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MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSIT

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE KASDI MERBAH OUARGLA FACULTE DES SCIENCES APPLIQUEES DEPARTEMENT DE GENIE MECANIQUE MEMOIRE Présentée par : MR.BELKAMEL Aissa EN VUE DE L’OBTENTION LE DIPLOME DE MAGISTER Spécialité: Génie pétrolier Option: Exploitation pétrolière Thème Contribution à l’optimisation du temps au cours de forage dans la phase 8 ½’’ Région: HASSI MESSAOUD Soutenu publiquement le: 19/02/15 Devant le jury composé de : Pr HACINI Messaoud Professeur UKM, Ouargla Président Dr. ZEDDOURI Aziez Maître de conférences UKM, Ouargla Examinateur Dr.HAMZIOUI Louanes Maître de conférences UKM, Ouargla Examinateur Pr. SETTOU Noureddine Professeur UKM, Ouargla Rapporteur Dr.DOBBI Abdelmadjid Maître de conférences UKM, Ouargla Co-Rapporteur N° de série : ……… N° d’ordre : ……… Année universitaire : 2014/2015 Je dédie ce modeste travail A ma très chère Mère et mon très cher Père A ceux qui m’ont toujours encouragé pour que je réussisse dans mes études A tous mes enseignants de 1er année primaire jusqu'à le magister A ceux que j’aime et je respecte infiniment A ceux qui ont veillé pour mon bien être A ceux qui m’ont soutenu dans les moments les plus difficiles de ma vie Le jour est venu pour leur dire Merci… A toute la famille BELKAMEL. A tous mes amis qui ont toujours été présents et qui n’ont ménagé aucun effort pour me bénéficier avec leur aide et leurs suggestions A tous mes camarades du MAGISTER. A tous mes camarades du LAGHOUAT et OUARGLA R.Welid BELKAMEL Aissa Nomenclateurs Nomenclateurs HMD : Hassi Messaoud P: porosité (mD) K : perméabilisé (℅) BHA : garniture de forage Dtr : diamètre du trou (mm/inch) Dm : diamètre du manchon (mm/inch) δ : le jeu entre le manchon et le trou (mm/inch) Δ : Le jeu entre l’outil et le diamètre intérieur de la colonne précédente (mm/inch) e: profondeur (m) PG : pression des pores Pf : pression de fond q: masse linéaire (lb/ft) Yv ou Yp: yeld point (lb/100ft2) PH: salinité ou alcalinité VS : volume de surface (m3) Vtr : volume de trou (m3) Vr : volume de réserve (m3) VT : volume total de boue (m3) VbacDéc: volume de bac décantation (m3) Vgoulotte : volume de goulotte (m3) VbacAsp :volume de bac d'aspiration (m3) Km :coef de majorité D : diamètre de trou (mm/inch) PDC:polydiamant cristalin DC: (drill collars) masse tiges DP:tiges de forages (drill pipe) HWDP: (heavy weight drill pipe) tiges lourdes. Dtrou : diamètre de trou en pouce (mm/inch) Dint tige : diamètre intérieur des tiges (mm/inch) Dex tige : diamètre extérieur des tiges (mm/inch) f : facteur de flottabilité db : diamètre de drill pipe (mm/inch) Nomenclateurs Vu: volume unitaire (m3/m) Dint Mtige : diamètre intérieur des masse-tiges (mm/inch) Dex Mtige : diamètre extérieur des masse-tiges (mm/inch) LDC : longueur des masses tiges en (m) α : l’inclinaison de forage par rapport à la vertical FPN : position du point neutre de la hauteur total des masses tiges [%] db : densité de la boue de forage da : densité d’acier ζt : contrainte de traction API :americain petrolum institut H : hauteur de trou (m) PH : pression hydrostatique (psi) Pecr : Pression d’écrasement (psi) L : longueur des tubages (m) Q123 : pois des tubages (kg) V1 : Volume espace annulaire trou – tubage entre le sabot et la surface (m3) V2 : Volume de puits entre le fond de puits et le sabot (m3) V3 : intérieur de tubage entre le sabot et l’anneau (m3) Tc : temps de chasse (h) Pr : pression de refoulement.(psi) Hs : profondeur au sabot. (m) h : distance entre sabot et l’anneau (m) dL : densité de laitier dbo : densité de la boue HSabot : hauteur entre le fond de puits et le sabot s(m) Hanneau: hauteur entre le sabot et l’anneau (m) Qc : quantité de ciment (ton) Vem : volume d’eau de mixage (m3) Vbch : volume de chasse (m3) Tinj : temps d’injection (h) Qi : débit d’injection (l/min) tR : le temps de refoulement (chasse) (h) Dcim : durée de cimentation (h) Nomenclateurs Tp : temps de problème (jours) Tf : temps de forage (jours) Tsp : temps sans problèmes (jours) NPT : temps non productif (jours) RPM : vitesse de rotation (tr/min) ROP : vitesse de d’avancement (m/h) WOB : pois sur l’outil (ton) Q : débit (l/min) Ph : Pression hydraulique (psi) Ƥ : puissance hydraulique (HP) prix du mètre foré prix de l’outil neuf prix horaire de l’appareil temps de rotation temps de manœuvre nombre de mètres forés. E : Ecart % LGS :low gravtity substance LCM :lost circulation materiels Liste des tableaux Liste des tableaux Chapitre II Tableau II-1: les jeux tolérés 16 Tableau II-2: Les résultats finaux 18 Tableau II-3: tubage de la phase 8 ½ ‘’ 39 Chapitre IV Tableau IV-1 : les problèmes rencontrés en 51 puits 65 Tableau IV-2 : temps non productif en 51 puits 65 Tableau IV-3 : le taux de coincement 66 Tableau VI-4 : le taux de la perte de circulation 66 Tableau IV-5 : le coincement 66 Tableau IV-6 : la perte de circulation 67 Tableau IV-7 : le coincement en 29 puits 67 Tableau IV-8 : la perte de circulation en 11 puits 68 Tableau IV-9 : la venue en 8 puits 68 Tableau IV-10 : le pistonnage en 3 puits 68 Tableau IV-11 : le temps non productif et le nombre des fois des problèmes en la phase 8 ½ par apport les problèmes totales 69 Tableau IV-12 : paramètres mécaniques et hydrauliques de 20 puits 71 Tableau IV-13 : Les écarts entre ROP mod ROP réel en fonction de Q 72 Tableau IV-14 : Les écarts entre ROP mod ROP réel en fonction de Yv 73 Tableau IV-15 : Les écarts entre ROP mod ROP réel en fonction de d 74 Tableau IV-16 : Les écarts entre ROP mod ROP réel en fonction de Ph 75 Tableau IV-17 : Les écarts entre ROP mod ROP réel en fonction de RPM 76 Tableau IV-18 : Les écarts entre ROP mod ROP réel en fonction de WOB 77 Tableau IV-19: Les écarts entre ROP mod ROP réel en fonction de WOB et RPM 78 Tableau IV-20: Les écarts entre ROP mod ROP réel en fonction de WOB et densité 79 Tableau IV-21: Les écarts entre ROP mod ROP réel en fonction de WOB et Yeld value 80 Tableau IV-22: Les écarts entre ROP mod ROP réel en fonction de WOB et débit 81 Tableau IV-23: Les écarts entre ROP mod ROP réel en fonction de WOB et Pression hydraulique 82 Tableau IV-24: Les écarts entre ROP mod ROP réel en fonction de RPM et densité 83 Tableau IV-25: Les écarts entre ROP mod ROP réel en fonction de RPM et Yale value 84 Liste des tableaux Tableau IV-26: Les écarts entre ROP mod ROP réel calculé par RPM et débit 85 Tableau IV-27: Les écarts entre ROP mod ROP réel en fonction de RPM et débit 86 Tableau IV-28: Les écarts entre ROP mod ROP réel en fonction de RPM et Pression 87 Tableau IV-29: Les écarts entre ROP mod ROP réel en fonction de RPM et puissance hydraulique 88 Tableau IV-31 : comparaison les moyens des écarts utilisent le RPM 96 Tableau IV-31 : comparaison les moyens des écarts le WOB 96 Liste des figures Liste des figures Chapitre I Figure I-1 : Zones et numérotation des puits 6 Figure I-2: Colonne stratigraphique 11 Chapitre II Figure I1-1 : Illustration des grandeurs utilisées dans l'équation (II-1) 15 Figure I1-2: Illustration des grandeurs utilisées dans l’équation (II-2) 16 Figure I1-3 : La 1ère phase 21 Figure I1- 4 : La 2eme phase 22 Figure I1-5 : Mode de travail de la garniture 29 Figure I1-6: Schématisation des tiges dans le trou 31 Figure I1-7 : Schématisation des masses tiges dans le trou 32 Figure I1-8: les différents volumes de puits 41 Chapitre III Figure III-1: déblais déposes près du trou de puits vertical 47 Figure III-2: déblais déposes, puits à forte déviation 48 Figure III-3: 1argile réactif 49 Figure III-4: argile géo-comprime 50 Figure III-5: argile hydro-comprime 50 Figure III-6: surpression 51 Figure III-7: force tectonique 52 Figure III-8: formation non consolidée 53 Figure III-9: formation fracturée 53 Figure III-10: blocs de ciment 54 Figure III-11: ciment tendre 55 Figure III-12: Effet de la densité et la profondeur sur la pression de fond 57 Figure III-13: Effet des gels sur la pression de pistonnage 57 Figure III-14: L’effet du poids appliqué sur le ROP 59 Figure III-15: L’effet de la vitesse de rotation sur le ROP 60 Figure III-16: Effet des caractéristiques de la boue sur le ROP 62 Figure III-17: Effet de la viscosité sur la ROP 63 Figure III-18:Vitesse d’avancement en fonction de la teneur en solides 63 Liste des figures Chapitre IV Figure IV-1 : la vitesse d’avancement en fonction de débit 72 Figure IV-2 : la vitesse d’avancement en fonction de yeld value 73 Figure IV-3 : uploads/Litterature/ belkamel-aissa-pdf.pdf