FR2519689A1 - Installation pour la mise en essai d'un puits au moyen d'une pompe immergee et procede pour sa mise en oeuvre - Google Patents
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Abstract
MISE EN ESSAI D'UN PUITS PAR POMPAGE AU MOYEN D'UNE POMPE IMMERGEE. L'ENSEMBLE 6 COMPOSE D'UNE POMPE HYDRAULIQUE ET D'UN MOTEUR EST PORTE PAR UNE EXTREMITE D'UN TUBE FLEXIBLE ARME 1 ENROULE PAR L'INTERMEDIAIRE D'UNE POULIE 7 SUR UN TOURET 3 ACTIONNE PAR UN MOTEUR DE SURFACE 8. DANS LA GAINE DU TUBE 1 SONT LOGES DES CONDUCTEURS ELECTRIQUES 2 D'ALIMENTATION DU MOTEUR DE L'ENSEMBLE 6. DES CAPTEURS DU NIVEAU DU FLUIDE DANS LE PUITS PERMETTENT DE REPERER LA PROFONDEUR DE PLONGEE DE LA POMPE, LES SIGNAUX PROVENANT DE CE REPERAGE POUVANT SERVIR A L'ASSERVISSEMENT DU MOTEUR 8 A LA PROFONDEUR DE PLONGEE ASSURANT UN DEBIT DETERMINE. APPLICATION POUR LA DETERMINATION DE CARACTERISTIQUES DE DEBIT, DE PRESSION ET DE TEMPERATURE D'UN PUITS.
Description
19689
La présente invention se rapporte à une installation pour la mise en essai d'un puits par pompage au moyen d'une pompe immergée et à un procédé pour
sa mise en oeuvre.
La mise en essai d'un puits ayant pour objet de déterminer le potentiel d' un puits, notamment en ce qui concerne ses caractéristiques de débit, de pression et de température, s'effectue habituellement après le départ du
matériel lourd de forage.
Le coût d'une installation pour la mise en essai d'un puits est couvert par la valeur du produit extrait, lors de la mise en essai d'un puits
d'hydrocarbures Dans le cas d'un puits d'eau, froide ou chaude, les con-
sidérations économiques commandent le choix d'un matériel léger et peu coûteux. La présente invention concerne plus particulièrement une installation pour
la mise en essai d'un puits au moyen d'une pompe hydraulique immergée ac-
tionnée par un moteur électrique ou hydraulique et placée à une extrémité
d'une colonne plongée dans le puits Elle est caractérisée par un tube fle-
xible armé, enroulé sur un touret entrainé en rotation par un moteur de surface et en ce qu'elle comporte des moyens de repérage du niveau du
fluide dans le puits.
L'ensemble du moteur couplé à la pompe hydraulique est porté par une extré-
mité du tube flexible et des conducteurs électriques sont logés dans
la gaine du tube flexible, lesdits conducteurs servant soit à l'alimen-
tation du moteur, dans le cas d'un moteur de fond électrique, soit à la
transmission de mesures dans le cas d'un moteur de fond hydraulique.
Une telle installation présente plusieurs avantages Le matériel utilisé peut être rassemblé sur un seul véhicule, tel une semi-remorque et peut être déplacé facilement Grâce au flexible souple, la profondeur de la pompe esr réglable, sa remontée et sa descente sont rapides La position de la pompe pouvant être facilement repérée, grâce aux moyens de repérage, les données enregistrées de débit, de pression et de température peuvent
être rapportées au niveau auquel travaille la pompe.
De façon avantageuse, on peut coupler les moyens de commande du moteur électrique entrainant en rotation le touret avec des moyens de repérage de la profondeur de plongée de la pompe pour régler la position de la
pompe à des niveaux assurant un débit déterminé.
Les moyens de repérage du niveau du fluide ou de la pression dynamique dans le puits peuvent être constitués par un capteur de pression placé p. ex à proximité de la pompe en dessous d'elle En variante, ces moyens peuvent consister en des fils électriques incorporés dans la paroi du tube flexible et intégrés dans des circuits électriques, dont les extrémités dénudées sont placées, décalées en hauteur, sur la face externe de la
paroi du tube flexible à une distance d'environ 10 m audessus de la pompe.
L'invention se rapporte également à un procédé pour la mise en oeuvre de l'installation pour l'enregistrement des variations de la pression à submergence constante, qui est caractérisé en ce qu'on fait descendre la pompe à une profondeur déterminée sous le niveau du fluide dans le puits et on fait varier ladite profondeur en faisant actionner le touret
en surface en fonction des indications du repérage de niveau pour conser-
ver une colonne de hauteur constante du fluide au dessus de la pompe.
D'autres particularités de l'invention apparaîtront à la lumière de la
description de modes de réalisation, qui suit, illustrés à l'aide de
dessins, dont la figure 1 représente le tube flexible en coupe axiale, les figures 2 et 3 deux variantes de l'installation selon l'invention représentées schématiquement, et la figure 4 des moyens de repérage du niveau appliqués à la variante
selon la figure 2.
Un flexible-armé 1, analogue à celui utilisé dans le procédé de forage
connu sous le nom de flexoforage, est enroulé sur un touret 3 Le fle-
xible, disponible dans les longueurs variant de 100 à 1000 m et de dia-
mètres intérieurs variant entre 5 >,ff 8 >et 1 O,16 cf est constitué par des cou-
ches de fils métalliques la entrecroisés et une enveloppe lb, p ex en
polyéthylène, dans laquelle sont noyés des conducteurs électriques isolés 2.
Une extrémité 4 du tube 1, fixée dans l'axe du touret 3 se termine par un embout métallique par lequel, soit le produit pompé est évacué dans le cas d'une pompe entraînée par un moteur électrique (figure 2), soit est injecté sous pression le fluide actionnant une tourbine couplée à la pompe de fond (figure 3) L'embout 4 est pourvu de contacts mobiles permettant la connexion électrique des conducteurs 2 avec une source
d'énergie électrique 10, telle un groupe électrogène au moyen de conduc-
teurs 13 et 14.
L'autre extrémité du flexible 1 porte au moyen d'un embout 5 un ensemble 6 de moteur électrique accouplé à une pompe hydraulique descendu dans
un puits représenté schématiquement.
Une poulie 7 ayant une gorge adaptée au diamètre du flexible est dépla-
çable verticalement au moyen des deux dispositifs de réglage en hauteur
et 16, de telle manière que le flexible reste à la verticale du puits.
Un moteur électrique 8 alimenté par la source 10 et susceptible de tour-
ner à des vitesses variables, sert à entrainer en rotation, par l'inter-
médiaire d'un ou deux pignons 17 et d'une couronne dentée 18, le touret 3 dans le sens de la montée et dans celui de la descente Un compteur 9, mesurant la longueur du flexible au fur et à mesure de son déroulement, permet de repérer en continu la profondeur de la pompe 6, éventuellement
en fonction du temps, lorsqu'il est couplé avec un enregistreur.
Un dispositif de trancannage 19 permet de réaliser un bon enroulement
du flexible 1 sur le touret 3.
Un frein à main 20 permet de bloquer le touret 3 en cas de mauvais fon-
ctionnement du système de transmission de la rotation.
Le touret 3 avec son flexible 1 enroulé, la poulie 7, le moteur 8 et le groupe électrogène 10 peuvent avantageusement prendre place sur la
plateforme d'une semi-remorque, ainsi que les dispositifs 19 et 20.
Les moyens de repérage du niveau de plongée du moteur et de la pompe 6 sont représentés à la figure 4 Des fils électriques 11 et 12 incorporés dans la gaine lb du flexible 1 forment à leurs extrémités dénudées lla et 12 a deux contacteurs Ces contacteurs sont placés à une distance d'environ m au dessus de la pompe 6 et sont décalés l'un par rapport à l'autre en hauteur de quelques centimètres ou dizaines de centimètres L'un est
placé à une hauteur hl au dessus de la pompe et l'autre à une hauteur h 2.
Les extrémités dénudées sont en contact avec le milieu ambiant et la mon-
tée du niveau d'eau entraine le passage du courant entre les deux fils
de chaque contacteur.
Ce dispositif permet de repérer le niveau statique ou dynamique du fluide dans l'espace annulaire du puits, ce repérage pouvant se traduire, soit par une signalisation au moyen d'un voyant lumineux, soit il peut servir
à commander le moteur du touret 8 Dans ce dernier cas, le moteur du tou-
ret sera asservi à une profondeur de plongée déterminée et maintiendra cette profondeur au fur et à mesure de l'abaissement du niveau du fluide
dans le puits.
Le fonctionnement de l'installation représentée à la figure 2 est le suivant La semi-remorque, dont le plateau est chargé du touret 3 avec
son moteur 8 et de la poulie 7, est amenée au bord du puits et les dispo-
sitifs 15 et 16 de réglage de hauteur sont ajustés de façon à ce que le
flexible 1 reste à la verticale du puits On actionne le moteur 8 du tou-
ret et on fait descendre l'ensemble moteur-pompe 6 dans le puits On arrê-
te la descente, dès que la profondeur de plongée signalée par les moyens de repérage, p ex le circuit 11 fermé et le circuit 12 ouvert, est atteinte Le compteur 9 est étalonné en fonction de cette profondeur On branche le circuit du moteur de la pompe relié à la source d'alimentation 10
au moyen de fils 13 et 14.
Lorsqu'on souhaite mesurer les paramètres du puits à débit constant, on intègre dans le circuit de la commandé du moteur du touret 8 les signaux de repérage de la profondeur de plongée il et 12 Dès que le niveau du fluide au fond du puits varie, les signaux en provenance de circuits il
et 12 servent d'impulsions au système de commande du moteur 8 qui ac-
tionne en montée ou en descente le touret 3 qui fait monter ou descendre
la pompe 6 On obtient ainsi le positionnement de la pompe à une profon-
deur réglable, ce qui permet de travailler à débit constant et réglable
de façon automatique.
Suivant le nombre de fils disponibles dans le flexible, il est possible
de disposer plusieurs contacts, p ex tous les mèAres et d'observer ain-
si la descente de niveau du puits, la pompe étant dans ce cas stationnaire.
Le dispositif de repérage du niveau de plongée permet de placer la pompe à une position optimale, puisqu'on peut choisir le degré de profondeur de plongée au moment de l'incorporation au flexible de moyens de repérage du niveau. En faisant commander la marche du moteur du touret au moyen de signaux en provenance de moyens de repérage du niveau de plongée et en corrélant les
données de pression du puits avec l'enregistrement de la profondeur attein-
te au moyen du compteur 9, on peut obtenir directement la courbe de déclin de la pression à débit constant et la courbe de remontée de la pression
après l'arrêt du pompage.
Dans le cas de l'installation selon la variante représentée à la figure 3,
la pompe hydraulique 26 plongée dans le puits est actionnée par une tur-
bine hydraulique 25 L'extrémité 4 du flexible 1 est reliée par une conduite de refoulement à une pompe de surface 24 L'autre extrémité du flexible
1 porte au moyen de l'embout 5 un ensemble 6 composé de la turbine 25 sur-
montant la pompe 26, l'espace annulaire étant fermé par un dispositif 21, dont la mise en place est assurée, soit par la différence de pression entre
la zone au dessus du dispositif 21 et la zone située au dessous de ce dis-
positif, soit par la pression régnant à l'intérieur de l'embout 5, grâce
à un petit tube, non représenté, reliant l'embout 5 au dispositif 21.
Les conducteurs 2 incorporés dans le flexible sont reliés en permanence à des capteurs 22 situés sous le dispositif 21 et permettant de connaître
la pression et la température à cet endroit.
Le fonctionnement de cette installation est le suivant La semi-remorque i dont le plateau est chargé du matériel indiqué précédemment, est amenée au bord du puits et les dispositifs 15 et 16 sont réglés de façon à ce que
le flexible l soit à la verticale du puits.
Le moteur 8 est actionné pour descendre le flexible portant à son extré-
mité l'ensemble 6 composé de la turbine 25 et de la pompe 26, les capteurs
22 et le dispositif de fermeture 21 On arrête la descente, lorsque le cap-
teur 22 indique la submergence choisie et on met en marche la pompe de sur-
face 24, qui aspire dans le bassin 23 préalablement rempli d'eau et refoule cette eau dans le flexible 1 par l'intermédiaire de l'embout 4 La pression augmente dans le flexible, le dispositif 21 obture l'espace annulaire et
l'ensemble des débits venant par le flexible l pour faire tourner la tur-
bine 25 et venant du fond du puits grâce à l'action du pompage est évacué
par l'espace annulaire et peut être dirigé, soit sur le bassin 23 de re-
prise, soit sur un lieu d'utilisation ou de stockage.
Le rapport du débit total au débit de la pompe de surface est de préfé-
rence de l'ordre de 3 à 5, en fonction des puissances utilisées.
Pour changer la position de l'ensemble 6, il est nécessaire d'arrêter le
pompage quelques secondes.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés cidessus, des variantes peuvent être apportées à ceux-ci, sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (1)
1 O.Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de fermeture ( 21) de l'espace annulaire est commandé hydrauliquement
par la mise en route-de la pompe de surface ( 24).
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