Brevet FR2925569A1 — publié le 20090626

PROCEDE DE CONDUITE D'UN PUITS DE PRODUCTION D'HYDROCARBURES L'invention se rapporte à un procédé de conduite d'un puits de production d'hydrocarbures. L'invention concerne une séquence de démarrage d'un puits équipé d'une pompe ESP (en anglais Electric Submersible Pump ou, en français, pompe électrique immergée). On connaît un grand nombre de dispositifs qui permettent d'optimiser le fonctionnement de puits équipés de pompes ESP. Ces dispositifs ont pour principal objectif la surveillance de l'endommagement du puits et de la pompe : un ensemble de capteurs surveillent en permanence plusieurs paramètres, et transmettent ces informations à un automate. Si l'automate détecte que l'un l'ou l'autre de ces paramètres s'éloigne d'une valeur de consigne, l'automate ordonne une action corrective à un actionneur, qui peut être par exemple la diminution de la vitesse de rotation de la pompe, l'ouverture d'une vanne... De tels dispositifs sont efficaces en mode stabilisé, quand on peut définir des valeurs de consigne limites pour un ou plusieurs paramètres mesurés par des capteurs. Toutefois, les contraintes les plus importantes subies par la pompe se font lors du démarrage (ou redémarrage) du puits. Pour éviter des contraintes excessives, qui peuvent provoquer un vieillissement prématuré de la pompe, il est préférable de réaliser le démarrage du puits selon une séquence bien déterminée. Le document FR-A-2 775 018 décrit une méthode de conduite d'un puits de production d'huile et de gaz activé par un système de pompage, comprenant, placés en fond de puits, une pompe immergée entraînée par un moteur électrique absorbant un courant d'intensité connue, ledit puits comportant à sa partie supérieure une duse de sortie de l'huile et une duse pour ventilation de gaz. La méthode comporte une phase de démarrage qui consiste à dérouler les étapes suivantes: - une étape de préparation consistant à agir sur la duse pour ventilation de gaz pour amener la pression en amont de ladite duse à une valeur de démarrage prédéterminée, à agir sur la cluse de sortie de l'huile pour amener la pression en amont de ladite cluse à une valeur de démarrage prédéterminée, refermer la duse de sortie de l'huile, vérifier que, le moteur électrique étant non alimenté, I'état de la pompe est compatible avec un démarrage, - une étape de mise en débit consistant à alimenter progressivement le moteur .4 jusqu'à ce que la pompe tourne à une vitesse minimale prédéterminée, à vérifier après temporisation que la pression en amont de la cluse de sortie de l'huile dépasse un R\Brevets\27100'27129-Total-FCW127129--071212-demande FRdoc - 12:12107 -1212 - 1115 seuil de remontée de pression prédéterminé, à vérifier après temporisation que l'intensité absorbée par le moteur électrique dépasse un seuil prédéterminé, à laisser tourner la pompe si ces deux seuils sont dépassés sinon arrêter la pompe, à augmenter progressivement l'ouverture de la duse de sortie de l'huile jusqu'à une valeur prédéterminée, à attendre pendant une durée de stabilisation prédéterminée, à contrôler le bon fonctionnement en effectuant simultanément des vérifications sur l'intensité absorbée par le moteur, et sur la production du puits au moyen d'au moins un indicateur de production, à réguler la pression amont de la cluse pour ventilation de gaz à la valeur de démarrage prédéterminée. L'inconvénient de ce dispositif est qu'au cours de l'étape de préparation, la variation de la pression en amont des duses de sortie d'huile et de ventilation de gaz n'est pas convenablement contrôlée. Dans le cas des puits éruptifs, la valeur de pression de décompression peut ne jamais être atteinte, ce qui bloque le fonctionnement du système. Inversement, si cette valeur de pression de décompression est atteinte trop rapidement, on a un risque d'endommagement des installations de surface, et du câble. Pour cela, il est proposé un procédé de conduite d'un puits de production d'hydrocarbures activé par un système de pompage comprenant : - une pompe en fond de puits, - un moteur d'entraînement de la pompe alimenté par un câble d'alimentation, - une duse de sortie d'hydrocarbure, le procédé comprenant, préalablement à l'alimentation du moteur, une étape de -décompression en amont de la duse de sortie d'hydrocarbure jusqu'à une pression prédéterminée, la vitesse de décompression étant contrôlée en fonction de la variation de la pression en tête de puits. Selon une variante, la vitesse de décompression est contrôlée en outre en fonction de la variation de la pression en fond de puits. Selon une variante, la vitesse de décompression est contrôlée en outre en fonction de la variation de la pression à l'aspiration de la pompe. Selon une variante, la duse de sortie d'hydrocarbure est une duse de sortie d'huile. Selon une variante, la duse de sortie d'hydrocarbure est une duse de sortie d'huile et le système de pompage comprend en outre une duse de sortie de gaz, l'étape de décompression comprend en outre la décompression en amont de la cluse de sortie de gaz. Selon une variante, le procédé comprend en outre, après l'étape de décompression et préalablement à l'alimentation du moteur, une étape de surveillance de la hauteur d'immersion de la pompe dans le puits. R:\Brevets`27100\27129-Total-FCW127129--071212-demande FR.doc - 12'12!07 -12:12 - 211$ Selon une variante, la surveillance de la hauteur d'immersion est effectuée par mesure de la pression en fond de puits. Selon une variante, le système de pompage comprenant en outre des vannes de sécurité dans le puits et en surface, le procédé comprenant, préalablement à l'étape de décompression, une étape de contrôle du fonctionnement des vannes de sécurité. Selon une variante, le système de pompage comprend en outre des vannes de sécurité dans le puits et en surface, le procédé comprenant, après l'alimentation du moteur, une étape de contrôle du positionnement des vannes de sécurité. Selon une variante, le procédé comprend en outre une étape d'arrêt simple du système de pompage si les étapes de contrôle ou de surveillance ne sont pas validées. Selon une variante, l'étape d'arrêt simple comprend la fermeture d'une vanne de conduite en surface et une étape de réinitialisation du procédé de conduite. Selon une variante, le procédé comprend en outre une étape d'arrêt verrouillé du système de pompage si les étapes de contrôle ou de surveillance ne sont pas validées au bout d'un nombre déterminé de tentatives. Selon une variante, l'étape d'arrêt verrouillé comprend la fermeture d'une vanne de conduite et le procédé de conduite ne peut être réinitialisé que par l'intervention d'un opérateur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en références aux dessins qui montrent : - figure 1, une représentation schématique d'un système de pompage dans un puits de production d'hydrocarbures. L'invention se rapporte à un procédé de conduite d'un puits de production d'hydrocarbures activé par un système de pompage. Le système comporte une pompe de fond de puits, un moteur d'entraînement de la pompe alimenté par un câble d'alimentation et une duse de sortie d'hydrocarbure. Le procédé comprend, préalablement à l'alimentation du moteur, une étape de décompression en amont de la duse de sortie d'hydrocarbure jusqu'à une pression prédéterminée, la vitesse de décompression étant contrôlée en fonction de la variation de la pression en tête de puits. Le contrôle de la vitesse de décompression permet d'éviter des variations brutales de pression de la préparation du puits, avant le démarrage de la pompe. Ces variations brutales étant néfastes pour les installations de surface, le procédé permet donc de protéger les installations de surface. La figure 1 montre une représentation schématique d'un système 10 de pompage dans un puits de production d'hydrocarbures. Les hydrocarbures sont du type huile et gaz. Le système 10 comprend une colonne 12 de production, tubulaire. La colonne 12 relie le fond 14 du puits situé au niveau du réservoir 16 R:'9revets\27100\27129-Total-FCW\27129--071212-demande FR.doc - 12.'12/07 - 12:12 - 3'15 d'hydrocarbures à la tête de puits située à la partie supérieure. La figure l montre aussi un tube 18 autour de la colonne 12. Le tube 18, également appelé cuvelage, chemise la paroi du puits. Le tube 18 comporte à sa partie inférieure une pluralité d'ouvertures 20 par lesquelles les hydrocarbures passent du réservoir au fond 14 du puits. Le système peut être contrôlé par un automate 11 reliés avec les différents composants du système 10. Les liaisons (notamment avec les vannes, duses et capteurs) ne sont pas représentées sur la figure 1 dans un souci de clarté de la figure. Le système 10 comporte en outre une pompe 24 immergée dans les hydrocarbures contenus dans le fond 14 du puits, dont la sortie hydraulique est reliée à l'extrémité inférieure de la colonne 12 de production destinée à remonter les hydrocarbures. Un moteur 26 électrique permet l'entraînement de la pompe 24. Un câble 28 d'alimentation du moteur électrique 26 relie le moteur avec une source d'alimentation électrique en surface. Un capteur de température du moteur 26 peut être prévu. Un variateur de vitesse (non représenté) de la pompe 24 permet de réguler la vitesse de pompage de la pompe 24. Le système peut être équipé de capteurs en fond de puits. Ces capteurs permettent d'obtenir l'état de plusieurs paramètres permettant un réglage plus fin du démarrage de la pompe. Le réglage plus fin du démarrage permet de dérouler une séquence de démarrage du puits dans de meilleures conditions et de protéger ainsi l'installation. Il peut être prévu un capteur de sens de rotation du moteur 26, qui délivre un signal électrique lorsque le moteur 26 tourne dans le sens inverse de son sens normal de rotation. Le capteur est par exemple assemblé au moteur 26 ou au câble d'alimentation 28. Un capteur de vitesse de la pompe 24 permet aussi de connaître le sens de rotation de la pompe 24 ; le capteur délivre par exemple un signal négatif lorsque la pompe 24 tourne dans le sens inverse du sens normal. Un capteur d'intensité, qui délivre un signal représentatif de l'intensité absorbée par le moteur 26 peut aussi être prévu. Egalement, le système 10 peut être pourvu de capteur de température de la pompe 24. Notamment, un capteur de température 32 à l'aspiration de la pompe et un capteur de température 34 au refoulement de la pompe peuvent être prévus. La pompe 24 peut être munie également d'un capteur de pression 36 au refoulement de la pompe et un capteur de pression 37 à l'aspiration de la pompe. Les capteurs 32, 34, 36, 37 sont de préférence situés sur la pompe 24. Enfin, il est aussi envisageable d'équiper la pompe avec des capteurs de vibrations de la pompe selon une pluralité d'axes. Il est en outre avantageux de pouvoir calculer la hauteur d'immersion de la pompe 24 dans les hydrocarbures, et en particulier dans l'huile. L'intérêt est de pouvoir vérifier que la pompe 24 est toujours immergée de sorte à éviter que la pompe tourne à vide. Ceci permet de mieux protéger la pompe. Si le niveau R:\Brevets\27100\27129-Total-FC W127129--071212-demande FR.doc - 1212/07 - 1212 - 4'15 d'immersion est satisfaisant, la vitesse de pompage peut être maintenue voire augmentée. Si le niveau d'immersion est trop bas, il est possible de réduire la vitesse de pompage de sorte à relever le niveau d'hydrocarbures dans le puits. Pour cela, l'automate 1 l calcule, selon un algorithme et en fonction des informations transmises par un des capteurs de pression fonds de puits (préférentiellement 37, éventuellement 36) la hauteur d'immersion de la pompe. Si les données fournies par les capteurs sont indisponibles, l'automate 11 peut calculer la hauteur d'immersion par d'autres dispositifs, notamment un échomètre. Selon la figure 1, un espace 22 annulaire peut être déterminé par la colonne 12 et le tube 18. Selon les types de puits pour lesquels le procédé est appliqué, l'espace annulaire 22 peut être bouché. Dans les puits avec une ligne de décompression annulaire, l'huile et le gaz sont séparés en amont de la pompe 24, le gaz circulant dans l'espace annulaire 22 et l'huile étant pompée dans la colonne 12. Dans d'autres puits, l'espace annulaire 22 est bouché avec un �packer �. L'huile et le gaz sont pompés ensemble. Ainsi, la figure 1 montre à titre d'exemple un système 10 implémenté dans un puits dans lequel l'espace annulaire 22 n'est pas bouché, mais le procédé qui est proposé s'applique aussi dans un système pour les puits dans lesquels l'espace annulaire 22 est bouché. Le système comporte une canalisation 30 de sortie d'huile reliée à la partie supérieure de la colonne 12 de production par une tête de puits 13. Sur la ligne de l'huile, on appelle tube de production (ou � tubing �) la colonne 12 qui va de la pompe 24 jusqu'à la vanne 40. La canalisation située entre la vanne 40 et la cluse 44, et l'ensemble des vannes et capteurs qui sont associés, constituent une structure compacte appelée la tête de puits 13. La canalisation située au niveau de la tête de puits 13 est reliée en amont au tube de production ou colonne 12, en aval à la canalisation 30 (collecte de la production). La production est acheminée par la canalisation 30 vers une unité de traitement aval non représentée sur la figure 1. La canalisation 30 peut être équipée d'un appareillage de contrôle et de sécurité de fonctionnement. En haut du puits, une vanne 38 de sécurité permet de fermer le puits. Cette vanne 38 est située dans le puits. Une telle vanne 38 permet la fermeture de manière étanche du puits. Une autre vanne 40 de sécurité permet elle aussi de fermer le puits. Cette vanne 40 est située en surface. Cette vanne permet de protéger le puits en cas de problème sur les installations de surface. Notamment, si un problème survient en sortie de canalisation 30, la vanne 40 permet de fermer la canalisation 30 de sorte à éviter une montée en pression de la canalisation 30. De préférence, et pour des raisons de sécurité, l'automate 11 n'agit pas sur l'ouverture ou la fermeture de ces vannes. Toutefois, l'automate 11 peut recevoir un signal relativement à l'état d'ouverture/fermeture de ces vannes 38, 40. Une autre vanne 42, appelée vanne de R-1Breveis`27100`27129-Total-FCW'27129--071212-demande FR.doc - 1212107 -12:12 - 5'15 conduite peut être prévue sur la canalisation pour fermer de manière étanche la canalisation 30. L'actionnement de cette vanne 42 peut être contrôlé par l'automate 11. Les vannes de sécurité 38, 40 et la vanne de conduite 42 sont de préférence des vannes tout ou rien pour fermer de manière étanche le puits. Par ailleurs, une duse 44 de production d'huile peut être prévue sur la canalisation 30 pour contrôler le débit d'huile. Cette duse est un orifice calibré permettant de régler le débit du puits. Cette cluse est en général appelée par l'homme de l'art cluse RCV (pour �Remote Contra/ Valve � en anglais). La duse 44 peut être munie d'un dispositif pour réguler le niveau d'ouverture et de débit d'huile. L'automate 11 contrôle l'actionnement de cette duse 44. Des capteurs de pression 46 et de température 48 en tête au niveau de la tête de puits 13 permettent respectivement de connaître la pression et la température en amont de la duse 44. En outre, le système peut comporter un dispositif indicateur du débit de production. Il peut s'agit d'un capteur de température, par exemple le capteur 48, (car en général, il y a une relation homothétique entre le débit et la température), mais pas nécessairement (en fonction des champs). Il peut s'agir d'un débitmètre, situé par exemple en fonds de puits. Le système selon la figure 1 peut aussi comporter une canalisation 50 de sortie de gaz reliée à l'espace annulaire 22 entourant la colonne 12 de production. Le gaz extrait est acheminé par la canalisation 50 vers une unité de traitement aval non représentée sur la figure 1. La canalisation 50 peut être équipée d'un appareillage de contrôle et de sécurité de fonctionnement. En haut du puits, une vanne 52 de sécurité permet de fermer le puits, en particulier, l'espace annulaire 22. Cette vanne 52 est située dans le puits. Une telle vanne 52 permet l'isolation de l'espace annulaire 22 de manière étanche. Une autre vanne 54 de sécurité permet elle aussi de fermer le puits. Cette vanne 54 est située en surface. Cette vanne permet de protéger le puits en cas de problème sur les installations de surface. Notamment, si un problème survient en sortie de canalisation 50, la vanne 54 permet de fermer la canalisation 50 de sorte à éviter une montée en pression de la canalisation 50. De préférence, et pour des raisons de sécurité, l'automate Il ne contrôle pas le fonctionnement de ces vannes. Toutefois, l'automate 11 peut recevoir un signal relativement à l'état d'ouverture/fermeture de ces vannes. Une autre vanne 58, appelée vanne de conduite, peut être prévue sur la canalisation pour fermer de manière étanche la canalisation 50. L'actionnement de cette vanne 58 peut être contrôlé par l'automate 11. Les vannes de sécurité 52, 54 et la vanne de conduite 58 sont de préférence des vannes tout ou rien pour fermer de manière étanche l'espace annulaire du puits. Par ailleurs, une duse 56 de contrôle de la pression de gaz peut être prévue sur la canalisation 50. R:\Brevets`27100`,27129-Total-FCWt27129--071212-demande FR.doc - 12/12/07 - 1212 - 6115 Cette cluse de sortie ou de ventilation de gaz est un orifice calibré permettant de régler la pression du gaz dans la canalisation 50. L'automate ll contrôle l'actionnement de cette duse 56. La canalisation entre la vanne 54 et la duse 56 de contrôle de la pression de gaz, et l'ensemble des vannes et capteurs qui sont associés, constituent une structure compacte appelée tête d'annulaire. La tête d'annulaire est reliée en amont à l'espace annulaire 22 et en aval à la canalisation 50. Des capteurs de pression peuvent être prévus. Un capteur 60 de pression, préférentiellement situé entre les vannes 54 et 56, peut aussi être prévu. En outre, le système peut comporter un dispositif indicateur du débit de gaz, comme par exemple un débitmètre, sur la canalisation 50 en aval de la duse 56. Si un packer est utilisé pour isoler l'espace annulaire 22, on peut s'affranchir des installations relatives à la canalisation 50 de gaz. Alternativement, cette canalisation 50 peut être installée, mais conservée ensuite à l'état fermé. Le gaz est alors ventilé par l'intermédiaire de la duse 44, qui permet la sortie du gaz et de l'huile. Le procédé de conduite du puits peut comprendre les étapes suivantes. Le procédé peut comprendre une phase de désectionnement. Au cours de cette étape, l'ouverture des vannes 38, 52, 40, 54 de sécurité du puits est contrôlée. Tant que le puit est arrêté, les vannes de sécurité sectionnent le système de conduite en plusieurs sections que la phase de désectionnement permet de relier. Les vannes de sécurité sont en surface ou dans le puits. Pour démarrer ou re-démarrer le puits, les vannes 38, 52, 40, 54 sont ouvertes, selon un ordre donné par un opérateur, l'automate ne contrôlant pas l'actionnement de ces vannes de sécurité. Un signal est envoyé à l'automate 11 qui peut ainsi valider l'ouverture des vannes situées en amont de la cluse 44 et de la duse 56, le cas échéant. Le système contrôle que le signal d'ouverture est présent. Si tel n'est pas le cas, les actions en cours sont suspendues, et éventuellement un signal d'alerte est envoyé à l'opérateur. Si le signal d'ouverture des vannes 38, 52, 40, 54 parvient à l'automate, l'ouverture des vannes de conduite 42 et 58 est réalisée ensuite, l'actionnement de ces vannes étant, lui, réalisé par l'automate. Au cours de cette étape de désectionnement, la duse 44 et la duse 56, le cas échéant, sont fermées et les capteurs de pression 46 et 60 mesurent la pression en amont des duses 44 et 56 (le cas échéant pour la ligne de gaz). Le procédé peut comprendre une phase de préparation du puits c'est-à-dire une phase de mise en production initiale ou pour un redémarrage après un arrêt en cours de production. Préalablement à l'alimentation du moteur, le procédé comprend une étape de décompression en amont de la duse de sortie d'hydrocarbures jusqu'à une 12', Brevets', 27100,27129-Total-FC�127129--071212-dcmandc FR.doc - 12/12/07 - 12:12 -7/15 pression prédéterminée. La vitesse de décompression est contrôlée en fonction de la variation de la pression en tête de puits. En particulier, la décompression a lieu dans la canalisation 30 pour évacuer des bouchons de gaz qui peuvent se former par ségrégation de phase dans la canalisation 30, et pour évacuer les gaz qui proviennent du réservoir. Cette étape peut être réalisée par ouverture de la cluse 44, ce qui se traduit par une diminution de la pression en tête de puits jusqu'à un seuil paramétrable par l'opérateur, en fonction de sa connaissance du réservoir. Ceci est réalisé en asservissant le degré d'ouverture de la vanne 44, à la variation de la pression mesurée en tête de puits par le capteur 46. Egalement, la décompression peut être contrôlée en fonction de la variation de la pression en fond du puits. En particulier la pression délivrée par le capteur de pression 37 à l'aspiration de la pompe est prise en compte en fond de puits. En cas de disfonctionnement du capteur 37, le capteur de pression au refoulement 36 peut être utilisé pour contrôler la vitesse de décompression. L'avantage du contrôle de la vitesse de décompression est d'avoir un contrôle de la séquence de démarrage beaucoup plus fin, et donc d'adapter la séquence de démarrage à tous types de puits, y compris les puits éruptifs. En contrôlant la vitesse de décompression, il est possible d'affiner le déroulement de la séquence en fonction des connaissances du réservoir par l'ingénieur. Ainsi, il est possible d'optimiser le temps de décompression, et donc de mieux gérer la temporisation consacrée à cette phase. Ceci permet d'avoir une montée en production la plus rapide possible, ce qui n'est pas le cas si la décompression est contrôlée par une simple temporisation. Egalement, le contrôle de la vitesse de décompression permet d'éviter l'évacuation brutale des bouchons et d'éviter l'endommagement des installations ; l'avantage est de pouvoir éviter les variations brutales de pression. Ceci permet de préserver la liaison couche / trou. En effet, une décompression contrôlée permet d'éviter la création d'un vide trop rapidement dans le puits qui risque d'endommager l'installation assurant l'interface entre l'intérieur et l'extérieur du puits. Egalement, les variations brutales étant néfastes pour la partie basse du câble d'alimentation, en particulier au branchement sur le moteur ; le procédé permet donc aussi de protéger ce câble. De plus, le contrôle de la décompression permet un meilleur contrôle de la hauteur d'hydrocarbures dans le puits, et donc de l'immersion de la pompe. Par ailleurs, dans les réservoirs en déplétion (correspondant aux champs mâtures), on peut avoir des teneurs en gaz importantes, la présente étape de préparation du puits trouvant un rôle primordial pour la sécurité. Par exemple, la vitesse de décompression est comprise entre -2 bar/min (apparition d'un bouchon liquide en tête de puits) et une vitesse de décompression maximale paramétrable. R:\Brcvets2710027129Total-FCW27129--071212-demande FR.doc - 12'12/07 -12:12 - R(1 5 Le contrôle de la vitesse de décompression est effectué avec les vannes de sécurité en position ouvertes. Si le puits est équipé d'une ligne de sortie de gaz, une étape de décompression en amont de la duse 56 de sortie de gaz jusqu'à une pression prédéterminée, la vitesse de décompression étant contrôlée en fonction de la variation de la pression en tête de puits. Cette étape se fait en parallèle de l'étape de décompression en amont de la cluse 44. Cette étape est réalisée par ouverture progressive de la cluse 56. Ceci améliore encore le contrôle de la décompression. L'ouverture progressive de la duse 56 se traduit par une diminution de la pression dans l'espace annulaire 22 (pression mesurée par le capteur 60) jusqu'à un seuil paramétrable par l'opérateur, en fonction de sa connaissance du réservoir. Ceci est réalisé en asservissant le degré d'ouverture de la duse 56, à la variation de la pression mesurée à la tête du puits et au fond du puits. Au fond du puits, on se référera préférentiellement à la pression à l'aspiration de la pompe. Si la décompression est trop rapide dans l'espace annulaire 22, on a principalement un risque de moussage excessif dans l'annulaire (notamment pour les huiles lourdes), et un risque d'endommagement de la liaison couche trou si la somme des débits soutirés dans l'annulaire et dans la colonne 12 sont très importants au démarrage. De plus, le moussage provoque une perte de contrôle de la hauteur d'immersion. On peut paramétrer une valeur par défaut de vitesse de chute de pression en décompression de l'annulaire, par exemple à 3,0 bar /min. Le contrôle de la décompression en amont de la duse de sortie de gaz permet d'éviter l'endommagement du câble d'alimentation du moteur. Il est important de prévenir l'endommagement de la partie haute du câble, la partie basse du câble étant immergée dans le liquide. Le procédé peut ensuite comprendre une étape de contrôle de l'autorisation de (re-)démarrage. Au cours de cette étape, plusieurs conditions sont contrôlées. Par exemple, la hauteur d'immersion de la pompe peut être contrôlée. L'avantage est d'assurer que la pompe soit en charge lorsque le moteur sera alimenté et que la pompe sera mise en marche. Pour cela un capteur en fond de puits permet de calculer et contrôler la hauteur d'immersion de la pompe. Egalement, le sens de la pompe au démarrage est aussi contrôlé. D'autres conditions peuvent être contrôlées telles que la disponibilité électrique pour le moteur, l'état du variateur du moteur... Si l'ensemble des conditions contrôlées est convenablement validé par l'automate, une autorisation de passage à l'étape suivante est donnée. Si au moins l'une des conditions contrôlées n'est pas convenablement validée par l'automate, il peut être prévu de passer en état d'arrêt simple. Dans ce cas l'automate actionne la fermeture de la vanne de conduite 42 et le cas échéant de la R:\Brevets\27100\27129-Total-FCW\27129--071212-demande FR.doc - 12112101-12:12 - 9115 vanne 58, et la séquence de démarrage est à nouveau initialisée. En arrêt simple, l'automate ferme également la duse 44 et le cas échéant de la cluse 56. Ceci contribue à sécuriser le démarrage du puits. Il peut en outre être prévu que si une ou plusieurs conditions contrôlées ou surveillées sont défaillantes de façon répétée, le système passera en état d'arrêt verrouillé au bout d'un certain nombre d'essais. Ceci contribue à sécuriser le démarrage du puits. On peut prévoir un nombre limite de défauts, l'atteinte de ce nombre provoquant un arrêt verrouillé du système. Dans ce cas, l'automate actionne la fermeture des vannes de conduite 42 et le cas échéant 58, mais la séquence de démarrage n'est pas réinitialisée. Une action de déverrouillage doit être réalisée par un opérateur habilité pour autoriser l'automate à réinitialiser la séquence de démarrage. Par exemple, les défaillances pouvant entraîner un arrêt verrouillé sont : - 3 échecs au démarrage successifs quelles qu'en soient les raisons - une haute température mesurée sur le moteur, si il y a un capteur de température moteur, - une sur-intensité. Le procédé peut ensuite comprendre une étape de remplissage en amont de la duse 44. Il est préférable de démarrer le moteur 26 et la pompe 24 avec la cluse 44 fermée, car cela permet d'éviter les sur-régimes lors du démarrage de la pompe 24 pouvant se répercuter jusqu'au système de séparation (situé en aval du système de pompage). Ceci permet aussi de pouvoir observer la remontée de pression en tête de puits en amont de la duse 44, au niveau du capteur 46 et ainsi de confirmer le fonctionnement de la pompe. Cette étape s'accompagne de la remontée de la pression en tête de puits. Cette remontée en pression est mesurée en amont de la cluse 44 par le capteur 46 et est transmise à l'automate 11. La pression atteint une valeur de consigne paramétrée, avant de passer à l'étape suivante d'ouverture de la cluse 44 à pression constante au niveau du capteur 46 et avec une variation de température au niveau du capteur 48. Il peut y avoir des cas particuliers par exemple en Arctique (Permafrost). On prévoit une temporisation pour suivre ces variations de température. La variation de la température (qui traduit une augmentation du débit) permet de vérifier la position, et en particulier, l'ouverture de la vanne 38 de sécurité. S'il ne se produit pas de variations de température, cela signifie qu'il y a une défaillance dans l'ouverture de la vanne 38, par exemple une ouverture partielle de la vanne 38. L'automate entre dans la séquence arrêt simple (arrêt de la pompe). Ceci contribue à sécuriser le démarrage du puits. Le procédé peut ensuite comprendre une étape de mise en débit du puits. La mise en débit du puits pendant la phase de remplissage de la partie en amont de la R.\Brevets\27100' 27129-Total-FCW'.27129--071212-demande FR.doc - 12212/07 - 12,12 - 10/15 Buse 44 se fait à fréquence constante (par exemple : 20hz) et à pression en tête de puits constante. La duse 44 s'ouvre progressivement ou se ferme progressivement pour maintenir la pression en tête de puits constante (de préférence à la valeur obtenue à la fin de la décompression). Après le démarrage de la pompe, le test de la remontée de la pression en amont de la duse 44 mesurée par le capteur 46 est effectué et la cluse 44 effectue ensuite une augmentation d'ouverture jusqu'à la pression mesurée par le capteur 46 cible. Pendant l'étape de mise en débit du puits, le variateur de la pompe 24 est réglé à fréquence minimale (20 HZ). La fréquence minimale de démarrage est une donnée paramétrable. Le démarrage effectif de la pompe est vérifié par contrôle de l'intensité. Par ailleurs, la mise en débit du puits s'accompagne d'une augmentation du débit du puits, qui se traduit en général par une variation de la température en tête de puits. Lorsque la température en tête de puits dépasse un seuil paramétrable caractérisant la présence d'un débit minimal, le puits passe en étape de production. La présence d'un débit minimal doit s'effectuer pendant la durée d'une temporisation paramétrable. Pour certains puits, la variation de la température n'est pas un bon indicateur, on a alors un autre type d'indicateur de débit (hauteur d'immersion par exemple). Le procédé peut ensuite comprendre une étape de montée en régime. Cette étape est caractérisée par l'augmentation de la fréquence du moteur 26 de la pompe 24, jusqu'à atteindre une valeur cible. La fréquence est augmentée progressivement de manière paramétrable. Pendant cette étape, la pression en tête de puits (mesurée par le capteur 46) est maintenue constante, par asservissement de l'ouverture de la duse 44. Au cours de cette étape, un certain nombre d'anomalies sont surveillées par l'automate, notamment la sous-intensité, la sur-intensité, les vibrations, les instabilités d'intensité, la densité moyenne des hydrocarbures dans la colonne et la canalisation, l'immersion, la pression à l'aspiration de la pompe,... Si un de ces éléments est en dehors des seuils de fonctionnement paramétrables, alors une limitation sur la fréquence de la pompe 24 est réalisée. Celle-ci est progressivement diminuée jusqu'à la disparition du défaut. Si cette limitation fait revenir la fréquence jusqu'à la fréquence minimale (par exemple 20Hz), la pompe est arrêtée. Chaque arrêt est susceptible d'entraîner la fermeture des vannes de conduite. Si la limitation est provoquée par des vibrations sur l'ensemble du système de pompage (pompe, moteur, etc) alors la fréquence est diminuée jusqu'à atteindre un niveau de vibration acceptable inférieur à une limite paramétrée et reste à cette valeur jusqu'à ce que l'opérateur acquitte le défaut. Pour les autres cas, la R:\Brevets\27100\27129-Toial-FCW`27129--071212-demande FR.doc - 11/12/07 -12:12 - 11'15 séquence d'augmentation redémarre automatiquement lorsque la mesure repasse dans les limites acceptables. En conséquence, le procédé permet d'avoir un contrôle de la séquence de démarrage beaucoup plus fin, et donc d'adapter la séquence de démarrage à tous types de puits, y compris les puits éruptifs. Par ailleurs, un certain nombre d'actions étant paramétrables (par exemple vitesse de décompression, seuil à atteindre avant de démarrer une action particulière), il est possible d'affiner le déroulement de la séquence en fonction des connaissances du réservoir par l'ingénieur. Par exemple, il est possible de réduire le temps nécessaire à certaines étapes, en donnant des valeurs paramétrables particulières (par exemple vitesse plus élevée, temporisation plus faible entre deux étapes), ce qui permet d'avoir une montée en production la plus rapide possible. R:\Brevets`Q7I00\27129-Total-FCM27129--071212-demande FR.doc - 12/12107 - 12:12 - 1215 REVENDICATIONS 1. Procédé de conduite d'un puits de production d'hydrocarbures activé par un système (10) de pompage comprenant : - une pompe (24) en fond de puits, - un moteur (26) d'entraînement de la pompe alimenté par un câble (28) d'alimentation, - une duse (44, 56) de sortie d'hydrocarbure, le procédé comprenant, préalablement à l'alimentation du moteur (26), une étape de -décompression en amont de la duse (44, 56) de sortie d'hydrocarbure jusqu'à une pression prédéterminée, la vitesse de décompression étant contrôlée en fonction de la variation de la pression en tête de puits. 2. Le procédé selon la revendication 1, dans lequel la vitesse de décompression est contrôlée en outre en fonction de la variation de la pression en fond de puits. 3. Le procédé selon la revendication 2, dans lequel la vitesse de décompression est contrôlée en outre en fonction de la variation de la pression à l'aspiration de la pompe. 4. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 3, la duse de sortie d'hydrocarbure est une duse (44) de sortie d'huile. 5. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel - la duse de sortie d'hydrocarbure est une duse (44) de sortie d'huile et le système de pompage comprend en outre une duse (56) de sortie de gaz, l'étape de décompression comprend en outre la décompression en amont de la duse (56) de sortie de gaz. 6. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 5, comprenant en outre, après l'étape de décompression et préalablement à l'alimentation du moteur (26), une étape de surveillance de la hauteur d'immersion de la pompe (24) dans le puits. 7. Le procédé selon la revendication 6, dans lequel la surveillance de la hauteur d'immersion est effectuée par mesure de la pression en fond de puits. R:\Brevets\27100\27129-Total-FCW\27129.-071212-demande FR.doc -12112/07 - 12:12 - 13.'15 8. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 7 dans lequel le système de pompage comprenant en outre - des vannes de sécurité dans le puits et en surface, le procédé comprenant, préalablement à l'étape de décompression, une étape de contrôle du fonctionnement des vannes de sécurité. 9. Le procédé selon l'une des revendications 1 à 8 dans lequel le système de pompage comprenant en outre - des vannes de sécurité dans le puits et en surface, le procédé comprenant, après l'alimentation du moteur, une étape de contrôle du positionnement des vannes de sécurité. 10. Le procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre une étape d'arrêt simple du système de pompage si les étapes de contrôle ou de surveillance ne sont pas validées. 11. Le procédé selon la revendication 10, l'étape d'arrêt simple comprenant la fermeture d'une vanne de conduite en surface (42, 58) et une étape de réinitialisation du procédé de conduite. 12. Le procédé selon la revendications 10 ou Il, comprenant en outre une étape d'arrêt verrouillé du système de pompage si les étapes de contrôle ou de surveillance ne sont pas validées au bout d'un nombre déterminé de tentatives. 13. Le procédé selon la revendication 12, l'étape d'arrêt verrouillé comprenant la fermeture d'une vanne de conduite (42, 58) et le procédé de conduite ne peut être réinitialisé que par l'intervention d'un opérateur. R:1Brevets127100127129-Total-FCW127129--071212-demande FR.doc - 12/12107 -12:12 - 14/15