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Page 1 Différents types de coincement dans le forage pétrolier. Chapitre III Di

Page 1 Différents types de coincement dans le forage pétrolier. Chapitre III Différents types de coincement dans le forage pétrolier. Page 36 Introduction : On peut définir un coincement comme étant un obstacle qui provoque l’arrêt du forage dont la durée est difficilement prévisible, ce qui nécessite parfois des opérations d’instrumentations mais avant de mettre en œuvre des moyens importants donc coûteux, il est indispensable d’évaluer les chances de réussite et bien entendu son coût. On peut classer les coincements on 3 catégories: • Coincement par pression différentielle : Au droit des formations poreuses et perméables, provoque le collage de la garniture contre les parois. • Les coincements mécaniques : (Trou de serrure, chute de ferraille, chute de ciment, écrasement du tubage, accumulation de déblais etc…). • Coincement par instabilité des formations : (Formations éboulent, fluentes, non consolidée, gonflantes, etc.). III.1 Types de coincement [8]: III.1.1 Coincement par pression différentielle (collage) : Le collage est causé par la différence de pression entre la pression de formation (PF) et la pression hydrostatique (PH) de la colonne de boue, cette différence de pression s'exerce en particulier sur les masse-tiges lorsque ceux-ci, immobilisés par exemple pour un ajout de tige, sont en contact avec la paroi du trou.[8] Le cake de la boue forme alors un joint qui empêche l'égalisation entre les deux faces des masse-tiges. Plus le cake est épais, plus augmente la surface sur laquelle s'exerce cette différence de pression.[8] III.1.1.1 Les causes de coincement par différence de pression : Les coincements par différence de pression requièrent que une seul conditions ci- dessous Soient satisfaite (Figure III 1, III 2, III 3) : • Pression hydrostatique de la colonne de boue, supérieure à la pression de formation. • Zone perméable au point de contact des masse-tiges avec la paroi. • Filtrat élevé et surtout cake épais et de résistance médiocre. • Augmentation de l’épaisseur de la croute se qui permet a la force différentielle de se manifester. • Moment d'immobilité de la garniture.[8] Chapitre III Différents types de coincement dans le forage pétrolier. Page 37 Figure III 1 : Les coincements par pression différentielle.[8] Chapitre III Différents types de coincement dans le forage pétrolier. Page 38 Figure III 2 : coincement par pression différentielle vue de dessus.[8] Chapitre III Différents types de coincement dans le forage pétrolier. Page 39 Figure III 3: coincement par pression différentielle vue latérale. Chapitre III Différents types de coincement dans le forage pétrolier. Page 40 III.1.1.2 Action de prévention : • Concevoir le programme de tubage pour réduire au minimum le suréquilibre des formations de trou ouvert moins profondes. • Limiter le poids de la boue au minimum nécessaire pour la stabilité du trou et le contrôle du puits. • Conserver les pertes de fluide dans les limites spécifiées. • Réduire au minimum la longueur de BHA lorsque cela est possible. • Limiter la longueur de BHA non stabilisée. Utiliser des cols de forage en spirale. • maintenir la garniture en mouvement. Envisager de faire tourner la garniture pendant les ajouts des tiges et les manœuvrer lorsque BHA est contre des zones potentielles de collage. • Prévoir à l'avance de réduire au minimum le temps d'arrêt pour les opérations qui exigent que le collage reste statique (relevés, réparations mineures, etc...). • Dans les zones à risque de collage élevé, réduire au minimum les pertes par suintement à l'aide d'agents de bouchage. • Préparer un bouchon de dégagement de tige sur place lorsque le risque de collage différentiel est élevé.[8] III.2 Coincement mécaniques : Contrairement aux collages, ces coincements sont presque toujours localisés sur une faible portion de la garniture et généralement situés au niveau des changements de diamètre de la garniture. Les causes de ces coincements sont très diverses et pas toujours faciles à identifier, nous ne retiendrons que les principales. III.2.1 Trou de serrure (Key Seat): Les Key Seat sont des gouttiers creusées dans le terrain par le frottement des tiges pendant le forage ou les manœuvres (Figure III 4), ces gouttières se développent au niveau des dog legs ou des décrochements que sont d’autant plus profond que : • Le terrain est tendre. • Le dog legs est élevé. • La tension des tiges est grande.[8] Creuse ment du trou de serrure Tige plaque sur la parois du puits Chapitre III Différents types de coincement dans le forage pétrolier. Page 41 Puits avec un angle de déviation Figure III 4: trou de serrure (key seat). [8] Chapitre III Différents types de coincement dans le forage pétrolier. Page 42 III.2.1.1 Cause de coincement par troup de serrure (Key Seat) : • Changement abrupt de déviation ou de direction dans une formation mi-tendre ou mi- dure. • La pression élevée de la garniture et la rotation de la tige font une entaille dans la formation. • Pendant la remontée, les raccords de tige sont bloqués dans la fente (ouverture en longueur dans le puits) [8] III.2.1.2 Signes précurseurs : Le développement d’un Key Seat est facile à identifier. Les manifestations sont : • Accrochages vers le haut lors du passage de la 1ére masse-tige ou stabilisateur à une cote bien précise. • Descente toujours libre au niveau du Key Seat. • La cote d’accrochage correspondant à un dog leg.[8] III.2.1.3 Action de prévention : • Réduire au minimum la déviation du coude a 3/100 pieds au moins. • Limiter les tractions dans les intervalles soupçonnes. • Prévoir des manœuvres de raclage ou de reforage lorsqu’un dogleg est présent. [8] III.2.2 Sédimentation des déblais et nettoyage du trou : Si les déblais forés ne sont pas transportés vers la surface, dû à une vitesse de remontée (vélocité) insuffisante et/ou des caractéristiques boues inadaptées (rhéologie) ; Quand la circulation est arrêtée, les déblais tombent dans le trou et obstruent l'espace annulaire autour de la garniture de forage causant ainsi un coincement (Figure III 5).[8] Chapitre III Différents types de coincement dans le forage pétrolier. Page 43 Figure III 5: Sédimentation des déblais et nettoyage du trou.[8] Chapitre III Différents types de coincement dans le forage pétrolier. Page 44 III 2.2.1 Cause de coincement par Sédimentation des déblais et nettoyage du trou : • Les déblais forés ne sont pas transportés en surface dû à une vitesse de remontée insuffisante et/ou des caractéristiques boues inadaptées (rhéologie). • Quand la circulation est arrêtée, les déblais tombent dans le trou et obstruent l'espace annulaire autour de la garniture de forage. • Le lit de déblais s'épaissit pendant le forage et glisse dans le trou pour former un bouchon obstruant la garniture de forage sur son espace annulaire.[8] III.2.2.2 Actions préventives : • Maintenir les propriétés requises de la boue. • Ne pas permettre à la vitesse de pénétration de dépasser la capacité de nettoyage du trou • Relever les tendances de couple et de frottement pour identifier des symptômes de nettoyage insuffisant du trou • Envisager une manœuvre de raclage après le forage d'une section longue avec un moteur de fond • Racler le trou à la vitesse maximale de circulation aussi longtemps que possible (5 - 10 minutes) avant les ajouts. Faire tourner à la vitesse maximale si possible • Augmenter au maximum les mouvements de la garniture lors de la circulation de nettoyage du trou. Utiliser la vitesse de rotation maximale pratique, soulever lentement la garniture de forage (5 minutes/longueur) et poser à une vitesse rapide mais de sécurité (1 min/longueur) • Envisager de pomper des bouchons de viscosité élevée dans les puits à faible déviation (<35°). Envisager des bouchons de viscosité faible / viscosité élevée dans les puits de plus forte déviation (>35°) • Ne pas arrêté la circulation avant le retour de tous les bouchons. • Circuler jusqu'à ce que le trou soit propre. Si le dernier bouchon ramène une quantité excessive de déblais, continué à nettoyer le trou. Plusieurs circulations peuvent être nécessaires. [8] III.2.3 Chute ferraille et objet divers : Bien qu'il s'agisse d'un problème tout à fait différent, la présence accidentelle d'objets étrangers dans le puits peut créer des difficultés dont les symptômes ressemblent à ceux d'une anomalie de trajectoire. Il peut s'agir ici d'outils tombés dans le trou ou de matériels détruits en cours de forage.[8] Chapitre III Différents types de coincement dans le forage pétrolier. Page 45 Dans le cas de chute accidentelle, la présence de ces objets n'est pas forcément identifiée immédiatement. Dans d'autres cas, cette présence peut avoir été "oubliée", par exemple lorsque des molettes ont été rebroyées et partiellement repêchées : il peut rester piégé dans la paroi ou dans une cave, un morceau important de ferraille qui retombera de façon aléatoire plusieurs jours après. (Figure III 6) Figure III 6: Chute ferraille et objet divers. [8] Chapitre III Différents types de coincement dans le forage pétrolier. Page 46 III.2.3.1 Cause du coincement par Chute ferraille et objet divers : • mauvais nettoyage du fond, couvercle du trou non installe. • Défaillance des équipements du trou. [8] • les débris tombent dans le trou de puits coincent la garniture uploads/s3/ operation-de-repechage-fishing-sur-le-puits-omkz-702-hassi-messaoud.pdf