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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE Ministère de l'Enseignement Sup

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique N° Série: ………./2021 Université Kasdi Merbah Ouargla Faculté des hydrocarbures energies renouvelables et science de la terre et de l’univers Département de production des hydrocarbures MEMOIRE Pour obtenir le Diplôme de Master Option: Production Académique Présenté Par : BEKHDIDJA Abdelfath, HAMMI Abdelhak -THÈME- Interprétation des essais de puits horizontaux pour la caractérisation du réservoir (champ de HMD) Soutenue le : / / 2021 devant la commission d'examen Jury: Président: DADEN ABDELGHAFOUR M.C.A Univ. Ourgla Rapporteur: SID ROUHOU HADJ MED M.A.A Univ. Ourgla Examinateurs: KADRI AHMED YACINE M.A.A Univ. Ourgla Remercîments A la lumière de ce modeste travail, on tient à remercier, en premier lieu, Allah (Dieu) D’avoir nous en donner le courage, la volonté, la patience et la force pour accomplir ce travail jusqu’à son terme. Tous nos remerciements à notre Encadreur Mr: Sid Rouhou hadj med pour avoir accepté de suivre cette étude . Et notre promoteur Mr. Bechouni Lamine ingénieur production à Sonatrach Exploration, pour qui nous a guidés à réaliser ce travail. Je tiens à remercier Mr.A .DADEN pour l'honneur qu'il m'a fait en acceptant de présider le jury de cette mémoire. Je présente également ma profonde reconnaissance à Mr. A.Y .KADRI qui a accepté d’examiner mon travail.. Nous remercions ainsi tous les enseignants du département de production, qui ont contribués à notre formation durant notre cursus universitaire. Enfin, nous ne pouvons pas mentionner tous ceux qui ont contribué de prés ou de loin à l'élaboration de ce travail, que tous ceux qui nous ont aidé d'un Simple encouragement trouvent ici l'expression de notre Reconnaissance la plus sincère. Dédicace Pour chaque début il y a une fin, et ce qui beau dans toute fin c'est la réussite et l'atteinte du but. Arrivé au terme de mes études, j’ai le grand plaisir de dédier ce modeste travail : Mes chers parents Mes chers sœurs et mes chers frères Toute ma grande famille Mon binôme : Abdelfateh Tous mes amis chacun a son nom Tous les camarades du Groupe de production Tous ceux que j’aime et je respecte. Abdelhak Hammi Dédicace Nul plaisir ne peut égaler celui de partager son bonheur avec les gens que l’on aime. Arrivé au terme de mes études, j’ai le grand honneur de dédier ce modeste travail : A ma chère mère à qui je dois ce que je suis, elle qui a été toujours là pour moi et qui n’a jamais cessé de prier pour mon bonheur. A mon cher père, pour tous les conseils qu’il m’a donnés, le soutien qu’il m’a montré et les sacrifices qu’il a consentis pour me voir réussir. A mes chères sœurs. A mes chers frères. A toute ma grande famille. A tous mes amis. A tous ceux que j’aime et qui m’aiment. Abdelfateh Résumé Dans le cadre de l'optimisation de la production mondiale des hydrocarbures et au cours de notre étude on à constaté que l’interprétation des essais de puits horizontaux est très compliquée et ça revient à la présence de plusieurs régimes d’écoulements différents. Nous avons procédé à la caractérisation du réservoir par l’interprétation des essais de puits (Test Potentiel) dans le but d’identifier le modèle et les paramètres du réservoir en se basant sur la dérivative (courbes types) comme technique d’interprétation de welltest. Face à la complexité que présente le problème et la place primordiale que joue la caractérisation dans notre projet nous avons introduit la déconvolution comme étant un outil pour améliorer et perfectionner la qualité d’interprétation. Mots-clés : Essais de puits , Interprétation , courbe types , puits Horizontaux , réservoir . Abstract As part of the optimization of the global production of hydrocarbons and in our study we found that in the interpretation of horizontal well testing is very complicated and it comes back to the presence of several different flow regimes . We proceeded to the characterization of the reservoir by the interpretation of well test (Potential test) in order to identify the model and reservoir parameters based on the derivative (type curve) as well test interpretation technique. Given the complexity that the problem present and the fundamental role played by reservoir characterization in our project, we introduced the deconvolution as a tool to improve and enhance the quality of interpretation. Keywords: Well test , interpretation , type curves , horizontal well , reservoir . : مـلخــــــص ارHير فحص اآلبHتنا أن تفسHدنا في دراسHدروكربونات ، وجHالمي للهيHكجزء من االستفادة المثلى من اإلنتاج الع األفقية معقد جدا ويعود إلى وجود عدة نظم تدفق مختلفة. ائصH Hوذج والخصH H النمHدH Hل تحديH Hل) من أجH Hار المحتمH Hار)اإلختبH Hير فحص اآلبH Hيف المكمن بتفسH Hرعنا في توصH H وش إستناداً إلى المنحنى المشتق ( نوع المنحنى ) فضالً عن تقنية تفسير االختبارHالمكمنية. خصائص المكامن في مشروعنا هذاHوبالنظر إلى التعقيد الذي تمثله المشكلة والدور األساسي الذي يؤديه تحديد قدمنا مشروع إزالة االنتشار كأداة لتحسين نوعية التفسير. : الكلمات المفتاحية فحص اآلبار، التفسير، برمجيات سفير، نوع المنحنى ، اآلبار األفقية ، الخزان Sommaire Remercîment ………………………………………………………...…………… I Dédicace…………………………………………………………………………… II Résumé………………………………………………………………….…….…… III Liste des figures……………………………………………………………...…… IV Liste des tableaux………………………………………………………………… V Liste des Abréviations , Notation , Symboles ………………………………...… VI Introduction générale ………………………………………………………….… 01 Chapitre I: Notions sur les essais des puits et méthodes d'interprétation 1.Introduction ……………………………………………………………………... 03 2.Généralités sur les essais de puits………………………….…………………..... 03 2.1. Principe………………………………………………………………….... 03 2.2. Le but de well test…………………………………...……………..……... 04 2.3. Types de well test………………………………………………..………... 05 3.Généralités sur le fluide de réservoir…………………………………………….. 07 3.1. Types de fluides…………………………………………………………… 07 3.2. Régime d’écoulement……………………………………………………… 09 3.3. La géométrie de réservoir…………………………………………..……… 10 3.4. Nombre de fluides débordants dans le réservoir…………………..……… 11 4.Equation Fondamentales……………………………….………………………… 11 4.1. Loi de darcy………………………………………………………...……… 11 4.2. Conservation de la masse………………………………………………….. 12 4.3. L’équation de diffusivité………………………………………...………… 13 4.4. Résolution en réservoir homogène………………………………………… 14 4.5. Rayon d’investigation……………………………………………...……… 15 5. Les différents effets sur les essais de puits …………………..………..……… 15 5.1. L’effet de capacité de puits (wellbore storage) …………………..……….. 15 5.2. L’effet de skin…………………………………………..…………………. 17 5.3. Principe de superposition……………………………………….…….…… 18 5.4. L’indice de productivité…………………………………………..……….. 20 6.Les méthodes d'interprétation des essais de puits……………..……..…………... 21 6.1. Procédure d’interprétation ………………………………...………………. 21 6.2. Méthodes conventionnelles d’interprétation………………………………. 21 6.3. Les méthodes modernes …………………………………..………………. 25 Chapitre II: Régimes d’écoulement dans les puits horizontaux 1.Introduction …………………………………………...………………… 36 2.Géométrie du puits horizontal……………………..…...………………... 36 3.Régimes d’écoulement ……………………………...…………………… 37 3.1 Premier écoulement radial ………………………...…………… 37 3.2 l’écoulement hémi radial……………………..………………… 39 3.3 Le premier écoulement linéaire ……………………...………… 40 3.4 L’écoulement pseudo radial …….……………………………… 41 3.5 Le dernier écoulement linéaire ………………………………… 43 4.Autres régimes d’écoulement : …………………………..……………… 44 4.1 Les réservoirs fissurés (double porosité) ……….……………… 44 4.2 Les frontières du réservoir ……………………………...……… 46 Chapitre III Etude de cas avec logiciel KAPPA SAPHIR 1. Introduction ………………………………………………………..………….… 48 2. Présentation du champ de HASSI MESSAOUD……………...………………… 48 3.Logiciel Saphir (KAPPA) ………………………………………………..……… 49 4. Modèles de réservoirs ………………………………..………………………….. 50 5. Interprétation des données …………………………...………………………… 53 Conclusion et recommandations ……………...……………………………… 61 Références bibliographiques …………………...………………………………... 62 Annexes …………...……………………………...………………………….......... 63 Liste des figures Chapitre I Figure I.1 : principe d’un essai de puits ……………………………………….….….. 03 Figure I.2 : Réponse d’un drawdown ……………………………………………….... 05 Figure I.3 : Réponse d’un buildup ………………………………………………….... 05 Figure I.4 : Test d’interférence ………………………………………..…………..... 06 Figure I.5 : écoulement radial circulaire : vue de face et de dessus……………….… 10 Figure I.6 : écoulement linéaire………………………………………...………….… 10 Figure I.7 : écoulement sphérique ou hémisphérique……………….……………….. 10 Figure I.8 : les écoulements…………………….…………………………….……… 12 Figure I.9 : l’effet de capacité………………………….………………………….… 15 Figure I.10 : Pente pour un effet de capacité constant………………………….....… 16 Figure I.11 : Notion du skin infinitésimal………………………...…………….…… 17 Figure I.12 : Skin d’épaisseur finie………….……………………………………… 18 Figure I.13 : Historique à deux débits……………….………………………….…… 19 Figure I.14 : Test de fermeture…………………………………………………….… 19 Figure I.15 : Historique quelconque des débits……………………………...………. 20 Figure I.16 : Test de remontée de pression…………………….……...……………... 23 Figure I.17 : Semi-log Horner plot…………………………………....….................. 24 Figure I.18 : Concept de courbe type……………………………..…...……………... 27 Figure I.19 : solution théorique de l’équation de diffusivité dans réservoir infini sans effet de capacité……………………………………………………………………...… 28 Figure I.20 : obtention d’un match point à partir de courbe type……….………….... 29 Figure I.21 : courbes type pour un puits homogène avec effets de Skin et capacité…………………............................................................................……..…….30 Figure I.22 : détermination des paramètres du réservoir à partir des courbes types pour un essai build up…………………...…………………………………………...…….…31 Figure I.23 : les courbes de dérivative de pression selon Bourdet………................…32 Figure I.24 : la combinaison des courbes types et dérivative améliore l’interprétation des résultats…………………............................................……………………….…....33 Figure I.25 : calcul de la dérivative……………………………...……...………….….34 Figure I.26 : déplacement de la courbe de pression et sa dérivative sur les courbes types pour avoir la courbe appropriée…………………………......................................……35 Chapitre II Figure II.1 : géométrie du réservoir et puits horizontal……………........................…36 Figure II.2 Schéma général de courbe type de la dérivée de la pression pour les réservoirs homogènes………………….....................................................................…37 Figure II.3 : Ecoulement radial vertical. …………………..…………...…………...…38 Figure II.4 l’écoulement hémi radial…………………………………...…………..…39 Figure II.5 : Ecoulement pseudo-radial…………………………….…...............….…40 Figure II.6 : le Skin de convergence…………………………………....…………...…40 Figure II.7 : le régime d’écoulement pseudo………………………….................……41 Figure II.8 le régime de dernier écoulement linéaire…………………................……43 Figure II.9 : Modélisation d’un gisement naturellement fissuré………..…………...…45 Figure II.10 : Effet de capacité…………………………..……………...…………..…45 Figure II.11 : graphique sans dimension de faille étanche…………………………….46 Figure II.12 : uploads/Geographie/ fathi-hako-word-cc.pdf