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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100 150 200 250

Temperature ( ° C )

3 00

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.

50 100 150—i

bars

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PRESSIONVERTICAL

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: 2 ,5 in

: 10 mVh: 1,074: 60°C: 0,65

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5CF PER BBL x 0,17 • m'/m'

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

80,5

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.

la

C02 comprimé compresseur a 2 étages

y \

puits

IÍT X.

dljm

C02 +vapeur d'eau

condenseur de vapeur

d'eau

J

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__̂ -Séparateur,

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.

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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

0

0

HP G P. AU

. o'anwaV in

?:'l

OPP.PAM

.04AßA4

. COP.

.-WO

0 .

clin 3 /

0 .

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

Pro-F !

400

0PFPOT

0.00 6311

D O W N IIOI.X

T e m | " i

7 8 . f-ií

Temp

73 . 8

0 i ;-i.m e t r e h u c-l r1 ;=t t.i 1 :i

0

0

oue

Um.CO863 . 885

OPCV.PAU

.085458

M m . C 0 8

80.436

nPGRAU

.051878

el :i n.iect ion

dm3/

0 .

din 3 /

0 .

m :

i« g

DPAOCF

000 00 0

Mi!

DPACCF

000 000

0 . 0»

72 .796

V . m . el i. p m 3 / k g

0 . 003853DPTOT

0.038170

•J . m . el :i. p m 3 / k g

0 . 001913

DPTOT

0 . 057589

P R E SI Sili O N

10.038170

P R E S Siï. O N

89 .035948

Pei.j no I. ds _. coe-F-F . de .-Frottement ."t. il injection:

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

10

GRADIENDEBIT GDEBIT CINJECTI

r DE PREm i00it)3

D2 1.5kc]N A 500

SSION Gh/h/e

Y2

/

/

/

/

gra

/

dient nal

/

urel

1,5

tain sta

tain

tata

tainC\J

tataco

tainco

ta(a m ta

in

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

f)Ç:!h'i V, iiii:i.n«:i i q u e : Fll.ui.cle d e : V.r;:i.\;;;i.:i. I. : 1 . 5 0

Oel'i i ï. nianf-iiwr'in:;. cuiir1 h c; / s : ??7 . :1 1

r.rinceiit,r'fi.t.:i,ori e;f:| . mci'i. / I«. f j : 0 . 6 0

T rs> m n r=s !-;:).-f. u r rs d « '} >:). r.iniiítire . C : 7 3 . 0 0

f.;ii¡;i.'i.ei.i r- HI<-.I.<:¡ <:i . m o y . s a u m u r s î J / I'. Ç| : 3> : ï50 . 5

T RÎ in p fi! !"<">. i. u era ç! :i. M.jisci. :i o n -F I i.i ;i. d « ffecondajre: ' . I 6 0 . 0 0

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 :

Pppf I Temp U . m . C O 8 clin3/U<;|

I. 7Î-1 . 7 46 . 853

IÎT 'GPAU DPAr.O!".

0 . 0 89038 0 . 0 0 0000

Ki . m . COa d m 3 / kg

14.ùffB0 PC1. PAU DPACCr

0 .056461 0 . 000000

0 . 01.0905

Pi-o-F T Tramp

500 7 3 . 9

DPF'PGT

0 . 005. f>09

D O W N i-inu:::

D :i run ' í ! ï. i"Ç:! Il y d p <=i i.i X :i.

P.ray n o I. d<n

7'ê. . 696U . m . c! :i. p m 3 / l< g

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

/ gr

r* /

/

îdient naturel

2,22,52,83

oin es s

in sCM

tainCM

Profondeuri (m)en

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

re :!.70.00C h a i e u r nia«;,T e m p . d :!. pha«'¡ i q u e C :

en teteTemp

7 4 . £17a w e c de ten te i «neri trop» ique

U m . COi?. d !«3/ kg63 . 3 là A

erîi turePro-F T

1.OPFROT

Prof T Temp300 74.9

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 !

j

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

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PRESSION

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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.