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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: ………./2014 Université Kasdi Merbah Ouargla Faculté des hydrocarbures,des energies renouvelables et des sciences de la terre et de l’univers Département de production des hydrocarbures MEMOIRE Pour obtenir le Diplôme de Master Option: Production Présenté Par : HADJADJ mohamed fodil HADJOUDJ abdelhak Med amin -THÈME- EVALUATION DES CORRELATIONS DU FACTEUR DE COMPRESSIBILITE (Z) DU GAZ NATUREL POUR DES RESERVOIRS DU GAZ ALGERIEN Soutenue le : 27 / 05 / 2014 devant la commission d'examen Jury: Année universitaire : 2013/2014 Président: ALI ZERROUKI Ahmed M.A.A UKM, Ouargla Rapporteur: Sid Rouhou Hadj Mohammed M.A.B UKM, Ouargla Examinateur: DADA Saada M.A.B UKM, Ouargla Remerciement Avant tout nous tenons nos remerciements à notre dieu de nos avoir donné la force et le courage. A la suite Nous tenons à remercier vivement Mr. Sid Rouhou Hadj Mohammed notre promoteur qui a fourni des efforts énormes, par ses informations ses conseils et ses encouragements. Nous tenons également à remercier messieurs les membres de jury pour l’honneur qu’ils nos ont fait en acceptant de siéger à notre soutenance, nous remercions tout les personnel de CRD Nos vifs remerciements aussi à MME AKKOUCHE FATIHA Et Mr. DEGHMOUM ABDEL HAKIM A tous ce qui furent à un moment ou à toute instante partie prenante de ce travail Nos vifs remerciements aussi à FADHEL salah , lATI mostéfa , SASSI Omar Nos plus chaleureux remerciements pour tous ceux qui de prés et de loin ont contribué à la réalisation de cette mémoire. ABDELHAK&FODIL DÉDICACE Je dédie ce modeste travail. A ma chère mère et mon cher père. A mes frères et ma sœur. A mes oncles et mes tantes. A TOUTE La famille HADJADJ. A tous mes amies. A mes collègues de l’université de Ouargla. MOHAMED FODIL HADJADJ DEDICACES Je dédie ce modeste travail A ma très chère Mère et mon très cher Père, Mes sœurs A ceux qui m’ont toujours encouragé pour que je réussisse dans mes études A ceux qui m’ont soutenu dans les moments les plus difficiles de ma vie. ABDELHAK ملخص: إٌ دساسح انخظائضPVT ّ نهغاص انطثٍعً أيش تانغ األًٍْح يٍ اجم تطٌٕش إَتاجّ ٔاستغالن . ٌعتثش انًخثش انًظذس األٔل نًعطٍاخ ْزِ انخظائض كًا أَّ ًٌكٍ حساب ْزِ انًعطٍاخ تاستعًـــال يعادالخ انحــــــانح ٔ االستثاطاخ انتجشٌثٍح تذسجح خطأ يتفأتح. جاءخ ْزِ انذساسح نتشًم كم يٍ دساسح تجشٌثٍح عهى غاص طثٍعً جضائشي تانتشكٍض عهى حساب عايم االَضغاطٍح ٔاستخذاو االستثاطاخ انخاطح تحساب ْزا انعايم ٔيحأنح تحذٌثٓا تًا ٌتُاسة يع انغاص انطثٍعً انجضائشي ٔرانك تاالعتًاد عهى أدٔاخ إحظائٍح ٔانًعطٍاخ انتجشٌثٍح . ٍّ أظٓشخ َتائج انذساسح أَّ ًٌكٍ تطٌٕش ٔتحذٌث يعايالخ ْزِ االستثاطاخ تًا ٌُاسة انغاص انخاص تانًُطقح انجغشافٍح ٔعه انتقهٍم يٍ َسثح انخطأ . الكلمات الدالة: انضغظ، انحشاسج ، انحجى ، انغاص انطثٍعً، عايم اإلَضغاطٍح. Résumé: L'étude des propriétés PVT de gaz naturel est essentielle pour le développement de son production et son exploitation. Le laboratoire est considéré comme la principale source de données pour ces propriétés comme il est possible aussi de calculer ces données à l'aide des équations d'état et des corrélations empiriques avec des marges d'erreurs variables. Ces travail à pour objectif d'étudier expérimentalement un gaz naturel Algérien, en se concentrant sur le calcul du facteur de compressibilité, en utilisant les corrélations relatives pour calculer de ce facteur, tout en essayant de modifier ces dernières avec ce qui correspond au mieux avec le gaz naturel Algérien en se basant sur des outils statistiques et les données expérimentales. Les résultats de cette étude montrent qu'il est possible de développer et d'actualiser les coefficients de corrélations qui correspond mieux avec chaque région géographique pour but de réduire la marge d’erreurs. Mots-clés: Pression, Température, volume, gaz naturel, facteur de compressibilité. Summary: The study of properties PVT of natural gas is essential for the development of its production and its exploitation. The laboratory is regarded as the principal data source for these properties as it is possible also to calculate these data using the state equations and empirical correlations with variable margins of error. This work contains an experimental study of Algerian natural gas while concentrating on the calculation of the factor of compressibility, by using the correlations relating to the calculation of this factor while trying to modify them in corresponds with the natural Algerian gas depending on statistical tools and the experimental data. The results of the study shows that it is possible to develop and actualize the correlation coefficients for the special gas for each geographical region in order to decrease the degree of errors. Key words: Pressure, Temperature, volume, natural gas, factor of compressibility. i SOMMAIR..……………………………………………………………..………………… i LISTE DES TABLEAUX………...………………………………………..………………. v LISTE DES FIGURES……………...……………………………………….…………….. vi NOMENCLATURE………………………………………………………………….……. ix INTRODUCTION GENERALE………………………………………..…………………. 01 CHAPITRE I: ETUDE EXPERIMENTALES DUGAZ NATEUREL I.1 Introduction…………………………………………………………………………….. 04 I.2 Etude expérimentale…………………………………………………………………….. 04 I.2.1 Données Caractéristiques du gaz étudié …………..………………….……….. 04 I.2.2 Organigramme du Travail…………………………………………………….. 05 I.2.3 Descriptions de l' appareil (PVT) utilisée dans laboratoire (PVT). ...……….. 06 I.2.4 Procédure de Reconstitution du gaz brut (fluide de réservoir)……..…………. 07 I.2.5 Procédure d'étude PVT du gaz brut …………………………………………... 13 CHAPITRE II: LES CORRELATIONS DU FACTEUR DE COMPRESSIBILITE II.1 Introduction…………………………………………………………………………….. 16 II.2. Les Corrélations du facteur (Z )…………………………….…………………….……. 16 Sommaire i II.3 Méthodes d'ajustement hors hydrocarbures……………………………………..…… 20 II.4 Modélisation des corrélations du facteur (z)…………………………………………. 21 II.4.1 Acquisition des données……………………………………………………. 21 II.4.2 Organigramme du Travail…………………………………………………. 22 II.4.3 Procède d'évaluation……………………………………………….……… 23 CHAPITRE III: RESULTATS ET DISCUSSION III.1 Résultats d'étude expérimentale ………………………..…………. ………… 24 III.2 Résultats et discussions d'étude statistique des corrélations de facteur (Z). ….. 27 CONCLUSION ET RECOMMANDATION………………..………………..…………..… 38 REFFERENCES…………………………………………………………………………….. 40 ANNEXE (A) Les paramètre statistiques…………………… ……..………………….…… 41 ANNEXE (B) Diagrammes et programmes ………… …………………..….……….…… 42 V Tableau II-1 Description des données (tout les Champs)…..……..…………………. 21 Tableau III-1 Résultats de l’étude thermodynamique du gaz du séparateur…………. 24 Tableau III-2 Résultat de calcul de la masse volumique du liquide séparateur…….... 24 Tableau III-3 Résultats de l’étude thermodynamique du gaz du séparateur………….. 25 Tableau III-4 Résultats d’essais du séparation………………………………………... 25 Tableau III-5 Résultats des Recombinaisons du gaz brut…………………………….. 25 Tableau III-6 Résultats du Facteur (Z) pour le Comportement à Masse Constante du gaz brut à T=133°…………………...………….……………………… 26 Tableau III-7 Résultats du Facteur (Z) pour le Comportement à volume constant du gaz brut à T=133°C…………….……………………………………… 26 Tableau III-8 Etude statistique du facteur (Z) par les corrélations standard pour les chaque champ………..…………………………………………………. 27 Tableau III-9 Etude statistique du facteur Z par les corrélations standard pour les champs groupé……………..…………………………………………… 27 Tableau III-10 Etude statistique du facteur Z par les corrélations modifiées pour chaque champ………………………………………………………… 28 Tableau III-11 Etude statistique du facteur Z par les corrélations modifiées pour champs groupés………………………………………………………… 28 Tableau III-12 Coefficients de corrélation de beggs et brill……………………………. 32 Tableau III-13 Coefficients de corrélation de Papay…………………………………… 32 Tableau III-14 Coefficients de corrélation de S. Robertsonl…………………………… 33 Tableau III-15 Coefficients de corrélation de Papay (champ groupé).………...….…… 33 Tableau III-16 résultats de l'erreur absolu moyenne de facteur (Z) entre les valeur expérimentales (CCE) et le valeur des corrélations ….….…..………… 34 Tableau III-17 comparaison graphique entre (z) expérimentale (Gaz sep), (z) estimée avant la modification de corrélation.…………………………………… 36 LISTE DES TABLEAUX vi 06 Schéma de l’appareil d’étude PVT (appareil de Jefri)………………………... Figure I.1 13 schéma présentant l'étape de la recombinaison………………………………. Figure I.2 14 Schéma représentatif du comportement à masse constante (CCE)…………... Figure I.4 15 Schéma représentatif du comportement à volume constant (CVD)………….. Figure I.5 29 Comparaison graphique entre (z) expérimental et (z) estimée par modification des corrélations pour chaque champ …………………………… Figure III.1 30 comparaison graphique entre (z) expérimentale, (z) estimée par modification les corrélations pour les champs groupes……………………………………... Figure III.2 35 comparaison graphique entre (z) expérimental (CCE), (z) estimée avant et après la modification de corrélation papay…………………………………… Figure III.3 37 comparaison graphique entre (z) expérimentale (Gaz sep), (z) estimé avant et après la modification de corrélation papay....………………………………... Figure III.4 LISTE DES FIGURES ix Symboles Désignations Unités P Pression psig T Température °C v volume cm 3 V r Volume relatif m3/m3 Pb Pression de bulle psig Pr Pression de rossé psig Ppr Pression pseudo réduite Psig/Psig Ppc Pression pseudo critique Psig/Psig d Densité du gaz par rapport à l'air - Mw Masse molaire moyenne g/mole Z Facteur de compressibilité du gaz - GOR Gaz Oil Ratio vol/vol Fc Facteur de contraction (schrinkage) vol/vol Bo Facteur de volume de formation vol/vol γ g Spécifique gravité du gaz - Yi Fraction molaire du composant i dans le mélange de gaz % n Nombre de constituant du gaz - m masse g ρ La masse volumique g/cm3 Ei Erreur % NOMENCLATURE ix Er Erreur moyenne % S déviation standard % CCE Expansion à composition constante - CVD Différentielle à volume constante - DTD Division technologies et développement - INTRODUCTION GENERALE INTRODUCTION GENERAL Page 1 INTRODUCTION GENERALE Le gaz naturel est un combustible qui provient des couche réservoirs de la terre, il est composé essentiellement de méthane (CH4), il est incolore et inodore, c’est l’hydrocarbure le plus simple qu’il existe dans la nature. Le gaz naturel est une ressource fossile non renouvelable dont les réserves sont concentrées dans certaines zones géographiques. L’amélioration de ses conditions uploads/Geographie/hadjadj-hadjoudj.pdf