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D 1 Forage Dirigé Applications & Méthodes GROUPEMENT «INSTITUT ALGERIEN DU PETR

D 1 Forage Dirigé Applications & Méthodes GROUPEMENT «INSTITUT ALGERIEN DU PETROLE, CORPORATE UNIVERSITY» IAP-CU Engineering School of Boumerdes Upstream Training & Research Centre Avril 2007 D 2 Sommaire Chapitre 1: Introduction au forage dirigé Chapitre 2: Représentation des puits Chapitre 3: Contrôle de trajectoire Chapitre 4: Équipement de forage dirigé Chapitre 5: Conception d'un Wellplane Chapitre 6: Forage Horizontal Forage Dirigé Applications et Méthodes D 3 Chapitre 1 Introduction au forage dirigé Applications du forage dirigé Vocabulaire et définitions Type de rig Différents types de forage dirigés Intérêt du short radius à HMD Forage Dirigé Applications et Méthodes D 4 Chapitre 1 Introduction au forage dirigé 1.1. Applications du forage dirigé Puits pour control de la verticalité Relief Well Side tracking Forages pour des raisons géologiques Forage de drainage Emplacements inaccessibles Plates-formes Multipuits (Clusters) Puits en Ré-entrée (Re-entry wells Forage Dirigé Applications et Méthodes Forage Dirigé Applications et Méthodes D 5 Introduction au forage dirigé/ Applications du forage dirigé Puits pour control de la verticalité L'une des premières applications du forage dirigé est la correction d'un puits serpenté(crooked hole) D 6 Introduction au forage dirigé/ Applications du forage dirigé Puits d'interception (Relief Well) Ces puits sont destinés à approcher ou même intercepter la trajectoire d'un autre puits en éruption incontrôlable. C'est l'une des premières applications du forage dirigé D 7 Introduction au forage dirigé/ Applications du forage dirigé Forage latéral (Side-track) Le forage d'un puits latéral consiste à abandonner un puits en cours de forage pour le reprendre à une profondeur inférieure, - à la suite d'opérations de repêchage infructueuses - en cas d'extrême dog-leg - en cas de rupture de casing - en cas de rencontre d'une faille imprévue D 8 Introduction au forage dirigé/ Applications du forage dirigé Forages dirigés pour raisons géologiques Forage à travers une faille pour améliorer le contrôle de déviation ou la production. Forage destiné à contourner un dôme de sel. D 9 Introduction au forage dirigé/ Applications du forage dirigé Emplacements de surface impraticables • Forages depuis le rivage pour atteindre des réservoirs offshore. • Forages depuis la mer pour atteindre des réservoirs situés sous une côte inhospitalière. • Forages urbains. •Forages en montagne. Les puits à long déplacement résultent le plus souvent de l'une de ces causes D 10 Introduction au forage dirigé/ Applications du forage dirigé Plates-formes de production Multipuits (Clusters) C'est l'une des plus importantes applications du forage dirigé, • permettant le développement économique de réservoir offshore • également utilisée à terre pour des raisons soit économiques, soit écologiques D 11 Introduction au forage dirigé/ Applications du forage dirigé Puits en Ré-entrée D 12 Introduction au forage dirigé/ Applications du forage dirigé Puits Multi Latéraux D 13 Chapitre 1 Introduction au forage dirigé 1.2. Vocabulaire et définitions Forage Dirigé Applications et Méthodes Forage Dirigé Applications et Méthodes D 14 Introduction au forage dirigé/ Vocabulaire et définitions Dispositifs d’un profil directionnel Le profil d'un puits directionnel est la trajectoire prévue de la surface au TD final en le projetant sur deux plans Afin de déterminer le meilleur profil (géométrie) de la surface à la cible l'information suivante doit être connu •la position de la tête de puit •la position de la cible, •la profondeur verticale (TVD). D 15 Introduction au forage dirigé/ Vocabulaire et définitions Position du puits L'emplacement de la tête de puits Cible(s) Target(s) Le(s) point(s) visé(s) en sous-sol Trajectoire Le cheminement du puits depuis la tête de puits jusqu'à sa profondeur finale. Kick-off Le point où le puits quitte la verticale Profondeur mesurée Longueur du puits mesurée le long de la trajectoire Build-up Section du puits ou l'inclinaison augmente D 16 Introduction au forage dirigé/ Vocabulaire et définitions Direction de la cible L'azimut relatif entre la tête de puits et la cible Inclinaison L'angle du puits par rapport à la verticale Azimut La direction du puits par rapport au Nord D 17 Introduction au forage dirigé/ Vocabulaire et définitions Gradient de montée Gradient de montée deg/30m deg/100 ft Drop-off Section du puits ou l'inclinaison diminue Gradient de chute Gradient de chute deg/10m deg/30m deg/100 ft Rayon de courbure Le rayon d'une section curviligne du puits Correction Modification de la trajectoire D 18 Introduction au forage dirigé/ Vocabulaire et définitions Section droite Section rectiligne du puits Drain Section du puits située dans le réservoir Dog-leg Paramètre représentant un changement (3-d) de direction du puits Déplacement horizontal Distance horizontale entre un point du puits et la Projection verticale de la tête de puits D 19 Introduction au forage dirigé/ Vocabulaire et définitions Déplacement horizontal Distance horizontale entre un point du puits et la Projection verticale de la tête de puits D 20 Introduction au forage dirigé/ Vocabulaire et définitions Mesure (Survey) Opérations permettant de mesurer l’inclinaison et l’azimut du puits Station Point du puits où est effectuée une ‘mesure’ des paramètres directionnels d’un puits. Profondeur verticale La distance verticale entre le plan horizontal contenant un point du puits et le plan de la référence D 21 Introduction au forage dirigé/ Vocabulaire et définitions Azimut initial Azimut du puits en fin de phase d’orientation D 22 Introduction au forage dirigé/ Vocabulaire et définitions Atterrissage Procédure permettant d’atteindre les paramètres désirés au point d’entrée et/ou au point horizontal Point d’entrée Intersection de la trajectoire avec le toit du réservoir Point horizontal Point d’arrivée à l’horizontale (ou à l’inclinaison en début de drain) D 23 Introduction au forage dirigé/ Vocabulaire et définitions Tool Face: Angle déterminé par deux plans : - le plan vertical passant par l'axe de la partie du moteur située au dessus du raccord coudé - le plan déterminé par ce même axe et l'axe de la partie du moteur située sous le raccord coudé. Le contrôle du Tool Face permet d'orienter le puits dans la direction souhaitée. D 24 Introduction au forage dirigé/ Vocabulaire et définitions Tool Face: Représente l'orientation de Bent Sub,on a Deux types de tool face: Magnetic tool face •Inclinations <8º •Reference au nord Magnétique Gravity tool face •Inclinations >8º •Reference au High side of tool D 25 Chapitre 1 Introduction au forage dirigé 1.3. Type de rig Forage Dirigé Applications et Méthodes Forage Dirigé Applications et Méthodes D 26 Introduction au forage dirigé/ Type de rig Land rig Il est transporté sur site par des camions ou hélicoptères, ou avion cargo, une foie sur site, le montage (rig up) et démontage (rig down) est réalisé par l'équipe de forage D 27 Introduction au forage dirigé/ Type de rig Inland barge rig (or swamp barge) Il est utilise pour de faibles profondeurs. Il est tracté sur site par bateaux D 28 Introduction au forage dirigé/ Type de rig Jack-Up rig (or bottom-supported rig) Il est utilise dans des eaux étendues,pour le forage de plusieurs puits, ou dans des puits offshore peu profond (niveau d'eau jusqu'a 350 feet). Une fois sur site, il déploie sa substructure jusqu'au fond de mer. D 29 Introduction au forage dirigé/ Type de rig Submersible rig Le submersible rig est constitue de deux niveaux, le niveau supérieur est un espace de travail et de résidence, le niveau inférieure est remplie d'air pendant le remorquage et remplie d'eau pendant les opérations de forage (pour assure un certain équilibre, ce dernier est utilise dans des eaux peu profondes). D 30 Introduction au forage dirigé/ Type de rig Semi submersible rig (or floating rig) IL est constitue de 2 niveaux ou plus, il est appelé semi submersible parce que les niveau sont pas émergés dans l'eau. Il est supporté par des colonnes montantes cylindriques ou carrées, vu sa stabilité, il peut atteindre des profondeurs assez importantes D 31 Introduction au forage dirigé/ Type de rig Drill ship Sa mobilité et sa capacité de transport des équipements de forage font de lui un bon outil de forage dans des eaux profondes et loin de la terre, il peut atteindre des profondeurs très importantes D 32 Introduction au forage dirigé/ Type de rig Type de rig VS profondeur des eaux D 33 Chapitre 1 Introduction au forage dirigé 1.4. Définition & Différents types de forage dirigés Puits en J Puits en S Puits à double montée Puits Horizontaux Puits à long déplacement (Long reach ou Extended Reach wells) Puits inclinés (tilt ou slant wells) Puits multilatéraux Puits en ré-entrée (Re-entry wells Forage Dirigé Applications et Méthodes D 34 Introduction au forage dirigé Le forage directionnel est devenu un outil très important dans le développement des gisements d'hydrocarbures. le facteur économique a dicté la nécessité du forage directionnel Probablement l'aspect le plus important de forage directionnel est qu'il permet aux producteurs, partout dans le monde, de développer des réserves qui ne pourraient jamais être économiquement atteintes de n'importe quelle autre façon. D 35 Introduction au forage dirigé/ Définition du forage directionnel Le forage directionnel est la science et l'art de la déviation d'un puits le long d'une trajectoire prédéfinie à partir de la tête de puits jusqu'à la cible, tous les deux définis avec un système de cordonnées préétablie Le forage d'un puits directionnel implique fondamentalement le uploads/Geographie/ forage-dirige-iap.pdf