Réduction des dépôts de paraffine et de la formation d'émulsion dans le puits

Le champ de St. Josephs compte plus de 35 puits, dont la plupart sont activés par injection de gaz. Le gaz est introduit à une profondeur d'environ 2 600 pieds ; voir également le schéma à droite. La baisse de température le long de la colonne de production provoque des dépôts de paraffine. Des dépôts importants se forment au niveau du mandrin de la vanne d'injection de gaz, en raison de la forte chute de température provoquée par le gaz injecté. En effet, celui-ci est à une température proche de celle de la surface, tandis que le brut se trouve à environ 90 °C.

Le puits produit 1 300 barils par jour, et la production diminuait à mesure que les dépôts de paraffine s'accumulaient. Un nettoyage régulier par intervention au câble était nécessaire pour les retirer. Le raclage de la paraffine avait lieu 3 fois par mois, les dépôts étant concentrés entre 240 et 2 600 pieds de profondeur. En moyenne, 6 passages de nettoyage étaient nécessaires. Historiquement, ce puits produisait entre 15 % et 23 % d'émulsion.

L'Anneau Merus a été installé directement sur la conduite d'injection de gaz, avant sa descente dans le puits. Le gaz, considéré comme sec, transporte 40 ppm de produits chimiques. Cette faible humidité suffit à acheminer l'effet Merus jusqu'au brut.

Après l'installation de Merus, la production est restée stable, sans baisse constatée. Le puits a produit la même quantité de pétrole pendant 89 jours.

Trois mois après l'installation, un cycle de nettoyage a été réalisé pour examiner la situation. Aucun dépôt de paraffine manifeste n'a été trouvé dans la colonne, et la production n'avait pas diminué. Le racleur de 3 pouces est descendu sans difficulté jusqu'à 2 699 pieds, suivi d'un calibre de 2,735 pouces, également sans problème. Toute la longueur était donc exempte de dépôts de paraffine.

En parallèle, le taux d'émulsion était descendu à seulement 3 % à 10 %.

Pourquoi l'émulsion a-t-elle diminué en même temps ? On sait depuis longtemps qu'il existe une corrélation entre les dépôts de paraffine dans les tubes et la formation d'émulsion.

L'explication évidente est que les dépôts provoquent des turbulences dans la conduite. Celles-ci peuvent être considérées comme une force mécanique nécessaire à la formation d'une émulsion. Sans dépôts de paraffine, l'écoulement du brut est laminaire et régulier : il y a donc moins de forces de cisaillement et moins de formation d'émulsion.

Les observations montrent clairement :

L'absence de dépôts de paraffine, ou leur forte diminution dans le puits, réduit considérablement les interventions au câble. Ces opérations sont assez coûteuses en mer : le personnel et le matériel doivent être acheminés sur la plateforme par bateau ou par hélicoptère, les conditions météorologiques ne sont pas toujours favorables, etc. Le potentiel d'économies est donc important.

Diviser par plus de deux la quantité d'émulsion produite peut être encore plus important. Moins d'émulsion à la sortie du puits signifie moins de problèmes en aval, dans les conduites de collecte et de transport, ainsi que dans les installations de séparation. Le potentiel d'économies de désémulsifiant est considérable sur tout le trajet du puits à la séparation. Dans de nombreuses compagnies pétrolières, les désémulsifiants représentent en effet le poste de dépenses chimiques le plus élevé.