Be In Be Flex, une nouvelle source de performance

Brevet exclusif de Total, le procédé Flex permet, pour la première fois au monde, de filtrer avec un seul dispositif technologique les différents types d'eaux de process qu'il faut traiter en phase de production. Cette solution innovante est sur le point d'entrer en phase industrielle. À la clé, des gains significatifs et des performances accrues. L’enjeu est de taille, puisque l'extraction pétrolière génère une plus grande quantité d'eau que d’huile et consomme un volume d'eau apportée globalement équivalent à celui du pétrole produit !

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Nicolas Gilg

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Patrick Baldoni Andrey

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Pierre Pedeneaud

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Une unité de filtration commune à la fois à l’eau de mer et aux eaux de production 

Les technologies de filtration d'eau de process actuellement disponibles sont toutes exclusives et spécifiques selon la nature et la composition du type d'eau à traiter. Ainsi, les membranes organiques employées pour filtrer l’eau de mer utilisée sur les exploitations offshore ne sont pas compatibles avec le traitement de l'eau chargée en hydrocarbures. Elles sont donc inexploitables pour traiter les eaux de production. Par ailleurs, tous ces dispositifs de filtration dédiés sont peu flexibles : leurs filtres à média sont lourds, encombrants et inadaptés aux conditions changeantes des processus de traitement.

Un projet pilote de traitement d’eau concluant

Première mondiale, la solution Flex change la donne. Cette approche innovante permet de mettre en œuvre pour la première fois une unité de filtration commune à la fois à l’eau de mer et aux eaux de production. Flexible et performant, le Flex s’adapte aussi aux profils de production d'eaux, variables durant la vie des champs pétroliers avec l'augmentation progressive de la quantité d'eaux de production et la diminution des besoins en eau de mer à réinjecter. Il répond aux critères de qualité les plus stricts imposés pour le rejet en surface de ces eaux ou pour leur injection dans un réservoir, destinée à maintenir la pression.

 

Le Flex est l'aboutissement de cinq années de travail et de collaboration entre différentes équipes du Groupe et de Total E&P Congo. Le projet pilote que nous avons mené à Djeno a permis de valider la viabilité de notre concept en testant toutes les configurations possibles de profils d'eaux : eau de production, eau de mer, mélanges de fluides, etc.

 

Nous y avons développé et testé avec succès deux procédés Flex complémentaires:

  • Le procédé Flex, qui consiste à effectuer une ultrafiltration sur membranes céramiques d’un seuil de filtration allant de 0,04 à 0,5 micron, supportées par des modules répartis sur plusieurs trains. Cette modularité permet de substituer progressivement des membranes dédiées au traitement de l’eau de mer par des membranes destinées à l’eau de production. Ce processus réversible permet de filtrer des eaux incompatibles, en évitant leur mélange.
  • Le procédé Full Flex, qui est destiné à des eaux compatibles, mélangées avant traitement. La conception de sa filtration membranaire est suffisamment flexible pour adapter les paramètres opératoires et optimiser les conditions de filtration. Cela rend ce procédé très attractif.

 

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Deux des membranes céramiques testées.

Flex optimise le traitement d'eau et réduit les coûts

Les deux procédés permettent de mettre en œuvre une seule unité de filtration pour traiter deux types d'eaux différents sur un site de production, là où deux unités distinctes étaient auparavant requises. Les économies induites sont substantielles, que ce soit en matière d’investissements (conception, ingénierie, achats, construction, conduites et collecteur) ou de dépenses d’exploitation (maintenance, pièces de rechange, produits chimiques et suivi). Une simulation réalisée sur 120 000 barils d'eau par jour montre, par exemple, que le Flex permet une économie ex-work de 12 millions d'euros sur la filtration, mais aussi une réduction de l’encombrement de 504 m³ (18 m de long, 8 m de large et 3,5 m de haut) et un allègement de 170 tonnes des installations de filtration.

 

Grâce au savoir-faire acquis et aux données opératoires engrangées, le Flex est maintenant prêt à passer en phase industrielle. Sa mise en application sera possible chaque fois que deux eaux de process différentes devront être traitées sur un site pétrolier. Et l’enjeu est de taille, puisqu'il s'agit quasiment d'une constante sur nos exploitations offshore. Aves le Flex, nous cumulerons quatre avantages majeurs : l’augmentation de la part d'eau de production réinjectée ou réutilisée, la diminution des rejets, la baisse des prélèvements d’eau dans le milieu naturel et la réduction des coûts. De nombreux débouchés existent déjà, notamment au Moyen-Orient, où la gestion des eaux est une question particulièrement sensible.

 

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Vue du pilote Flex intérieur du container.