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Introduction L’effluent brut recueilli en surface doit être transporté et expéd

Introduction L’effluent brut recueilli en surface doit être transporté et expédié vers les centres de traitement par un réseau de conduites munies par des accessoires de ces conduites, l’ensemble de ces conduites et ses accessoires est appelé réseau de collecte. Les lignes de collecte transportent presque toujours un effluent poly phasique où les lois d’écoulement sont complexes et les pertes de charge sont importantes, ces derniers sont calculés par plusieurs méthodes qui utilisent des algorithmes différents Objectifs 1- Etudier les divers types de réseaux possible , et des critères de choix du - matériels utilisés et les méthodes de calcule pour destiner les grandeur/ pertes de charge en écoulement. 2- Etudier le traitement des huiles par les divers méthodes opératoires et appareils. 3- Décrire les équipements qui constituant les éléments de base de tout les procèdes (process). LIAISON INDIVIDUELLE Dans ce cas chaque puits est relié individuellement à l’entrée du centre de traitement, ce système offre d’importants avantages techniques : • Identification vers le centre des puits en service et à l’arrêt ; • Contrôle des puits en service par un simple examen des P et T° d’arrivée ; • Facilité d’isoler une production polluée • Rapidité de passage d’un puits en test L’inconvénient principal est l’installation de plusieurs conduites dans le cas d’un grand gisement et des puits nombreux. LIAISON PAR COLLECTEUR L’effluent brut des différents puits est acheminé par un collecteur de grande capacité vers le centre de traitement. Le (ou les) point de groupement des lignes individuelles des puits est choisi sur le terrain de telle façon à avoir les lignes individuelles les plus courts possibles. Au point de regroupement on installe un ensemble de vannes qui permettent d’isoler la production de chaque puits, ces points de groupement sont appelés manifold. Dans la plupart des cas on double le collecteur par une ligne de test. Ce système de liaison prend un avantage incontesté sur le champ de grande étendue où les puits sont nombreux et le centre de traitement est assez éloigné, l’inconvénient principal est que la production entière peut être polluée par celle d’un seul puits. Autres types de réseaux de collecte Dérivées des systèmes précédents, on rencontre assez souvent deux solutions intermédiaires. Dans la première, on installe au niveau de chaque manifold une batterie de séparateurs d'essai qui permet de supprimer la conduite de test et d'éliminer les temps morts. Sur les petits champs, on se contente même parfois d'un séparateur mobile que l'on déplace selon les besoins. On réduit ainsi l'investissement mais on alourdit les frais d'exploitation. Dans la seconde solution, qui jouit d'une faveur certaine sur les gros champs, on implante au niveau de chaque manifold une station de traitement satellite. On revient ainsi à la collecte par lignes individuelles. Le produit traité est ensuite expédié par pipeline dans un parc de stockage général. C'est là une solution riche qui exige un personnel relativement nombreux ou une automatisation poussée et donc une bonne rentabilité de l'exploitation. Collectes enterrées et aériennes • Les règlements de sécurité imposent en général d'enterrer les conduites. Cependant, il est parfois possible de laisser certaines lignes à la surface du sol, en zone désertique notamment. On économise ainsi des dépenses de génie civil et souvent de revêtement. • L'inconvénient est que le tube non abrité est soumis à de grands écarts de température , en modifiant sans cesse l'équilibre polyphasique des fluides transportés, nuisent à la qualité du traitement. • Des refroidissements importants favorisent en outre les dépôts de paraffine ou de sels et, dans les conduites de gaz, amorcent parfois un processus de formation d'hydrates. • Des variations de température brusques et répétées peuvent aussi faire naître dans les tuyauteries aériennes des contraintes mécaniques préjudi - ciables à la résistance de l'ouvrage. • LE MATERIEL TUBULAIRE LES NORMES API La presque totalité des tubes couramment utilisés dans l'exploitation pétrolière répondent aux spécifications des normes américaines API "5 L" et "5 LX" qui définissent : • les modes de fabrication • la composition chimique des aciers • les propriétés mécaniques requises • les conditions d'épreuve hydraulique • les poids, dimensions et tolérances d'usinage les normes d'assemblage par vissage et soudure • les méthodes d'inspection et de contrôle • les marques d'identification Procédés de fabrication • Le tube acier API est fabriqué selon l'un des procédés décrits ci-dessous. Pour chaque procédé, la norme définit la composition chimique et le mode d'élaboration de l'acier. • a) Tube étiré sans soudure (seamless) C'est un tube en acier forgé ne comportant aucune ligne de jonction. Il est obtenu par mandrinage à chaud d'un lingot de métal. La norme autorise une opération de finissage à froid pratiquée pour conférer à la pièce la forme, les dimensions et les propriétés mécaniques désirées. b) Tube soudé électriquement (electric weld) Ce tube, obtenu à partir d'une feuille de métal enroulée, comporte une ligne d'assemblage longitudinale. La soudure est réalisée par procédé électrique (à l'arc, par résistance ou par induction) et sans métal d'apport. Quand il est fabriqué en grade B, ce tube doit, après soudage, subir un recuit à une température d'au moins 538° C ou recevoir un traitement propre à assurer le revenu du métal. c) Tube soudé automatiquement sous flux (submerged arc weld) Le procédé n'est applicable qu'aux aciers de grades A et B. Le tube est obtenu à partir d'une plaque de métal roulée. La soudure longitudinale est réalisée par une machine automatique sous flux. La norme prescrit que la soudure soit exécutée en deux passes au moins, dont une interne. Les reprises sur le cordon de soudure, quand elles ne sont pas faites automatiquement, doivent être exécutées par un ouvrier qualifié et selon un procédé bien défini (appendice B de la norme). d) Tube soudé par rapprochement (butt weld) C'est également un tube à assemblage longitudinal. La liaison est obtenue par pression, l'une contre l'autre, des deux lèvres de la feuille de métal préalablement chauffées à la température de soudage. Les tubes les plus couramment utilisés dans la construction des conduites destinées à travailler sous haute et moyenne pressions sont du type étiré sans soudure. On réserve généralement les tubes à soudure longitudinale pour les lignes basse pression ou pour les collecteurs de gros diamètre (Ø généralement supérieur à 10"). Epreuves hydrauliques de résistance en usine (API 5L) • (API 5L -). Essai hydraulique en usine : chaque longueur de tube doit supporter sans fuite une épreuve en usine sous une pression. • La durée de cette épreuve est de 5 secondes au moins pour les tubes étirés sans soudure, sans limitation du diamètre, ainsi que pour les tubes à soudure jusqu'à 18". • La durée de l'épreuve est portée à 10 secondes pour les tubes à soudure d'un diamètre supérieur à 18". De plus, les tubes à soudure doivent être martelés sous pression, au niveau de leurs extrémités, avec une masse d'un poids de 0,9 kg. • Pour les tubes filetés et manchonnés d'un diamètre inférieur à 20", si le contrat prévoit que les manchons soient amenés au serrage de travail, l'épreuve est faite, manchons compris, dans les mêmes conditions que pour les tubes à extrémités lisses. • Dans le cas contraire : serrage provisoire pour la manutention, l'épreuve peut être faite avec ou sans manchon, après accord entre le client et le fournisseur. • Contrôle des épreuves : pour garantir que chaque élément de tube soit éprouvé dans les conditions de pression et de temps convenables, chaque banc d'essai doit être équipé avec un manomètre enregistreur inscrivant sur un diagramme de pression et la durée de chaque essai. • Pressions d'épreuve : les pressions d'épreuve en usine sont calculées d'après la formule suivante: "S" : coefficient d'élasticité. Il est fonction de la limite élastique minimale de l'acier. Pour un essai standard : S = 0, 6 de la limite élastique minimale. Pour un essai "facultatif" : S = 0, 75. • Dans certains cas, on prend une valeur supérieure (voir tableau des valeurs de s). • La limite élastique minimale se définit comme la force de traction qu'il faut exercer sur une éprouvette d'acier pour obtenir une élongation égale à 0,5 % de la longueur de l'éprouvette. • Tolérances : la norme API fixe les tolérances d'usinage admises dans le diamètre extérieur (OD) des tubes et dans l'épaisseur des parois. On doit tenir compte de ces tolérances dans le calcul des pressions d'épreuve en se plaçant dans le cas le plus défavorable ("D" maximal et "t" minimal). Remarque. - S'il y a risque de corrosion ou d'érosion, on ajoute à "t" une surépaisseur de sécurité dont on ne doit pas tenir compte dans le calcul de la résistance. LES ACCESSOIRES DES COLLECTES LES JOINTS ISOLANTS Leur rôle est d'isoler électriquement les lignes de collecte des installations auxquelles elles se raccordent (têtes de puits et centres de traitement), car il est plus facile d'assurer la protection cathodique sur des ensembles séparés. Voir les schémas suivantes qui schématisent deux types de joints isolants Joint isolant a brides L'isolation est obtenue par interposition entre uploads/Litterature/ collecte-et-separation.pdf