Ingénierie des réservoirs

On-Pump

Sur pompe : une bouée de sauvetage pour la production pétrolière et gazière

Dans le monde du pétrole et du gaz, "sur pompe" fait référence à une technique essentielle utilisée pour **relancer la production des puits qui ont cessé de couler naturellement**. À mesure que les réservoirs de pétrole et de gaz s'épuisent, la pression à l'intérieur du réservoir diminue, ce qui entraîne une baisse de la production. C'est là qu'intervient la solution "sur pompe".

Voici comment cela fonctionne :

  • Levée artificielle : "Sur pompe" utilise des méthodes de levée artificielle pour amener les fluides du puits à la surface. Ces méthodes créent essentiellement une "pompe" pour surmonter la diminution de la pression du réservoir et maintenir la production.
  • Techniques courantes : Plusieurs techniques entrent dans le cadre de "sur pompe", chacune ayant ses propres avantages et applications :
    • Pompes submersibles électriques (PSE) : Ces pompes sont immergées dans le puits et utilisent des moteurs électriques pour faire remonter le fluide à la surface. Les PSE sont reconnues pour leur grande efficacité et sont couramment utilisées dans les puits à fort taux d'eau.
    • Pompes à tiges : Ce sont des pompes traditionnelles dans lesquelles une tige de pompage est reliée à une pompe en fond de puits. La tige est actionnée par un moteur de surface, créant un mouvement alternatif qui soulève le fluide. Les pompes à tiges sont polyvalentes et conviennent à diverses conditions de puits.
    • Pompes à cavité progressive (PCP) : Ces pompes sont connues pour leur capacité à gérer les fluides à haute viscosité et sont souvent utilisées dans les puits à production de pétrole lourd ou de condensats de gaz.
    • Levée au gaz : Dans cette technique, du gaz comprimé est injecté dans le puits, réduisant le gradient de pression et aidant à faire remonter les fluides à la surface.

Avantages de la pompe sur puits :

  • Production soutenue : La pompe sur puits permet de poursuivre la production des puits qui seraient autrement fermés, prolongeant la durée de vie du réservoir.
  • Efficacité accrue : En optimisant le système de pompage, les opérateurs peuvent augmenter l'efficacité du recouvrement des fluides.
  • Rentabilité : Malgré l'investissement initial, la technologie de la pompe sur puits peut être une solution rentable par rapport au forage de nouveaux puits.

Défis de la pompe sur puits :

  • Installation et entretien : L'installation et l'entretien des systèmes de levée artificielle peuvent être complexes et nécessiter une expertise spécialisée.
  • Panne d'équipement : Les pannes de pompe peuvent entraîner des temps d'arrêt et des pertes de production.
  • Intégrité du puits : Les puits qui ont été fermés pendant une période prolongée peuvent nécessiter des travaux de réparation pour garantir l'intégrité du puits avant d'installer un système de levée artificielle.

Conclusion :

La technologie de la pompe sur puits joue un rôle crucial dans le maintien et l'optimisation de la production de pétrole et de gaz dans les champs matures. En surmontant les limites de la pression de réservoir en baisse, ces techniques permettent aux opérateurs de maximiser le recouvrement et de prolonger la durée de vie économique de leurs actifs. Alors que l'industrie pétrolière et gazière continue d'explorer de nouvelles façons d'accéder et de produire des hydrocarbures, les solutions de pompage sur puits resteront des outils essentiels pour maximiser la production et garantir la viabilité à long terme des opérations pétrolières et gazières.

Test Your Knowledge

On-Pump Quiz

Instructions: Choose the best answer for each question.

1. What is the primary purpose of "on-pump" technology in the oil and gas industry?

a) To increase the rate of oil and gas extraction from new wells. b) To transport oil and gas from the wellhead to processing facilities.

Answer

c) To revive production from wells that have ceased flowing naturally.

c) To revive production from wells that have ceased flowing naturally. d) To monitor the pressure and flow rate of oil and gas wells.

2. Which of the following is NOT a common "on-pump" technique?

a) Electric Submersible Pumps (ESPs) b) Rod Pumps

Answer

c) Horizontal Drilling

c) Horizontal Drilling d) Progressive Cavity Pumps (PCPs)

3. What is the main advantage of using Electric Submersible Pumps (ESPs)?

a) High cost-effectiveness for all well conditions. b) Versatility for various well conditions.

Answer

c) High efficiency, especially in wells with high water cut.

c) High efficiency, especially in wells with high water cut. d) Ability to handle high viscosity fluids.

4. Which of the following is a significant challenge associated with "on-pump" technology?

a) The need for skilled labor to operate the equipment.

Answer

b) The risk of equipment failure leading to production losses.

b) The risk of equipment failure leading to production losses. c) The high cost of installing and maintaining the systems. d) The environmental impact of using artificial lift methods.

5. What is the ultimate goal of implementing "on-pump" solutions in oil and gas production?

a) To reduce the reliance on fossil fuels.

Answer

b) To maximize oil and gas recovery from mature fields.

b) To maximize oil and gas recovery from mature fields. c) To improve the safety of oil and gas production operations. d) To increase the efficiency of drilling new wells.

On-Pump Exercise

Scenario: An oil company has a well that is producing at a declining rate due to a drop in reservoir pressure. The company is considering implementing an "on-pump" solution to revive production.

Task:

  1. Identify two "on-pump" techniques that would be suitable for this scenario, explaining why they are appropriate.
  2. Outline two potential challenges the company might face when implementing these techniques.
  3. Suggest one way to mitigate each of the identified challenges.

Exercise Correction

**1. Suitable "on-pump" techniques:** * **Electric Submersible Pumps (ESPs):** ESPs are a good choice for reviving production in wells with a high water cut, which is often the case in declining wells. They are highly efficient and can handle significant water volumes. * **Rod Pumps:** Rod pumps are versatile and can be used in various well conditions, including wells with varying fluid properties. They are also relatively cost-effective compared to other artificial lift methods. **2. Potential Challenges:** * **Installation and Maintenance:** Installing and maintaining ESPs or rod pumps can be complex and require specialized expertise. * **Equipment Failure:** Pump failures are a common problem, leading to downtime and production losses. **3. Mitigating the Challenges:** * **Installation and Maintenance:** The company should partner with experienced contractors who have expertise in installing and maintaining the chosen pump type. They should also invest in regular maintenance and monitoring programs to detect potential issues early. * **Equipment Failure:** To minimize the risk of equipment failure, the company should use high-quality pumps and components. They should also implement a backup system, such as a spare pump, to minimize downtime in case of failure.

Books

  • Petroleum Production Engineering: by Don Watts (This comprehensive textbook covers artificial lift techniques, including on-pump methods, in detail.)
  • Artificial Lift in Oil and Gas Wells: by Abdulhadi A. Al-Hussainy (Provides a deep dive into various artificial lift techniques, with specific sections on ESPs, rod pumps, and gas lift.)
  • Well Stimulation and Artificial Lift: by John P. Brill (This book focuses on various well stimulation techniques, including artificial lift, and how to optimize them for production.)

Articles

  • "Artificial Lift Optimization for Oil and Gas Production" by SPE (Society of Petroleum Engineers) (This article discusses the importance of artificial lift and provides strategies for optimization.)
  • "A Comparative Study of Artificial Lift Methods for Oil and Gas Wells" by Journal of Petroleum Technology (This article analyzes the advantages and disadvantages of different artificial lift techniques, including on-pump methods.)
  • "Case Study: On-Pump Technology Boosts Production in Mature Field" by Oil & Gas Journal (Find specific examples of how on-pump technology has been successfully applied in real-world scenarios.)

Online Resources

  • SPE (Society of Petroleum Engineers) website: (Search for "Artificial Lift" or "On-Pump" for a vast database of publications, technical papers, and resources.)
  • Schlumberger website: (Schlumberger is a leading provider of oilfield services, including artificial lift solutions. Their website offers information on their products and services.)
  • Baker Hughes website: (Baker Hughes is another major oilfield services company with a comprehensive artificial lift portfolio. Their website provides information and case studies on their on-pump solutions.)

Search Tips

  • Use keywords like "artificial lift," "on-pump," "electric submersible pumps (ESPs)," "rod pumps," "progressive cavity pumps (PCPs)," and "gas lift" in conjunction with "oil and gas production."
  • Refine your searches by specifying the type of artificial lift technology you're interested in (e.g., "ESPs for oil production").
  • Search for specific case studies or examples of successful on-pump implementations.
  • Look for recent publications and industry news articles to stay updated on advancements in on-pump technology.

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