Excercices Well Control

PREVENTION DES ERUPTIONS

EXERCICES II Pression de pores - Définitions et causes d'anomalies .........................................................2 Correction pression de pores - Définitions et causes d'anomalies ..................................5 Pression de pores - Détection des anomalies.........................................................................6 Correction pression de pores - Détection des anomalies................................................10 Pression de fracturation, L.O.T, Padm, Résistance de l'ouvrage.........................................11 Correction pression de fracturation, L.O.T, Padm, résistance de l'ouvrage. .................17 Généralités sur les méthodes de contrôle d'une venue en cours de forage..........................19 Correction généralités sur les méthodes de contrôle en cours de forage .......................25

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1

Pression de pores - Définitions et causes d'anomalies 1.

La porosité d'une roche représente le pourcentage :

 D'eau contenue dans la roche,  D'hydrocarbures contenus dans la roche,  De fluides contenus dans la roche. 2.

La pression de pores est la pression produite dans la roche :

 Uniquement par l'eau piégée dans la roche,  Par les fluides piégés dans la roche quelle que soit la nature de ces fluides,  Uniquement par les hydrocarbures piégés dans la roche  Par la boue de forage à cause de la filtration dans la roche. 3.

Parmi les expressions suivantes, laquelle n'est pas synonyme de pression de pores :

 Pression de formation,  Pression de fluides interstitiels,  Pression géostatique,  Pression interstitielle  Pression de gisement. 4.

Une pression de pore d'une formation est dite normale si le contenu des pores est :

 Uniquement du gaz et si la formation est en communication avec la surface,  Uniquement de l'eau et si la formation est en communication avec la surface,  Des hydrocarbures et si la formation n'est pas en communication avec la surface,  Un fluide quelconque et si la formation n'est pas en communication avec la surface. 5.

Sauf effet de topographie, la densité de la boue (densité d'équilibre) nécessaire pour traverser une formation à pression de pore normale sera comprise entre :

 0.85 et 0.95,  0.95 et 1.00,  1.05 et 1.20,  1.25 et 1.35. 6.

L'altitude du plancher de forage est plus basse que l'altitude du point d'émergence une formation à pression normale contenant une eau de densité 1.06. Pour traverser cette couche à l'équilibre, il sera nécessaire d'utiliser une boue de densité :

 Supérieure à 1.06 pour ne pas avoir de venues,  1.06 car ce qui importe est la densité du fluide contenu dans la formation,  Inférieure à 1.06 pour ne pas avoir de pertes. 7.

L'existence d'une pression de pore anormale dans une formation nécessite la présence d'une barrière de perméabilité pour stopper le mouvement des fluides et d'un système créateur de pression :

 Vrai,  Faux.

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8.

Les principales phénomènes créateurs d'anomalies de pression de pores sont :

 La sous-compaction et la transformation minéralogique tardive des argiles,  La présence de fluides, de densité plus faible que celle de l'eau de formation, dans les pores de la formation,

 La transformation de la matière organique en hydrocarbures et l'expansion thermique des fluides sous l'effet de la température,

 Les différences de salinité des eaux de formation et les phénomènes tectoniques,  Tous les points précédents peuvent être générateurs d'anomalies de pression de pores. 9.

La sous-compaction est considérée comme la cause principale des anomalies de pression de pore, elle concerne surtout :

 Les formations carbonatées,  Les formations gréseuses,  Les formations salifères,  Les formations argileuses. 10. La sous-compaction des argiles est principalement due à :

 Un taux de sédimentation faible lié à un bon drainage des fluides contenus dans le sédiment au cours de sa compaction,

 Un taux de sédimentation élevé lié à un mauvais drainage des fluides contenus dans le sédiment au cours de sa compaction,

 Un taux de sédimentation faible lié à un mauvais drainage des fluides contenus dans le sédiment au cours de sa compaction

 Un taux de sédimentation élevé lié à un bon drainage des fluides contenus dans le sédiment au cours de sa compaction

 Un gradient géothermique élevé. 11. Dans quel type de formations a-t-on le plus de risques de rencontrer des formations à pression de pores anormalement élevée :

 Formations géologiques récentes formées de dépôts sédimentaires de forte épaisseur (cas des zones deltaïques) avec alternance de couche perméables et imperméables,

 Formations géologiques anciennes fortement tectonisées,  Formations géologiques récentes formées de dépôts de sédiments de très faible épaisseur,  Formations géologiques récentes formées de dépôts sédimentaires très perméables de forte épaisseur. 12. Le toit d'un réservoir à gaz est située à une profondeur de 1 500 m, la hauteur imprégnée de gaz est 300 m. Sous le gaz, la roche contient de l'eau de densité 1.04 à pression de pore normale. En considérant que la densité du gaz est 0.25, quelle est la densité de boue nécessaire pour équilibrer la pression du gaz au toit du réservoir :

 1.05,  1.21,  1.26,  1.31.

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13. Les données sont identiques à celles de la question 11, mais le point d'émergence de la couche piégeant le gaz est située à une altitude supérieure de 200 m à celle du plancher de forage. Quelle est la densité de boue nécessaire pour équilibrer la pression du gaz au toit du réservoir :

 1.05,  1.26,  1.34,  1.40.

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Correction pression de pores - Définitions et causes d'anomalies 1.

De fluides contenus dans la roche.

2.

Par les fluides piégés dans la roche quelle que soit la nature de ces fluides.

3.

Pression géostatique (qui correspond à la pression créée par les sédiments).

4.

Uniquement de l'eau et si la formation est en communication avec la surface.

5.

1.05 et 1.20. La valeur dépend de la salinité de l'eau de formation.

6.

Supérieure à 1.06 pour ne pas avoir de venues.

7.

Vrai.

8.

Tous les éléments précédents.

9.

Les formations argileuses.

10. Un taux de sédimentation élevé lié à un mauvais drainage des fluides contenus dans le sédiment au cours de sa compaction. 11. Formations géologiques récentes formées de dépôts sédimentaires de forte épaisseur (cas des zones deltaïques) avec alternance de couche perméables et imperméables. 12. La pression à l'interface eau - huile est : (1 500 + 300)  1.04 / 10.2 = 184 bar. La pression au toit du réservoir de gaz est 184 - 300  0.25 / 10.2 = 177 bar. La densité de la boue est : 177  10.2 / 1500 = 1.21 13. La pression à l'interface eau - huile est : (1 500 + 300 + 200)  1.04 / 10.2 = 204 bar. La pression au toit du réservoir de gaz est 204 - 300  0.25 / 10.2 = 197 bar. La densité de la boue est : 197  10.2 / 1500 = 1.34

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Pression de pores - Détection des anomalies 1.

A partir de la sismique, il est possible de mettre en évidence des zones sous-compactées :

 Non car la propagation des ondes sismiques dans ces zones n'est pas modifiée,  Oui car la propagation des ondes sismiques dans ces zones peut être fortement modifiée. 2.

Il faut faire attention lorsque l'on traverse des formations salifères car, malgré de faible épaisseur, ce sont de très bonnes barrières de perméabilité et des régimes de pression très différents peuvent exister de part et d'autre :

 Vrai,  Faux. 3.

Dans le cas où il existe une zone de transition au dessus d'une formation à pression anormalement élevée, la pression de pore :

 Augmente progressivement dans cette zone de transition,  Augmente brutalement à l'entrée de la zone de transition,  Diminue légèrement à l'entrée puis augmente progressivement,  Augmente uniquement lorsque l'on arrive dans la formation à pression anormale. 4.

La densité des argiles dans une formation sous-compactée est :

 La même que dans une formation normalement compactée,  Plus élevée,  Plus faible. 5.

La porosité d'une formation sous-compactée est :

 La même que dans une formation normalement compactée,  Plus élevée,  Plus faible. 6.

Donc toutes les mesures influencées par la valeur de la porosité d'une formation vont pouvoir servir à détecter une anomalie de pression de pore :

 Vrai,  Faux. 7.

La pression différentielle est :

 La différence entre la pression exercée par la boue de forage en face d'une formation et la pression de fracturation de cette formation,

 La différence entre la pression exercée par la boue de forage en face d'une formation et la pression de pore de cette formation,

 La différence entre la pression exercée par la boue de forage en face d'une formation et la pression de début d'injection dans cette formation,

 La différence entre la pression exercée par la boue de forage en face d'une formation et la pression géostatique de cette formation.

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8.

La vitesse d'avancement d'un outil de forage (ROP) :

 Diminue lorsque la pression différentielle augmente,  Diminue lorsque la pression différentielle diminue,  N'est pas influencée par la pression différentielle. 9.

En cours de forage dans une formation argileuse, tous les paramètres (WOB, RPM, débit, etc.) étant maintenus constants, le driller constate une augmentation progressive de la vitesse d'avancement. L'explication la plus probable de cette augmentation du ROP est :

 Il y a moins de frottements entre la surface et le fond, ce qui entraîne une meilleure transmission du poids sur l'outil,

 La pression différentielle au fond diminue et le risque de perte du contrôle primaire augmente,  La pression différentielle au fond diminue et le risque de collage est maximum,  L'outil est en train de s'orienter progressivement dans la direction de la contrainte principale la plus faible. 10. Le "d " exponent sert à :

 Evaluer l'usure de l'outil et à décider de sa remontée,  Déterminer le type d'outil le mieux adapter à la formation à forer,  Déterminer, par le calcul, la pression de fracturation de la formation forée,  Mettre en évidence un changement de la compaction de la roche et de la pression différentielle . 11. Lorsque l'on suit l'évolution du "d" exponent :

 Toutes les valeurs calculées doivent être prises en compte quelle que soit la nature lithologique de la formation forée,

 Uniquement les valeurs calculées dans les formations gréseuses doivent être prise en compte,  Uniquement les valeurs calculées dans les formations poreuses perméables doivent être prise en compte,

 Uniquement les valeurs calculées dans les formations argileuses doivent être prise en compte. 12. Le calcul du "d" exponent ne fait pas intervenir :

 La vitesse d'avancement,  La vitesse de rotation,  Le poids sur l'outil,  Le débit de circulation,  Le diamètre de l'outil. 13. A partir de la valeur du "d" exponent, il est possible d'estimer la valeur de la pression de pore :

 Vrai,  Faux. 14. La valeur du "d" exponent à l'approche d'une zone à pression de pore anormalement élevée a tendance à :

 Augmenter brutalement,  Diminuer progressivement,  Augmenter brutalement puis à diminuer,  Diminuer brutalement puis à rester constante.

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15. L'augmentation du couple de rotation peut être un signe d'approche et / ou d'entrée dans une zone à pression de pore anormalement élevée :

 Vrai,  Faux. 16. A l'approche d'une zone à pression de pore anormalement élevée contenant du gaz :

 Le pourcentage du fond gazeux et le rapport C2 / C1 diminuent,  Le pourcentage du fond gazeux augmente et le rapport C2 / C1 diminue,  Le pourcentage du fond gazeux diminue et le rapport C2 / C1 augmente,  Le pourcentage du fond gazeux et le rapport C2 / C1 augmentent. 17. Si l'on traverse une couche contenant du gaz avec une pression différentielle positive :

 La couche va se mettre à débiter légèrement et la quantité de gaz dans la boue va progressivement augmenter,

 Il est normal d'avoir du gaz dans la boue (gaz libéré de la roche forée),  On peut s'attendre à avoir une grande quantité de gaz dans la boue mais cela ne pose pas de problème puisque la pression différentielle restera positive,

 Il est près peu probable d'avoir du gaz dans la boue car le filtrat repousse le gaz dans la formation. 18. A l'approche d'une zone à pression de pore anormalement élevée, la forme et la quantité de cuttings :

 Peuvent être modifiées car elles dépendent de la pression différentielle dans le puits,  Sont uniquement influencées par le type d'outil utilisé et ne seront pas modifiées,  Dépendent uniquement du type de boue utilisé et ne sont pas des indicateurs de la valeur de la pression différentielle. 19. La composition minéralogique d'une argile peut être un indicateur de la compaction de la formation :

 Vrai,  Faux. 20. Le RFT (Repeat Formation Tester) sert à :

 Mesurer la porosité d'une formation donc permet de mettre en évidence une zone à pression anormale,

 Prendre des échantillons de fluide de formation et à mesurer la pression de pore, mais cet outil n'a pas d'intérêt pour la détection d'anomalies,

 Mesurer la température de la formation à plusieurs intervalles de temps, ce qui permet de mettre en évidence des variations du gradient géothermique,

 Prendre des échantillons de la roche, ce qui permet de détecter l'approche d'une zone souscompactée. 21. Comment varie le gradient de température à l'approche d'une formation sous-compactée :

 Il diminue avant d'entrer dans la formation puis augmente d'une quantité anormalement élevée lorsque l'on se trouve dans la formation,

 Il n'est pas influencé par la présence d'une formation sous-compactée,  Il augmente avant d'entrer dans la formation puis diminue lorsque l'on se trouve dans la formation  Il diminue fortement lorsque l'on rentre dans la formation sous-compactée.

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22. A l'entrée d'une formation sous-compactée, la résistivité électrique de la formation a tendance à :

 Diminuer,  Augmenter,  Ne pas varier. 23. La mesure de la résistivité électrique de la formation est un bon moyen pour détecter la sous-compaction, mais cette mesure ne peut être faite qu'en forage à la boue à l'eau :

 Vrai,  Faux. 24. A l'entrée d'une formation sous-compactée, la valeur donnée par l'outil de densité (mesure de la densité de la formation) a tendance à :

 Diminuer,  Augmenter  Ne pas varier. 25. A l'entrée d'une formation sous-compactée, la valeur donnée par le Sonique (mesure du temps de transit du son) a tendance à :

 Diminuer,  Augmenter  Ne pas varier. 26. A l'entrée d'une formation sous-compactée, la valeur donnée par le Neutron (mesure de la porosité de la formation) a tendance à :

 Diminuer,  Augmenter  Ne pas varier. 27. A l'entrée d'une formation sous-compactée, la valeur donnée par le Gamma Ray (mesure de la radioactivité naturelle de la formation) a tendance à :

 Diminuer,  Augmenter  Ne pas varier. 28. Les informations données par les outils de logging sont parmi les plus fiables :

 Les mesures obtenues sont exploitables quelle que soit la nature lithologique de la formation,  Mais à condition de prendre en compte uniquement les mesures effectuées dans des formations gréseuses,

 Mais à condition de prendre en compte uniquement les mesures effectuées dans des formations argileuses,

 Mais à condition de prendre en compte uniquement les mesures effectuées dans des formations carbonatées.

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Correction pression de pores - Détection des anomalies 1.

Oui car la propagation des ondes sismiques dans ces zones peut être fortement modifiée.

2.

Vrai.

3.

Augmente progressivement dans cette zone de transition.

4.

Plus faible.

5.

Plus élevée.

6.

Vrai.

7.

La différence entre la pression exercée par la boue de forage en face d'une formation et la pression de pore de cette formation.

8.

Diminue lorsque la pression différentielle augmente.

9.

La pression différentielle au fond diminue et le risque de perte du contrôle primaire augmente.

10. Mettre en évidence un changement de la compaction de la roche et de la pression différentielle. 11. Uniquement les valeurs calculées dans les formations argileuses doivent être prise en compte. 12. Le débit de circulation. 13. Vrai. 14. Diminuer progressivement. 15. Vrai. 16. Le pourcentage du fond gazeux et le rapport C2 / C1 augmentent. 17. Il est normal d'avoir du gaz dans la boue (gaz libéré de la roche forée). 18. Peuvent être modifiées car elles dépendent de la pression différentielle dans le puits. 19. Vrai. 20. Prendre des échantillons de fluide de formation et à mesurer la pression de pore, mais cet outil n'a pas d'intérêt pour la détection d'anomalies (car les mesures sont faites après avoir foré). 21. Il diminue avant d'entrer dans la formation puis augmente lorsque l'on se trouve dans la formation. 22. Diminuer. 23. Faux. Avec une boue à l'huile, on utilise les outils d'induction qui permettent aussi de déterminer la résistance électrique de la formation. 24. Diminuer. 25. Augmenter. 26. Augmenter. 27. Diminuer. 28. Mais à condition de prendre en compte uniquement les mesures effectuées dans des formations argileuses.

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Pression de fracturation, L.O.T, Padm, Résistance de l'ouvrage. 1.

La pression géostatique est :

 La pression exercée par les fluides contenus dans les pores de la roche,  La pression exercée par les sédiments (partie solide et fluide) sus - jacents,  La pression exercée par la partie solide (matrice) des sédiments sus- jacents,  la pression produite sur la roche par le poids appliqué sur l’outil. 2.

Onshore, la pression géostatique à 3 000 m de profondeur est de l'ordre de :

 400 bar,  500 bar,  600 bar,  700 bar. 3.

Trois contraintes principales (perpendiculaires entre elles) s’appliquent en tout point du sous – sol, la contrainte verticale qui correspond à la pression géostatique au point considéré est en général :

 Beaucoup plus élevée que les 2 autres contraintes (environ 2 fois plus),  Beaucoup plus faible que les 2 autres contraintes (environ 2 fois moins),  De l’ordre de 30 % plus élevée que les 2 autres,  De l’ordre de 30 % plus faible que les 2 autres. 4.

Les fractures induites par une fracturation hydraulique se propagent dans un plan :

 Perpendiculaire à la contrainte principale la plus faible,  Perpendiculaire à la contrainte principale la plus forte,  Quelconque, la valeur respective des contraintes n’influence pas la direction des fractures,  Toujours horizontal. 5.

Donc les fractures ont tendance à se propager dans un plan :

 Quelconque, ce qui ne permet pas de prédire quels sont les risques induits par une fracturation,  Vertical entraînant un risque de communication avec la surface,  Horizontal, ce qui ne pose pas de problème de communication entre couches. 6.

La pression de fracturation est influencée par :

 La valeur des contraintes au point considéré,  La direction du puits (inclinaison et azimut) par rapport aux contraintes,  Les caractéristiques de la roche (perméabilité, résistance à la traction, etc.),  Les 3 points précédents.

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7.

La pression de fracturation est influencée par la température de la roche, sa valeur :

 Augmente avec la température (de l’ordre de quelques bar par °C),  Diminue avec la température (de l’ordre de quelques bar par °C),  N’est pas modifiée par la température. 8.

Le point le plus fragile d’un découvert se situe en général au niveau du sabot du dernier casing parce qu’en ce point :

 La température est la plus faible,  Le gradient de pression géostatique est le plus faible,  Le gradient de pression géostatique est le plus élevé,  La roche a été fragilisée par la descente du casing et par la cimentation. 9.

Avant de faire un Leak Off Test, il faut circuler pour conditionner et homogénéiser la boue pour :

 Mesurer avec précision les pertes de charge dans le puits,  Connaître avec le plus de précision possible la densité de la boue et la pression hydrostatique exercée par la colonne de boue,

 Avoir un dépôt de cake suffisamment étanche en face de la formation nouvellement forée,  Mesurer avec précision la compressibilité de la boue. 10. Avant de faire un Leak Off Test, on réalise parfois un shoe (bond) test, cela a pour but de

 Tester l'étanchéité du casing hanger,  Tester l'étanchéité de l'anneau de cimentation (casing collar),  Vérifier la qualité de la cimentation au sabot et mesurer la compressibilité de la boue,  S'assurer du bon fonctionnement des équipements de surface utilisés pour faire le L.O.T. 11. Pour réaliser un Leak Off Test, il est préférable d’utiliser :

 Les pompes de forage avec le plus gros chemisage pour fournir un débit de pompage élevé et déterminer ainsi plus facilement la pression de début d’injection,

 Les pompes de cimentation pour fournir un débit de pompage suffisamment faible pour déterminer plus précisément la pression de début d’injection,

 Un moteur de fond pour faire abstraction des pertes de charge dans la garniture. 12. Lorsque l’on réalise un Leak Off Test, on constate d’abord une augmentation linéaire de la pression en tête de puits, puis une inflexion. Le point d’inflexion indique :

 Un changement de la compressibilité de la boue dû à la pression,  Une diminution des pertes de charge dans l’espace annulaire,  Le début d’injection de la boue dans la formation,  La fracturation de la roche.

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13. Au cours du Leak Off Test, on lit en surface une pression de début d’injection de 120 bar. Le puits est rempli d’une boue de densité 1.20 et la cote verticale du sabot est de 1528 m. Quelle est la valeur de la pression de début d’injection au sabot :

 120 bar,  180 bar,  299 bar,  480 bar. 14. En forage on parle de pression de fracturation. Que représente en général cette valeur :

 C’est la valeur à laquelle les fractures s’ouvrent,  C’est la valeur à laquelle les fractures se propagent dans la formation ou dans le ciment,  A la consolidation de la roche sous l'effet de la pression différentielle,  C’est la valeur à partir de laquelle il y a injection de la boue dans la formation ou dans le ciment. 15. On constate en général que la valeur de la pression d’injection augmente au cours du temps, ceci est dû principalement :

 Au colmatage de la roche au niveau du sabot par la boue de forage,  A l’augmentation de la température de la roche au niveau du sabot,  A l’amélioration des caractéristiques du ciment au sabot.  Aux 2 premiers points. 16. En général, la pression nécessaire pour ouvrir des fractures dans une formation pour la première fois est :

 Plus élevée que celle nécessaire pour les fois suivantes,  Plus faible que celle nécessaire pour les fois suivantes,  La même que celle nécessaire pour les fois suivantes. 17. Un F.I.T (formation integrity test) permet de :

 Mesurer la pression de pore de la formation et de collecter des échantillons de fluide,  Déterminer la vrai pression de fracturation de la formation,  Déterminer la pression de début d'injection dans le formation,  Vérifier que le puits est étanche (pas d'injection dans la formation) à une pression donnée,  Déterminer la diminution de la résistance de la roche après fracturation. 18. La fracturation est en fait étroitement liée à la perméabilité de la formation. Lorsque la perméabilité est très élevée, il y a filtration. Par contre, lorsque la perméabilité est faible, il y a fracturation :

 Vrai,  Faux.

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19. On suppose que le sabot est le point le plus fragile du découvert. Pour une densité de boue d donnée remplissant la partie tubée du puits, lorsque la pression en tête de l’annulaire est égale à la Padm calculée pour cette densité de boue, cela veut dire que :

 La pression au sabot est égale à la pression de fracturation réelle de la couche sous le sabot,  La pression au sabot est égale à la pression de début d’injection de la couche sous le sabot,  La pression au fond du puits est égale à la pression de début d’injection de la couche se trouvant au fond du puits,

20. On suppose que le sabot est le point le plus fragile du découvert. Puits fermé, la comparaison de la pression en tête d’annulaire et de la Padm calculée pour une densité de boue d permet d’estimer la marge de sécurité dont on dispose au sabot lorsque la partie tubée contient :

 Un mélange homogène de boue de densité d et de gaz,  Une bulle de gaz individualisée et une boue de densité d,  Uniquement un fluide homogène de densité d,  Un fluide de densité quelconque. 21. Pour une profondeur de sabot donnée, la Padm est :

 D’autant plus faible que la densité de la boue dans la parie tubée est faible,  D’autant plus faible que la densité de la boue dans la partie tubée est élevée,  D’autant plus élevée que la densité de la boue dans le découvert est faible,  D’autant plus élevée que la densité de la boue dans le découvert est élevée. 22. A densité de boue égale, en général la Padm sera d’autant plus élevée que la cote du sabot est profonde :

 Vrai,  Faux. 23. Si le sabot n'est pas le point le plus fragile du découvert :

 Il faudra recalculer la Padm en se servant des données du point fragile,  La Padm déterminée au sabot reste valable puisque le sabot est situé au dessus,  Il faudra utiliser la Padm définie coté tige car il n'est pas possible de faire le calcul coté annulaire, 24. Si le sabot n'est pas le point le plus fragile du découvert, la nouvelle Padm définie avec une boue de densité d permet d'estimer la marge de sécurité dont on dispose :

 Au sabot, la partie tubée étant remplie de boue de densité d,  Au point le plus fragile, la partie tubée étant rempli de boue de densité d,  Au point le plus fragile, la partie découvert au-dessus du point fragile étant pleine de gaz et la partie tubée pleine de boue de densité d,

 Au point le plus fragile, le puits au-dessus du point fragile étant plein de boue de densité d.

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25. La Padm est de 120 bar avec d’une boue de densité 1.20. La cote verticale du sabot est 2 884 m. Quelle est la valeur de la Padm avec une boue de densité 1.40 :

 139 bar,  108 bar,  63 bar,  56 bar. 26. Avec les données de la question précédente, quelle est la valeur de la « pression de fracturation » :

 339 bar,  396 bar,  459 bar,  515 bar. 27. Avec les données de la question précédente, quelle est la valeur de la densité de fracturation » :

 1.35,  1.52,  1.62,  1.82. 28. Avec les données de la question 27, si l’on rempli le puits avec une boue de densité 1.74 , que va t’il se passer théoriquement :

 Il ne se passera rien, car la densité de la boue est inférieure à la densité de fracturation,  Le puits va totalement se vider car il y a fracturation produisant des pertes totales,  Le niveau de boue dans le puits va descendre et se stabiliser à une profondeur de 2690 m,  Le niveau de boue dans le puits va descendre et se stabiliser à une profondeur de l'ordre de 200 m. 29. A 2 750 m en forage avec une boue de densité 1.55, on constate des pertes. En statique le niveau se stabilise à une profondeur de 10 m sous la table de rotation. On décide alors de descendre la densité à 1.45. Quelle est la valeur de la Padm avec cette nouvelle densité sachant que le sabot est à 2 400 m (profondeur verticale) et que la pression de début d'injection déterminée au cours du L.O.T avec une boue de densité 1.20 est de 135 bar :

 58 bar,  43 bar,  31 bar,  25 bar  0 bar.

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30. Le gain admissible indique :

 Le volume de gaz dans les conditions de surface que l'on peut évacuer avec le dégazeur vertical (mud-gas separator) sans problème,

 Le volume maximum de venue que l'on peut prendre sans risque de dépasser la résistance de l'ouvrage en circulant la venue quelle que soit la pression maintenue au fond du puits,

 Le volume maximum de venue que l'on peut prendre sans risque de dépasser la résistance de l'ouvrage si la pression de fond est maintenue constante pendant le contrôle de la venue.

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Correction pression de fracturation, L.O.T, Padm, résistance de l'ouvrage. 1.

La pression exercée par les sédiments (partie solide et fluide) sus - jacents.

2.

600 bar.

3.

De l’ordre de 30 % plus élevée que les 2 autres.

4.

Perpendiculaire à la contrainte principale la plus faible.

5.

Vertical entraînant un risque de communication avec la surface.

6.

La valeur des contraintes au point considéré, la direction du puits (inclinaison et azimut) par rapport aux contraintes en place et les caractéristiques de la roche (perméabilité, résistance à la traction, etc.).

7.

Augmente avec la température (de l’ordre de quelques bar par °C).

8.

Le gradient de pression géostatique est le plus faible.

9.

Connaître avec le plus de précision possible la densité de la boue et la pression hydrostatique exercée par la colonne de boue.

10. Vérifier la qualité de la cimentation au sabot et mesurer la compressibilité de la boue. 11. Les pompes de cimentation pour fournir un débit de pompage suffisamment faible (de l'ordre de 40 à 80 l / min) pour déterminer plus précisément la pression de début d’injection. 12. Le début d’injection de la boue dans la formation. 13. 120 + 1 528  1.20 / 10.2 = 299 bar 14. C’est la valeur à partir de laquelle il y a injection de la boue dans la formation ou dans le ciment. 15. Au colmatage de la roche au niveau du sabot par la boue de forage et à l’augmentation de la température de la roche au niveau du sabot due à l'approfondissement du puits. 16. Plus élevée que celle nécessaire pour les fois suivantes. La première fois, il est nécessaire de produire une traction (ce qui implique d'exercer une pression supplémentaire) sur la roche pour séparer les grains et ouvrir les fractures. 17. Vérifier que le puits est étanche (pas d'injection dans la formation ) à une pression donnée. 18. Vrai. 19. La pression au sabot est égale à la pression de début d’injection de la couche sous le sabot. 20. Uniquement un fluide homogène de densité d. 21. D’autant plus faible que la densité de la boue dans la partie tubée est élevée. 22. Vrai. 23. Il faudra recalculer la Padm en se servant des données du point fragile. 24. Au point le plus fragile, le puits au-dessus du point fragile étant plein de boue de densité d. 25. La Padm avec une boue de densité 1.40 est 120 - 2 884  (1.40 - 1.20) / 10.2 = 63 bar. 26. La Pfrac est de 120 + 2 884  1.20 / 10.2 = 459 bar. 27. 459  10.2 / 2 884 = 1.62 28. La pression de début d'injection est de 459 bar. La hauteur maximum d'une colonne de boue de densité 1.74 est de 459  10.2 / 1.74 = 2 690 m. Le sabot est à une profondeur de 2 884 m. Le niveau de la boue va descendre et se stabiliser à une profondeur de l'ordre de 200 m sous la table de rotation.

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29. La pression de début d'injection à 2 750 m est : (2 750 - 10)  1.55 / 10.2 = 416 bar. La Padm avec une boue de densité 1.45 est : 416 - 2 750  1.45 / 10.2 = 25 bar. 30. Le volume maximum de venue que l'on peut prendre sans risque de dépasser la résistance de l'ouvrage si la pression de fond est maintenue constante pendant le contrôle de la venue. La définition suppose que la venue sera circulée en maintenant la pression de fond constante et au moins égale à la pression de pores du réservoir.

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Généralités sur les méthodes de contrôle d'une venue en cours de forage 1.

Les méthodes que l'on utiliser pour contrôler une venue consistent à maintenir :

 La pression au sabot constante et inférieure à la pression de "fracturation" pendant toute la durée du contrôle,  La pression en tête de l'annulaire inférieure à la Padm calculée avec la densité de la boue se trouvant dans l'espace annulaire,

 La pression de fond constante et au moins égale à la pression de pore de la formation pendant toute la durée du contrôle à l'aide de la duse du manifold en circulant à débit constant,

 La pression de fond constante pendant toute la durée du contrôle en ajustant la valeur du débit de circulation avec la duse du manifold. 2.

Pendant la période d'attente (si elle existe) avant le démarrage de la circulation, si les pressions augmentent en tête de puits, il est préférable de :

 Purger pour maintenir la pression en tête de l'annulaire inférieure à la Padm,  Purger pour maintenir la pression en tête de tiges constante et légèrement supérieure à Pt1 si la garniture n'est pas équipée d'une soupape étanche, sinon il faut utiliser la méthode volumétrique,

 Purger pour maintenir la pression en tête de l'annulaire constante et légèrement supérieure à Pa1,  Calculer la pression en tête d'annulaire à ne pas dépasser de sorte qu'il n'y ait pas de risques de fracturation au sabot et maintenir la Pa sous cette valeur. 3.

Une venue sera circulée à débit réduit. Quelle sont les critères qui vont influencer le choix du débit :

 Les caractéristiques du dégazeur atmosphérique,  Les compétences de l'opérateur à la duse,  La capacité de barytage et la valeur de Pt1,  Les capacités des pompes (pression de refoulement, débit possible, etc.),  Tous les critères précédents. 4.

Les pertes de charge à débit réduit doivent être mesurées :

 Au début de chaque poste et à l'approche de zones réservoirs,  Lorsque l'on modifie les caractéristiques (densité, viscosité, etc.) de la boue,  Lorsque l'on modifie la garniture de forage (BHA, dusage de l'outil, etc.),  Dans tous les cas précédents. 5.

Les pertes de charge doivent être enregistrées à plusieurs débits de circulation et avec chaque pompe :

 Vrai,  Faux. 6.

La lecture de la valeur des pertes de charge à débit réduit doit être faite sur :

 Le manomètre situé à la sortie des pompes,  Le manomètre habituellement utilisé par le chef de poste pendant le forage,  Les manomètres situés sur les panneaux de commande des duses et le manomètre situé sur le manifold indiquant la valeur de la pression de refoulement.

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7.

Si l'on démarre la circulation de la venue peu de temps après la stabilisation des pressions en tête, pour maintenir la pression de fond constante et égale à la pression de pore de la formation qui a débité, il suffit de :

 Accélérer progressivement la pompe jusqu'à la vitesse prévue tout en maintenant la pression en tête de tiges constante et égale à PR1,

 Accélérer progressivement la pompe jusqu'à la vitesse prévue tout en maintenant la pression en tête de tiges constante et égale à Pt1,

 Accélérer progressivement la pompe jusqu'à la vitesse prévue tout en maintenant la pression en tête de l'annulaire constante et égale à PR1,

 Accélérer progressivement la pompe jusqu'à la vitesse prévue tout en maintenant la pression en tête de l'annulaire constante et égale à Pa1. 8.

Lorsque l'on pompe à débit réduit constant la boue de densité initiale d1, pour maintenir la pression de fond constante, il suffit de maintenir :

 La pression de tête de tiges constante et égale à PR1 = (Pt1 + Pc1) avec Pc1 = Pertes de charge à l'intérieur de la garniture de forage.

 La pression en tête de l'espace annulaire constante et égale à PR1,  La pression de refoulement constante et égale à Pa1,  La pression de refoulement constante et égale à (Pc1 + Pa1). 9.

Si la valeur de la pression de refoulement donnée par le circuit est différente de la valeur calculée, il faut :

 Ajuster la vitesse de la pompe pour obtenir la pression de refoulement égale à PR1,  Continuer la circulation avec la valeur donnée par le circuit,  Ajuster la duse pour avoir la pression de refoulement égale à PR1,  Arrêter la circulation car il y a un problème dans le circuit. 10. Lorsque la boue de densité requise dr remonte dans l'espace annulaire, pour maintenir la pression de fond constante, il suffit de maintenir :

 La pression de tête de tiges constante et égale à PR1,  La pression en tête de l'espace annulaire constante et égale à PRr,  La pression en tête de tiges constante et égale à PRr,  La pression en tête de l'espace annulaire constante et égale à Pa1. 11. La pression de refoulement pendant la descente de la boue lourde dans la garniture ne suit pas la ligne droite PR1 - PRr. Quelle relation faut-il utiliser pour déterminer la valeur correcte de la pression de refoulement PR à appliquer pour avoir la pression de fond égale à la pression de formation : PHi = Pression hydrostatique produite par la colonne de fluide dans la garniture, PHea = Pression hydrostatique produite par la colonne de fluide dans l'espace annulaire, Pc1 = Pertes de charge à l'intérieur de la garniture de forage.

 PR = (PG - PHi) + Pc1,  PR = (PG - PHi) + Pt1,  PR = (PG - PHea) + Pc1,  PR = (PG - PHi) - Pc1.

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12. La pression de refoulement à appliquer s'éloignera d'autant plus de la ligne PR1 - PRr que :

 Le débit de circulation est élevé,  Il y a des changements de diamètre à l'intérieur de la garniture,  Le puits est dévié,  La différence de densité entre la boue requise et la boue initiale est importante,  Tous les points précédents vont intervenir. 13. Le suivi de la diminution de la pression de refoulement pendant la descente de la boue de densité requise dr dans la garniture doit commencer :

 Dès la boue de densité dr sort de la pompe,  Lorsque la boue de densité dr arrive au niveau du stand pipe,  Lorsque la boue de densité dr arrive au niveau de la table de rotation,  Lorsque la boue de densité dr arrive au niveau de l'outil. 14. Dans un puits faiblement dévié (30°), si l'on suit la ligne (PR1 - PRr) pendant la descente de la boue lourde dans la garniture, la pression de fond sera :

 Plus faible que la pression de pore de la formation et le puits va continuer de débiter pendant tout le contrôle,

 Plus élevé, mais relativement proche de la pression de pore de la formation, donc il faut éviter de prendre une marge de sécurité trop importante pendant cette phase du contrôle,

 Beaucoup plus élevée que la pression de pore de la formation, ce qui augmente sérieusement le risque de fracturation,

 La déviation du puits n'a pas d'effet sur la valeur de la pression de refoulement à appliquer dans ce cas. 15. Pendant la remontée de l'effluent dans l'annulaire, la pression en tête de l'annulaire :

 Ne va pas varie si l'on a à faire à une venue de liquide ne contenant pas de gaz dissous,  Va augmenter de plus en plus rapidement au fur et à mesure que l'effluent s'approche de la surface si c'est du gaz libre,

 Ne va pas varier tant que le mélange boue-gaz dissous se trouve au dessus de sa pression de bulle, puis va commencer à augmenter dès que le mélange passe sous sa pression de bulle,

 Toutes les propositions précédentes sont correctes. 16. Pendant l'évacuation de l'effluent du puits, la pression en tête de l'annulaire va :

 Rester constante,  Diminuer,  Augmenter. 17. Comment évolue le niveau des bassins pendant la circulation d'une venue :

 De la même façon que la pression en tête de l'annulaire,  De la même façon que la pression en tête de tiges,  Il reste constant pendant la remontée de l'effluent dans l'annulaire, puis diminue pendant l'évacuation,

 Il augmente pendant la remontée de l'effluent dans l'annulaire, puis reste constant pendant l'évacuation.

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18. Si pendant la circulation, il est nécessaire d'arrêter la circulation. Pour maintenir la pression de fond constante et égale à la pression de pore de la formation qui a débité, il suffit de :

 Ralentir progressivement la pompe jusqu'à l'arrêt tout en maintenant la pression en tête de tiges constante et égale à PR1,

 Ralentir progressivement la pompe jusqu'à l'arrêt tout en maintenant la pression en tête de tiges constante et égale à Pt1,

 Ralentir progressivement la pompe jusqu'à l'arrêt tout en maintenant la pression en tête de l'annulaire constante et égale à Pa1,

 Ralentir progressivement la pompe jusqu'à l'arrêt tout en maintenant la pression en tête de l'annulaire constante (pression que l'on avait en tête d'annulaire juste avant l'arrêt de la pompe avec la pression de refoulement correcte). 19. Si la circulation est arrêtée avec un effluent gazeux dans l'annulaire, pour maintenir la pression de fond à une valeur légèrement supérieure à la pression de pore de la formation cause de la venue, il suffit de :

 Purger pour maintenir la pression en tête de l'annulaire inférieure à la Padm,  Purger pour maintenir la pression en tête de tiges constante et légèrement supérieure à Pt1 si la garniture n'est pas équipée d'une soupape étanche, sinon il faut utiliser la méthode volumétrique,

 Purger pour maintenir la pression en tête de l'annulaire constante,  Calculer la pression en tête d'annulaire à ne pas dépasser de sorte qu'il n'y ait pas de risques de "fracturation" au sabot et maintenir la Pa sous cette valeur. 20. Si pendant l'évacuation du gaz, la capacité du dégazeur atmosphérique est dépassée, il faut :

 Fermer un peu la duse pour réduire le débit de gaz ,  By-passer le dégazeur atmosphérique et se servir uniquement du dégazeur "sous vide",  Ralentir la pompe pour réduire le débit de circulation,  By-passer la duse et évacuer le gaz par la ligne de purge (bleed off ou emergency line) du choke manifold. 21. Si pendant la circulation, il est décidé de changer le débit de circulation. Pour maintenir la pression de fond constante et égale à la pression de pore de la formation qui a débité, il suffit de :

 Maintenir la pression en tête de tiges constante pendant que l'on modifie la vitesse de la pompe,  Maintenir la pression en tête de l'annulaire constante pendant que l'on modifie la vitesse de la pompe,

 D'abord arrêter la circulation, puis redémarrer avec la nouvelle pression de refoulement,  Uniquement changer la vitesse de la pompe, les pressions s'ajusteront toutes seules aux bonnes valeurs. 22. Pendant la circulation et l'évacuation d'une venue de gaz avec la driller's method, on sera amené à :

 Ouvrir progressivement la duse au fur et à mesure que l'effluent se rapproche de la surface, à la refermer un peu lorsque le gaz arrive en surface et la réouvrir à la fin de l'évacuation,

 Ouvrir progressivement la duse jusqu'à l'évacuation totale du gaz, puis à la refermer pendant le reste de la circulation,

 Fermer progressivement la duse au fur et à mesure que l'effluent se rapproche de la surface, à l'ouvrir un peu lorsque le gaz arrive en surface et à la refermer pendant l'évacuation,

 Ouvrir progressivement la duse lorsque le gaz remonte dans le découvert, à la refermer à l'approche de la surface, à l'ouvrir lorsque le gaz arrive en surface puis à la refermer pendant l'évacuation.

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23. Entre le moment où l'on actionne la duse et le moment où la pression varie en tête des tiges, il se passe un certain temps. Ce temps :

 Est supérieur à 10 secondes quelque soit la profondeur du puits,  Est de l'ordre de quelques secondes (4-5 secondes ) par km forés,  Varie suivant l'inclinaison du puits, le temps est beaucoup plus long dans un puits horizontal que dans un puits vertical,

 Est inférieur à 5 secondes quelque soit la profondeur du puits. 24. A la fin de l'évacuation de l'effluent avec la driller's method, on arrête la circulation et on observe les pressions suivantes : Pt = 45 bar et Pa = 50 bar. Les pressions stabilisées étaient Pt1 = 40 bar et Pa1 = 60 bar. Que peut-on déduire de cette observation :

 L'annulaire ne contient plus d'effluent et on applique actuellement une surpression de 10 bar sur le fond,

 L'annulaire ne contient plus d'effluent et on applique actuellement une surpression de 5 bar sur le fond,

 L'annulaire contient encore de l'effluent car Pt et Pa ne sont pas égales et on applique une surpression de 10 bar sur le fond,

 L'annulaire contient encore de l'effluent car Pt et Pa ne sont pas égales et on applique une surpression de 5 bar sur le fond. 25. Que doit faire le chef de poste pendant la circulation d'une venue :

 S'assurer que la pompe fournit le bon débit,  Enregistrer à intervalle régulier les pressions en tête de puits,  Informer le superviseur régulièrement,  Suivre l'évolution du niveau des bacs à boue,  Tous les points précédents. 26. En fin de contrôle, après s'être assurer du retour de la boue de densité requise dr en surface, il est recommandé :

 D'arrêter la circulation en fermant la duse et d'observer les pressions en tête,  De continuer de circuler sous duse pendant un cycle complet,  D'arrêter la circulation en ouvrant progressivement la duse puisque le puits est plein d'une boue de densité suffisante, 27. A la fin du contrôle (puits rempli de boue de densité requise), on observe les pressions suivantes : Pt = 8 bar et Pa = 8 bar. Que peut-on dire :

 Il reste encore de l'effluent dans l'annulaire,  Soit la densité dr n'est pas suffisante, soit il y a de la pression piégée dans le puits,  C'est forcement à cause la densité dr qui est trop faible,  La duse du manifold s'est légèrement bouchée pendant la circulation et elle piège de la pression dans le circuit.

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28. Dans la situation précédente, pour savoir ce qu'il en est, il suffit de purger la pression jusqu'à 0. A partir de là :

 Si les deux pressions remontent à 8 bar, cela implique que la densité dr est insuffisante, il faut reprendre le contrôle avec une densité de boue plus élevée,

 Si la pression reste à 0 sur les deux manomètres, cela implique que la densité dr est correcte et que le contrôle est terminé,

 Si la pression reste à 0 sur les deux manomètres, il faut reprendre la circulation car la densité de la boue n'est pas suffisante,

 Si uniquement la pression en tête de tige remonte à 8 bar, cela indique que l'annulaire contient toujours de l'effluent,

 Les deux premières propositions sont correctes.

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Correction généralités sur les méthodes de contrôle en cours de forage 1.

La pression de fond constante et au moins égale à la pression de pore de la formation pendant toute la durée du contrôle à l'aide de la duse du manifold en circulant à débit constant.

2.

Purger pour maintenir la pression en tête de tiges constante et légèrement supérieure à Pt1 si la garniture n'est pas équipée d'une soupape étanche, sinon il faut utiliser la méthode volumétrique.

3.

Les caractéristiques du dégazeur atmosphérique, les compétences de l'opérateur à la duse, la capacité de barytage et la valeur de Pt1, la capacité des pompes (pression de refoulement, débit possible, etc.).

4.

Au début de chaque poste et à l'approche de zones réservoirs, lorsque l'on modifie les caractéristiques (densité, viscosité, etc.) de la boue, et lorsque l'on modifie la garniture de forage (BHA, dusage de l'outil, etc.).

5.

Vrai. Au moins à 2 débits sur chaque pompe.

6.

Les manomètres que l'on utilisera pendant la circulation de la venue (manomètres du panneau de commande des duses).

7.

Accélérer progressivement la pompe jusqu'à la vitesse prévue tout en maintenant la pression en tête de l'annulaire constante et égale à Pa1.

8.

La pression de tête de tiges constante et égale à PR1 = (Pt1 + Pc1) avec Pc1 = Pertes de charge à l'intérieur de la garniture de forage.

9.

Continuer la circulation avec la valeur donnée par le circuit.

10. La pression en tête de tiges constante et égale à PRr. 11. PR = (PG - PHi) + Pc1. 12. Tous les points précédents vont intervenir. 13. Lorsque la boue de densité dr arrive au niveau de la table de rotation. 14. Plus élevé, mais relativement proche de la pression de pore de la formation, donc il faut éviter de prendre une marge de sécurité trop importante pendant cette phase du contrôle. 15. Toutes les propositions précédentes sont correctes. 16. Diminuer. L'effluent est remplacé par la boue. 17. De la même façon que la pression en tête de l'annulaire. Il augmente jusqu'à l'arrivée de la venue sous les BOP, puis diminue pendant l'évacuation. A la fin de l'évacuation, il doit être identique au niveau avant la venue. 18. Ralentir progressivement la pompe tout en maintenant la pression en tête de l'annulaire constante (pression que l'on avait en tête d'annulaire juste avant l'arrêt de la pompe avec la pression de refoulement correcte). 19. Purger pour maintenir la pression en tête de tiges constante et légèrement supérieure à Pt1 si la garniture n'est pas équipée d'une soupape étanche, sinon il faut utiliser la méthode volumétrique. 20. Ralentir la pompe pour réduire le débit de circulation. 21. Maintenir la pression en tête de l'annulaire constante pendant que l'on modifie la vitesse de la pompe. 22. Ouvrir progressivement la duse au fur et à mesure que l'effluent se rapproche de la surface, à la refermer un peu lorsque le gaz arrive en surface et la réouvrir à la fin de l'évacuation. 23. Est de l'ordre de quelques secondes (2 - 4 secondes ) par km forés. 24. L'annulaire contient encore de l'effluent car Pt et Pa ne sont pas égales et on applique une surpression de 5 bar sur le fond. 25. Tous les points précédents. 26. D'arrêter la circulation en fermant la duse et d'observer les pressions en tête.

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27. Soit la densité dr n'est pas suffisante, soit il y a de la pression piégée dans le puits. 28. Si les deux pressions remontent à 8 bar, cela implique que la densité dr est insuffisante, il faut reprendre le contrôle avec une densité de boue plus élevée, Si la pression reste à 0 sur les deux manomètres, cela implique que la densité dr est correcte et que le contrôle est terminé.

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