Modélisation et contrôle des phénomènes de bouchons dans les conduites pétrolières

Documents pareils
INNOCOLD Institut Technologique du Froid. Contexte Chronologie Présentation Enjeux industriels Atouts Les partenaires

Annexe 3 Captation d énergie

Projet SETHER Appel à projets Adrien Patenôtre, POWEO

Technologie des contacteurs gaz liquide : cas des colonnes à plateaux et à garnissage. M. Prévost

Etude expérimentale et numérique de la Sédimentation/Consolidation de sols à très forte teneur en eau

NOTRE OFFRE GLOBALE STAGES INTER-ENTREPRISES

ANAC INDUS. Analyses d huile pour applications industrielles

Conseils en Ingénierie mécanique

de faible capacité (inférieure ou égale à 75 litres) doivent être certifiés et porter la marque NF électricité performance.

Dimensionnement Introduction

Incitants relatifs à l installation de pompes à chaleur en Région wallonne

ETUDE COMPARATIVE DES MODELISATIONS NUMERIQUE ET PHYSIQUE DE DIFFERENTS OUVRAGES D EVACUATION DES CRUES

Présentation livre Simulation for Supply Chain Management. Chapitre 1 - Supply Chain simulation: An Overview

Spécialité Sciences Mécaniques et Ingénierie

Thème Techniques : 9. Mécanique et maintenance industrielle. 10. Electricité, électronique, électrotechnique et automatisme

ÉJECTEURS. CanmetÉNERGIE Juillet 2009

Partie I Stratégies relationnelles et principes d organisation... 23

Projet de raccordement de la centrale de la Péribonka R

PROJET D INVERSION DE LA CANALISATION 9B ET D ACCROISSEMENT DE LA CAPACITÉ DE LA CANALISATION 9

Etude de diagnostic hydrogéologique du sous sol de Clamart Quartiers Schneider et Centre ville MAI 2013

Présentation des projets de recherche BLOWOUT et METANE. Journée technique du Cedre. Brest 14 novembre 2013

L énergie, des enjeux pour tous

Contrôle par commande prédictive d un procédé de cuisson sous infrarouge de peintures en poudre.

Comment réduire les émissions de CO 2? Les réponses de l'ifp

AQUACIAT2 HYBRID LA SOLUTION BI-ÉNERGIES COMPACTE PAC & CHAUDIÈRE GAZ. Puissances frigorifiques et calorifiques de 45 à 80 kw

PROPOSITION TECHNIQUE ET FINANCIERE

!-.!#- $'( 1&) &) (,' &*- %,!

APPEL à MANIFESTATIONS D INTERET (AMI) INVESTISSEMENTS D AVENIR EDITION 2010

Phénomènes dangereux et modélisation des effets

Une introduction aux chauffe-eau solaires domestiques

Projet SENTINELLE Appel àprojets «CO 2»Déc. 2007

Emerson montre aux centres de données comment réduire ses coûts énergétiques

QU EST-CE QU UN CHAUFFE-EAU THERMODYNAMIQUE?

MAITRISE DE LA CHAINE LOGISTIQUE GLOBALE (SUPPLY CHAIN MANAGEMENT) Dimensionnement et pilotage des flux de produits

Eléments de méthodologie générale de montage des projets structurants

L observation et le contrôle des sites de stockage de CO 2

Les hydrocarbures non conventionnels : évolution ou révolution?

ETUDE DE COMPATIBILITE DE LA ZONE DE RECOUVREMENT DES MODELES NUMERIQUES APPLICATION AUX ETUDES D IMPACT DES PROJETS D ENERGIES MARINES

Stages - le calendrier

Saisie des chauffe-eau thermodynamiques à compression électrique

Propriétés thermodynamiques du mélange. Eau-Ammoniac-Hélium

Modélisation et simulation du trafic. Christine BUISSON (LICIT) Journée Simulation dynamique du trafic routier ENPC, 9 Mars 2005

15 ans sur le chemin de «Ingénieur nieur de Recherche en Calcul Scientifique»

CORAC : Appels à partenariat Propulsion

Mathématique et Automatique : de la boucle ouverte à la boucle fermée. Maïtine bergounioux Laboratoire MAPMO - UMR 6628 Université d'orléans

Bloc 1 U. E. Automobile H/an CR Quadrimestres

«SERVICES D INGENIERIE»

MESURES DE FAIBLES PERMÉABILITÉS (in-situ et en laboratoire) liées aux projets de décharges: Principales techniques de mesure, normalisation

Le turbo met les gaz. Les turbines en équation

NUMECA et son bureau d études NUMFLO, spécialisé dans la simulation numérique des effets du vent

Le stockage géologique du CO 2

Le pétrole fournit 40% de l énergie mondiale. C est lui qui a régulé jusqu à présent le prix de l énergie.

Equipement d un forage d eau potable

Diplôme d Université Licence d Université Sciences Physiques pour l Ingénieur (SPI) Liste des modules

Les rencontres de l Agence de l eau Clermont Ferrand 10 janvier TECHNIQUES D EPURATION Dispositifs agréés Abdel LAKEL, CSTB

Département Génie industriel & mathématiques appliquées Option ISDP Ingénierie des systèmes de décision et de production

Performances énergétiques de capteurs solaires hybrides PV-T pour la production d eau chaude sanitaire.

Pétrole & Gaz Traitement des Eaux Constructions Industrielles

Contribution à la conception par la simulation en électronique de puissance : application à l onduleur basse tension

Pump Division MSP. Pompe à vitesse moyenne, verticale, en ligne. Bulletin PS-10-1 (F)

UE5 Mise en situation professionnelle M1 et M2. Note de cadrage Master MEEF enseignement Mention second degré

CRT Nord - Centre de Ressources Technologiques Programmes de 5 ème : «HABITAT et OUVRAGES»

Stockage de chaleur solaire par sorption : Analyse et contrôle du système à partir de sa simulation dynamique

FORMATION GENERALE DES OPERATEURS DE CONTROLE D'ETANCHEITE NIVEAU 1

L énergie grâce à l eau ça coule de source!

Production d eau chaude sanitaire thermodynamique, que dois-je savoir?

Présentation du 09 Octobre 2013

Installateur chauffage-sanitaire

Pôle Performance Industrielle Durable. Page 1 Rencontre SEE Le 20/05/2014 Lille. Innover

DIAGNOSTIC DU RESEAU D ALIMENTATION EN EAU POTABLE SCHEMA DIRECTEUR

EW/U/07 CoGeTher - domaine 3 thermo-matériaux. UCL - IMAP CRM ULg PHYTHEMA UCL - LEI

Soumise à l effet du vent, à la différence

GOUVERNEMENT WALLON Conseil de la Fiscalité et des Finances de Wallonie

IFP School. S'ouvrir de nouveaux horizons. École d'application dans les domaines de l'énergie et des motorisations

DTUs & Documents d'aide à la maintenance et à la conception des installations intérieur de distribution d eau

Accélérer l agilité de votre site de e-commerce. Cas client

guide lot CVC Points de vigilance à l usage des conducteurs de travaux EG ENTREPRISES GÉNÉRALES DE FRANCE BTP

RAPPORT D ENQUÊTE DE PIPELINE P09H0084 FUITE DE PÉTROLE BRUT D UN PIPELINE

Recommandations pour la surveillance de la température de l eau chaude sanitaire

Avis d Appel d offres **** Deuxième Projet d Appui à la Réforme de l Enseignement Supérieur (PARES II) ***

1-Introduction II-Le Contrôle de Gestion III-Le Rôle du Système d information d une banque IV-Le Contrôle de gestion du SI dans une banque

LA QUALITE DE LA PRODUCTION

Savoir faire et compétences

Chapitre 1 : Introduction au contrôle de gestion. Marie Gies - Contrôle de gestion et gestion prévisionnelle - Chapitre 1

La prévention des intoxications dans les silos à fourrage

Plan de modernisation des installations industrielles

IMAGERIE PAR TOMOGRAPHIE ÉLECTRIQUE RÉSISTIVE DE LA DISTRIBUTION DES PHASES DANS UNE COLONNE À BULLES

Modélisation 3D par le modèle de turbulence k-ε standard de la position de la tête sur la force de résistance rencontrée par les nageurs.

Génie Industriel et Maintenance

La gestion des contraintes pour modéliser les stratégies humaines d'ordonnancement et concevoir des interfaces homme-machine ergonomiques

Vinci Consulting Conseil en Stratégie d innovation

Etude de faisabilité

T.I.P.E. Optimisation d un. moteur

Introduction au datamining

CREATION DE FORAGE, PUITS, SONDAGE OU OUVRAGE SOUTERRAIN

La relève de chaudière, une solution intermédiaire économique et fiable.

Une conférence-débat proposée par l Institut National de la Recherche Agronomique

Analyse & Medical. Electrovannes miniatures

Les techniques alternatives dans la gestion des eaux pluviales. Jean Yves VIAU Directeur Opérationnel

Projet Optiperf : les ressources du calcul parallèle à destination des architectes navals

Transcription:

Modélisation et contrôle des phénomènes de bouchons dans les conduites pétrolières Enjeux industriels Quang-Huy Tran, Frédéric Coquel, Marie Postel Présentation ERT, Laboratoire Jacques-Louis Lions, 07/03/2005 1

Sommaire Production pétrolière Transport polyphasique TINA et TACITE Phénomènes de bouchons Origines et typologie Inconvénients Contrôle automatique Vers un nouveau simulateur Pourquoi Comment Présentation ERT, Laboratoire Jacques-Louis Lions, 07/03/2005 2

Production pétrolière Traitement, activation gas-lift Maîtrise de la veine fluide Écoulements polyphasiques Hydrates Isolation Paraffines Asphaltènes Pompage Séparation Venue de sable Présentation ERT, Laboratoire Jacques-Louis Lions, 07/03/2005 3 Endommagement

Besoins généraux En termes de rentabilité Identifier les obstacles critiques pour la production Trouver des solutions de design et opératoires Exemple en grand fond Milieu froid : risques de formation d hydrates raclage régulier Terrain accidenté : apparition des bouchons?? En termes d outils Calculer le profil thermo-hydraulique le long de la veine fluide (puits, pompe, flowline, riser.) Disposer des meilleurs modèles et codes pour chaque élément du réseau Garder une vision transverse des différents corps de métiers Présentation ERT, Laboratoire Jacques-Louis Lions, 07/03/2005 4

Logiciels actuels PROSPER WELLFLO OLGA-PVTSIM-OLGAS TACITE-PVT_IFP-TACITE HDM PIPESIM PIPEPHASE Well Head HYSYS-ComThermo Riser INDISS D-SPICE Riser basepro II ECLIPSE FIRST-RS MBAL Présentation ERT, Laboratoire Jacques-Louis Lions, 07/03/2005 5

Projet TACITE Transient Analysis Code IFP Total Elf depuis 1990 7-8 ingénieurs / an 2-3 thésards / an Dépt. Mécanique et Dépt. Math. Appli. code commercial en Fortran Présentation ERT, Laboratoire Jacques-Louis Lions, 07/03/2005 6

Projet TINA Plate-forme intégrée et ouverte Utiliser le même outil du fond à la surface, ce qui assure la cohérence des calculs Capitaliser le savoir-faire des divers métiers (puits, réservoir, process) Modules d équipements métiers Performants / adaptés aux types de simulations Interopérabilité et interchangeabilité Modules thermodynamiques Standard de représentation via la norme CAPE-OPEN Présentation ERT, Laboratoire Jacques-Louis Lions, 07/03/2005 7

Sommaire Production pétrolière Transport polyphasique TACITE et TINA Phénomènes de bouchons Origines et typologie Inconvénients Contrôle automatique Vers un nouveau simulateur Pourquoi Comment Présentation ERT, Laboratoire Jacques-Louis Lions, 07/03/2005 8

Grands bouchons Origine géométrique Terrain slugging Severe slugging 1 Formation 2 Production 3 Expulsion Présentation ERT, Laboratoire Jacques-Louis Lions, 07/03/2005 9 4 Chute

Animation Severe Slugging séparateur Riser Point bas Présentation ERT, Laboratoire Jacques-Louis Lions, 07/03/2005 10

Petits bouchons Boucle Maestro Origine hydrodynamique poche bouchon film Présentation ERT, Laboratoire Jacques-Louis Lions, 07/03/2005 11

Phénomènes de bouchons Hydrodynamiques Petite taille, de 10 à 100 D Instabilité de type Kelvin- Helmholtz sur l interface Coalescence des bulles Géométriques Grande taille, de 0.2 à 1 L Compressibilité du gaz dans un grand volume Poids de la colonne hydrostatique Présentation ERT, Laboratoire Jacques-Louis Lions, 07/03/2005 12

Conséquences Pour la production Irrégularité des débits de sortie gênante pour appareils en aval Régularisation des petites fluctuations slug-catchers Régime non-optimal, exploitation non-rentable Pour les équipements Dimensionnement difficile du séparateur Endommagement par fatigue Présentation ERT, Laboratoire Jacques-Louis Lions, 07/03/2005 13

Contrôle automatique Par prélèvement Par dérivation L ouverture de la vanne est pilotée par une loi de commande appropriée de sorte à maintenir la langue de gaz à une position de référence Présentation ERT, Laboratoire Jacques-Louis Lions, 07/03/2005 14

État de l art Essais numériques synthèse des lois de commande Essais expérimentaux Boucle S4L (Small Size Severe Slugging Loop) Boucle Maestro Présentation ERT, Laboratoire Jacques-Louis Lions, 07/03/2005 15 A l heure actuelle, le contrôle n est pas encore mise en œuvre dans la réalité. On doit accepter les bouchons et tenter d améliorer la qualité des simulations

Sommaire Production pétrolière Transport polyphasique TACITE et TINA Phénomènes de bouchons Origines et typologie Inconvénients Contrôle automatique Vers un nouveau simulateur Pourquoi Comment Présentation ERT, Laboratoire Jacques-Louis Lions, 07/03/2005 16

Position du problème Simulateurs existants TACITE est capable de reproduire les phénomènes de grands bouchons, mais au prix d une diffusion jugée excessive par les utilisateurs du monde pétrolier Les autres codes font appel à des modules dédiés ad hoc La lourdeur des lois de fermeture complexes ne permettent pas de travailler avec des maillages fins sans nuire àla rapidité Évolutions souhaitées Constructeurs de pipe et équipementiers sont demandeurs d outils de simulation plus précis pour mieux dimensioner Ingénieurs et physiciens veulent connaître plus finement les bouchons en tant que tels pour mieux comprendre et prédire Présentation ERT, Laboratoire Jacques-Louis Lions, 07/03/2005 17

Méthodologie Analyse Phénomènes localisés en espace, fronts difficiles à capturer avec précision satisfaisante, surtout à grand pas de discrétisation Analyse Multi-Résolution La viscosité artificielle introduite dans le schéma actuel (VFRoe) n est pas minimisée Relaxation D autres aspects importants, mais difficiles, n ont pas encore reçu de traitement judicieux : (i) changements de pente ; (ii) termes source ; (iii) conditions aux limites Idées Travaux exploratoires Stages et thèse sur les schémas de relaxation Stage, post-doc et (futur) thèse sur l AMR Présentation ERT, Laboratoire Jacques-Louis Lions, 07/03/2005 18

Collaboration Laboratoire Jacques-Louis Lions Frédéric Coquel Marie Postel Yvon Maday Institut Français du Pétrole Quang-Huy Tran Isabelle Faille Michaël Baudin (thèse, 2000 2003) Nikolaï Andrianov (post-doc, 2004-2005) 4 stages réalisés 1 stage et 1 thèse àvenir Présentation ERT, Laboratoire Jacques-Louis Lions, 07/03/2005 19