Modélisation et optimisation du système de production du champ de Zarzaitine par le gaz lift

V.6. Synthèse de l'optimisation

Suivant la procédure d'étude, nous avons synthétisé les résultats obtenus de l'optimisation des paramètres d'injection gaz lift des six puits dans un tableau récapitulatif, comme illustrer dans tableau (V.7)

Tableau V 7:Résultats de l'optimisation des six Puits

Puits	QHuile Actuel	Q HuileOptimisé (m3/j)	Qg Actuel (m3/j)	QgOptimisé
ZR230H	227.70	245.87	0	1000
ZR178	16.50	16.70	12010	10000
ZR48	12.80	13.75	15960	7000
ZR176	35.50	35.02	8700	1000
ZR13	37.6	53.20	0	5000
ZR154	108.50	108.20	9000	5621000
Total	445.70	474.63	45670	29620

Après analyse et observation des résultats de l'optimisation, nous avons

subdivisé les six puits en trois catégories selon leur mode de réponse à l'injection de gaz lift à savoir :

· Puits présentant un gain de production avec un gain à la quantité plus importante dans gaz lift injecté.

· Puits présente une gaine de gaz lift injecte avec une augmentation plus importante de la production.

· Puits aux conditions optimales quelle que soit la quantité de gaz injecter augmente la quantité de production reste constante.

V.7.Design élévateur à gaz dans PROSPER

V.7.1.Stratégie de conception des vannes GL de ZR 147 (Work-over voir annexe 5)

Il a été décidé que le système de levage à gaz et les positions des mandrins de poche latérale dans le tube de production où des soupapes de levage à gaz doivent être placées pour le déchargement, doivent être effectués sur la base de la situation la plus favorable Productivité des puits. Cette situation correspond au cas où la pression du réservoir et que la coupe d'eau augmente. Rappelons que, dans ces conditions, le rapport de l'eau au liquide est plus grand que le premier et que les pertes de pression dues à la gravité sont beaucoup plus

Chapitre V : Modalisation et Optimisation

importantes en raison de la présence d'une plus grande fraction d'eau dans le tube, Finalement, la pression fournie par le réservoir ne sera pas suffisante pour soulever les liquides jusqu'à la surface.

V.7.2.Processus de conception de l'élévateur de gaz =1279.23psi et WC=20%

Toutes les données d'entrée éditées serviront à la nouvelle conception de l'espacement des vannes GL, comme indiqué à la Figure (V.17).

L'injection et la pression d'injection initiale, c'est-à-dire la pression d'injection initiale pendant le processus de déchargement, sont choisies pour être égales à 1160 psi de manière à respecter la restriction de pression d'enveloppe initialement fixée. On notera que, même si la pression maximale autorisée à la surface est de 2 000 psi, on décide d'appliquer une approche plus conservatrice. Le dP entre les soupapes est réglé à 250 psi. Cela signifie que la pression dans l'espace annulaire doit être au moins égale à la pression de tube plus 250 psi qui sont consommés dans la vanne. En pratique, il s'agit d'une mesure de sécurité pour assurer l'écoulement de gaz à travers la vanne. Son effet sur les calculs est que, au cours du processus de conception, les vannes sont placées à quelques pieds de moins que prévu. La profondeur maximale de l'injection de gaz est réglée à 1320 m très proche des emballages de production (1369 m). L'espacement minimum des vannes de déchargement est laissé à sa valeur par défaut (250 m). Si au cours des calculs la vanne suivante est calculée pour être à une profondeur inférieure à 250 m, les calculs s'arrêteront. Le fluide de finition est une saumure, légèrement plus lourde que l'eau pure et a un gradient de pression statique égal à 0.6203psi/ft.

Le type des vannes utilisé et BK1.

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Chapitre V : Modalisation et Optimisation

Figure V 17: Gas lift design input: Main screen

Après l'introduction des données d'entrée de base, le processus de conception suit. En haut de la Figure (V.17), le taux d'injection optimal calculé par PROSPER est visible. La courbe de performance de l'élévation de gaz est représentée sur la figure (V.19) Le taux optimal d'injection de gaz selon les calculs est de 12 (1000?? / jour), le taux d'injection de gaz maximum disponible. Le taux de gaz optimal se réfère à la vitesse qui donne une production maximale.

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Chapitre V : Modalisation et Optimisation

Figure V 18: Gas lifts design: Calculation screen

L'arrière-plan de calcul de la dérivation de la courbe de performance de l'élévation de gaz est l'analyse de sensibilité de divers taux d'injection à diverses profondeurs d'injection pour chaque débit. Les profondeurs et les taux d'injection sont espacés de façon aléatoire par PROSPER. Il est important de noter que, ils ne sont pas tracés pour une profondeur maximale fixe d'injection et cela ne doit pas être confondu. Dans la figure (V.19), les points rouges correspondent aux taux de gaz choisis et la ligne rouge c'est la courbe de performance ajustée.

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Chapitre V : Modalisation et Optimisation

Figure V 19: Gas lift performance curve

La courbe fournit la vitesse d'injection optimale qui constitue un paramètre de conception pour le processus d'espacement de soupape. Après (5069 m³/jour) la quantité d'huit produit est faible verre constante par apport à la quantité de gaz injecter jusqu'à attendre (27470 m³/jour) de gaz injecté. Après cette dernier valeur de gaz injecté la courbe diminue du fait que, lorsque de grandes quantités de gaz sont présentes dans le tube, les forces de frottement prédominent dans le système (la friction est dominante par rapport à la réduction de la durée de gravité) et la chute de pression dans le tube Devient plus grande, ce qui réduit éventuellement le taux de production. La courbe de performance de l'élévation de gaz est utilisée pour dériver à la courbe d'équilibre.

Si la Figure (V.19) est récurrente, en bas de l'écran de conception et après le processus d'espacement des soupapes, les conditions de fonctionnement finales sont visibles. Un taux d'injection de gaz constant de (1550 m³/jour) avec une pression d'injection de 1060 psi, peut fournir (37.35 m³/jour) d'huile.

Dans la figure(V.20), le processus d'espacement des soupapes est illustré par un diagramme de pression par rapport à la profondeur. Dans le coin supérieur droit du diagramme, les lignes rouges correspondent à diverses pressions d'injection de gaz à la tête du carter. Les lignes vertes représentent le gradient de pression statique du fluide de l'enveloppe, tandis que la courbe bleue est la courbe d'entrée / sortie d'équilibre.

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Chapitre V : Modalisation et Optimisation

Figure V 20: Gas lift design: PvD plot

Les informations de base sur l'espacement des valves sont présentées dans le tableau (V. 8)

Tableau (V. 9):valve spacing results

Valve Valve MD TVD Tubing Casing Openin Gas lift Port

type (m) (m) pressur pressur g CHP gas rate size

e (psig) e (psig) (psig) (1000 (64ths

³/day) inch)

1	Valve	533.83	533.83	250.75	1209.66	1160	0.155		8	2
Valve	976.09	976.09	417.99	1200.81	1110	0.155	8		3
orifice	1320	1320	596.96	1176.63	1060	1.541	4

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Conclusion générale et recommandation