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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE Ministère de l'Enseignement Sup

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique N° Série ................ /2020 Université Kasdi Merbah Ouargla Faculté des hydrocarbures, énergies renouvelables et sciences de la terre et de l’univers Département de Production des Hydrocarbures MEMOIRE Pour obtenir le Diplôme de Master Option : Production Présenté Par : MESSAOUDI Ahmed Ramzi, DRISS Brahim -THEME- TRAITEMENT DES DEPOTS DE SELS DANS LES EQUIPEMENTS DE TRAITEMENT ( ETUDE DE CAS ) Jury : Président : M. Univ. Ouargla Encadreur : M. M.G.KHABEZ Univ. Ouargla Examinateur : M. Univ. Ouargla Année universitaire : 2019/2020 Quoi que de plus que de pouvoir partager les meilleurs moments de sa vie avec les êtres qu’on aime. Arrivé au terme de mes études, j’ai le grand plaisir de dédier ce modeste travail :  Mes chers parents et mes grands parents  Mes chers frères.  Mes chères sœurs.  Toute ma grande famille MESSAOUDI.  Tous mes amis chacun a son nom  Tous ceux que j’aime et je respecte. Messaoudi Ahmed Ramzi Quoi que de plus que de pouvoir partager les meilleurs moments de sa vie avec les êtres qu’on aime. Arrivé au terme de mes études, j’ai le grand plaisir de dédier ce modeste travail :  Mes chers parents et mes grands parents  Mes chers frères.  Mes chères sœurs.  Toute ma grande famille DRISS  Tous mes amis chacun a son nom  Tous ceux que j’aime et je respecte. DRISS Brahim Merci Tout d’abord, nous tenons à remercier Allah, le clément et le miséricordieux de nous avoir donné la force et la patience de mener à bien ce modeste travail. Nous voudrons exprimer nos vifs remerciements à notre promoteur le Pr : MR_KHEBBAZ M.G pour sa disponibilité, son sérieux et ses conseils judicieux. Nous remercions chaleureusement notre encadreur à SONATRACH Mr. MR_DERAI Boudjemaa, pour son aide, ses encouragements et ses conseils judicieux durant toute la période du projet. Ainsi qu’a MR .BENAMOR AHMED qui nous a beaucoup contribués à réaliser ce travail. Nous adressons aussi nos sincères remerciements à l’ensemble des enseignants de l’UNIVERSITE qui ont contribué à notre formation. En définitive, nous remercions toute personne qui a participé de prés ou de loin, de façon directe ou indirecte, à la réussite de ce travail pour lequel nous avons tant consacré en y mettant aussi tout notre cœur. Liste des figures Sommaire Sommaire ........................................................................................................... I Liste des figure................................................................................................IV Liste des tableaux.............................................................................................V Introduction général ........................................................................................ 1 Chapitre I : Production et exploitation au champ Hassi messaoud 1- Historique de découverte………………………………………………………….…..3 2- Présentation du champ HMD………………………………………………………...4 2-1- Situation géographique………………………………………………….....4 2-2- Limitations géographiques…………………………………………...........4 2-3- Situation géologique……………………………………………………....5 2-4- l'organisation de SONATRACH et la DR-HMD……………………….....6 2-4-1- Présentation de la compagnie…………………………………...6 2-4-2- Organisation de la SONATRACH………………………...6 2-4-3- Organisation de la Direction régionale Hassi Messaoud…….......7 3- Composition et production du champ HMD…………………………………………...7 3-1- Composition du champ HMD……………………………………………...7 3-2- subdivision du champ HMD……………………………………………….8 3-3- Capacité de production………………………………………………….....8 3-4- Présentation du CIS (Centre industriel sud)…………………………….....9 3-4-1. Unités satellites………………………………………………….10 3-4-2. Unité de traitement de brut sud CIS……………………………..11 Chapitre II : Généralités sur la formation des hydrocarbures 1- Aperçu historique sur le pétrole ............................................................................... …32 2-Définition du pétrole brut .............................................................................................. 22 3-Généralités sur les sels ................................................................................................... 22 3-1- L’accumulation de matière organique dans les sédiments ............................... 24 3-2- La formation du kérogène et sa maturation...................................................... 25 3-3- La maturation du kérogène en pétrole .............................................................. 25 4 - Le système pétrolier.................................................................................................. 27 4-1- La roche mère ........................................................................................................ 27 4-2- Les roches réservoirs (magasins) ...................................................................... 27 4-3-La roche couverture ............................................................................................ 27 4-4-Le piège .............................................................................................................. 28 I Liste des figures Chapitre III : La chimie des hydrocarbures 1- Classification du pétrole ............................................................................................... 29 2- Composition du pétrole ................................................................................................. 29 3- Principales Familles Des Hydrocarbures ...................................................................... 30 3-1- LES ALCANES ............................................................................................... 30 3-2- LES ALCÈNES ............................................................................................... 23 3-3- Les Hydrocarbures Alcynes ............................................................................. 32 3-4- Les Hydrocarbures Cyclanes ........................................................................... 34 3-5- Les Hydrocarbures Aromatiques ..................................................................... 34 3-6- Les Hydrocarbures Cyclènes ........................................................................... 34 4- Autres composés contenus dans le pétrole brut ........................................................... 34 4-1- Composés oxygénés ......................................................................................... 34 4-2- Composés azotés .............................................................................................. 35 4-3- Composés résineuses et asphaltiques ............................................................... 35 4-4- Composés minéraux ......................................................................................... 35 5- Propriétés physico-chimique du pétrole ........................................................................ 35 5-1- Densité ............................................................................................................. 35 5-2- Viscosité ........................................................................................................... 35 5-3- Tension de vapeur ............................................................................................ 36 5-4- Masse molaire .................................................................................................. 36 5-5- Teneur en eau et sédiments BS&W ................................................................. 36 5-6- Teneur en soufre .............................................................................................. 36 5-7- Teneur en sels .................................................................................................. 37 5-8- Asphaltènes ...................................................................................................... 37 5-9- Points d’éclair .................................................................................................. 37 5-10- Point de trouble, point de congélation et point d’écoulement ......................... 38 Chapitre IV : Matériels et méthodes Introduction ......................................................................................................................... 29 1-Généralité sur les sels ...................................................................................................... 29 1-1- Nature des sels.................................................................................................. 29 1-2- Inconvénients des sels .................................................................................. 29 2- Théorie Sur Les Emulsions ............................................................................................. 41 2-1- Définition de l’émulsion .............................................................................. 41 2-2- Conditions de formation d’une émulsion ..................................................... 41 2-3- Procédés de désintégration des émulsions ................................................... 43 3- Mécanisme du dessalage électrostatique ........................................................................ 43 4- Paramètre de réglage du dessaleur .................................................................................. 42 4-1- Niveau d’interface eau/brut .......................................................................... 42 4-2- Température de dessalage ............................................................................ 42 4-3- Taux d’eau de lavage ....................................................................................... 42 4-4- Point d’injection de l’eau de lavage ............................................................. 42 4-5- Nature d’eau de lavage ................................................................................. 44 II Liste des figures 4-6- La pression de service .................................................................................. 44 4-7- Perte de charge dans la vanne de mélange ................................................... 44 4-8- Nature et taux de désémulsifiants ................................................................ 44 5- Analyses du pétrole brut ................................................................................................. 46 5-1- Densité ......................................................................................................... 47 5-2- Viscosité ....................................................................................................... 48 5-3- Teneur en eau et sédiments (BS&W) ........................................................... 49 5-4- Salinité ......................................................................................................... 50 6-Analyses de l’eau .................................................................................................................. 53 6-1- Le pH ........................................................................................................... 53 6-2- Conductivité ................................................................................................. 53 6-3- Salinité ......................................................................................................... 52 Chapitre V : Résultats et discussions Introduction……………………………………………………………………………….54 1- Collecte des données ....................................................................................................... 54 1-1 - Propriétés physico -chimiques d’eau de lavage (Miopliocène) ............................. 54 1-2- Résultats d’analyses viscosité du brut à différentes températures .......................... 55 1-3- Résultats d’analyses densité du brut et d’eau ........................................................ 55 1-4- Résultats d’analyses BS&W et salinités entrées/sorties des deux dessaleurs ......... 55 2- Calculs ................................................................................................................................. 56 2-1- Calcul des débits brut-eau à l’entrée 1er/2ème dessaleur ..................................... 56 2-2- Bilan matière de l’unité de dessalage ................................................................. 56 2-3- Bilan salinité de l’unité de dessalage ................................................................. 58 2-4- Suivi de la salinité dans le système CPF (Central Processing Facilities) ........... 59 2-5- Calcul de l’efficacité du système ....................................................................... 60 2-5-1- Calcul de l’efficacité de l’unité de dessalage ............................................. 60 2-5-2- Calcul de l’efficacité total du CIS .............................................................. 60 2-6- Calcul de la vitesse de décantation des gouttelettes d’eau dans le dessaleur ..... 61 2-7- Calcul du temps de décantation des gouttelettes d’eau dans le dessaleur .......... 64 2-8- Calcule du temps de séjour ................................................................................. 65 2-9- Calcul des caractéristiques électriques du dessaleur .......................................... 66 9- 1 Calcul du champ électrique entre deux électrodes ........................................ 66 9- 2 Calcul du champ critique ............................................................................... 66 2-10- Calcul des efficacités théorique et expérimentale de l’unité de dessalage ......... 67 2-11- Comparaison entre le design et l’actuel du dessaleur ......................................... 69 3- Essai d’amélioration on des paramètres du dessaleur ................................................... 70 3-1- Augmentation du taux de lavage ....................................................................... 71 3-2- L’augmentation de la température du dessaleur ............................................. 71 Conclusion générale et recommandons ........................................................... 75 Bibliographie ................................................................................................... VI Annexe………………………………………………………………………VII III Liste des figures Liste des figures Figure (I.1) Situation géographique de Hassi Messaoud. Figure (I.2) Coupe géologique simplifié d’un gisement. Figure (I.3) Subdivision du champ Hassi-Messaoud. Figure (I.4) Circuit d’huile au niveau CIS - HMD Figure (I.5) Circuit de gaz au niveau CIS – HMD Figure )I.6( Schéma simplifié CIS -HMD Figure (II.1) Processus de formation du pétrole. Figure (II.2) Des organismes marin dans des bassins sédimentaires. Figure (II.3) Processus de formation de matière organique en pétrole. Figure (II.4) Piègeage des hydrocarbures. Figure (III.1) Radical Phényle C6H5. Figure (III.2) Benzène C6H6 . Figure (IV.1) Emulsion d'eau dans l'huile. Figure (IV.2) Aéromètre. Figure (IV.3) Eprouvette graduée. Figure (IV.4) viscosimètre . Figure (IV.5) Bain thermostaté . Figure (IV.6) Tubes à centrifuger ASTM. Figure (IV.7) Centrifugeuse. Figure (IV.8) Doseur des ions de chlorures. Figure (IV.9) Toupies. Figure (IV.10) Conductimètre (à gauche). pH mètre (à droite). Figure (V.1) Bilan matière du dessaleur. Figure (V.2) Les électrodes à l’intérieur du dessaleur. Figure (V.3) Variation de pourcentage d’eau du gisement au cours des dix dernières années. II Liste des tableaux Liste des tableaux Tableaux (III.1) L’état des puits au champ HMD Décembre/2019. Tableaux (III.2) La production journalière du champ HMD 2019/2020 . Tableaux (IV.1) les dilution effectue pour les solutions . Tableaux (V.1) Analyses du pH et de la conductivité d’eau de lavage . Tableaux (V.2) La viscosité du brut à différentes température. Tableaux (V.3) La densité du brut et d’eau . Tableaux (V.4) Analyse de la BS&W et de la salinité de l’unité de dessalage du pétrole. Tableaux (V.5) Débits eau-brut de l’unité de dessalage. Tableaux (V.6) Les valeurs des débits de matières de l’unité de dessalage. Tableaux (V.7) Analyses de la salinité eau-brut . Tableaux (V.8) Suivi d’analyses de la salinité du brut dans le CPF. Tableaux (V.9) Suivi d’analyses de la salinité d’eau de lavage. Tableaux (V.10) Calcul des efficacités des deux uploads/Geographie/ memoire-final-apres-reverification.pdf