Pétrole et gaz

Dans le développement des champs pétroliers et gaziers en mer — qu’il s’agisse de plates-formes fixes à structure métallique ou d’unités flottantes de production, de stockage et de déchargement (FPSO) — les contraintes d’espace, les exigences strictes en matière de sécurité et le fonctionnement continu prolongé constituent les défis fondamentaux pour tout équipement. Les systèmes de filtration et d’hydrocyclones de CREST couvrent l’ensemble du cycle de vie, de la production au traitement et à la réinjection : du désablage en tête de puits à la purification des eaux produites, de la purification du TEG au traitement des eaux d’appoint pour les puits et à la filtration des eaux de mer destinées aux usages industriels. Grâce à une conception compacte, à des performances tolérantes aux mouvements et à des coûts de maintenance réduits, CREST fournit des solutions fiables pour les plates-formes fixes et les FPSO dans le monde entier.

Un flux typique de production et de traitement offshore pétrolier et gazier est illustré ci-dessous :

Remarque : Les nœuds sur fond jaune représentent les applications d’équipements centraux de CREST.

Désablage et nettoyage du sable

Procédé :

Le sable de formation provenant de réservoirs gréseux non consolidés se déplace avec les fluides du puits à des vitesses de plusieurs mètres par seconde, provoquant l’érosion des vannes, pompes et coudes de tuyauterie en aval. Le système de désablage est installé après le séparateur triphasé afin de séparer efficacement le sable du courant inférieur chargé en sable et d’éliminer l’huile entraînée, protégeant ainsi les équipements en aval.

Défis :

L’érosion par le sable constitue un problème persistant dans la production offshore. Le remplacement d’une pompe multiphasée endommagée par le sable sur un FPSO peut coûter des millions de dollars, accompagné d’un arrêt de production de plusieurs semaines. L’accumulation de sable réduit également le volume effectif du séparateur, créant ainsi un cercle vicieux.

Solution :

Les hydrocyclones désableurs permettent une séparation rapide solide-liquide. Le flux de sable concentré traverse ensuite un hydrocyclone de nettoyage du sable, répondant ainsi aux exigences environnementales en matière de rejet.

Produits :

Dispositif automatique de désablage du fond des réservoirs

hydrocyclone liquide-solide

Traitement des eaux produites

Procédé :

L’eau produite issue du séparateur triphasique contient une quantité importante d’huile et de matières en suspension, nécessitant un traitement en plusieurs étapes avant rejet à la mer ou réinjection dans le réservoir. Les plates-formes offshore sont soumises à des limites strictes concernant la teneur en huile de l’eau rejetée, tandis que la réinjection exige un contrôle rigoureux de la teneur en huile et des matières en suspension.

Défis :

Le dépassement des limites de rejet entraîne des amendes importantes ou même la suspension des autorisations d’exploitation. En cas de réinjection, les solides obstruent les pores du réservoir, provoquant une augmentation brutale de la pression d’injection et une baisse des débits d’injection. Le mouvement continu des plates-formes offshore réduit fortement l’efficacité du décantation gravitaire conventionnelle.

Solution :

En adoptant un procédé de traitement en cascade, les eaux produites grasses provenant du séparateur triphasique passent d’abord dans un désableur hydrocyclone afin d’éliminer le sable de formation et de protéger les équipements situés en aval ; elles pénètrent ensuite dans un hydrocyclone déshuileur, où la force centrifuge élimine la majeure partie de l’huile libre ; par la suite, elles sont traitées dans une unité de flottation / unité compacte de flottation (CFU) afin d’éliminer l’huile émulsifiée et les fines matières en suspension ; enfin, une filtration fine en trois étapes — composée d’un filtre à coque de noix, d’un filtre à double milieu et d’un filtre d’injection — garantit que l’effluent répond aux exigences applicables aux rejets en mer ou à la réinjection.

Produits :

hydrocyclone liquide-solide	Hydrocyclone désuileur

Filtre à coque de noix

Filtre à double milieu

Purification au TEG (déshydratation du gaz naturel)

Procédé :

Le gaz naturel humide produit en mer contient une quantité importante de vapeur d’eau, ce qui peut provoquer la corrosion des pipelines et des blocages par hydrates si le gaz est exporté directement. La déshydratation au triéthylène glycol (TEG) constitue le procédé le plus largement utilisé dans le secteur. Le gaz humide traverse d’abord un filtre coalescent afin d’éliminer les liquides libres et les solides, puis pénètre dans le contacteur à TEG où il entre en contact à contre-courant avec du TEG maigre, permettant ainsi une déshydratation approfondie. Le TEG chargé en eau est régénéré via la boucle de régénération et réutilisé.

Défis :

Le condensat, l’huile lubrifiante des compresseurs, les solides transportés par le gaz alimenté ainsi que les produits de dégradation du TEG issus d’un fonctionnement prolongé à haute température provoquent des phénomènes d’écumage, une réduction de l’efficacité de déshydratation et des points de rosée du gaz sec inacceptables. L’encrassement des tubes du rebouilleur nécessite des arrêts fréquents pour nettoyage, et les pertes de TEG sont coûteuses.

Solution :

Un filtre coalescent à l’entrée intercepte les liquides libres et les solides, empêchant la formation d’écume dans le TEG à la source. Le TEG chargé traverse une chaîne de purification en trois étapes (filtre mécanique → filtre à charbon actif → filtre final) avant régénération. Le TEG appauvri est poli par un filtre final afin d’assurer un recyclage propre. Cette solution intégrée résout les problèmes d’écumage, d’encrassement et de corrosion.

Produits :

Filtre coalescent.

Filtre au charbon actif

Filtre à cartouche.

Traitement de l’eau de puits de recharge

Procédé :

Pour maintenir la pression du réservoir et améliorer la récupération du pétrole, l’eau souterraine (ou l’eau produite traitée) est pompée, filtrée puis injectée dans le réservoir à l’aide de pompes d’injection haute pression. Les réservoirs à faible perméabilité imposent des exigences particulièrement strictes en matière de qualité de l’eau.

Défis :

Les matières en suspension et les particules présentes dans l’eau de recharge, si elles ne sont pas éliminées efficacement, obstruent les pores du réservoir — ce qui entraîne une augmentation de la pression d’injection, une baisse des débits d’injection et, dans les cas graves, l’abandon du puits. Les coûts de remédiation sont extrêmement élevés.

Solution :

Après le pompage, l’eau de puits traverse d’abord un hydrocyclone désableur afin d’éliminer les grosses particules de sable, puis un filtre à billes de fibre pour une filtration fine, ce qui optimise la protection du réservoir.

Produits :

hydrocyclone liquide-solide
Filtre à billes de fibre

Système d’eau de mer pour usages généraux

Procédé :

Les pompes de relevage d’eau de mer aspirent cette eau, qui est ensuite filtrée par des filtres à nettoyage automatique par contre-lavage et distribuée à divers utilisateurs : échangeurs thermiques de refroidissement de procédé, unités d’électrolyse de chloration d’eau de mer et systèmes d’eau d’incendie sur le pont. La précision de filtration est configurée selon les exigences spécifiques de chaque utilisateur.

Défis :

L’eau de mer contient de grandes quantités d’organismes marins (méduses, algues, fragments de coquillages) ainsi que des matières en suspension. En l’absence d’une interception efficace, ces éléments obstrueront les tubes des échangeurs thermiques, réduisant ainsi l’efficacité du refroidissement ; éroderont les électrodes coûteuses des cellules de chloration ; et boucheront les buses des sprinklers incendie, compromettant la disponibilité de l’eau d’incendie en situation d’urgence.

Solution :

Des filtres à eau de mer à contre-lavage automatique sont installés en aval des pompes de relevage d’eau de mer. Réalisés en acier inoxydable super duplex pour résister à une forte corrosion par les ions chlorure (Cl⁻). Plusieurs éléments filtrants montés en parallèle permettent un contre-lavage en ligne, entièrement automatique, déclenché soit par une différence de pression, soit par minuterie.

Produits :

Filtre à eau de mer à contre-lavage automatique

Système d’injection chimique

Procédé :

La production offshore exige une injection précise de produits chimiques — inhibiteurs de corrosion, inhibiteurs d’entartrage, déémulsifiants, biocides et inhibiteurs d’hydrates — à plusieurs points du procédé, afin d’assurer la maîtrise du débit, le contrôle de la corrosion et de l’entartrage, ainsi que la stabilité du procédé.

Défis :

La corrosion, l’entartrage, la formation d’hydrates et la rupture des émulsions constituent des problèmes courants en production offshore, nécessitant un dosage précis en plusieurs points. Les systèmes doivent fonctionner de façon fiable malgré les mouvements de la plateforme, l’encombrement limité et les conditions strictes d’absence d’étincelles.

Solution :

Fournir des ensembles complets d’injection chimique — couvrant le stockage des produits chimiques, le dosage précis et la distribution — dans des conceptions modulaires sur châssis. Pré-mis en service en usine, prêts à être branchés et utilisés immédiatement à la livraison. Les composants intégrés comprennent des réservoirs de stockage, des groupes de pompes de dosage, des instruments/valves, des tableaux de commande et des tuyauteries.

Produits :

Skid d’injection chimique