A 2 Information Gisement Ok

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    1/44

    FORMATION

    TECHNICIENS DE PRODUCTION

    T.P.S

    2006

    Module-A

    Cours N°3- Gse!e"# e# R$ser%ors

    R$&ls$ '&r le C&("e# Al )ou*+&+ou&

    GISEMENT

    Cabinet Ali Bouchahoua / Formation des technicians de production TPS / Cession 2006 1

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    2/44

    I- QU’EST-CE QUE LE PETROLE ?

    LE pétrole aujourd’hui est partout dans la vie des hommes sous desaspects multiples et le plus souvent insoupçonnés.Une telle arborescence d’énergie et de matières premières n’a pu surgirque d’un immense efort humain. il a allu que dans toutes les parties dumonde des hommes prospectent des gisements orent de nouveau!puits découvrent et e!périmentent de nouvelles techniques construisentdes pipe"lines des ra#neries des laboratoires équipent des pétroliersdes chalands des camions"citernes.$ette plaquette illustre quelques aspects des eforts et des réalisationsd’une grande industrie au service du monde moderne.

    I-1-LA genèse du pétr!e est "#stér$euse %

    &n admet généralement aujourd’hui que son origine est organique et

    qu’il proviendrait de l’accumulation au ond des mers de micro"organismes animau! et végétau! m'lés ( des sédiments minérau! enprovenance de l’écorce terrestre. )ernier tribut de la vie mourante (l’énergie naissante** cette boue organique au terme de multiples etproondes transormations ph+sico"chimiques s’étendant sur descentaines de millions d’années aurait peu ( peu engendré les composesde carbone et d’h+drogène , h+drocarbures , dont le mélangecomple!e constitue le pétrole. Liquides ou ga-eu! ceu!"ci ne sont jamaisrestés dans la roche"mère o ils se sont lentement élaborés. /oumis dansles proondeurs de la terre ( toutes les lois de la pression et de la densitéils se sont insensiblement déplacés toujours plus loin et toujours plushaut ( travers les pores et les 0ssures des roches voisines. 1arois ilssont parvenus jusqu’( la surace du sol se maniestant par dessuintements huileu! ou des émanations de ga- qui les ont ait conna2treet utiliser des l’antiquité.

    1lus souvent ils urent stoppés dans leur migration souterraine par untoit de roches imperméables % pris an piège ga- et pétrole se sontaccumulés au sommet de la roche poreuse sous"jacente , devenue33roche magasin** , l’imprégnant comme l’eau imprègne une éponge %ils constituent alors un gisement.

    $onrontées avec l’e!périence pratique ces h+pothèses ont permis dedé0nir trois des conditions ondamentales au!quelles est soumise touteaccumulation de pétrole%

    " des terrains sédimentaires puisque la ormation du pétrole estliée au! processus de sédimentation des roches4

    " des roches poreuses ou 0ssurées ( l’intérieur desquelles il ait puse stoc5er4

    " un toit de roches imperméables susceptibles de s’opposer a samigration et propre de se ait ( avoriser son accumulation.

    Cabinet Ali Bouchahoua / Formation des technicians de production TPS / Cession 2006 2

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    3/44

    %-LA &EMARC'E &E L’E(PLOIRATION &E PETROLE

    L6 recherche du pétrole dont jusqu’( présent la consommation (pratiquement doublé tous les di! ans est une impérieuse nécessité denotre époque.La plupart des indices de surace étant inventoriés et les gisementsaccessibles connus et e!ploités la prospection doit maintenant s’étendreau! régions les plus di#ciles et les plus éloignées. Elle impliquel’e!ploration du sous"sol jusqu’( des 5ilomètres de proondeur. Elle e!igela mise en oeuvre de mo+ens considérables et l’acceptation de risques

    énormes.$’est pourquoi si la recherche est une entreprise hasardeuse elle n’estplus comme autreois livrée au seul hasard. $hercher le pétroleaujourd’hui c’est d’abord repérer les régions o il a pu se ormer enreconstituer l’histoire géologique reconna2tre les structures o samigration a pu le conduire et par s+nthèse des inormationsprogressivement accumulées déterminer l’emplacement précis o l’on ale ma!imum de chances de l’atteindre. 6lors seulement sera tenté unorage. La poursuite de ces objectis est le préalable nécessaire ( touterecherche pétrolière. Elle implique un travail d’équipe et la mise en

    oeuvre d’un aisceau convergent de techniques scienti0ques dont lenombre et l’e#cacité sont constamment accrus.

    Cabinet Ali Bouchahoua / Formation des technicians de production TPS / Cession 2006 3

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    4/44

    L’aviation et la photographie aérienne sont devenues des au!iliairesindispensables ( la plupart des campagnes de recherches. Elles rendentpossible la reconnaissance d’immenses régions souvent mal connues etdépourvues de cartes4 elles révèlent réquemment des caractéristiquesinvisibles du sol. Elles permettent ainsi une première sélection des -onesprésumées pétrolières. $’est l’étude stéréoscopique des photographiesaériennes qui constitue la base de départ des travau! géologiques etgéoph+siques qui lui ont suite.

    La géologie est la première science qui ait été appliquée ( la recherchedu pétrole. /on r7le consiste ( reconna2tre et ( inventorier tous lesindices de surace révélateurs de structures qui out pu 'tre dans lepassé avorables ( l’accumulation du pétrole % repérage des c7tesd’anciennes mers histoire des transormations subies par le sol au coursdes ages géologiques étude des plissements prélèvementsd’échantillons de roches et de microossiles minutieusement étudiés parla suite en laboratoire telles sont quelques"unes des t8ches du géologue.

    La géoph+sique née vers 9:;< de la conjonction de la géologie et de laph+sique recoupe et complète ces données de surace par une véritableauscultation de l’écorce terrestre. En utilisant ou en provoquant desphénomènes ph+siques susceptibles d’'tre in=uences ( distance par lespropriétés particulières des roches dont est compose le sous"sol ellepermet de conna2tre appro!imativement la nature et le pro0l des couchessouterraines. )es appareils perectionnés sont utilisés dans ce but % desgravimètres mesurent les variations de la pesanteur4 desmagnétomètres celles du champ magnétique4 des galvanomètres cellesdu champ électrique4 des sismographes la vitesse ( laquelle sepropagent dans le sous"sol les échos d’une e!plosion provoquée en

    surace. En raison de leur co>t élevé ces procédés ne sont généralementutilisés que pour l’e!amen détaillé des -ones dans lesquelles desérieuses présomptions ont pu 'tre relevées ou lorsque les étudesgéologiques sont soit insu#santes soit impossibles comme c’est le casdans les jungles ou les terres immergées.

    Les techniques géologiques et géoph+siques sont ainsi complémentairesbien que leurs méthodes et leurs résultats soient diférents.

    Le géologue va du concret ( l’abstrait des observations de surace et des

    échantillons recueillis ( des h+pothèses sur les structures proondes.

    Le géoph+sicien au contraire va de l’abstrait au concret des courbes etdes graphiques que lui procure une véritable ??radiographie @@ dusous"sol a des données quantitatives lui permettant d’identi0er lesstructures susceptibles de constituer des pièges ( pétrole.$es méthodes dont chacune relève d’une véritable science elle"m'meéta+ée par de nombreuses sciences anne!es sont maintenantinséparables d’une campagne de recherches pétrolières. Elles ont réduitconsidérablement la part du hasard dans les prospections 4 en outreelles ont permis de reprendre souvent avec succès les recherches dans

    les régions o celles"ci avaient été précédemment abandonnées.Aéanmoins elles n’apportent jamais que des présomptions.

    Cabinet Ali Bouchahoua / Formation des technicians de production TPS / Cession 2006 4

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    5/44

    L’ensemble des données progressivement accumulées par les géologueset les géoph+siciens aboutit ( une simple carte s+nthèse de travau! quiont pu s’étendre parois sur plusieurs années et e!iger des dépensesconsidérables. $’est l’interprétation de cette carte qui permettra au!techniciens responsables de localiser l’emplacement le plus avorable (l’implantation d’un orage d’e!ploration. /eul celui"ci dira si le pétroleest au rende-"vous.

    I-)- *ORMATION + PIEGEAGE &U PETROLE

    Le pétrole brut est un =uide constitué principalement d’h+drocarbures4 Bcontient également des composes organiques sourés o!+génés eta-otés. &n le rencontre dans les bassins sédimentaires o il occupe lesvides de roches poreuses appelées réservoirs. $ontrairement ( uneimage répandue un gisement de pétrole ne se présente pas comme unesorte de lac souterrain mélange ( de l’eau et ( du ga- dissous le pétroleoccupe les interstices microscopiques d’une roche poreuse. Lacomparaison avec une éponge serait meilleure % une éponge très rigidepuisqu’il s’agit d’une roche.

    *$g,. Prs$té de !/ r0e réser2$r

    Les gisements de pétrole correspondent ( une accumulation dans une-one o le réservoir présente des caractéristiques avorables et constitue

    un piège% la uite du pétrole , moins dense que l’eau , est rendueimpossible vers le haut par la présence d’une couverture imperméable3argiles sel* et latéralement par une géométrie avorable 3d7meanticlinal biseau de sables dans des argiles.* Cig.D.

    Cabinet Ali Bouchahoua / Formation des technicians de production TPS / Cession 2006

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    6/44

    I-3-O45ECTI*S ET ORGANISATION &E L’E(PLORATION

    Les objectis de la prospection pétrolière peuvent 'tre anal+sés d’uneaçon schématique selon les trois plans suivants% la reconnaissancegénérale d’un bassin sédimentaire qui permet de choisir une -oned’intér't et de demander un permis de recherche4 l’e!plorationproprement dite de ce permis qui aboutit ( la dé0nition d’implantations

    de orages d’e!ploration4 le contr7le géologique de ces sondages qui apour but de mettre en évidence les réservoirs et les =uides qu’ilscontiennent tout en apportant de nouvelles inormations contribuant (l’implantation de nouveau! sondages 3Cig.9

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    7/44

    II- GISSEMENT

    II-1- QU’EST-CE QU’UN GISEMENT

    Un gisement est ormé d’un 3ou plusieurs* réservoir3s* rocheu!souterrain3s* contenant des h+drocarbures liquides etou ga-eu! etd’origine sédimentaire ( de très rares e!ceptions près. La roche réservoirest poreuse et perméable et la structure est limitée par des barrièresimperméables qui piègent les h+drocarbures.La disposition verticale des =uides contenus dans la structure est régie parla pesanteur. La 0gure 9 ci"dessous représente une coupe donnant un

    e!emple de gisement d’h+drocarbures 3anticlinal classique*.

    Un gisement est aussi un s+stème ph+sique invisible et comple!e 3milieuporeu!* qu’il s’agit de conna2tre au mieu! tout en sachant que notrecompréhension en sera limitée par la pénurie d’inormations.

    II-%- QU’EST-CE QUE L’ETU&E &’UN GISEMENT

    L’étude d’un gisement a pour but ( partir de la découverte d’unréservoir producti d’établir un projet de développement qui cherchera (optimiser la récupération des h+drocarbures dans le cadre d’une politique

    économique donnée. Les spécialistes gisements continueront aussi (étudier le gisement pendant la durée de vie du champ ( 0n d’en tirer lesinormations nécessaires ( !’e7p!$t/t$n pt$"/!e du g$se"ent.

    Cabinet Ali Bouchahoua / Formation des technicians de production TPS / Cession 2006 !

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    8/44

     Fout ceci nécessite notamment l’estimation des %

    " volumes d’h+drocarbures in situ 3quantités en place*" réserves récupérables 3estimées ( partir de plusieurs modes

    d’e!ploitation possibles*" potentiels de production des puits 3productivités initiales

    évolutions* avec la recherche de la rentabilité optimale pour unprojet donné.

    Gl aut souligner le ait que le spécialiste de gisements travaille sur uns+stème qui lui est matériellement quasi inaccessible. Gl doit se contenterde renseignements partiels ournis notamment par les puits d’o desdonnées incomplètes et insu#santes. En conséquence il doit e!trapolerces inormations quasi ponctuelles sur des 5ilomètres a0n de constituerune image s+nthétique du gisement ce qui permettra de aire desprévisions de production qui pourront 'tre asse- 0ables pour un procheavenir et beaucoup moins dans un utur plus lointain 4 mais ces

    prévisions sont cependant indispensables pour la recherche de l’optimumde l’e!ploitation.Le graphe ci"dessous permet de schématiser les diférentes étapes desétudes de gisements 3Cig. ;*.

    II-)-IMAGE &U GISEMENT

    L’image du gisement sera dé0nie lorsque les ormes les limites

    l’architecture interne 3hétérogénéités* la répartition et les volumes des=uides contenus dans le gisement seront connus , ou tout au moinsapprochés dans un premier temps.

    Cabinet Ali Bouchahoua / Formation des technicians de production TPS / Cession 2006 "

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    9/44

    Les techniques utilisées sont en partie regroupées sous le terme degéologie de réservoir 3et de production* et ont pour bases la géologiepétrolière et la géoph+sique.

    La 0gure )  ci"dessous indique les diférents aspects ondamentau!nécessaires ( l’élaboration de l’image du gisement.

     $es techniques ont aussi appel ondamentalement ( l’anal+se directe etindirecte des inormations obtenues dans les puits %

    " 6nal+se directe % mesures sur carottes 3core anal+sis* 4anal+se 1HF des =uides 3pression"volume"température*. $esmesures sont aites en laboratoire.

    " 6nal+se indirecte % les diagraphies 3logging* qui sontenregistrées pendant le orage et certaines pendant laproduction. 6 partir de l’enregistrement de paramètres

    ph+siques obtenus a Iaide d’instruments descendus dans letrou au bout d’un c8ble elles permettent d’obtenir desrenseignements essentiels sur la lithologie la porosité et lessaturations en =uides. Le ra+on d’investigation de quelquesdécimètres représente déj( un espace reconnu beaucoupplus grand que celui des carottes.

     

    II-3- PLACE &ES ETU&ES &E GISEMENTS &ANSL’E(PLOITATION

    6près le 3ou les* puits de découverte les opérations de recherchepassent d’une onction J e!ploration K ( une onction J e!ploitation K.

    Les phases d’études et de travau! successis aboutissant au programmede développement et d’e!ploitation du champ et qui seront précisées auchapitre 9

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    10/44

    " Les études d’évaluation qui sont plut7t d’ordre méthodologiqueavec essentiellement les études gisements.

    " Les opérations matérielles dont l’aspect principal esttechnologique % orage des puits essais équipements deproduction collectes de surace traitement et transport du brut.

    Le t/8!e/u de !/ p/ge 1) s0é"/t$se 0es d$9érentes :n0t$ns,

    Cabinet Ali Bouchahoua / Formation des technicians de production TPS / Cession 2006 10

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    11/44

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    12/44

    ;. 6ccumulation naturelle d’h+drocarbures.M. $ouverture ermeture % barrière rocheuse ou aquière.N. Oégime de pression naturelle avant e!ploitation.

    Le réservoir sous"entendu J imprégné d’h+drocarbures K est généralementsubdivisé en couches ou niveau! ou unités 3qui sont individualisés deaçon lithologique par l’étude des carottes et des diagraphies*.

    Un gisement est constitué d’un ou de plusieurs réservoirs superposés ouproches latéralement. $ertains gisements sont constitués de plusieursdi-aines ou m'me de plusieurs centaines de réservoirs. &n les appelle desJ multicouches K.

    La caractéristique essentielle de ces réservoirs est que ce sont des milieu!poreu!%Les =uides sont stoc5és et vont se déplacer dans des pores de dimensionstrès aibles 3ordre du micromètre* d’o des orces de capillarité nonnégligeables qui entrent en jeu.

    Un réser2$r peut 0nten$r s$t de !’u$!e; s$t du g/

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    13/44

     

    Réser2$rs 0/r8n/tes .

    Les roches carbonatées sont d’origine variée %

    " détritiques% ormées de débris 3grains de calcaires coquilles etc.*" construites% du t+pe réci" chimiques % ormées par précipitation de bicarbonate et a+ant

    pour origine des boues marines.

    Elles sont constituées de calcaire 3$&M$a* etou de dolomie 3$&M$a $&Mg*et présentent souvent des qualités de réservoir. Gl e!iste aussi des

    carbonates argileu!. ais les J marnes K qui contiennent entre MS P et RSP d’argile ne sont plus des réservoirs 4 en efet une petite proportiond’argile liant les grains diminue considérablement la perméabilité 3Cig. Sb*.La craie et le 5arst sont deu! cas particuliers %

    " La craie % a pour origine l’entassement de petites alguesmonocellulaires 3coccolites*. La porosité est orte mais laperméabilité aible ou très aible 3ordre du milli darc+* les poresétant très petits 3

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    14/44

    CLASSI*ICATION &ES PIEGES .

    GG e!iste des pièges structurau! stratigraphiques et mi!tes 3Cig. R*%

    " 1ièges structurau! % dus ( une déormation de la rocheanticlinau! simples ou ailles. &n parlera de d7mes lorsqu’ils sontde orme ronde.

    " 1ièges stratigraphiques % le piégeage est d> ( des variations deaciès ( roche devenant latéralement imperméable.

    P/r e7e"p!e % lentilles de grès dans un ensemble argilo gréseu!biseau! de dép7t ou d’érosion récis carbonates.

    " 1ièges mi!tes% anticlinau! érodés pièges associés au! d7mes desel.

    CARACTERISTIQUES .

    uelque soit le piège son importance sera déterminé ( partir descritères suivants %

    /urace ermée % délimitée par l’isobathe ermée la plusproonde 3quelques di-aines ou centaines de 5ilomètrescarrés*.

    Cabinet Ali Bouchahoua / Formation des technicians de production TPS / Cession 2006 14

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    15/44

    Cermeture % hauteur entre les points le plus haut et le plusbas 3point de uite*. En général quelques di-aines oucentaines de mètres.

    Cermeture pratique % hauteur imprégnée d’h+drocarbures. $oe#cient de remplissage % ermeture pratiqueermeture.

    Les valeurs numériques de ces caractéristiques des pièges sonte!tr'mement variables.

    C/r/0tér$s/t$n des r0es réser2$rs .

    La pétro ph+sique est l’étude des caractéristiques ph+siques des roches.1our qu’une roche puisse constituer un réservoir il aut %

    u’elle ait une certaine capacité de stoc5age. $ette propriétéest caractérisée par la porosité.

    ue les =uides puissent + circuler. $ette propriété estcaractérisée par la perméabilité.

    u’elle contienne une quantité su#sante d’h+drocarburesavec une concentration su#sante. Le volume imprégnéintervient ici ainsi que les saturations.

    Les "étdes ut$!$sées pur 0/r/0tér$ser !es r0es réser2$rssnt essent$e!!e"ent !es "esures sur 0/rttes et !es d$/gr/p$es,

    III-3- POROSITE .

    &E*INITION

    $onsidérons un échantillon de roche. /on volume apparent ou volume totalH F est constitué d’un volume solide >s et d’un volume de pores Hp. &nappelle porosité V %

      H pores V W """""""""""" W e!primée en P

    H  FotalLa porosité qui intéresse le spécialiste gisements est celle qui permet lacirculation des =uides se trouvant dans les pores. $’est la porosité utile Xuqui correspond au! pores relies entre eu! et avec l’e!térieur.

    Cabinet Ali Bouchahoua / Formation des technicians de production TPS / Cession 2006 1

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    16/44

    &n dé0nit aussi la porosité totale correspondant ( tous les pores relies ounon entre eu! et ( porosité résiduelle r qui ne tient compte que des poresisolés 3Cig. 9*%

    Vt W Vu Y Vr

    La porosité utile des roches varie entre ? 9 P et @ N< P.&n dit souvent que la porosité est %

    :/$8!e s$ @ B "éd$0re s$ B @ 16 "#enne s$ 16 @ %6

    8nne s$ %6 @ )6 e70e!!ente s$ @ D )6 ,

    &n distingue entre la porosité inter granulaire la porosité de dissolution 3pare!emple pour les calcaires* et la porosité de 0ssures. 1our les roches0ssurées la porosité des 0ssures rapportée au volume de roche est souventtrès inérieure ( 9 P.

    )e açon générale la porosité est une onction décroissante de laproondeur.

    &ETERMINATION &E LA POROSITE

    Les porosités sont obtenues soit ( partir de mesures sur carottes /oit (partir des diagraphies.

    Mesures sur 0/rttes&n a% Hp  H F , H/  Hs

    V W """"""" W"""""""""""" W 9 " """""""""""

    H F  H F  H F&n détermine donc sur un échantillon de orme géométrique simplegénéralement deu! des trois grandeurs Hp Hs et H F.

    Cabinet Ali Bouchahoua / Formation des technicians de production TPS / Cession 2006 16

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    17/44

    L’échantillon le plus classique 3plug* est c+lindrique4 sa section est del’ordre de N ( 9; cmZ et sa longueur varie entre ; et S cm.

    Les plugs sont au préalable lavés et séchés. Les appareils de mesure sontcouples ( des micro"ordinateurs qui permettent l’obtention rapide desrésultats.

    A - Mesure de >T .

    A-1- Mesure de !/ pussée d’Ar0$"ède e7er0ée p/r !e"er0ure sur !’é0/nt$!!n u$ # est $""ergé F2!t"ètre de!’I,*,P, F*$g, %,

    L’appareil comporte un cadre $ lie par une tige ( un =otteur C quiplonge dans un b'cher contenant du mercure. Un inde! repère O est0!é sur la tige. Bg Un plateau [ est accroché sous le cadre.

    1remière mesure % on pose l’échantillon sur le plateau [ avecun poids 19 pour amener O au contact du mercure.

    )eu!ième mesure % l’échantillon est place sous les grifes du=otteur on place des poids 1; sur [ pour ramener O Cig. ;.Holtamètre G.C.1. au contact du mercure.

    1;  " 19H F W """"""""""""""""""""""

      \ Bg\ Bg masse spéci0que du mercure ( la température de la mesure.1our que la mesure de H F soit valable il aut que le mercure nepénètre pas dans l’échantillon.

    A-% Ut$!$s/t$n d’une p"pe 2!u"étr$ue H "er0ure F*$g,)

    /ans échantillon on reoule avec le piston le mercure jusqu’aurepère indiqué sur la vanne repère. &n met alors le vernier de lapompe ( -éro.

    Cabinet Ali Bouchahoua / Formation des technicians de production TPS / Cession 2006 1!

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    18/44

    L’échantillon mis en place on chasse a nouveau le mercure jusqu’au m'me repère on lit le vernier et on obtient le volume H F.La précision est de ]

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    19/44

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    20/44

    En cours d’e!ploitation les =uides circulent dans les pores des roches avecplus ou moins de acilité suivant les caractéristiques du milieu poreu!. &E*INITION, LOI &E &ARC .

    La perméabilité intrinsèque ou absolue d’une roche est l’aptitude de cetteroche ( laisser circuler ( travers ses pores un =uide dont elle est saturée.Elle peut 'tre chifrée gr8ce ( la loi de )arc+ loi e!périmentale.$onsidérons un échantillon de longueur d! et de section 6 saturé d’un=uide de viscosité d+namique _ traverse hori-ontalement par un débit 3mesuré dans les conditions de la tranche d!*4 en régime permanent lapression amont est 1 la pression aval est 1 , d 1. L’étanchéité est aite surles aces latérales. /’il n’+ a pas de réaction du =uide avec la roche ce quiest le cas général on a % 

    5 coe#cient dit de perméabilité est indépendant du =uide considéré enpremière appro!imation. $’est la perméabilité absolue ou intrinsèque del’échantillon dans la direction considérée. La perméabilité ( la dimensiond’une sur:/0e.

    )ans le s+stème international /G. on a 5 en mètres carrés % c’est une unitéénorme `

    La gamme des perméabilités rencontrées est très étendue 4 elle varie depuis

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    21/44

     

    RELATION POROSITEPERMEA4I LITE .

    )ans certains cas on a pu établir une corrélation pour un sédiment donnéentre porosité et perméabilité 3Cig. 9

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    22/44

     Un modèle plus 0n peut 'tre obtenu en tenant compte de la répartition desra+ons de pores établie ( partir d’une courbe de pression capillaire ou del’observation de plaques minces.

    Pén"ènes 0/p$!!/$res

    Mu$!!/8$!$té

    $onsidérons une surace solide en présence de deu! =uides. &n constateque l’un de ces derniers ( tendance ( s’étaler sur le solide. L’angle J  deraccordement de l’interace avec le solide compté dans ce =uide estinérieur ( K% 4 compté dans l’autre =uide il est supérieur ( K%. &n dit quele =uide qui a tendance ( s’étaler mouille mieu! la surace que l’autre

    =uide4 on dit aussi qu’il est mouillant l’autre étant non mouillant.

    . E7e"p!es.

    /i on laisse tomber une goutte d’eau sur une plaque de verre propre l’eaus’étale. L’eau est mouillante 3Cig. 99 a*.

    /i on laisse tomber une gouttelette de mercure sur une plaque de verrepropre le mercure reste sous orme sphérique. L’air est le =uide mouillant3Cig. 99 b*.

    )ans les gisements on estime que pour la majorité des cas le =uidemouillant est l’eau 3couples eau" huile et eau" ga-* 4 dans quelques cascependant l’huile peut 'tre mouillante préérentiellement ( l’eaunotamment pour certains calcaires.

    $es phénomènes correspondent ( des attractions et ( des répulsionsmoléculaires qui s’e!ercent entre chaque =uide et le solide en présence.La 0gure 9; montre la répartition de l’huile 3=uide non mouillant* (l’intérieur des pores d’une roche remplie d’eau 3=uide mouillant*.E/u- u$!e.L’e/u est su2ent !e =u$de "u$!!/nt,

    E/u -g/

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    23/44

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    24/44

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    25/44

    S$ !e =u$de s/tur/nt est "u$!!/nt; $! n’est dép!/0é p/r !e=u$de en2$rnn/nt ue s$ !’n $"pse H 0e!u$-0$ un e70édentde press$n /u "$ns ég/! H !/ press$n 0/p$!!/$re pur !esp!us grs pres,

    S$ !e =u$de s/tur/nt est nn "u$!!/nt; $! est dép!/0éspnt/né"ent p/r !e =u$de en2$rnn/nt,

     

    I- MECANISMES DE DRAINAGE

    >I-1-GENERALITES

    6utreois on se contentait dans une première période , et c’est encorele cas parois aujourd’hui , d’ouvrir les puits et de laisser les gisementsse décomprimer % d’o le nom de drainage naturel ou ré0upér/t$npr$"/$re  3primar+ recover+*. uand la pression du gisement et parsuite les débits des puits diminuaient trop on cherchait parois (atténuer ou annuler cette compression du gisement par injection d’eau

    ou de ga- appelée ré0upér/t$n /ss$stée 0!/ss$ue u se0nd/$re.

    6ctuellement l’étude des gisements est beaucoup plus poussée et l’onétablit un plan d’e!ploitation qui ait intervenir souvent rapidement desméthodes de drainage assiste lesquelles ont été perectionnéesnotablement.

    $eci étant dit comment ( partir d’une évaluation des h+drocarbures enplace 3cartes sismiques carottages etc.* peut"on arriver ( déterminerun tau! de récupération O P tel que%

    '#dr0/r8ures en p!/0e 7 R réser2es

    Aous n’étudierons ici que les mécanismes naturels de drainage et notreanal+se nous amènera ( les identi0er. Aous regarderons successivementles plus importants avec comme but d’arriver ( un calcul des réserves.

    >I-%- RESER>ES

    Le terme de réserves concerne les quantités en place récupérablesestimées 3( produire*. 1our le total des quantités déj( produites etutures on parlera de J réserves initiales K.

    Les réserves obtenues par drainage naturel dépendent %

    / )es quantités en place et de leur répartition.8 )es caractéristiques des =uides et de Ga roche.0 )es mécanismes de drainage e!istants et du r+thme de

    production.d )es acteurs économiques.

    Les deu! premiers points se comprennent acilement et ont déj( été

    étudiés. Gl reste donc ( dé0nir les mécanismes de drainage et ( montrercomment le r+thme de production peut in=uer sur la récupération en ce

    Cabinet Ali Bouchahoua / Formation des technicians de production TPS / Cession 2006 2

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    26/44

    qui concerne l’aspect technique 3quoique le r+thme de production soitonction de la politique économique ...*.

    La classi0cation des réserves est la suivante 4 elle est ( la ois techniqueet économique.

    )ans tous les cas il s’agit de réserves récupérables et non de réservesen place.

    Pru2ées.

    Réser2es dé0u2ertes u’n est r/$snn/8!e"ent /ssure depu2$r prdu$re d/ns !es 0nd$t$ns é0n"$ues ette0n$ues /0tue!!es,

    Pr8/8!es.

     Réser2es dé0u2ertes u$ nt une pr8/8$!$té r/$snn/8!e

    de prdu0t$n /2e0 une te0n!g$e et une rent/8$!$té2$s$nes de 0e!!es u$ e7$stent /0tue!!e"ent,

    Pss$8!es.

    Réser2es nn en0re dé0u2ertes; "/$s dnt n / !$eu desuppser !’e7$sten0e /2e0 un degré r/$snn/8!e depr8/8$!$té,

    U!t$"es.

     Pru2ées pr8/8!es pss$8!es,

    >I-)-MECANISMES &E &RAINAGE ET &E RECUPERATION

    $e sont les mécanismes qui permettent la production. Aous allons lesénumérer rapidement et les étudier ensuite un peu plus en détail 3Cig. 9*.

    1,  L’e!pansion monophasique % gisement de ga- ou d’huile sous"saturée 4 très importante pour les ga- elle ne permet pourles huiles qu’une récupération de quelques pourcents3grande diférence entre les compressibilités du ga- et del’huile*.

    %,  L’e!pansion des ga- sortis de solution 3a pression inérieure (la pression de bulle* dite encore par J e!pansion des g/<d$ssus K. $omme on l’a vu le ^&O de production croissantrapidement chaque volume d’huile co>te de plus en plus

    cher en énergie de gisement.

    Cabinet Ali Bouchahoua / Formation des technicians de production TPS / Cession 2006 26

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    27/44

    ),  L’e!pansion de l’eau d’un aquière lié au gisement qui limitela chute de pression d’un gisement d’huile et draine celui"ci.1our un gisement de ga- ce phénomène peut par contre'tre nuisible par piégeage de ga- haute pression derrière

    l’avancée de lIinterace ga- "eau et l’enno+age des puits.3,  L’e!pansion d’un d7me de ga- 3ga- "cap* surmontant l’huile

    3gisement d’huile saturée*.B,  L’imbibition importante pour les gisements très

    hétérogènes. $’est un phénomène très lent.,  Les orces de gravité provoquant notamment la ségrégation

    des =uides en particulier entre le ga- et l’huile.,  La compressibilité des roches % relativement importante pour

    de l’huile monophasique.

    >I-3- IN*LUENCE &U RT'ME &E PRO&UCTION .

    $ette in=uence est réelle dans un grand nombre de cas. $onsidérons lestrois e!emples suivants %

    / G$se"ent d’u$!e s/ns /u$:ère.

    1our un gisement sans ga- "cap la récupération estindépendante du débit. &n peut ainsi l’e!ploiter rapidementsi nécessaire. Gl peut en 'tre de m'me pour un gisementavec d7me de ga- 4 cependant dans ce cas il aut tenir

    compte des phénomènes nuisibles de c7ne de ga- qui sontlies au! débits des puits.

    Cabinet Ali Bouchahoua / Formation des technicians de production TPS / Cession 2006 2!

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    28/44

    8 G$se"ent d’u$!e !$e H un /u$:ère de 0/r/0tér$st$uespétrp#s$ues "éd$0res.

    • 1roduction ( un r+thme rapide % l’aquière n’a pas letemps de réagir dans son ensemble. Les mécanismesde drainage prépondérants seront successivement %

    l’e!pansion monophasique de l’huile 3a laquelles’ajoutent l’e!pansion de G’eau interstitielle et Gacompression de a roche*

    •  l’e!pansion des ga- sortis de solution 31 ? 1b*.

    • La récupération est de l’ordre de ;< ( M< P pare!emple.

    • 1roduction e!tr'mement lente % l’aquière a le tempsde réagir dans son ensemble 3mécanismeprépondérant % ater drive*.

    • La récupération est de l’ordre de N< P par e!emple.

    0 G$se"ent d’u$!e ssure !$e / un grs /u$:ère de 8nnes0/r/0tér$st$ues.

    1roduction ( un r+thme rapide % l’aquière agitmais ne draine que les 0ssures o la circulationest plus aisée. &r la porosité de 0ssures ne

    représente qu’une aible portion de la porositétotale. L’huile contenue dans les blocs ne sortiraque lentement dans les 0ssures déj( enno+éespar l’eau et risque d’'tre encore piégée lors del’abandon du champ.

    1roduction e!tr'mement lente % l’imbibition ( letemps d’agir. L’eau qui monte draine ainsisimultanément 0ssures et matrice. Larécupération sera améliorée.

    En réalité dans tous es cas interviennent les acteurséconomiques ainsi que les services de conservation desgisements qui ont que la solution choisie est intermédiaire entreles deu! précédentes si l’on veut produire vite on est amené (avoir un drainage assisté.

    >I-B- REMARGUES GENERALES .

    Le bilan matière comme nous l’avons déj( signaléreprésente l’outil de simulation le plus simple. ais la

    géométrie l’architecture interne du gisement et seshétérogénéités n’+ 0gurent pas. Le réservoir est en quelque

    Cabinet Ali Bouchahoua / Formation des technicians de production TPS / Cession 2006 2"

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    29/44

    sorte considéré comme une grosse bulle contenant du ga-de l’huile de l’eau 3avec une seule pression*.

    Gl s’ensuit que tant pour le calcul des quantités en place quepour les prévisions de production les résultats donnés par cet+pe de calcul doivent 'tre interprétés avec une grandeprudence. Aéanmoins ils permettent d’obtenir trèsrapidement des indications semi quantitatives qui peuventorienter les études. Le bilan matière peut 'tre notammentutilisé avec pro0t pour des gisements de structure simple etrelativement homogènes ce qui est rare et surtout pour desgisements en début d’e!ploitation 3manque de données*.

    Une remarque particulière doit 'tre aite quant au calcul desquantités en place. /’il est efectué après un historique deproduction asse- court le chifre trouvé peut 'tre inérieur (la valeur réelle 3appro!imée par cubature*.En efet les quantités trouvées par bilan matière

    représentent des réserves 33actives** a+ant efectivementparticipé ( la production 4 or certaines régions du gisementpeu ou pas drainées peuvent 'tre encore vierges 31 1initiale* et les quantités en place correspondantes 'tre quasiinactives.

    Les mécanismes de drainage doivent 'tre déterminés le plust7t possible. a"t"il un ga- "cap pour un gisement d’huile La comparaison entre la pression initiale et la pression debulle 31HF* peut donner la réponse ( déaut d’avoir un puitsa+ant traversé l’interace ga- "huile. ais il aut 'tre

    prudent certains gisements ont un point de bulle trèsvariable.

    En présence d’un aquière il aut optimiser lescaractéristiques de celui"ci 3OeOi et 5* des que l’historique deproduction le permet. En tout début d’e!ploitationl’incertitude peut 'tre grande et la récupération suivant lapuissance de l’aquière pourra varier énormément. Gl aut semé0er des analogies avec les champs voisins ce qui peutamener des surprises désagréables.

    >- RECUPERATION ASSISTESECONDAIRE ET TERTIAIRE/

    >-1- GENERALITES

    La récupération par drainage naturel dépasse asse- rarement M< P etest souvent inérieure ( cette valeur en ce qui concerne les gisements

    d’huile.$’est pourquoi est très vite apparue la nécessité d’injecter dans cesgisements de l’énergie a0n d’avoir une meilleure récupération. Les

    Cabinet Ali Bouchahoua / Formation des technicians de production TPS / Cession 2006 2#

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    30/44

    premiers procédés utilisés 3injection d’eau ou de ga-* étaient mis enoeuvre dans un second temps après la décompression du gisementd’o leur nom de procédés de récupération secondaire 3secondar+recover+*.

    6ctuellement ces injections sont mises en oeuvre parois des le début dela vie du gisement. Encore aut"il 'tre s>r avant d’entreprendre l’un deces procédés de l’insu#sance des mécanismes naturels ce qui n’est pasacile ( conna2tre en début de production sur champ. 6ussi audra"t"iltrès généralement un minimum de données de production 39 ( ; ans deproduction*.

    )epuis quelques décennies ont été étudiées et mises en oeuvre surchamp d’autres techniques plus élaborées dont l’utilisation se justi0epar la recherche accrue d’un tau! de récupération plus élevée % c’est larécupération améliorée ou tertiaire 3E&O % Enhanced &il Oecover+*.

    Gl e!iste par ailleurs un groupe important de ces méthodes les méthodes

    thermiques qui sont appliquées au! huiles lourdes et pour lesquellesl’amélioration de la production résulte non seulement du déplacementd’un =uide par un autre mais aussi et surtout d’un apport de chaleur.Les nouveau! procédés de récupération assistée pourraient porter dansquelques décennies le tau! mondial de récupération ( M

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    31/44

    8  ^isements d’huile peu perméables ou de grandes dimensions3écarts de pression importants entre puits producteurs etaquière ou ga- "cap*.

    0 Bétérogénéités % distribution spatiale déavorable des entréesnaturelles d’eau ou de ga- conduisant ( un retard dubala+age dans certaines régions du gisement 3e!emplebarrières de perméabilités locales*.

    d  ^isements de ga- ( condens8t.e  édiocrité de la récupération assistée classique. Oecherche

    d’une amélioration de la récupération par procédés tertiaires% injection d’eau! améliorées de =uides miscibles devapeur d’air etc.

    Nt/.La récupération assistée n’intéresse pas les gisements de ga-sec ou humide 4 et pour ceu! ( condens8t il s’agit derécupérer plus de ga-oline par c+clage de ga- sec. Larécupération assistée concerne ainsi une récupérationsupplémentaire d’h+drocarbures liquides.

    Cinalement on peut schématiser ces diférentes méthodes par le tableausuivant %

    RECUPERATION ASSISTEE F résu"é Oécupération assistée J classique K  Oécupération secondaire%

    " Gnjection d’eau" Gnjection de ga- h+drocarbonés 3non miscibles*

    3^isements de ga- ( condens8t% c+clage de ^6 sec*

    Oécupération assistée 33améliorée*  Oécupération tertiaire%

    " éthodes miscibles 3$&; , $BNY etc.*" éthodes chimiques 3pol+mères micro " émulsions etc.*" éthodes thermiques%

    Builes lourdes 3vapeur combustion in situ*

    Une 0ntr/$nte é0n"$ue  liée ( l’injection va pénaliser en partietoutes ces méthodes % ( l’inverse d’un puits de production qui ,notamment ( terre , produit rapidement et donc J se rembourse K asse-vite un puits d’injection ne va apporter pour le gisement uneproduction supplémentaire qu’avec un certain délai et donc 'tre

    rentabilisé moins vite.

    6 l’heure actuelle 39:QQ* compte tenu du pri! du brut les procédésclassiques en général et parois la vapeur et les méthodes misciblessont intéressantes au plan économique. Les autres procédés ont l’objetcependant de nombreuses études et de mise en oeuvre de pilotese!périmentau!.

    >-%- *ACTEURS IN*LUANT SUR LA RECUPERATION

    Les divers t+pes de récupération secondaire ont appara2tre que tous cesprocédés de drainage de l’huile se présentent sous l’aspect d’unbala+age du réservoir entre puits d’injection et puits de production. Gls’agit toujours d’un écoulement de =uides et de ce ait il e!iste un

    Cabinet Ali Bouchahoua / Formation des technicians de production TPS / Cession 2006 31

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    32/44

    certain nombre de caractéristiques de la roche magasin dont l’in=uencesur la récupération est importante de m'me que la nature des =uides enplace et injectés.

    Aous allons indiquer la mesure et le sens dans lesquels ces diversescaractéristiques peuvent réagir sur la qualité du drainage puis nousanal+serons l’importance du volume injecté et le dispositi d’injection.

    CARACTERISTIQUES &U RESER>OIR ET &ES *LUI&ES

    ^éologie de réservoir

    $omme le drainage résulte d’écoulements entre puits d’injection et deproduction l’une des conditions de réussite est qu’aucune barrièreimperméable ne s’oppose ( cette circulation. /i ce principe est évident ladétection des barrières imperméables dans le réservoir est souventbeaucoup moins. Gl e!iste des ormations argilo gréseuses oucarbonatées o une sédimentation de matériau! perméables et de

    matériau! compacts a créé une imbrication de masses telle que lacirculation des =uides + est très di#cile.

    Gl peut également arriver qu’une petite aille di#cilement repérableemp'che tout drainage dans une -one locale. L’étude 0ne des carottes etdes diagraphies ainsi que des tests d’interérence seront essentiels ( laconnaissance des communications inter puits.

    1erméabilité %

    /- >/!eur /8s!ue .

    Une bonne perméabilité est avorable pour les raisons suivantes %

    )’une part elle traduit l’e!istence de pores degrands diamètres dans lesquels la saturation enhuile initiale est importante. )e plus les seuilssont moins réduits que dans les milieu!compacts et la désaturation par déplacementsera plus complète puisque les orces capillaires

    entrent en jeu. $ette double raison ( pourconséquence un volume d’huile bala+é plusgrand pour un m'me volume de =uide dedéplacement injecté.

    )’autre part une bonne perméabilité permettraun débit important ce qui augmentel’espacement des puits et diminue la pressiond’injection nécessaire.

    8- 'étérgéné$tés .

    $onsidérons le schéma de réservoir comme une strati0cationrégulière de couches de perméabilités diférentes. /upposons de

    Cabinet Ali Bouchahoua / Formation des technicians de production TPS / Cession 2006 32

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    33/44

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    34/44

    En résu"é.

    Gn=uence des caractéristiques du réservoir et des =uides sur larécupération % elle sera plus é!e2ée si %

    peu ou pas de barrières 5 bonne sinon élevée hétérogénéités pas trop importantes pendage élevé viscosité aible % huile légère viscosité élevée du =uide injecté 3net avantage de l’eau sur

    le ga-*.

    CARACTERISTIQUES &E L’IN5ECTION .

    Une injection est réglée essentiellement par les volumes de =uidedisponible le t+pe de =uide injecté et la con0guration des puitsd’injection.

    Holume de =uide injecté %

    /i ce volume est égal en conditions de ond au! volumes d’huile dega- d’eau produits on parlera de "/$nt$en de press$n  4 et si levolume injecté est supérieur il s’agit d’une recompression % cas d’ungisement très déplété. ais le volume injecté est d’abord onction dessources d’injection possibles 3niveau! aquières ga- de production

    associé ou niveau! ga-eières* et le maintien de pression n’est pastoujours possible.L’e#cacité de l’injection sera d’autant meilleure que celle"ci est mieu!répartie et bala+e le ma!imum d’huile et sera donc onction aussi dunombre de puits. L’optimum technico"économique nous ournira lenombre de puits ( orer.

     F+pe de =uide %

    $omme nous l’avons déj( souligné l’injection est plus e#cace si le =uideinjecté est plus visqueu! et donc le rapport de mobilité plus aible.

    L’eau sera un bon vecteur pour les huiles légères moins bon pour leshuiles plus visqueuses et de toute açon le ga- injecté balaiera mall’huile en place sa viscosité étant très aible.

    Cabinet Ali Bouchahoua / Formation des technicians de production TPS / Cession 2006 34

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    35/44

    )iférentes con0gurations d’injection 3patterns* %

    La disposition relative des puits d’injection et de production dépend del’aspect géologique du réservoir de son contenu =uide et del’importance du volume de roche imprégnée qu’il aut bala+er.

    &n distingue deu! schémas d’injection qui peuvent éventuellement 'treutilisés conjointement sur certains réservoirs %

    l’injection groupée o les puits d’injection sont groupéslocalement

    l’injection dispersée o les puits d’injection et de productionsont intercalés.

    Ine0t$n grupée.

    )ans un réservoir asse- penté on cherchera ( disposer les puitsd’injection de açon telle que la pesanteur rende le déplacementaussi régulier que possible. Aotamment dans les cas o ungisement présente un ga- "cap etou un aquière il est intéressantd’injecter soit du ga- dans le ga- "cap soit de l’eau dans l’aquièreproche de l’interace huile "eau 3injection pér$pér$ue*.

    En efet les interaces se déplaçant tel un J piston K sur dessuraces considérables vont avancer lentement et régulièrementet ne vont enno+er les puits que tardivement ce qui estsouhaitable. &n parle alors d’injection groupée 3Cig. N*. 6 noter deplus que l’injectivité sera ma!imale % p/s de per"é/8$!$tésre!/t$2es,

    Ine0t$n d$spersée.

    6u contraire si le réservoir est quasi hori-ontal et étendu on nepeut tirer parti de la pesanteur comme dans le cas précédent etseule une -one limitée serait efectivement soumise ( l’injection

    ceci notamment dans le cas d’un réservoir de :/$8!eper"é/8$!$té.

    Les puits producteurs et injecteurs seront répartis suivant unschéma asse- régulier % il s’agit alors d’injection d$spersée dans la-one ( huile 3Cig. S*.

    )iférentes con0gurations sont emplo+ées % les puits sontimplantés en ligne ou bien alternés avec un schéma ( S puits 32espt* D puits 3se2en spt* ou : puits 3n$ne spt*.

    $es trois schémas présentent respectivement un rapport entrenombre de puits injecteurs et producteurs de 99 9; et 9M. Le

    Cabinet Ali Bouchahoua / Formation des technicians de production TPS / Cession 2006 3

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    36/44

    choi! d’un schéma est détermine par calcul ou par simulation surmodèle.

    ais ceci est théorique. En réalité il audra apprécier leshétérogénéités diverses elles ne seront reconnues queprogressivement avec les orages successis. )’o une adaptationdu schéma réel par rapport au schéma prévisionnel de base %études aites sur &)ELE/. Les problèmes de drainage lies au!ailles éventuelles seront ( considérer très attentivement 3Cig. R*.

    E!emple d’implantation des puits sur un champ 3Cig. D* %

    Un grand champ carbonate d’6bu")habi est caractérisé par une variationimportante des caractéristiques pétroph+siques allant du /ud au Aord dela structure. Le /ud est caractérisé par de bonnes perméabilités % h5 W <m . N

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    37/44

    $hoi! de l’implantation selon la nature du =uide injecté.

    A2/nt/ges ront de vaste surace d’o avancée pas trop rapide

    compte tenu du volume injecté vecteur gravité ( contre"courant pas de 5r d’o injectivité ma!imale.

    , Gnjection dispersée dans l’huile%

    Gntéressant pour 5 mediocre. En ofshore 3diminution desdistances entre puits*.

     )ispositis géométriques réguliers en ligne % directe dé0/!ée; en réseau! ( S : D points 3schémas inverses*

    Cabinet Ali Bouchahoua / Formation des technicians de production TPS / Cession 2006 3!

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    38/44

    >-B- L’IN5ECTION &’EAU F/ter=d

    $’est le procédé le plus ancien 30n du kGke siècle* et encore le plusemplo+é. /on but est d’augmenter la récupération mais aussid’accélérer la production ou plus précisément de diminuer son déclin. Lemo+en utilisé est souvent un maintien de pression. L’injection peut 'tresoit du t+pe réparti dans la -one ( huile soit du t+pe périphérique clansun aquière e!istant.

    ASPECTS TEC'NIQUE ET ECONOMIQUE .

    , 6spect technique%

    6vec une injection d’eau le rapport de mobilité est souventavorable pour une huile légère 3viscosité de l’huile aible* et

    Cabinet Ali Bouchahoua / Formation des technicians de production TPS / Cession 2006 3"

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    39/44

    pas trop déavorable pour une huile plus lourde. L’e#cacitéc’est"("dire la récupération sera donc élevée ou mo+enne.

    uant au! sources en eau il s’agit le plus souvent decouches aquières situées ( aible proondeur et de l’eau demer en ofshore ou en surace ( terre 3lacs rivières*.

    L’injection d’eau est avorable pour les gisementshétérogènes dont la roche est mouillable ( l’eau ce qui estsouvent le cas sau pour certains réservoirs carbonates.

    L’imbibition + jouera un r7le non négligeable si les débits nesont pas trop grands. 1ar ailleurs il aut que l’eau soitinjectable % perméabilité su#sante et compatibilité avec l’eaudu gisement % en efet le mélange d’eau injectée avec l’eauen place peut provoquer des précipités insolubles 3/&N[a* quibouchent les puits.

    , 6spect économique%

    Les investissements sont en général plus élevés pourl’injection d’eau que pour l’injection de ga- % en efet lenombre de puits injecteurs d’eau est plus grand que pour duga- la mobilité de l’eau et donc l’injectivité étant plus aible.ais le débit est aussi onction de la pression d’injection.

    EPOQUE &U &E4UT &E L’IN5ECTION .

    GG n’est pas souhaitable d’injecter trop t7t car un minimum d’historique

    de production est nécessaire généralement pour conna2tre lesmécanismes de drainage du gisement et notamment l’activité del’aquière 3s’il e!iste*.

    $ertains auteurs ont mis en évidence l’efet béné0que que peut avoirune saturation en ga- libre initiale sur la récupération d’huile 31 ? 1 b* il +aurait alors une saturation en ga- optimale due ( la présence d’unesaturation en ga- résiduelle /or diminuant la saturation en huile résiduelle/or. ais appara2t dans ce cas 31 ? 1b* un efet déavorable % les débitsd’huile diminuent puisque /g  et 5rg  augmentent et que 5rg  baisse. La

    question est donc comple!e et il n’+ a pas de réponse générale.

    MISE EN U>RE .

    GG aut pour réaliser une injection d’eau 6voir un approvisionnement en eau su#sant en

    quantité qualité et régularité 4 avoir desinstallations de traitement d’eau 3o!+gèneprévention de l’incompatibilité avec l’eau degisement avec ( roche 0ltration élimination desbactéries*.

    6voir un équipement convenable des puitsd’injection et une amélioration éventuelle de

    Cabinet Ali Bouchahoua / Formation des technicians de production TPS / Cession 2006 3#

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    40/44

    l’inde! d’injectivité 3essais*. Gl aut aussi paroisermer les -ones les plus perméables ( 0nd’éviter l’arrivée précoce de l’eau au! puitsproducteurs 3e#cacité verticale*.

    6voir des installations de pompage 3sinécessaire*.

    $ontr7ler le dispositi d’injection et le bala+age %traceurs radioactis par e!emple pour distinguerle puits a l’origine de l’arrivée d’eau.

    >-- IN5ECTION &E GAV Fnn "$s0$8!eFG/s $ne0t$n

    L’injection de ga- de production est presque aussi ancienne que celle del’eau. Elle a connu une certaine aveur notamment au! U./.6. pour desgisements peu proonds 39

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    41/44

    L’accroissement de récupération aible ne permettant généralement pasde orer de nombreu! puits nouveau! on reconvertit souvent des puitsde production 3sous réserve de modi0cation des perorations pourl’injection dans un d7me de ga-*. 1our l’injection dans la -one ( huile latendance est ( la maille ( : puits % elle nécessite en efet moins de puitsinjecteurs que l’injection d’eau puisque l’injectivité est plus grande 3 @9*. ais les rais de recompression du ga- sont souvent élevés.

    MISE EN U>RE .

    Aetto+age de puits contr7le de l’état du tubage 4ne pas choisir un puits produisant de l’eau 3il estinutile d’injecter du ga- dans l’eau `*.

    Essai d’injectivité des puits. Cermeture des -ones de cheminement

    préérentiel.  Fraitement du ga- pour en tirer B;/ $

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    42/44

    >I- RECCLAGE &E GAV &ANS LES GISEMENTS &E GAV ACON&ENSAT RETROGRA&E

    La réinjection après traitement des parties légères du ga- produit peutavoir des efets technico"économiques béné0ques car elle permet unemeilleure récupération en condens8t qui est un produit ( haute

    valorisation. Le c+clage de ga- sec va avoir un efet double %

    " Limiter la chute de pression mo+enne et donc la baisse deproduction des condens8t due au ait que le pourcentage desproduits lourds dans l’euent décro2t avec la pression 31 ? 1rosée rétrograde*.

    " Oevaloriser le condens8t déposé dans les -ones du gisementsoumises a injection.

    Les puits d’injection seront su#samment éloignés des pr(ducteurspour éviter toute percée précoce du ga- sec.

    ^r8ce au rec+clage la récupération en condens8t dépasse souventR< P.

    E7e"p!e.En particulier ( Aorth [rae 3U.. mer du Aord* le rec+clageprévu est total. La production pour N

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    43/44

    , bala+age incomplet de l’espace du réservoir 3piégeagemacroscopique*

    , piégeage d’huile résiduelle par capillarité dans les -onesbala+ées 3piégeage microscopique*.

    >II-%-Que :/ut-$! :/$re pur /"é!$rer !/ ré0upér/t$n?

     Foute recherche de procédés plus e#caces devra donc répondre au!

    impératis suivants" 6méliorer le bala+age spatial par réduction du rapport demobilité entre les deu! =uides notamment en augmentant laviscosité du =uide injecté 3ou en réduisant celle de G’huile*.

    " Oéduire ou mieu! éliminer les orces capillaires parl’obtention de a miscibilité des deu! =uides.

    La méthode sera encore plus perormante si l’on peut agirsimultanément sur les deu! phénomènes.

    >II-)-CONCLUSIONS

    La récupération assistée s’étend ( un grand nombre de t+pes de

    gisements ( l’e!ception des réservoirs d’huile ( ater"drive très acti etdes gisement de ga- sec et humide. 6u! U./.6. on estime ( l’heureactuelle ( MS P la production d’huile additionnelle due ( la récupérationassistée% essentiellement l’injection d’eau.

    Cabinet Ali Bouchahoua / Formation des technicians de production TPS / Cession 2006 43

  • 8/17/2019 A 2 Information Gisement Ok

    44/44

    La tendance actuelle est ( une mise en oeuvre asse- précoce 3recettesactualisées plus avorables* bien que ceci ne corresponde pas toujours (l’optimum de la récupération attendue. ais un historique de productionsu#sant 39 ( M ans* est souvent nécessaire pour avoir une connaissanceminimale du gisement.)e açon générale plusieurs schémas d’injection seront étudiés parsimulation en onction%

    " de la nature de l’énergie injectée % eau ou ga- procédésaméliorés ou bien vapeur ou combustion pour les huileslourdes

    " de l’importance du volume de =uide injecté" et de la con0guration des puits

    et une comparaison sera efectuée entre ces diférents schémas avec enrepère une étude concernant la déplétion simple.

    )’autre part l’importance de la récupération améliorée 3thermiquemiscible chimique* est en ait très limitée% sa part dans la productionmondiale est inérieure ( ; P. ais il aut garder ( l’esprit que chaquepourcent de récupération supplémentaire vu ( l’échelle mondialecorrespond ( environ deu! années de consommation actuelle enh+drocarbures. )’o une recherche de base soutenue alors que lesapplications sur champs progressent compte tenu du pri! du brut actuel3en ;