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Chapitre I - Introduction : C’est quoi une acidification ? Les acides tirent le

Chapitre I - Introduction : C’est quoi une acidification ? Les acides tirent leur utilité dans la stimulation des puits de leur habilité à dissoudre les minéraux des formations et des matières étrangères, comme la boue de forage et les fluides utilisés dans les procédures de reprise des puits. La mesure pour laquelle la dissolution de ces matériaux accroit entrainera une augmentation de la productivité du puits, ce qui dépend d’un certains nombre de facteurs, y compris la méthode d’acidification choisit. On distingue 3 types principaux d’acidification : lavage à l’acide, l’acidification matricielle, et la fracturation à l’acide. L’acidification est donc une technique de stimulation, utilisant un fluide de stimulation contenant des acides réactifs, qui consiste en l’augmentation de la perméabilité et l’amélioration de la productivité des puits. Dans une acidification, des acides sont injectés dans la formation aux abords du puits pour éliminer les endommagements qui réduisent la productivité. L'objectif principal de tout traitement d’acidification est de dissoudre soit la roche ou les matériaux de la formation, naturelle ou provoqué, dans l’espace poreux de la roche. A l'origine, l’acidification a été appliquée aux formations carbonatées pour dissoudre la roche elle-même. Sur une période de temps, des formulations d’acide spéciales ont été développés pour une utilisation dans les formations gréseuses, afin d’éliminer les matières nuisibles induites par les fluides de forage ou de complétion ou par des pratiques de production. Il ya trois principales exigences qu'un acide doit respecter pour être accepté comme un fluide de traitement: 1- il doit réagir avec des carbonates ou d'autres minéraux pour former des produits solubles. 2- il doit pouvoir être inhibée pour empêcher une réaction excessive avec les équipements métalliques dans le puits. 3- D'autres considérations importantes sont la disponibilité, le coût et la sécurité dans la manipulation. Le but d’un traitement par acidification est donc l’élimination d’un colmatage aux abords du puits et restauration de la perméabilité initiale de la couche, mais il serait faux d’en conclure que l’injection d’un acide dans une formation sédimentaire entraîne toujours une amélioration de la production. Bien au contraire, injecter un acide sans une étude approfondie préalable, peut provoquer un endommagement beaucoup plus sévère qui ne peut être enlevé que par des traitements très coûteux tel que la fracturation hydraulique. Petit Historique sur l’acidification : L'utilisation d'acides afin de stimuler ou d'améliorer la production de pétrole dans des réservoirs carbonatés a vue une première tentative en 1895. Des Brevets couvrant l'utilisation des deux acides chlorhydrique et sulfurique à cet effet ont été émis à ce moment-là. Bien que plusieurs «traitements des puits» ont été réalisés, le processus n'a pas réussi à susciter l'intérêt général en raison de la sévère corrosion des tubages de puits, et d'autres équipements métalliques. Les prochaines tentatives d'utiliser l'acide se sont produites entre 1925 et 1930, il s'agissait de l’utilisation de l'acide chlorhydrique (HCl) pour dissoudre le tartre dans les puits dans le Glenpool field, Oklahoma, et d'augmenter la production du Jefferson Limestone (Dévonien) dans le Kentucky. Aucun de ces efforts n’a réussi et "l’acidification" a été une fois de plus abandonnée. La découverte d'inhibiteurs d’arsenic, ce qui a permis à l’HCl de réagir avec la roche de la formation sans endommager sérieusement l'équipement métallique de puits, a ravivé l'intérêt dans acidification des puits en 1932. A cette époque, Pure Oil Co. et Dow Chemical Co. utilisés ces inhibiteurs avec l’HCl pour traiter un puits de production à partir d'une formation de calcaire dans le comté de Isabella, Michigan. Les résultats de ce traitement étaient exceptionnels. Lorsque des traitements similaires dans des puits voisins ont produit des résultats encore plus spectaculaires, l'industrie de l’acidification est née. Tout au long des années qui ont suivi ces premiers traitements, l'industrie de l’acidification a grandie, utilisant des centaines de millions de litres d'acide appliquées dans des dizaines de milliers de puits chaque année. Cette technologie s’est développée avec une rapidité croissante, et de nombreux changements et innovations ont été apportés pour améliorer l'efficacité des traitements d’acidification. En raison des nouvelles techniques d'application et de développement des additifs pour modifier les caractéristiques de l'acide lui-même, l'acidification est devenue une science hautement qualifiés. A la connaissance des matériaux disponibles, des réactions chimiques pour le traitement et des conditions du puits, les propriétés des réservoirs, et les caractéristiques des roches sont requit pour concevoir un traitement d'acidification effective et efficace. Chapitre II - L'endommagement du réservoir : II.1. Définition: L'endommagement représente l'altération de la perméabilité du réservoir aux abords du puits, dans un rayon qui peut arriver jusqu'à 1 m à 1.5m, l'endommagement est se situe dans le chemin que suit l'effluent (réservoir, perforation, tubing…etc.). II.2. Causes : L'endommagement du réservoir est dû aux effets de plusieurs facteurs, et ceci eu lieu au cours des interventions sur puits, pendant les différents opérations. On cite : I. Endommagement dû aux opérations sur le puits(le forage, work-over, snubbing, coiled tubing): 1. Invasion par la boue :  physiquement : la pénétration des particules solides entrainer par le filtras de la boue à l'intérieur des pores colmatent ces derniers, aussi le filtre cake se forme au niveau des perforation en over balance.  chimiquement : la déférence de viscosité entre la boue de forage et le fluide de formation obture ce dernier de sortir. 2. invasion par le laitier de cimentation:  Pendant la réalisation de la liaison couche –trou, le laitier de ciment provoque des endommagements similaire a ce de boue de forage. 3. neutralisation du puits:  L'injection sous pression ou squeeze de fluide provoque l'endommagement de la couche productrice. 4. changement de mouillabilité:  Les solvants et les tensioactifs présent surtout dans le filtrat de boue a émulsion inverse pour prévenir la formation de sludge ou d'émulsion peuvent altérer la mouillabilité de la roche et devient mouillable à l'huile donc diminue la perméabilité. 5. endommagement dû aux perforations:  Les opérations de perforation sont en over- balance qui pousse les débris à rentrer dans la formation créant un cake. 6. endommagement dû à la stimulation:  acidification: la réaction secondaire des acides cause la formation d'autre dépôt colmatant le réservoir.  fracturation hydraulique: la fracture soutenue peut être bouchée partiellement par le fluide transportant les agents de soutènement (gel de frac). 7. endommagement du a l'injection d'eau :  saturation eau aux abords du puits si le débit d'injection n'est pas bien contrôlé (water block).  formation de dépôt de sulfate du a l'incompatibilité de l'eau d'injection et celle de la formation. II. l'endommagement dû à la formation : 1. Les dépôts:  Dépôts de sel: La variation des conditions de température et de pression au niveau du gisement favorise les dépôts de sel préalablement dissout dans les fluides de formation extrêmement salés.  Dépôts des sulfates: ce type de dépôts est extrêmement dangereux, son traitement chimique est difficile, il est causé principalement par l'incompatibilité de l'eau d'injection et l'eau du réservoir, on cite le sulfate de baryum.  Dépôts d'asphaltène: l'asphaltène peut se déposer n'importe où dans la formation, les perforations, la crépine, et même le tubing, il y a plusieurs causes pour ce phénomène, on peut citer la chute de pression ou de température.  Dépôts des paraffines: dû à la baisse de pression ou de température, ils ont plus de chance à se déposer dans le tubing. 2. La Migration des fines:  Lors de la production les petites particules solides dites fines sont entrainées par l'effluent, et tendent à boucher les pores de diamètre réduit. 3. Gonflement et dispersion des argiles:  Ceci est dû à la réaction des argiles avec l'eau qui a envahie la formation lors des interventions dans le puits. II.3. Conséquence :  Réduit la productivité du réservoir,  Implique des opérations non économiques. II.4. Effet de skin : L'endommagement de la formation est estimé à l'aide d'un nombre non dimensionnel, dit skin, ce dernier permet la quantification du changement de la perméabilité dans les abords du puits. L'effet de skin représente les pertes de charges de l'effluent lorsqu'il traverse la zone endommagée, ces pertes représentent de 30% à 50% de l'ensemble des pertes de charges lors de la production. L'analyse de la transition de la pression permet d'avoir la valeur de l'effet de skin. II.5. Identification et localisation de l'endommagement: Chaque puits est un objet des essais de production (essais des puits) pour déterminer le taux et les points d'endommagement, ces essais en but de mesurer certain nombre de grandeurs relatives aux couches traversées, on cite : Le build up: consiste à fermer le puits et enregistrer la variation de pression de fond en fonction de temps sachant que le puits été ouvert. Le draw down: a le même principe de build up mais cette fois-ci le puits est fermé et on l'ouvre avec un débit constant et on enregistre la pression de fond. Grace aux graphes de variation de pression de fond on mesure certaines grandeurs qui vont être introduit dans l'équation de diffusivité et de skin pour déterminer la perméabilité et donc l'existence de l'endommagement ou non. uploads/Industriel/ acidification-expose.pdf