Pourquoi la surveillance du niveau des bassins de boue est-elle importante ?
La surveillance du niveau des bassins de boue dans les champs pétrolifères est une tâche permanente. Ces bassins recueillent le fluide de forage, les déblais de forage et l'eau de production, et il est indispensable de connaître leur niveau à tout moment : un bassin qui déborde provoque un déversement, tandis qu'un bassin qui s'assèche peut endommager les pompes.
Les relevés manuels à l'aide d'une jauge obligent les opérateurs à se tenir au bord de la fosse et ne reflètent qu'un instant précis. Les interrupteurs à flotteur s'encrassent dans la boue visqueuse et chargée de matières solides et doivent être nettoyés fréquemment. Aucune de ces deux méthodes ne permet de dégager une tendance sur laquelle on puisse s'appuyer pour agir.
Pourquoi la mesure de niveau par ultrasons est-elle adaptée à un bassin de boue ?
Un capteur à ultrasons n'entre jamais en contact avec la boue, il n'y a donc rien qui puisse l'encrasser :
- La mesure sans contact permet d'éviter tout cycle de nettoyage et toute dérive due au revêtement.
- Il se fixe sur un support au-dessus de la fosse, sans percer la cuve.
- Pour des puits d'une profondeur inférieure à 8 m, son coût est bien inférieur à celui d'un radar à 80 GHz.
Le Capteur de niveau à ultrasons KUS550 Le capteur utilisé ici couvre une plage de 0,3 à 8 m avec une précision de ±0,5 % de la pleine échelle, est certifié IP68 et propose des sorties 4–20 mA, RS485 Modbus et sans fil. Il fonctionne à des températures comprises entre –20 °C et +60 °C.
Installation sur la fosse à boue
Le capteur est fixé à l'aide d'un support sur le rebord de la fosse et orienté verticalement vers la surface. Sa hauteur permet de maintenir le niveau maximal prévu de boue en dehors de la distance de suppression, de sorte que les mesures restent valides même lorsque la fosse est pleine.
Un module DTU 4G connecté à la sortie RS485 transmet les données à un tableau de bord dans le cloud, ce qui permet à la salle de contrôle de suivre l'évolution des données sans avoir à installer de nouveau câblage. Les sites ne disposant pas de couverture mobile peuvent utiliser LoRaWAN ou une passerelle locale à la place.
Résultats : données de niveau en continu, moins de prélèvements manuels
Les relevés en continu ont permis de supprimer les prélèvements manuels de la routine quotidienne. L'équipe a défini des alarmes de seuil élevé avant tout risque de débordement et s'est appuyée sur l'évolution des données pour planifier la vidange du bassin en fonction des opérations de forage, plutôt que de réagir une fois le bassin plein.
Il convient de tenir compte de deux contraintes. La pluie tombant directement sur la boue ajoute ±2 à 3 cm de bruit ; le filtre de moyennage intégré élimine la majeure partie de ce bruit, mais les fosses non couvertes présentent davantage de bruit lors des orages. La mousse persistante absorbe les ultrasons ; par conséquent, si la présence de mousse est courante sur votre site, utilisez plutôt un radar à ondes guidées. Ces deux phénomènes découlent de Comment fonctionne la mesure de niveau par ultrasons ?.
Paramètres pratiques pour une fosse similaire :
- Utilisez les ultrasons pour les fosses de moins de 8 m ; le radar est rarement rentable à cette distance.
- Vérifiez la couverture mobile au stand avant de vous engager à utiliser un DTU 4G.
- Réglez l'alarme de niveau haut à 15-20 cm sous le bord.
Foire aux questions
Q : Pourquoi utiliser un capteur à ultrasons plutôt qu'un transmetteur de pression dans une fosse à boue ?
A : Le capteur n'entre pas en contact avec la boue. La boue visqueuse, les déblais et les solides en suspension se déposent sur un diaphragme et provoquent une dérive, tandis qu'une sonde à ultrasons n'a besoin que d'un passage dégagé vers la surface.
Q : Comment le KUS550 est-il fixé au sommet de la fosse ?
A : Il est fixé à l'aide d'un support au-dessus de la fosse, orienté verticalement vers la surface, en respectant la distance de sécurité afin que le niveau maximal prévu reste en dehors de la zone morte.
Q : La mousse présente sur la boue fausse-t-elle la mesure ?
A : Oui. La mousse épaisse absorbe et diffuse les ultrasons. Si la présence de mousse est persistante, il est plus sûr d'opter pour un radar à ondes guidées ou un capteur de niveau à radar.
Q : Quelles sont les options de sortie disponibles ?
A : Le KUS550 est disponible avec des sorties analogiques et série. La version utilisée ici transmettait les données à un module sans fil destiné à la salle de contrôle.
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