Facteurs impliqués pour dimensionner correctement le séparateur de gaz de boue

Un séparateur de gaz de boue (MGS) est courant sur la plupart des appareils de forage à travers le monde. Le MGS est utilisé pour séparer le gaz de forage du fluide de forage tout en faisant circuler un coup de pied ou en faisant circuler tout gaz présent dans les fluides de forage pendant les opérations de forage ou de reconditionnement. Le MGS est un élément très important dans le forage sous-équilibré.

Facteurs impliqués pour dimensionner correctement le séparateur de gaz de boue

Un MGS typique est construit d'un récipient cylindrique avec une série de chicanes. Le fluide de forage du puits de forage pénètre dans le MGS, et l'action du fluide frappant les chicanes sépare le gaz facilement retiré du fluide. Le gaz sort par une ligne de ventilation en haut du MGS et est évacué en toute sécurité loin du plancher de la plate-forme. La boue sort du MGS par une ligne près du bas de la «montée» pour retourner au système de fosse. En règle générale, la pression maximale admissible du MGS lorsqu'il est utilisé est déterminée par la hauteur du pied de fluide ou (joint de fluide). Le fluide de densité dans la jambe de fluide dépend du fluide utilisé à l'époque et, par conséquent, la pression de fonctionnement du système est variable. Cette pression est généralement inférieure à 15 psig. Cependant, il existe des applications MGS dans lesquelles le navire peut fonctionner à des pressions allant jusqu'à 100 psi. La pression de friction du gaz s'écoulant à travers la conduite de ventilation doit être inférieure à la pression hydrostatique du fluide dans la jambe de fluide. Si cette pression de frottement est supérieure à la pression hydrostatique dans la jambe de fluide, le gaz sortira de la conduite de fluide et s'écoulera vers le système de fosse.

Facteurs impliqués pour dimensionner correctement le séparateur de gaz de boue

De nombreux facteurs entrent en jeu pour dimensionner correctement un système MGS:

Taille du coup de pied - Un scénario raisonnable pour une taille de coup de pied est nécessaire afin que la taille de la bulle de gaz lors de sa circulation à la surface puisse être calculée. Ce volume de gaz dépend de la méthode (du foreur ou de l'ingénieur) choisie pour faire circuler le coup de pied hors du puits. Plusieurs méthodes sont couramment utilisées pour calculer le volume de gaz.

Pression maximale du boîtier - La pression d'enveloppe réalisée lorsque le gaz atteint la surface.

Taux de circulation des coups de pied - Le taux de circulation du coup de pied est nécessaire pour calculer le débit de gaz à travers le système. Il s'agit d'un calcul simple. La loi de Boyles est utilisée pour déterminer le volume de gaz après son passage dans le starter. Ce calcul est généralement très basique car un certain nombre d'hypothèses concernant la température et la composition du gaz sont nécessaires.

Frottement de la ligne de ventilation - Le frottement de la ligne de ventilation est nécessaire pour calculer la hauteur requise de la jambe fluide. Il existe de nombreuses méthodes qui peuvent être utilisées pour déterminer la pression de friction.

Hauteur de jambe de boue - La hauteur minimale de la jambe de boue est calculée en utilisant la pression de friction de la conduite de ventilation et la densité de fluide anticipée pendant la circulation du coup de pied. Dans le pire des cas, la densité du pétrole (ou du condensat) peut être utilisée si une quantité importante d'hydrocarbures liquides est prévue avec le coup de pied. L'API a une brève explication du MGS dans l'API RP 53. Le document fait référence à une société de Document des ingénieurs pétroliers N o. 20430 pour les calculs de dimensionnement. Le fluide de forage à coupure de gaz est courant lors de la circulation des coups de pied. La taille du navire du MGS peut être utilisée pour aider à atténuer ce problème dans une certaine mesure. Le temps de rétention du fluide dans le MGS peut être utilisé pour permettre aux bulles de gaz de migrer hors de la boue lors de son écoulement dans le MGS. Le temps de rétention dépend du débit de circulation et du volume de la cuve en dessous du niveau de fluide dans la cuve. Si le débit de boue dans le récipient est plus lent que le taux de migration des bulles de gaz dans le fluide, la sévérité de la coupure de gaz du fluide est diminuée.