottement. Ce procédé permet au casing de ne pas se trouver au contact de la
saumure.
Gas-lift inverse :
Sa dénomination provient du fait qu'il est plus rarement employé
dans le milieu pétrolier. L'injection du gaz sous pression s'effectue par le
tubing et la remontée diphasique par l'annulaire.
Le tubing d'injection étant de faible diamètre (40-60 mm) les pertes
de charges dans le milieu diphasique ainsi que la compression du gaz en tête
seront légèrement plus faibles que dans le système direct. Quel que soit le
procédé choisi il demandera un matériel identique en surface.
Matériel de surface ;
Le gas-lift envisagé, contrairement à l'air-lift pratiqué au cours
des essais de production en géothermie, nécessite un recyclage du gaz moteur.
Dans une installation de géothermie utilisant ce principe nous avons donc en
surface :
- Un séparateur saumure/gaz de travail,
- Une unité de traitement du gaz (séchage),
- Un compresseur à gaz,
- Une installation classique : d'échangeur, de pompe de réinjection
et de canalisations.
1.3 - AVANTAGES VU GAS-LIFT
Le principal intérêt de ce type d'activation en géothermie est la
simplicité du matériel situé dans le puits (plus de turbomachine et moteur
électrique en contact avec la saumure. (Fig. 1)
Nous envisageons ci-après le cas du gas-lift inverse pour des
raisons de prix de revient de l'installation. Le gas-lift direct reste
néanmoins possible si l'on souhaite protéger le casing de la corrosion due au
fluide géothermal sur la hauteur de la colonne de gas-lift.
contrôleur de
Coble— électriquearmó
Pompecentrifuge
- Moteurelec trique
£2
Vanne6 de G-L-
Packer
Clapet de pied(facultatif)
Matériel degas-liftpétrolier
Pompe électrique Gas-lift
FIG. 1 - COMPARAISON DU MATERIEL SITUE DANS LE PUITS
Le matériel de gas-lift envisagé en géothermie ne comprend qu'un tubing dontla partie inférieure comporte de nombreuses perforations (sur 1 ou 2 m) etquelques centreurs permettant au tubing d'injection de ne pas heurter lecasing.
- 4 -
La viscosité importante des fluides pétroliers nécessite l'injection
du gaz à plusieurs niveaux par des vannes automatiques réglant à la fois les
pressions et les débits d'injection.
Dans le système envisagé l'injection peut se faire sur une profondeur
très limitée grâce à des perforations du tubing.
- La souplesse d'utilisation du gas-lift permet d'adapter la production du
puits aux besoins en surface par une légère variation des débits et donc de
la pression du gaz injecté.
- Le procédé permet d'actionner des puits présentant déjà une phase gazeuse
(sursaturation en C02, CH., H2S . . . ) , ainsi que des phases cristallines
(oxydes, carbonates, sable).
- Outre de sérieuses promesses de fiabilité, le procédé a le double avantage
d'éviter une chambre de pompage importante (réduction des coûts de forage)
et de réaliser de sérieuses économies lors des essais de production puisque
le matériel d'essais et d'exploitation est le même.
2 - GAS-LIFT RECYCLE
2.7 - DESCRIPTION
La pression nécessaire en tête de puits géothermique est plus
imposée par les caractéristiques physico-chimiques (point de bulle) du fluide
que par l'installation de surface (perte de charge de l'échangeur des
canalisations . . . ) . Les dépôts ainsi que les problèmes de cavitation des
pompes étant liés au dégazage du fluide, il est nécessaire de maintenir
celui-ci à une pression supérieure à son point de bulle.
Par rapport à l'air-lift (traditionellement utilisé lors de la
plupart des essais de production), l'utilisation d'un circuit de gas-lift
(suivi d'un recyclage du gaz), présente deux avantages principaux :
- 5 -
a) le fluide moteur peut être choisi en fonction de la composition de
la saumure. Pour minimiser les pertes de gaz de travail,on peut utiliser le
gaz dissous le plus proche de la saturation. Ainsi le dioxyde de carbone sera
choisi comme fluide de travail pour les ressources carbogazeuses (production
type Dogger). Le maintien de sa pression partielle au niveau requis éliminant
les problèmes de dépôts des carbonates. L'azote ou le méthane peuvent être
envisagés dans certains cas encore que la présence d'hydrocarbures chauds et
sous pression en tête de puits soit contraignante.
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FIG. 2 - COURBE DE SATURATION DE LA CALCITE EN FONCTION DE
LA TEMPERATURE ET DE LA PRESSION PARTIELLE EN C02
b) La pression d'aspiration du compresseur utilisé pour l'injection
du gaz est égale à celle du séparateur par principe et non pas à la pression
atmosphérique comme dans le cas de l'air-lift. Ceci permet de limiter
fortement le travail fourni par le compresseur.
Dans le cas de saumures carbogazeuses, la séparation du fluide de
travail et de la saumure géothermale doit s'effectuer sous une pression
suffisamment élevée pour éviter des dépôts non seulement à ce niveau mais
également en aval. De cette contrainte résulte une profondeur d'injection de
gaz suffisamment grande pour équilibrer une pression en tête de puits qui
doit rester de l'ordre de 10 bars pour l'aquifère du Dogger.
- 6 -
Le maintien de cette pression élevée n'induit pas de perte d'énergie dans
la mesure où le travail de la pompe de réinjection est réduit d'autant. De
plus, la séparation en tête de puits évite la formation d'un écoulement
diphasique pénalisant pour cette pompe et présentant des risques à la
réinjection.
2.2 - PROFONDEUR ET PEBIT V INJECTION VU GAI
Les paramètres principaux à déterminer sont la profondeur et le débit
optimaux d'injection du gaz moteur correspondant à un puits donné. Ce calcul,
classique en milieu pétrolier (de nombreux puits sont équipés en gas-lift
continu ou intermittent) s'effectue grâce à des abaques de même type que ceux
de la figure 3. On déduit la profondeur du ou des points d'injection ainsi que
leurs débits en recoupant des courbes de gradient de pression. L'établissement
de ces courbes est complexe du fait de la compressibilité du fluide
diphasique, ce qui entraîne une variation du gradient de pression tout au long
de la zone de gas-lift.
Ces abaques sont adaptés aux problèmes pétroliers : production de
quantités très variables de fluides complexes (mélanges pétrole, eau, gaz ...,
de 1 à 100 mVh) dans des tubings de production de petits diamètres. (FIG. 3)
Les caractéristiques de production en géothermie sont très différentes
ce qui impose des calculs de gradient diphasique, spécifiques.
Les données numériques qui caractérisent le réservoir (pression
statique, porosité, perméabilité, hauteur productrice, viscosité du fluide)
ainsi que celles du puits (profondeur, diamètre du casing...) permettent
d'évaluer de manière théorique des gradients de pression "naturels" pour un
débit que l'on se fixe a priori. Dans certains cas les gradients calculés sont
fictifs, le puits ne pouvant physiquement produire les débits fixés a priori
(certains puits ne sont même pas artésiens). Cette méthode permet cependant
d'obtenir la pression réelle en fonction de la profondeur depuis la base du
puits jusqu'à un niveau au dessus duquel, la présence d'une activation est
supposée. Ce calcul s'effectue en prenant comme origine le toit du réservoir.
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FIG.3 - GRADIENT DE PRESSION DIPHASIQUE (Hagedorn et Brown)
% %
- 7 -
Les débits étant fixés (saumure et gaz injecté), on peut estimer
l'évolution de la pression avec la profondeur en milieu diphasique pour un
diamètre hydraulique donné.
Le point de convergence de deux courbes (pour des débits de
saumure et de gaz donnés), fixe la cote d'injection du gaz. En tenant compte
du gradient de pression à l'intérieur du tubing d'injection, ainsi que des
pertes de charges, on déduit la pression d'injection du gaz en tête de puits.
Il est alors possible de calculer la puissance de compression nécessaire pour
que le gaz passe de la pression du séparateur à la pression d'injection pour un
débit de gaz injecté donné. On recherchera donc la profondeur d'injection pour
que l'amortissement du prix du compresseur ajouté au prix de la puissance
nécessaire soit minimum pour le débit de saumure voulu.
2.3 - FONCTIONNEMENT
En régime continu la régulation automatique du système ne présente pas
de difficulté majeure : un débit-mètre et une sonde de pression sur la
saumure à la sortie du séparateur peuvent déterminer des ajustements du
réglage débit-pression de sortie du compresseur par exemple.
Les phases transitoires et principalement le démarrage de la
stimulation sont à surveiller. La colonne liquide subissant une accélération
graduelle au cours de la remontée, il faut éviter d'injecter le débit nominal
du gaz dans un puits encore monophasique ou en début de stimulation : ceci
aurait pour effet la création d'écoulement "à bouchons" c'est-à-dire une
alternance de zones liquides et gazeuses créant des contraintes importantes
en tête de puits. Le démarrage doit s'effectuer d'une manière très
progressive.
3 - ETUDE DE FAISABILITE DEJA REALISEE : AIR LIFT CONTINU
3.7 - CONDITION VE FONCTIONNEMENT
L'air lift commme procédé d'activation continu de puits géothermique a
été envisagé en 1979 par la Société Elf Aquitaine (production). La solution
proposée alors consistait à injecter de l'air sous pression à 100 ou 200
mètres de profondeur en gas-lift direct ou inverse.
- 8 -
Les conditions de pompage étaient les suivantes :
- diamètres maxi du casing : 0, 305 m
- saumure saléee à 30 g/1 + traces H2S, C02
- débit 150 mVh
- température 80°C
- pression requise au point d'utilisation 4,9 bars
- température d'injection du gaz compressé 100°C
L'injection d'air non désoxygéné dans la saumure pose de graves
problèmes d'oxydo-réduction au niveau des casing et tubing métalliques. La
Société Elf Aquitaine envisageait l'utilisation de la fibre de verre.
Le dégazage du fluide diphasique s'effectuant à pression
atmosphérique, il était prévu une pompe de reprise de la saumure la
pressurisant à 4,9 bars (50 CV).
3.2 - ASPECT ECONOMIQUE
Après réactualisation des prix (inflation 10 ?ó/ans)
(en KF)
AIR LIFT INVERSE
Tubing 2" 7/8 fibre de verre
Casing 13"3/8
Compresseur + Moteur du skid
1 étage compresseur en stand by
Système de dégazage
Pompe de reprise 4,9 bars
Pompe de reprise en stand by
AIR LIFT DIRECT
Même matériel avec tubing 7"fibre de verre au Lieu de 2" 7/8
Inject
1
2
2
ion 100
16
241,5
546 (480
644
242
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80,5
851 KF
56,4
891 KF
m
CV)
Injection 200 m
32,2
402,5
1 932
733
242
80,5
80,5
3 543 KF
112,7
3 623 KF
3.3. - CRITIQUE VU PROŒVE
Les inconvénients majeurs de l'air lift continu sont :
- La présence d'oxygène en contact avec un fluide très réducteur
souvent sulfuré favorise les précipitations de sulfate et d'oxydes
métalliques. L'acidification du fluide conditionne les dépôts et
influe sur la corrosion des matériaux métalliques (acier du tubing,
casing, tête de puits, séparation) non revêtus de matériaux
spéciaux.
- Du fait de l'aspiration à la pression atmosphérique, le travail de
compression est très important ; la puissance nécessaire pour
comprimer 20 000 nr/h de gaz entre 1 et 10 bars est de 300 CM.
Cette puissance sera de 100 CV pour comprimer ce même débit entre
10 et 50 bars (on considère un gaz ayant un coefficient polytropique
de 1,25).
- Pendant la séparation à pression atmosphérique la quasi-totalité
des gaz incondensables est éliminée de la saumure ce qui favorise
les dépôts en aval.
Ces inconvénients sont pratiquement suprimes par le procédé de
gas-lift continu présenté ici ; cependant le problème de l'élimination des gaz
incondensables se pose. En effet, le système impose une pression minimum (en
tête de puits) supérieure ou égale à la pression de "point de bulle" de la
saumure. La présence d'une pression inférieure, dans la zone diphasique
(saumure/fluide de travail) permettrait une pollution rapide et même un
remplacement du fluide de travail par les gaz incondensables.
Ceci ne constitue pas forcément un inconvénient, le fluide dégazé
pouvant, dans certains cas, être recyclé partiellement et ainsi éliminer
l'approvisionnement de fluide de travail résultant de l'efficacité du
séparateur.
4 - REALISATION PILOTE : "EQUILIBRIUM FLASH PRODUCTION SYSTEM" (E.F.P.)
II s'agit d'une unité de production géothermique utilisant du C02
recyclé réalisée en 1982 sur le puits B 21.2 à Desert Peak, Nevada.
- 10 -
L'objet principal de cette opération n'est pas la stimulation du puits, la
température du réservoir permettant le flash partiel de la saumure (et ainsi
un débit artésien important), mais le maintien artificiel de la pression
partielle au C02.
Le C02 est injecté dans le puits en dessous du point de bulle (580 m)
dans un tubing (3-5") et le fluide diphasique passe dans l'annulaire du casing
(9-5/8").
Avec un débit d'injection de 1,76 kg/s de C02 et une pression en tête
de 18.8 bars, le puits produit le même débit (180 n'/h) qu'en l'absence
d1 activation (en artésien) avec une pression de 4.5 bars (en tête). Un régime
de production de 150 rrr/h, 9,7 bars en tête et 1 kg/s de C02, a été maintenu
pour la durée d'un test de 30 jours. La puissance de compresseur était de 180
CU (135 KW), mais il faut ajouter la puissance thermique du condenseur. En
effet ce pilote étant adapté à un puits de moyenne température, la séparation
en tête de puits libère le C02 et de la vapeur d'eau, qui doit être condensée
pour recycler le C02 (après séchage). Comme la solubilité du C02 augmente avec
sa pression partielle, un approvisionnement en C02 est nécessaire dès que la
pression en tête devient supérieure à 10 bars.
Ce pilote a permis de prouver la faisabilité du système,
précipitation de calcite ayant quasiment disparu au cours des essais.
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C02 comprimé compresseur a 2 étages
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puits
IÍT X.
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C02 +vapeur d'eau
condenseur de vapeur
d'eau
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niveau
7Pséchagede C02
Aquifère
Rejet d'eau
FIG.4 - SCHEMA DE PRINCIPE
- 11 -
5 - APPLICATION AU PUITS GMY2 DE MELLERAY
Pour un premier essai sur la méthode, on envisage de mettre en production
le puits GMY2 de Melleray actuellement inutilisé.
5.7 - CALCUL VES PARAMETRES VE GAS-LIFT
La méthode de calcul s'appuie sur la convergence des courbes de
gradient de pression. Le calcul des pressions dans le puits monophasique
s'effectue à partir des caractéristiques physiques du réservoir et de la
completion, pour différents débits (en supposant dans certains cas un système
d1activation situé au-dessus) et pour toutes les profondeurs.
Les conditions imposées du gas-lift (pression du fluide diphasique en
tête, débit et profondeur d'injection du gaz), la completion et un débit
choisi de saumure permettent de calculer les pressions du fluide diphasique en
tout point de la zone d'injection. La variation du paramètre permet de tracer
un faisceau de courbes.
Les points de rencontre de la première courbe avec le faisceau don-
nent les profondeurs où doivent se situer les perforations du tubing (ou
émulseur) de gaz lift pour chaque condition d'injection.
Les courbes et commentaires A, B, C, D précisent les conditions de
fonctionnement avec les paramètres suivants :
A = Injection de 0,82 kg/s de C02 à 600 m pour un débit de saumure de
100 rrr/h et une pression en tête de 10 bars.
B = Injection de 1,8 kg/s de C02 à 600 m pour un débit de 125 m'/h,
et une pression en tête de 10 bars.
C = Injection de 1,3 kg/s de C02 à 400 m, pour un débit de 100 m'/h,
et une pression en tête de 10 bars .
D = Injection de 1,5 kg/s de C02 à 500 m, pour un débit 100 mVh, et
une pression en tête de 13,5 bars.
Les commentaires associés aux courbes donnent différents paramètres de
fonctionnement ; en particulier :
- 12 -
- la température en tête de puits,
- la pression d'injection du gaz en tête de puits,
- la puissance de compression,
Deux étages d'un mètre (le premier et le dernier) de la discrétisation
du calcul sont présentés, donnant : la profondeur, la température du fluide
diphasique, le volume massique du C02, le volume massique total, les
variations de pression par frottements (DPFROT) par gravité (DPGRAV) par
accélération (DPACCE), la somme des trois (DPTOT) et la pression à cette
profondeur.
Le choix de la pression en tête de 10 bars n'est pas arbitraire. La
pression importante du point de bulle de cette saumure (13.4 bars) peut être
dépassée (courbes D : 13.5 bars en tête). Les conditions d'exploitation
d'origine prévoient une pression de 8 bars en tête, ce qui permettrait un
dégazage maximal de 1,5 % en volume. La pression de 10 bars est un compromis
entre une réduction des risques du dégazage et le coût d'une puissance de
compression importante.
Le dégazage n'induirait pas de pertes sur le cycle si le gaz était
constitué exclusivement de C02. Mais la composition des gaz libérés au cours de
la séparation est la suivante :
Concentration en Moles/litres :
C02 : 1,42 10"? 02 : 1,02 10~4 N2 : 1,085 10"
2
CH4 : 1,73 10"? Traces : C2H¿, C,HQ H2
o o,Absence de H2S
Cette répartition de gaz (Azote, Méthane prépondérant) impose leur
maintien en solution au niveau de la tête du puits pour ne pas polluer la
boucle de C02.
Les taux de saturation de la calcite et de l'aragonite (respectivement
0,3 et 0,08) pour les eaux du Trias, ainsi que le fort pourcentage d'azote au
dégazage conduisent au choix de l'azote à la place du C02 comme autre fluide
moteur possible, les résultats des calculs n'en seront que fort peu modifier.
Un essai au méthane pourrait être également envisagé.
On remarquera que la détente du gaz au cours de la remontée dans le
puits induit un refroidissement du fluide diphasique. La température de la
saumure chute de 0,1 à 1°C.
Pr«<•"• '3 i o n e n t e i . e h;:i.r<:". : :l 0 . 0 0
P ;•• n F c> ri H *••••> u r d u p u i . f s e n <"|«i.«i—1.i. •(•' t in: A 0 0 . 0
D:t ¡ajnet r e h <i d :"• ;:« u .! i n u e dra p r n el u c i. :' t:i n in: 0 1:1.78
D e b i t ma«:¡1:¡-¡. que» -f: 1 u :i. r|«> rl(s i r a u a i l : '.I. . 0 0
O « !> j i. <;; « n t. h r-> :•• in n c¡ 11 w U <;j / <•; :
C ! n n c e n 1 l . r i i ' U 3 . a n e n . m n ' l . / k g :
T is> in pis r ¡s. tu r ra d e !l <:i. r-: <-I u m u r e
Cllül.ll. f--M.I I" in¡:l.<:¡«'¡
T e inn « r a t U P re
Ch¡:¡.leu r ma«:. <.:.
Température iPrn-f X1.DPFROT0.O 1109A
Prof 7A00
DPFPOT0.0 0490P
DOWN HOLE".Di am et ra h y dR e y no 1. cl«:¡
P P P tes dPrí3r.«5.ion
ni o y !:..lu.unu r e
:i. n j e c t :i n n
inoy . COT-i J / k g :
C"-. 7 8 . 6£5
2 7 . :!. '.I
O . A O
. C 73 .00/ kÍ;I . 3850 5
t.i :i c:f«vn s í j c
732 . P.170.00
•n teteTemp
7'-) . 7
: d e t <•» n t >:•? i ':. « n t r o ;:> i C| u e :
U . m COP. dm3/ It gA3.170
npçPAU0.030488
U m
1.2OPGRAU
0 0A90IP
. COP
. 209
0 .din3/
0 .
OPACcrii000000I« Q
DPACC.F.000000
.il :i que d injecta on m : 0 . 05coef •(•' . de . Frottement s«. II. injection:
ch.irgiar, par frotteimpnts «=«. II. injectaiinjection en tete : 42.41
d wu c ci m p r e s <=; i n n ( r:::: 0.8) K U : 10 3 . A 8
7S lííá
U . m . cl i p m 3 / k g
0.003218DP TOT
0.04 1584U . m ci :i. p m 3 / k g
0.001421DP TOT
0.073914
PREViSIIION
1 0 .
PRESS TUN
¿15 . ¿108259
1414707. .00246lifirs . 1 . 86
Prensión en teta hiir««: :i 0 . 00Profondeur du pu it «s en ga«-i —II. i. -(•" t m :Diamètre hydraulique de productionDebit ffl<:i.<:i<:iic|ue Fluide de tr^uail. :Dista i t géothermique k g / s : 27.1:1Cnncent.rFi.tinn eq. moi/kg : 0.60Temperature dra lia saumure .C:Chaleur IIWU.Î;«;; . may . <:>aumure j/ kg :Tramper?« ture d injection -FluidesCha1.ei.tr ma.«-;«-. . moy OO2 j/kg: 732.2Temp . d i phasi que CI! : 73 . 61Temperature (••on tete a wee detente
Temp72 . 5
60 0 .0
: 0.1173
0 . 90
7 3 . 0 03 3 5 0 . ;:.i
170.0 0
Prof III i emp u . mI. 72 . 5 A3
DPFROT OPGRAU0.010559 0.032A60
Pro-f T Temp U . in . G02600 78 . A 1.1 .709
OPFROT OPGRAU0.0 04805 0.071777
DOWN HOLE
D :i a m e t r e h y d r <"i i.i II. :i q u e d i n j P C t :i o n
Reynold«-. _ cne-F-F . rle . frnt temen t a
isentrapique :COP dm3/kg172
OPACCI:II0.000000
dm3/ leg
OPACCIÏ.0.000000
in : 0 . 05II. injection
72 .539U . in . d x p in 3 / k g
0 . 008004DP TOT
0.043219U . in . clip fli3/ k g
0 . 0013A7OP TOT
0.0765SI
PRESSION10.043219
PRESSION¿17 . 00S434
1273237. .00253d a chfirno-i pít.r T ro t temírTi t •". fil H.
Prw'îTiiCM'i injection en tete : 4 3 . 4 2
Temper«;« t ure upre'i c o in prt? --.«s ion C : 172
Puissance du. ciciDipresBiciri tr-0.81 KU) :
:i. n jecf j on b;i.rs : 1 . 4t-!
4492 79
Commentaires A
ppe'-.c¡:¡ o n e n iet.P h;i.r<i : :l 0 . 0 0
P r n f o n c l e u r d u pi.iit <. e n q¡:i.<;;—'I. i. •(' t ID: A 0 0 . 0
O:i Rinet. r e h yd ivu.i :i :i q u e d a prcidiictinn m . 0 1 :! 7S
D?:;!:)-.!. V, ma < : ¡ ' " . :i. n u e •(•'1 i.i icle d e t p a . u a i l . . 0 B O
Deh'.ii. çiecn.herm:i. q u e l( g / !'¡ : ?:)7 . ".I 1
Co n e e n t r;;i X. :i. o n e q . m o I. / It r| ; 0 . 6 0
Teinr>e!">"•'.t(.ir« de !l "••. s aumure . C : 7 3 . 0 0
r ha l . eu r ni;n.<;:<;. . nu:>y . «> a u m u r e j / lu;i : 3 8 5 0 . 5
T e m p e r e t u r e d i n j e c t i o n -fi ici.de sf?ctind.;i:ire: 1 . 6 5 . 0 0
Oh;;i.leu t- m a s « , . m o y . f'.np. j / kg : 7 3 £2 . 8Tenir) . d :i. ph;v; i q u e f..
T e m p e r a t u r e ePrn-F T
1DPI" POT0 . 01008'.->
p r n -F :r
60 0P.PFUOT0.0 04786
DC1WN l-lO!...f~
r.Vi a i e t r e hudr
n tete ¿Temp7 S . 5
0Temp73 . 5
0
•H i.il :i o u e
7 3 . 5 Ü
n/ac detente :¡.<;>en trnpi que :V . m .
63 .OPGPA'J.035185
U . m
11 .
PPGRAU. 07468.8
cl :i n jet
G 08 dmo/kç;;1.71
DPACCE0 . 00 0000
.COP. dm3/kq191
DPACCF0.00 0000
:.; t :! ci n m : 0.0 5
78.533U m . cl :i. p m 3 /
0.008783DPTOT
0.045808U m . cl:i p m 3/
0.001315DPTOT
0.079348
kg
U cj
PRESSION10.045808
PRESSION48.769797
Reynold's _ cne-P-P de . Frottement a 1 injection:Pertes de charrie«« par frottements ¡:i 1 injection barsPreiision injection en tete : 44 .63Tempern ture apren compression C: 1 78 . 43Pu i «•¡«••.anee d u_ c n m p r e> «. -. <:. i a n (r-O.f-i) !<U) : 8 1 . 9 8
1131766. .008611 . 15
Pression en î.«=î.is hars: 10.00P r n F n n '"i P U P d u pui. \. «;; «ri q «••«:>-• '!• i -f t m: 6 0 0 . 0
D:i <a.«i<?í. na hydrau l ique cira product ion m : 0 . 1 1 7 8Oe;bi. v. m a n s i. q u e -Pu. t.i:i.rj© rie X. r a w ai 1 : 0 . 8 8
D e hi x, g e a t, h e r m i que? k cj / f=s : P'7 . :i :lC a rice n v, r ;•••. x. i. o n s» q . m ci "I. / le ç;i : 0 . 6 0Temper;-' ture de :i ;••» snuuiipe . C : 7 3 . 0 0
Chaleur ma<;> <;¡ . m o y . S t m i u r e »i / '* Î3 : 3 8 5 0 . 5T e m ri e r w t. i.t r t? d i n j e c t :i ci n •(' :i u i d e <ii t? c o n cl ;=t. :i. r e :Chaleur ma <-,••, m o y . COiî j / krj : 738 . 8
Temp . d i.pharsi que C : 73.55
170.00
en tete ,-niec detente i^entrapiqueP r n í ! T
:l.
DPFROT0 . 0 1.0131
Pi-o-T I600
Temp78. 6
Temp73.6
U m . CD?-1 clin3/ kg
63.188DPGRAU DPACCI":
0.034644 0.000000U . m
11
DPGPAU0.074037
. Cn?-'. dm3/ kg
.301
0.0 04741Hoi.r.:
D i a m è t r e h y d r a u l i q u e d i n j e c t i o n m
R e y n o l d « - ; _ c r i e l! • ( • ' . d e . - f ' r o t t e m e n t a 1
P e r t e : : ; d e c h a r g e r - [inr T r c i t t e m e n t < - ¡:>
P r e s s i o n i. n j e c t i n n e n t e t e : 4 4 . 3 7
T e m p e r «••• t uns a p r e <-Î C n in p r e 'r. «si o n C : 1 7
P u i. <••; «•-- a n c e d u c a m o r c r; <••; i. n n ( r::: 0 . R ) K W :
0.000000
78.585K) . m d :i. p in 3 / k g
0 . 00??838DPTOT
0.044775V . in . d :i. n m 3 / l< g
0.001385DPTOT
0.073777
PRESSION10.044775
PRESSION48.397436
: 0 . 05injection: 1160060. .00S59
1 injection to RI-«s : 1 .88
84 . 14
Commentaires A (suite)
Pression (bars)
50
45
40
35
30
25
20
15
10
GRAD IIFONCTDEBITDEBIT
S*
ENT DE[ON DUGTH IEC02 *l<
PRESSIDEBIT0M3/Hg/«
IN GMYéIE C02
/
INJECT
/
: A 60t
/
M
yyy
¿/gradier
y
t natui
4
el
0,80,9
Profondeur
noci-j<TCD0)
TO
pÏÏ DE JPRESSIÖN GMYäFONCTION DU DEBIT DE CO21INJECTEDEB1TÍ GTHA25M3/H JDEBIT;C02 «KG/SINJECTION A 6C0K
i Profondeur(m)
i
in
P re:", s :i. o n mri i, i?-*î, e b-i.!"-' . :l. 0 0 0
P r- o -f; i) n 'Í ts u r i':U.i nu:i t s .••MI r|a'-¡--l :i. -r t n-, .
R i a u P t r e h y cl/•• n.u I :i q u p d w p r n d i.i c t, :i. o n
D e b i t in.:!.<.!<;, i q u e ' ' luule rie îr;u/ai] :
D'y*'") ' Ù géothermique kg/«; : 34 . 7'P.
Cnnreni . rM- i /u. in e q . m o 1 / U q : 0 . 6 0
T e m p e r a -¡.H r e dí* "!. ;:i s.i i.i in u r e . C . 7 S) 0 0
¡'hal.6i.ir1 m-':i.t!¡«;> inoy «..ëi.umu r e J / kg 3 8 5 0 . 5
T e m p e r s í, u p e d in iecti o n •(•' 1 i.t ::. d e seconda i :i. ra
nha.lei.ir n a o s . ron y . CI"!?? j / k g : 738 . 8
T e m p . cl :i. pi-i;•!/:; ¡. q u e C . 7A . 0 5
60 0 .0
- 0 . 1 1 7 8S . 00
T'
Prof
DP!1
0 . i1
P r n -r60 0
T.ure
«HT
en tete auec dolente
T e in o
Tfc . A
ï>mp
7A.0
V . m . C 0 8 clm3/kg
A 3 . -J.£)Î,
D!"'C;r iAU D P A C C E
0 . 08 .8 Í ) - Í : |6 0 . 0 0 0 0 0 0
U , m . C O ? dni3/k g
13.883
OPGRf.U DPACCE0.05B098 0 .00 0000
170.0 0
O . 0 0 8 3 5 6
J KOI .r
Diamètre hydr.'u.r! iqi.ia cl injection in . 0 . 0 3
Rey no 3. d s _ coe f f . de . Frottement a 1 injection:
Perte«; de charge«;; pur f rattemsnts a 1 injection
Pre«1.«;. ion injection en tete : 4 4 . 7 3
T e in p <?•> r ;n 111 r e a p r e ••! c o in p r e •::; «r. :i. o n C : 1 7 8 . 8 6
P u x s¡ <:. ;-i. n r: e d a. c o m p r e s «; i o ri ( r -• 0 . 8 ) K W : 8 0 4 . 7 8
78. 36:1.
V . m . d í p m 3 / k y
0 . 00A'BVO
DPTÜT
0 .0¿K¡070
U . m . d :i. p m 3 / l< g
0.001689
DP TÛT
0 . 066*154
p fí i;;:!-:¡ s I O N10 . 04*5070
PRESSION
48.583115
8889415. .00807
bar«: 6.75
Pression en tete b^rs: 10.00
Pro-ftmdeur du puits, en gas-li-ft ni: 600 .0
Diamètre hydraulique de production in: 0.1.178
Debit iniissique -F 3.u irle de i,pa\/ail : 1 .90Debit géothermique kg/«-«: 3 4 . 7 8
Concentrat ion e q . m o l / k g : 0 . 6 0
Temperature de 3. a saumure . C . 7 3 . 0 0
Chaleur1 macü;¡ . ni o y . {»au mure j / kg : 3350 . 5
Tempera ture d injection Fluide «secondaire: 1 7 0 . 0 0
C h a l e u r in<-¡.s;<;¡ inoy . C O S . j / kg . 7 3 8 . 8
Teinp . d :i pha«;;:i. q u e C :
Température en tete
T. Temp78 . 4
Temp7 4.0
74 . 00avec detente H. «¡en tropique :
V . m . COP. dm3/ kg63.138
OPGRAU DPACCi"0.083193 0 .000000
U . m . COS. dm3/ kg13.001
OPGHAU DPACCE0.059680 0.000000
Pro-F1DPFROT0.081085
Prof IA00
DPI"'ROT0.008803
DOHN KOI.. EDiamètre h y d r ;-u.i 1 :i q u e <:l injection m : 0.05Fïey noil. C'Si _ rneif ,'ie. frottement ci. 3, injection:pfíii"f,e'" dp chfirqa::; par -Frottement«;; a !!. injectionPr'CïSiion injection P.;n tete : 44.63Température apres cnrnp re'1; « :i. o n C: 17 H . 87Pu i !:;<;;;::. ne: e dul_ r.-c> ni |:> res, <-. i. on (r~-0.G) KW : 1 9 4 . 6 4
78.369U m . cl i p in 3 / k g
0.004830
DPTOT0.044878
U . m . cl i p in 3 / U. g0.0 01645
DPTOT0.067888
PRESSION10 . 0¿14278
PRESSION43 . 18.7968
8687944. . 00810
bars : 6.0/
Commentaires B
Prravjîs :i. c m c?n t e t e b;;i.p<:; .10 0 0
P r n - F n n d e u r d u iiuu,«¡ CMI f|¡;i.s— 1 :i. •(•' î. m:
a h y d r a u 1-i cine d e p r o d u c í. i tin in
V. r a w a i 1 :
3 4 Te!.
O . 60
» . C : 7 3 . 0 0
60 0 . 0
0 .
:i. . 8 0
1 :!. 78
Debit massiquç) •fluide: de
Del :» i. t;)fjn t hssrm :i. que-1 U <:\ I «•• :
C o n c e n tr;:t.t :i.ci n e q . m o l / l< g
T e m p e r « " ' , t u r e d e !'• ;:i '".fiuinur
C h a l e u r m a s < : . . incnj . <:>aufiiure j / l< ç;| : 3 8 5 0 . ;:.i
Teniperaiure d :i. n j ent :i ci n •fluide secnricJaire: 1 7 0 . 0 0
Chaleur m as tu . m a y . C.ns j / kg: 73S . H
Teiitn.diphas:i.qi.ie C : 73 95
Temperature en tete avec detente i «sen tropiqueProf I TempI. 78 . 4DPrROT
Prof 1 Temp600 74.0
DPI" ROT0.008055
DOWN HOLEDiamètre hydraulique cl injection inR e y n o 1 d s ... coef-f . d e . f r a 11 e m e n t a 1
Pe r t e r. cl e c h a r o © «; p a r -l; r o 11 e m e n t ••; a
Pression injection en tete : 4¿I . 56Tramperaiture après compression C: 17S. 33Puissance du c ci m p r e: <-\ s i ci n (r — Oft) KW: 184.48
U . m . C O S d m 3 / h ç;.j
63.149DPCOPAU
o . oa¿i:io9 o . oooooo0 . m COS clm3/ kg
•i a . 771
DPACCF0.000000
0.05. n j er.; t i ci n
DPGPAU0.061199
7a .V.m . d i p m 3/kg
0.0040 69DP TOT
0.044557U . in . cl i p m 3/ kg
0.001603DP TOT
0 . 069a54
10.044557
PRESSION43.784468
a546473. . 00S131 injection bars : 5.43
Commentaires B (suite)
Pression (bars)
30
25
o20
15
10
GRADIENTFONCTIONDEBIT G7DEBIT CC
DE PRESS:DU DEBITH 100m3/h2 »kg/s
ON GMY2DE C02 INFECTE A 40
y¿s y
/
gradient n
s/,
/
aturel
1,3
1,5
(ain in
(9
K3Profondeur
(m)
P r e <.r. <••; .i n n e n t e t e | I ;M-<" , : 1 0 . 0 0
P r n í n n r l e u r 1 d u pu -¡ . t«-¡ e n qa':i-l.i l't, m : - ' 1 0 0 . 0
O i a m e ti p i-a h i.j d c ¡a u il. :i q u e d e ï i roduct, :i o n m : 0 . 1.1 7 8
(>Î:Ï'-> -i. 'i. m:;i.<;¡<•; i q u e fi.uxcltî 'le \. i--"i.\/;!i.i. 'I. : 1 . 5 0
Oebit gtaot hermi c:ue U g / : ¡ : P7 . :l :l
C ci ri o «••••! n 1.1- ••'. ï. i n n e q . m t:i X / k g 0 . 6 0
T e m p e r ' f i ï . u r i ? d e i! ¡:' «-..-i.uini.ire . C : '73.00
n h a il. e u i- ma.«;; T. . m a y . «:-¡."i.unu.ire J / k g . ' ' -1850 . 5
T e m p e r . - i . î, u r p cl :i.nj*»ct.:i.on T il u :i. d e s f ' c n n d . i i i ' e : 1 1 . 6 0 . 0 0
C h a l e u r m¡a. s; «s . men.) . C(i>8 j / leg . 7 3 2 . aT e m p cl :> pli.i ;;; :i q u e C :
Ml i.«ate
Temp72 . S
7 " ! .9:1
•il.wtac d e t e n t e :t.<;;en t r op i q u e :
U . m . Cti)8 clm3/ U g
63. 887
Tr»inpf-MiR tu re
Prn-f T
I.
OPFHOT
0 . 0 1.3779
P r o -T T
•«100
OPFROT
0 . 0 06757
D O W N noi..nr.OJsineî.rp hyd i-;=u.ii1 :i que cl injpci.jan m : 0 . 0 5
Reynold«; _ crie F •(•' . de . frei ï. î,i=imeii t a il. in ject ion
To
73
mp
. 9
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0
HP G P. AU
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0 .
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0PAOGF.00 0 000
l< <jj
DPAr.cr.000000
7 2 . 8 0 6
U m . d::.p mí!/ kg
0 . 004869
DPTOT
0 . 036761
U . m . d :i. p m 3 / k g
0 . 008093
DPTOT
0 . 05368.1
10.036761
27.863452
81880Al . .00883
Pertes de ch<-irçje«; par •Frotteiientsi a il. injection barir. : 4 .
Pre«r. •=; i on injection en tete : 3 0 . 4 4
T e m p e r ;-i t u r e ;-i p r e <:•: c o m p r e <"• «; i o n C : 1 6 4 . 8 'i.
Puissance da comprc-'asion (ra::0.ß) KW:
Pression en tete harí¡ : 10.00
P r n -F o n rl P ; U I- •":! u f> u i. t ?:; es n g .11. s» — J. :¡. -f t ni : 4 0 0 . 0
Diametra hyd r;:i uil :i que de production m: 0.1178
Ossbrí. t müi.'ii1;; i.que ("l.ui.de d e t r a u a i l : 1 . 3 0
Díshi t. çjiriothwi-miciui? k ç; / s : 8 7 . 1 1
Concern trat ion «q . m o 1 / lig : 0 . 6 0
Tpmperfi.í.ure de ü ;:v saumure . O : 73 . 0 0
Ch.1l.eur1 in<3.<-¡<:¡ . mni.j . « íRumure j / U g : 5;)B50 . í:>
T e m p e r a t u r e d i n j e c t i o n P il i.t :i d e siecc>nc.l«s.ire : 1 6 0 . 0 0
C h a l e u r ma<;i<;> . m n y . C O S j / kg : 7 3 8 . 8T e m p . di phn.«--¡i cjtie C :
Tempern.ture en tete
73 . 79
i. w e c d e t e n t e iiien t r n p i. q u e :
Prn-f T
1
DPFROT
0.018718
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0.00 6311
D O W N IIOI.X
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Temp
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0
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0 . 003853DPTOT
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0 . 001913
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0 . 057589
P R E SI Sili O N
10.038170
P R E S Siï. O N
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Perte«! de charge? \~>\r frnttenientfi ¡:t il. injection bars :
Prcssinn injection en tete : 30.39Température âpre« compre'.1'-«.--i on C : 164.00Puissance du. compression < r::::0 . f-iî ) KW : 188.86
1839119. .00831
3 . 89
Commentaires C
Pression (bars)
40
35
noci-ierCDtn
25
20
15
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Profondeur(m)
P r1 çs'.:.'•'• :í. o n ian t e t e |i;:i'":; : 110:1.50
Prc i - fnnc ieur 1 d u pi.n. i.'H ' - M I q ;:i. •;; — 'i. i. T i. m : 5 0 0 . 0
H :i ."i.m ¡s '<• c i-» h i.j cl r R U 1 :i. q 11 w d e p i" o cl i.i c ï, i o n m : 0 . 1 1 7 3
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T rs> m n r=s !-;:).-f. u r rs d « '} >:). r.iniiítire . C : 7 3 . 0 0
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Ch¡:i.'i.r:..i.ir m «i. <!¡<:¡ . m ci y . COr?. j / I«. f;i : 7 3 8 . ïï
T e m p . d i ph;=i.¡:¡:i.ni.ií? ('"• : 70-î . 9 1
T f M i p « r w i, ui-f-s ivMi v.r»t.e íi.v--)C deV-f-Mi f.is¡ i r , R n t r q p i q u e :
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0 .056461 0 . 000000
0 . 01.0905
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P.ray n o I. d<n
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0.0 03378OPTÜT
0.039943U . m . d :i p m 3 / k g
0.0 01737DPTGT
0.068070
* d :i rijraci i, :i o n m : 0 . 0 5
i n e f - f . d e . F r n v . t p n i e n t <;i. 1 irijec;V,:i.nn :
¡i ; : U " g (-s «•; p;:i r l!rní.t,e>iiKí>rií,F;. ;;i 1 :i. n Jr?»i-vt, :i o n
Pr'fflsíiitin i n jac i t i n r i e n i.*av.e : 3 9 . 3 3
Puissance du. onmnre<r- <:¡ :i. n n (P---0.8) KW : 140 .46
3 . 77
P R ! ; : : ( : Í S : I : Ü N
1.3 . 539943
PRESÍ3T.GN38.983:1.91
Commentaires D
- 13 -
5.2 - COMPARAISON VES CALCULS AVEC LES ESSAIS P'AIR LIFT V1SPON1BLES
Les données enregistrées au cours des essais d'air lift du puits
GMY2 permettent de vérifier l'ordre de grandeur des calculs. Le programme de
calcul est alors appliqué avec les conditions des essais. Cependant la
différence des paramètres thermodynamiques entre les deux gaz considérés
(principalement 7 air = 1,42 ; 7C0 2 = 1,23) et l'imprécision sur les
conditions mêmes de l'air lift, en ce qui concerne l'évaluation des débits de
gaz (donné par les caractéristiques du compresseur) et de saumure (estimée à
l'aide d'un déversoir) ne permettent pas un recoupement très précis.
Les caractéristiques de l'air lift :
- Compresseur : pression d'aspiration 1 bar
pression de refoulement 21 bars (avec booster)
débit : 1980 rrr/h
- Profondeur d'injection : 351 mètres
- Débit de saumure : 110 - 120 nr/h
- Pression en tête 1,5 bars
La comparaison des résultats peut se faire avec les mêmes débits
massiques ou débits volumiques de C02 par rapport à l'air.
La zone 1 de la figure 5, correspondant au même débit massique (C02 et
air), se place précisément dans les conditions de gas-lift 110 - 120 m V h et
1,5 bars en tête. La zone 2 correspondant à un même débit volurnique, induit
une stimulation trop importante : ce résultat s'explique par la différence
importante de masse volumique des deux gaz (condition normale : Air = 1,2
kg/m2, C02 =1,8 kg/m7).
"1
Profondeur(m)
„ [
- 14 -
5.3 - CRITERES VE CHOIX
Ils sont de deux ordres :
5.3.1. - Critères techniques
Pour une profondeur d'injection, ou une puissance de pompage
déterminée, il existe une limite au débit de saumure que l'on peut obtenir
pour un diamètre du puits fixé.
Les courbes et commentaires E et F montrent deux exemples
d'impossibilité de production avec le procédé envisagé :
E = Injection à 300 m pour produire 100 m?/h avec 10 bars en tête,
F = Injection à 600 m pour produire 150 rtr/h avec 10 bars en tête.
La figure 6 construite à partir des résultats F montre que la
diminution de pression à une profondeur fixée (600 m) se stabilise (courbe 2)
malgré l'augmentation du débit de gaz et donc de la puissance de compression
(courbe 1).
5.3.2. - Critères économiques :
Les conditions A, B, C, D, permettant la production nécessitent
les puissances de compression suivantes :
100 m =7 h10 bars
125 irr/h10 bars
100 rrr/h13,5 bars
600 m
A 84.1 KW
B 185 KW
500 m
D 140,5 KW
400 m
C 128,3 KW
La diminution de la puissance nécessaire avec l'augmentation de la
longueur du tubing d'injection (conditions A et C, pour une production et une
pression de saumure équivalente) est due aux conditions d'injection du gaz. En
injectant plus profond, on diminue la quantité de gaz mise en jeu ;
corrélativement les pertes de charge par frottement dans le tubing d'injection
- 15 -
sont réduites et on profite du poids de la colonne de gaz. En fait, en
changeant le diamètre du tubing d'injection pour obtenir des conditions
d'écoulement équivalentes (même nombre de Reynolds) la puissance de
compression est presque constante, ce qui est logique du point de vue du bilan
énergétique.
Mais les caractéristiques des compresseurs à utiliser sont
différentes au niveau du rapport débit/pression de refoulement. C'est donc
l'évolution du coût des compresseurs avec ce paramètre qu'il faut comparer au
coût du tubing de production.
L'augmentation du débit de saumure (100 à 125 mVh) avec une
injection à une profondeur constante (conditions A et B) nécessite de
multiplier la puissance de compression par 2,2. Les caractéristiques de
l'aquifère en sont la cause.
La production de 150 nr/h, 10 bars en tête, semble irréalisable
avec ce procédé (puissance de compression 500 KW, injection 100 m). Par
contre, il semble que l'on atteindra une production de 100 irr/h sans
difficultés particulières (puissance de compression nécessaire 140 KW) et
qu'une production de 125 m'/h est tout-à-fait envisageable.
La pompe actuellement en place sur GMY1 consomme environ 100 KW
pour un débit de 150 nr/h avec une pression en tête de 8 Bars.
Pression (bars)
22
ooci-iO"men
20
18
16
14
12
GRADIENT DE FFONCTION DU tDEBIT GTH 10ÉDEBIT C02 *kc
RESSION GMY2EBIT DE C02 :m3/h/a
NJECTE A 300r 1
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2,22,52,83
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P r e.s (5 :¡ c:i n e :i t e í,e h;:i r i". :! O O OP e o Fcmr teur d u pui.t1;; e n q a ' ; ¡ - :i. :¡. -F í. m :Dri amet re hydrpulMius' dis prorluctianDelvi. v. in<:i.<:¡<:¡-i.qi.tcs •!•' I. i.i -i. d e d e tr i -n/aí l :D e . h i t r i e n t h e r m j r iue \<.<j/<-\ P'7 . :l :¡.C o n c:e n í. r ;;i. V. i. o n e q . in ci 1 / I', g : 0 . 6 0T e m p e r a ture eis II ;:v «¡au mu re . C :Chal.wui1' ina«»«-:¡ . roo y . '-i^utmre j / kgT e m p é r a i , u re d inj«íct.ji:in f :i u i de p p c
. m o y . CO?.:.i j / Itq : 7 3 H . a
300.0: 0 . :i. :i 7&3.80
73 0 03850.5
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7 4 . £17a w e c de ten te i «neri trop» ique
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1.OPFROT
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DPFROT DPGHAU0 . O11.a33 0 . 0H6359
DOWN MOLED ri a m e t r e h y cl r a u !l :i q u e d in j e c t i a n
R e y n o I. d s _. n n e F F . d e . -F r ri 11 e m e n t a 1 i. n j e c t i o ri : 3 9 6 1 1 8 0 . . 0 0 1 9 1P e r t e s d e chfi.rrje'5 p a r -Frottement!?, a. 1 in jec ta on b a r s : 1 3 . 7 6Pression injection en tete : 33.38Temperature apren compression C: 173.28P u i s s a n t;.-. e ri u. c ci m p r e> '•; s in n ( r =- 0 . S ) K W : 3 0 3 . 3 4
0 . 0 1.4333 0 .000000U . m . C O S dm3/kg
29 .818DPACCI"
0 . 000000
m : 0 .051 i. n j e c t i o ri :
73 . ¿178U . in . d :i. p in 3 / k g
0 . 006t:VKiDPTÜT
0 . 03499:1.U . m . d.i. p m3 / k g
0 . 0037P.HDP TOT
0 . 037593
PRESSIONÏ.0 . 03499-J.
PRESSIONH 0.6:1.3 480
30 0 . 0
in: 0.1178H .50
Pression en tete hars: 10.00
Pro-Fondeur du puits en qa«;¡— lift m:
Diamètre hydraul ri que de production
Debit ma«=;«:. ri que Fluide de travail:
D e b ri t g e o t, h e r- m i q u e k çj / <•; . a 7 . 1 1
C r» n c e n t r a t i o n e q . m ci I. / k q : 0 . 6 0
Temperature de la saumure .C: 73.00
Chaleur nia«̂«;; . m ci y . saumure j / krj : 3850 . 5
Temperature d injection fluide «secondaire:
Chaleur mas«; . ni ri y . CO2 j/kg: 73a . a
Temp . cli phasi que C : 74.59
Temperature en tete awec detente is; «an trop i que
165 . 0 0
Pro F ï U . m63
DPGRAU0 . 015643
Temp
74 . 6DPGP.AU
0 . 028620
COa dm3/kg33a
DPACOF.0 . 000000
.m.COP dm3/kgR9.470
DPACCF.0.000000
Temp1 73 . ?»DPFROT0 . 01.9077
Prof T300
DPFROT0.010431
DOWN MOLE
D :i a m e t r e h y cri r a i.i 1 :i q • i e cri i n j e n t :¡ o nReynold«:-; crie-F F . de . -Frottement aPerte«-, de chargea p;\r frottement'.", a 1 injection bars:P r c; «r-; «:•; i ci n i. n j e c t i. n n e n t e t e : 3 0 . 9 8Temperature apre«" comprensión C: 166.33Puissance dn_ r-a m press ion (r~=0.R> KW : 251.85
73.aasU m d i p m 3 / k ç;i
0.006269DP TOT
0.0347aSU . m.d ip m3/kg
0.0034a«DP TOT
0.039051
PRESSION
10.0347S5
PRESSIONa o.8a :i.34a
m : 0 . 05"i. n j e c t i o n 3536768. . 00196
11 . 16
Commentaires E
Press ion en íete hans : 1 0 . 0 0
PIT] -Fondeur du pui ts en qas--l i-Ft m 3 0 0 . 0
D iamèt re hydrau l ique dts product ion m : 0.1:178
Debi t mass ique Fluide de trawai. 1 : 3 . 0 0
Di-ahj t gen therm :i oue k g / s : 27 , 1:1
Concent ra t ion eq inni./lig : 0 . 6 0
Température de :i a saumure . C:
7' e m n e r a t u r e d i n j e r t i. r> n f :i u i. d c
Chaleur- m a s s . m ci y . CO>"i j / kg : "t
73 . 0 0
3850 '-':>
¡(•»condai, re :
! . 2
170.00
T e m p d i p h ;=i «» i c¡ 11 c C : 75 . 00
l'-Vnf T
1
DPFROT0.OSIT
en tete awee detente inen tropique•
Temp Urn. COS cl m 3/ kg
73.5 63.372
DPGRAU
? 0.013586
U . mProf I Temp
300 75.0 29.9A7
OPPROT
0 . 01.1755 0
DOWN HOI..E
Diamètre hydraulique d injection
Reynolds cne•!•' F . fie . fro t. temen t a
0 .000000
C02 dm3/l<Q
DPACCI!"
0 .00 0000
m : 0 . 05
1 i n ject ici n
73 . i:> 19
U m . d i. p m 3 /kg
0 . 0 07SÍ31
DP TOT
0.035295
U . m . clip m3/ kg
0 . 0 03910
DP TOT
0.036845
p PI:-:: s S I G
10.035395
PRESSION
BO . 526507
.00:1.87
rar tes de chi-irgesi far -Frottements a 1 injection bars: 15.60
ress ion injection en tete : 35.1.4
era ture apre;:: compression C : 173.42
nee dO- compression ( r--0 . fí > KW: 322 . 69
Pression is>n tetra hsipf. : 10 .00
Prnfontleur du puits en Ç|EI.<S— l. i f; t m : 3 0 0 . 0
Diamètre h y drvu.i :!. :i que de production in: 0 .1178
Débit. mfii.<:¡r. ï .que -fluide de trawa.il: B . SO
Debit géothermique k o / s : H7.l l
Concentpatinn eq.mol/kr | : 0 . 6 0
Tcsmper;n ture de Ha. saumure . C : 7 3 . 0 0C h a . l e u r ir.ui.sf» . mrn j . <;¡¡;i.uiiH.ire j / l t g : 3 8 5 0 . 5
Tempernture d injection •fïiuds secondairev 160.00
Chaleur IDEL<»<S . may . COí?. j / U g : 73 ci. S
T e m p . d i. p h «i «s i q u e C :
Température en tete
Pro F T Temp
1 7 3 . ;•>
DITROT
0 . 017495
Pro-F T Temp
300 74 ;:•)
nPP"ROT
0 . 0 096-1 1
DOWN HOLE
Diamètre h y draul i qije cl injection ¡n
Reyno lds nne F F . de . f rn t tein*»n t a. 1
PÍA rt.es de charges liai- -I- r o î. t e m e n t <:••• a 1 injection
Pression injection en tete : 2 8 . 9 0
Tempera tu re lippes compress ion C: 159 . 99
Puissance ci A. como ress i c m (r : : :0.8) ¡-CW : 8 0 6 . 4 7
7 4 . Si?.
i.w*se d e t e n t e isen t r o p i q u e
U . m . COP. dm3/ kg
63.305
DPGP.AU DPACCI"1
0.017262 0.000000
U . in . C O P dm3/ kg
PB . 951.
DPGP.AU DPAnci!"
0 . 031.422 0 .000000
: 0.0 5:i. n sj e n t i. ri n :
73.192
U . in . d ip m 3 / kg
0 .005683
DPTOT
0 . 03^1757
U . in . d ip in3/ k g
0.0031a»
OPTOT
0 . 0^1103-il
PRESSION
10.034757
PRESSION
Bt.151504
311S356.
b,:u-s : 8
.00H0S
77
Commentaires E (suite)
r -~
DOcl->crCDCO
GRADIENT DE PRESSION GMY2 s .Y,-''¡
¡FONTION DU DEBIT Dt CO2 INJECTEDEBIT 1GTH 150 M37ff 1'DEBIT COZ «K6/S
1 : . :
IÑJECTiíON A 600M
graàient naturel !
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profondeur (m)
i
Prtär.sjcni e n te te bíip«; 1 0 . 0 0
PrnPnndei.tr d u pu:i. i.':, e n qas-I i- f i in : 6 0 0 . 0
O:i ."i.me t ¡-e h y cl rau :i :i q u e el-1-» p r o d u c t :i o n m : 0 .1 .1 .78
D e h i t III¡;I.<-¡<;, :. q u e f l u n t e d e t ravEU. 1 : 3 . 0 0
D e h j í, g e n í. h e r m : ' q u e k g / « ; : 4:1. . 6 7
G o n c e n tr."i t inn eq . mci'l / Kg . 0 . 6 0
T e m n e ra tu re d e 3 <-i «¡ ;;i u <n u r e. . G : 7 3 . 0 0
i"-li«i.leur1 iwa«. «; . m n y . «.aumur63 j / kg : 3 S 5 0 . 5
T e m p e r a t u re cl i n j e c t i o n -Fluide s e c o n d a i re : 1 6 5 . 0 0
C h a l e u r «\;;i.«=» «;, . m n y . C O H j / kq 7*'-t£> . '<:.'.
T e m p d:i pha« : iciiie G : 7 4 . 2 4
1 empe. i -;:i. ture en i,e(,a avec detente icen trop i que :
Pro-F I Temp M . m . CD? dm3/k<:¡
:l. 7S 1 A3 . 077
DPGRAU DPAGGE
0.013953 0 . 000000
U . m . G 0 £ dm3/kg
0.034P41.
Pra-F I Temp
600 74 H 1ÍH . 71 .4
O P !" P O T D P G R A U D P A C G E
0 . 01197a 0 . 054H8.2 0 . 000000
DOWN HOI.X.
D:iametre hy d r;-i.u 3 i que c:l injection m : 0 . 0 5
Rey finir) <;¡ _ cneff.dt;. frofienient, a 1 injection:
Pi?i-t,p'-, de charge«; p;->r -F ro t temen ts a 1 injection b¡:
Pre<;;«;:i. nn injection en tete : 5?.?. . 47
T IB m p e r a 111 r e ;;i p r e <•: c o m p r e s s i ci n G : 1 7 1 . 9 7
P u i «; «; ;:i. n e e d ta, c c:i m p r e r, <i¡ i ci n ( r -- 0 . f-J ) K W : 2 9 4 . 7 5
78 . 07Z?.Kl . in . d :i. p m 3 1 k g
0 . 005175DP TOT
0.053199U m . d :i. p in 3 I k g
0.001809
OPTGT0 . 066194
S'I. :i: O N10.053199
3 . 98Í3545
'a. .00137
iirs: 1.3.17
Prpr.sjon en tete b;:>r«;: 1.0.00
Pr n-Fnndei.tr du puits en r|a<i¡ -I. i -F t m . 6 0 0 . 0
D:iametre hydraulique, de production m : 0.11.78
Oehi t m¡;i.«¡<:; i que Fluide de t ravai. 1 : H . 50D e ta •'. t g e a t h e r m :i q u e k g / <>• : 4 1 . 6 7
Gn ricen trat inn eq.niol./kg : 0.60Temperature de la saumure G: 73.00G h ¡;i. leur1 mai;1; . mny . saumure j / kg . 3850 . 5
T (=> m p e r «i 111 r e d i n j e c t i ci n F :i u :i. cl e s e c o n d ;:;. :i. r
G h a l e u r m a ^ s . m n y . G O H J / kr;i "• 73£>..£»
T e m p . d i phíií". 1 que G : 7 4 . 04
1.65 . 0 0
•>n tete a\/63C detente inen trapique
Temp7cí . B
Temp7 4 . 0
.m .COR dm3/kg
63.099
o P r'. R (í 1 u0 . O fi 1 7 O H
.m .CD? dm3/kg
Temperature <Pro-F I1DPFPOT0.030610
P r n f I600
nPFROT0 . 01.1.ÍÍ03
DOWN HOI.. E
I'l :i ;•> m e t r e h y d r ;--i u 1 :¡ q ' ' e d i n j e c t :i o nReynolds coe F F . de . -Frei t temen t aPPI"(,P'- do. charge«; par F rot tarnen tw
DPAGGrr.
0.000000
. 163
0 . 0 59ÏÏ90
DP A CCI"0 . 000000
n : 0.05
72. 1.78V . m . dip in3/ kg
0.004580DP TOT'
0 . 05831.Î2U . m . clip mil/ kg
0.001654DP TOT
0 . 070501
10 . 05S31.H
PRESSION45.615586
35367 68. .001.96
a 3. injection bsrs: 9.1.7
P r w s i o n injection en tete : 49.89Temperature apre«; camp re <•;«•• :i. nn G: 1.7 H . 0Ï-.5Puissance nu. compre«;«; :i. cm < i-«=-0 .Fi) KW : 849.08
Commentaires f
Pre?«¡pion en i.er.e brir-". : 1 0 . 0 0
Profondeur du pun. (. «¡ en >"| ;;i. <;.•-.i. i f; t m: 600.0
O:i <">met re hyclrau] -¡.(-¡ue d e p roduc t i on m : 0 1:1.78
Desb". t ma:risif|i.ie Fluide d e t ravai l : 2 . 0 0
Df?h: i î . g e o t lier1 m : : q u e k <:\/<••:: 4 1 6 7
r; ci n c: (•••: n 1 1 - ¡x i, i. o n e >• | . ni c:i 1 / |i. g : 0 . 6 0
T e m p e r a t u r e d e l,;i s ;=i u m u r e? . C : 7 3 . 0 0r:i-ii:i."l.wur ii;a<;;<;, mnij .f;a.uini.ire j / k g : 3Ci50 . 5
Teamper?.! t u r e cl i n j e c t i o n •(•' !! u n. d e «second"» i re : 1 6 7 . 0 0
n h a U i u r m;-¡.<i.<-r; . inny . C 0 2 j / K g : 732.? ; ' .
Tes:np cl :i. pli."i. ;:;::. i1; u e C : 7 3 . 8 5
Teiiipesratures e n teste a\/e»e d e t e n t e i s e n t r o p i q u e :
Prof
1 72 . 3
DPFROT
Pro-F I Te» inn
600 7 3 . 8
nrr-ROT0.010497
HOHN HOLE
D:iM.metre h yclrrui 1 i c;iie cl injection in : 0 .05
Rey noï. d<;; _. coef-F . de .-Fr o t teamen t a 1 injection: 2829415. .00207
Per ter, de charges p;i i- F rot temen t •;, a 1 n. njection tisrs : 5 . 8 4
Prcs'âicin injection en tete . 4 8 . 6 5
Temper;* t ure apre--; crunpression C : 1.72.1.9
Puissance dut nonpresíiion ( r -O .G) K W : 2 0 0 . 6 2
V . m . CQP. cl m 3/ kg63.122
DPOP.AU0 03547 5 0.0 00 000
U.m C02 dm3/kg11.424
DPGRAU OPACCF.0.0 6540 6 0.00 0 000
72.H90
U . m . clip in3/ kg
0.0 03851
DP TOT
0 . 0 5 ?.? AB. 6
U m . cl :i. p m 3 / k g
0 . 001 .50 0
DP TOT
0.07
10.0584S6
PRESSION48.015067
Pression en tete b.irs: 10.00Pr o-F':i ndeur du pu it«, esn gas-lift t« : 600.0Ori rime t re hydraulique de production in: 0.1178Debit »asEique -FI. u a. dea rie» travail : 1.50Debrit géothermique kg/;-. : 41.67O o ne» n t r%••". t i o n e q . m ci 1 / k q : 0 . 60
Temperature de la. <r.«"uinure . C : 7 3 . 0 0
Chalftur ma«,;, . moy saumure j / kg : 3850 . 5T e m p e r s t u r e d i n j e c t i o n f3u i .de «ieacond~i.ri.re: 1 6 5 . 0 0
O h a. 1. «sur nia«:!!;, niny . OOÍ.-'. j / kg : 7 3 2 . 2
Tevmp . diph.:t.v; :i q u e O : 7 3 . 6 3
Temperature
Pro-F I
1.
DPFROT
0 023261
Prn-r T.
600
p pi"" R O T
en teT e m p
72 . 4
Temp
73 . 6
0.009930
DOWN MOI i:::
D ri ri m e t r e h ",j cl r a u 1 :i
Rc.M.jno'l d«H _. r.P1» |< Í, 13 <r, ( j ra i-̂ |
:oeff .
•13 rqfís
t e a \ / es c d es t es n t es i <;; n
V.m.COP. dm 3/
63.139
DPGRAU
0.030995 0 .
y . m . C02 d m 3 /
1 0 . 4 6 4
DPGHAU
0.072606 0 .
que d injection m :
d es . -F r ci 1 1 es m es n t a 1 i
P ;- r f r o i. t e m o n t Í:.¡ a
n tropique
DPACCF:
00 0 000
kg
DPACCF
00 0000
0 . 05
njecticin :
1 inject i
: 72 .375U m . cl i p in 3 /
0 . 003165
DPTOT
0.054256
U . in . d:i. p m 3 /
0 . 0 01351
DPTOT
0 . 08?->536
2122061.
o n b;;i.r<" : 3 . 2 3
kg
kg
10 .
51 .
00223
PRÉÜSS1ON
054256
PRESSION
535049
PrPTi 'sum in ject ion ton tete : 4 9 . 1 0
T e m p e r a t ur'P anrsi» c o m p r e <". s; ri o n C : 1 7 2 Su
P u i. Si '?; <ü. n a e cl a r ci m p r r-> <;; Ü¡ n. o n ( r =" 0 . 8 ) K W : 1 5 0 . 1 A
Commentaires F (suite)
P c « Ki - f i ;¡ o n p n t, i~« i, /•••? b ; - > i - « : . 1 0 . 0 0
P r o - F n n d i s u r d u p u ï. t. <•• R I I q a <;.-•• 1 :¡ T \. m . ¿ î f i O . O
D:i a m et . c1 •••••| h\.) d r-ui.:' . "i ::;nt»; d « 1 p r o d ; ic.vi, :i. a n m . 0 . 1 1 7 8
l'H-v:I-i 1.1, m a ' 1 . <:•> :••. qi.is !: il. u ¡. >"!•>:• -":e y. r a v / a i :i. : . 1 . 0 0
Of-vih :• i. • çirao T.li•••••:• m :i q : i w k g / ' - : ¿ 1 1 . 6 7
Ci:]iicftnî,r."i.t:;.nn e q . ii'Ol / k g . 0 . 6 0
Tenippraîiir-? do la •.•ifiumure . 0 : 7 3 . 0 0
['IhcLleur III;;I.I;. í:> . 11-rn.j c a u m u r e j / k g : 3 S ï > 0 . 5
T i>v> m p i?» !••;•!'V. • i !•• e> d :i n j e c V, :i ci n f l u i d e s e c a n d a i r e : 1 7 0 . 0 0
nipi;--.:i f-si.ir «I¡;:.';>Í;P> . n u i y . C.O7-). j I It g : 7 : : : U ? . i.V'
T e s i n p . d :i. p!•••;••<"• :i. q i n ? C : 7 3 »'l-'l
Tf-Miip-arfi. v.ur'o e n T.íst.e a.uer; de'i.enî.e i t¡en v. rop :i. q u e :
Prn-r T Temp «•' . m . COP dm3/k<;i
:l. 7S . 5 i 63 . :l.73
DPF'ROT ' DPGRAU DPAC'.Ci;"
0 . 0 I . 9 ' : Î 7 3 0 . 039S£ '7 0 . 0 0 0 0 0 0
Pro-f I Ti-'inp y . m . C 0 £ d m 3 / k g
600 73.-^1 9 .?>«••:0
DPF'POT D P G P AU D P A C C F
0 . 0 0 9 6 6 :••) 0 0 B 0 6 7 0 0 .00 0 0 0 0
7£.hAlU . m . cl :i. J:> m 3 / k g
0 . 00cKI63
DP TOT
0 . 059^100
U . m . d :i. p m 3 / l< g
0 . 001 ÎÎ16
DP TOT
0 090333
p RI;;: S S I O . M
10 . 059-300
PRESSION
56.67554H
O:i «"uns11 rtv hydr'.-uilj que d injection m : 0 . 0 5
Pleij nn'l.ri'i. crie-F •!•' . rie . T r-o pip, t e m e n ï, a 1 i ri j e c V. i ci n : 1 ¿I1 ¿¡ 7 0 7 . . O O H - ^ ó
Pf?ri,ps dt» chfirgpr, pn.r -V ra i. i, isimen y. ;•; a 1 injection bars : 1 . ¿1:1.
Pi-eçs i. ci n i njeci inn en "i.ei.fa : 5 1 . 7 0
T is> m n >r» r ,"i. pip, i.i r rp a p r ¡ ? ' ; r o m p r1 <•:* •;; '.:¡ :i. o n C : 1 7 ?. . ¿I A
Puiii^ance da. enmiireíiS i ci ri (r' — O . B ) KW : 9 8 . 7 5
Commentaires F (fin)
(1)
P. compressionKw i
3OOJ
200-
100-j
80
(2)
Pression a 600m(bars)
-60
-50
»- L40Debit CO2
Kg/s
G M Y 2
Injection C 0 2 : 600 m
Pression en tête : 10 bars
Débit saumure : 150 m V h
FIG. 6
- 16 -
6 - ANALYSE ECONOMIQUE (cas type d'un forage du Dogger)
Profondeur du gisement ̂ 1800 m - Pression en tête es à 10 bars -
Débit de saumure maximum attendu — 200 m V h
Le matériel nécessaire au procédé décrit est le suivant :
- Un tubing d'injection 200 - 500 m,
- Un diffuseur (perforations latérales du tubing),
- Un séparateur statique en tête de puits,
- Une unité de stockage et séchage de C02
- Un compresseur (mono-étagé).
Le séchage du C02 avant le ballon de stockage et le compresseur a
pour but d'éliminer l'acide carbonique issu du contact C02/saumure.
Dans l'industrie, ce séchage s'effectue dans des enceintes à 120°C
avec un temps de rétention de 30 minutes. Cette étape semble très coûteuse
pour obtenir une bonne efficacité du séchage. Elle peut être évitée en
utilisant au niveau du compresseur des matériaux résistant à la corrosion
comme certains inox.
Le coût du matériel et de l'installation a été estimé en
suppossant une injection à 400 m avec un compresseur de 360 CV.
(Conditions contraignantes) KF - HT
- Tubing : 40
- Séparateur : 0 = l , l m - 2 = 4 . 6 m
acier carbone revêtu vinyl-ester,
accessoires inox, poids 2-3 tones 125
- Compresseur +
moteur : 8 - 1 0 bars, 360 KW, Norme API avec
accessoires (régulateur, refroidissement, etc..) 2.200
- Descente : Ballon de stockage + vannes et canalisations
de surface : 50, la machine de forage étant
sur place (fin de forage) 80
2.445
TOTAL 2.500
- 17 -
Les opérations d'entretien de ce matériel s'effectuent en surface.
Ce prix doit être comparé à celui de l'utilisation d'une pompe électrique
immergée ainsi qu'à la completion spéciale qu'elle nécessite.
Pompe + Moteur + Tubing + Variateur + Descente = 2 000 KF
Le prix moyen d'un forage (Dogger — 1800 m) dans le bassin
parisien avec chambre de pompage 13-3/8" (outil 17-|) 6 300 KF
L'économie réalisée en forant une même profondeur en 7" (outil
8-1") peut s'élever de 2 000 à 3 000 KF.
COMPARAISON ECONOMIQUE (EN KF CONSTANTS) DE L'INVESTISSEMENT
ET DU COUT DE FONCTIONNEMENT DE DEUX ACTIVATIONS
Investissement
Manoeuvre/8ans
Entretien avec garantie totale(35 %/an sur 8 ans)
Entretien préventif(5 %/an sur 8 ans)
Energie électrique (40 cts/KWH)sur 8 ans
TOTAL SUR 8 ANS
Economie sur le puits GTH
Pertes d'exploitation sur 8 ans(30 KF/jour, 5 jours/an)
Appoint de gaz sur 8 ans1 % par vol/vol saumure
TOTAL SUR 8 ANS
GAS-LIFTCONTINU
2 500
-
-
880
3 400
6 780
- 2 500
-
1 800
=* 6 100
POMPE IMMERGEE
2 000
480
3 200
-
2 800
8 480
_
1 200
-
sa 9 700
(On suppose une production géothermique continue sur 8 ans)
- 18 -
La puissance nécessaire au fonctionnement des deux installations
est plus importante pour le gas-lift ce qui induit un coût de fonctionnement
supérieur de £¿ 80 KF par an (référence Dogger). La consommation du fluide de
travail, fonction de l'efficacité de la séparation, doit rester très faible si
la saumure est saturée pour ce gaz mais elle peut influer notablement sur le
coût de fonctionnement dans certains cas.
- 19 -
CONCLUSION
Les caractéristiques du gas-lift recyclé appliqué à la production
géothermique sont très différentes de celles du gas-lift pétrolier et de
l'air-lift actuellement pratiqués pendant les essais de production en
géothermie.
Dans le premier cas l'injection est très profonde et nécessite de
nombreux systèmes de contrôle et régulation qui se révèlent coûteux.
Dans le second cas les puissances de compression sont très
importantes (600 CM).
Le projet envisagé de production géothermique par gas-lift continu
améliore la fiabilité de l'exploitation grâce à :
- une accessibilité du matériel mécanique,
- la limitation des zones à risque (pas de moteur électrique
immergé ni de câble).
Ces deux avantages, loin d'entrainer un surcoût sur
l'installation, permettent au contraire d'espérer des économies significatives
sur l'ouvrage de production et son exploitation (supérieur à 3 MF sur 8 ans
dans le cas d'un ouvrage au Dogger en Région parisienne).
Il apparaît donc tout à fait opportun, voire même urgent,
d'entreprendre (sur le puits GMY2, par exemple) l'expérimentation du procédé
afin de contrôler la validité des résultats théoriques présentés dans ce
rapport.