Atelier 4. L Offshore Profond: Economie et Technique. Le traitement sous marin : enjeux et solutions. Stéphanie Abrand SAIPEM
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- Jean-Louis Bordeleau
- il y a 8 ans
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1 Atelier 4 L Offshore Profond: Economie et Technique Le traitement sous marin : enjeux et solutions Stéphanie Abrand SAIPEM
2 Agenda Développements en offshore profond / tendances Besoins en traitement sous marin Développements en cours
3 Développements en offshore profond Actuellement: De grand champs compacts Des huiles légères Des pressions de réservoirs importantes Girassol, Akpo, Kizomba,
4 Tendances Raccords sur FPSO existants Rosa, Marimba, Kizomba Satellite Champs de plus en plus éloignés et épars Huiles plus lourdes Pression de réservoir plus faibles FPSO XT XT XT XT => Besoin d apporter de l énergie sur le fond marin
5 Enjeux Augmentation des ressources extraites Exploitation de réservoirs àfaible pression Développements de champs plus petits, plus distants et éparpillés Raccord de champs sur des FPSO existants (transfert d une partie du traitement sur le fond marin)
6 Solutions Pompage Multiphasique Wells O+W+G Separation Gaz / liquide Pompage liquide Liquide / liquide Pompage multiphasique Pompage liquide
7 Les prémisses Pompage: Nombreuses applications en faibles profondeurs d eau (Topacio, Schiehallion, Ceiba, ) BP King 1700 m de fond Séparation: Gaz/liquide: Pazflor (Total) BC10, Perdido (Shell) VASPS pilot (Petrobras) Liquide/liquide Troll pilot, Tordis (StatoilHydro) Marlim (Petrobras)
8 Développements et qualification Le process doit s adapter aux conditions particulières de l offshore profond: Pressions hydrostatiques Contrôle Intervention / Maintenance / Réparation Les solutions doivent être qualifiées pour valider les performances : Process : efficacité de séparation, de pompage Contrôle : faisabilité en sous marin Flexibilité : vis à vis des variations de caractéristiques du fluide et garantir la fiabilité des équipements
9 Exemple de développements Quelques exemples de développements en cours chez Saipem Séparation gaz/liquide: Séparateur multipipe Séparation liquide/liquide: Cyclone pour remplacer les séparateurs gravitaires classiques non adaptés à l offshore profond
10 Séparateur multipipe gaz/liquide Système fait de plusieurs pipes: épaisseurs réduites pour l offshore profond Distributeur central Pipes périphérique pour la séparation Sortie gaz Même principe de dimensionnement que les séparateurs gravitaires classiques Design symétrique pour assurer une distribution égale dans chacun des pipes Pas d accumulation de sable Entrée multiphasique Sortie liquide
11 Séparateur multipipe gaz/liquide Dimensionnement sur des cas types d application Afrique de l ouest Golfe du Mexique Simulation CFD pour l optimisation du design Sur l entrée Sur le distributeur Programme de qualification Phase 1: Tests du comportement hydrodynamique Phase 2: Tests des performances en séparation
12 Séparateur multipipe gaz/liquide Prototype en Plexiglas: Echelle 1/4 Pipe de séparation 200 mm de diamètre, 3m de haut Entrée tangentielle Distributeur: Forme optimisée avec CFD Chaque séparateur: capteur 1 P & T 1 capteur niveau (dp) 1 débitmètre liquide
13 Séparateur multipipe gaz/liquide Résultats de la première phase : Confirment une approche prometteuse pour la séparation gaz/liquide en eaux profondes Même niveaux liquides dans chaque pipe et niveaux stables => même philosophie de contrôle qu un séparateur «classique» Débits similaires dans chacun des pipes Film Seconde phase en cours de préparation pour évaluer les performances en séparation, résultats attendus pour mi 2010.
14 Séparation liquide/liquide 3C Cyclone Alternative aux séparateurs gravitaires Design avec un arrangement spécifique en partie basse pour Permettre un control plus simple et plus robuste Etre flexible vis àvis des conditions d entrée Diminuer la longueur => Etre compatible avec une utilisation sous marine en offshore profond light phase average min max 90 mm 300 mm heavy phase Design standard Design Saipem
15 Séparation liquide/liquide 3C Cyclone Simulation CFD pour l optimisation du design Simulation de contrôle Programme de qualification: Première campagne pour évaluer le fonctionnement du système Deuxième campagne pour mesurer les performances en séparation et la flexibilité de contrôle
16 Séparation liquide/liquide 3C Cyclone Prototype: Plexiglas Echelle 1 Boucle: Instrumentation: Capteurs P & T Débitmètres Malvern Photo macro Échantillonnage en 3 points Tests eau/huiles synthétiques
17 Séparation liquide/liquide 3C Cyclone Résultats des essais: Performance de séparation en accord avec estimations Diamètre de coupure estimé en accord avec le design (<20 µm) Indépendant du conditionnement en entrée Admet des variations plus larges des conditions d entrée que les cyclones classiques => controle simplifié
18 Conclusion Le traitement sous marin : un des grands enjeux de l offshore profond pour Faciliter le développement des gisements plus difficiles tout en optimisant leurs taux de récupération Augmenter le taux de récupération des champs matures Les premiers grands projets industriels basés sur le traitement sous marin sont en cours De nombreuses technologies sont en développement nécessitant de gros efforts de qualification en étroite collaboration avec les opérateurs
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