1. Exercices h5g2k

PREVENTION DES ERUPTIONS

EXERCICES I Statique des fluides................................................................................................................2 Correction statique des fluides..........................................................................................6 Formules et notions de base sur l'hydrodynamique...............................................................8 Correction formules et notions de base sur l'hydrodynamique.......................................11 Pertes de charge.................................................................................................................12 Correction pertes de charge..........................................................................................14 Loi des gaz...........................................................................................................................15 Correction loi des gaz .....................................................................................................18 Causes des venues ...............................................................................................................20 Correction causes des venues..........................................................................................23 Signes de venue ...................................................................................................................24 Correction signes de venue .............................................................................................27 Procédures à suivre en cas de signes de venue. Fermeture du puits ...................................29 Correction procédures à suivre en cas de signes de venue. Fermeture du puits ............34 Observation et évolution des pressions suite à la fermeture d'un puits ...............................36 Correction observation et évolution des pressions suite à la fermeture d'un puits ........40 Estimation des risques de fracturation à la fermeture d'un puits.........................................42 Correction estimation des risques de fracturation à la fermeture d'un puits .................44 Calculs préliminaires à la circulation d'une venue ..............................................................45 Correction calculs préliminaires à la circulation d'une venue.......................................47

© Copyright 2005 ENSPM Formation Industrie - Forage • Production • Gisement

1

Statique des fluides 1.

Quelle est la pression hydrostatique produite par une colonne de boue de 2 000 m de hauteur et de masse volumique 1 300 kg / m3 ?

 255 bar 2.

3.

4.

6.

7.

 1.42

❑

1.45

 1.48

❑

1.52

265 bar

Quelle est l'augmentation de densité qui produit une augmentation de pression hydrostatique de 45 bar à 2884 m ?

 0.16

❑

0.21

 0.28

❑

0.32

La pression en tête de tige est de 33 bar, la pression hydrostatique produite par la colonne de fluide à l'intérieur de la garniture est de 432 bar. Quelle est la pression exercée au fond du puits ?

❑

❑

432 bar

465 bar

Avec les données de la question précédente et sachant que la pression en tête de l'espace annulaire est de 65 bar, quelle est la valeur de la pression hydrostatique produite par la colonne de fluide dans l'espace annulaire ?

 400 bar

❑

432 bar

 464 bar

❑

482 bar

Avec les données de la question précédente et sachant que les 9 / 10 de la hauteur de l'espace annulaire sont remplis d'une boue de densité 1.27 et que la profondeur verticale du puits est 3 500 m. Le reste de l'espace annulaire est rempli de gaz, quelle est la densité de ce gaz ?

 0.15

❑

0.20

 0.23

❑

0.29

Sachant que la pression maximum qu'un puits peut er à une profondeur 3 298 m est de 680 bar et que la densité de la boue qui rempli l'espace annulaire est de 1.84, quelle est la pression maximum à ne pas déer en tête de l'espace annulaire ?

 594 bar

❑

340 bar

❑

 85 bar 8.

❑

260 bar

Quelle densité de boue produit une pression de 500 bar à une profondeur de 3 515 m ?

 399 bar 5.

❑

0 bar

Un puits d'une profondeur de 4 321 m est rempli d'une boue de densité 1.56. Quelle hauteur de boue de densité 1.78 faut-il mettre dans l'espace annulaire pour que la pression de fond augmente de 54 bar ?

❑

 309 m  1 817 m

❑

353 m

2 504 m

© Copyright 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training Forage • Production • Gisement

Page 2

Données communes aux questions 9, 10 et 11. 9.

Calculer le dénivelé produit, puits ouvert, dans une garniture composée de tiges 5" lorsque l'on pompe à l'intérieur des tiges un bouchon de boue lourde de 2 000 litres. La densité de la boue dans le puits est de 1.25, celle du bouchon est 1.70, la capacité intérieure des tiges est 9.10 litres /m.

 52 m

❑

79 m

 173 m

❑

217 m

10. Quel est le volume total de boue légère évacuée du puits dû à la mise en place du bouchon lourd ?

 720 litres

❑

2002 litres

 2 720 litres

❑

3 094 litres

11. Si le puits est fermé juste après l'injection du bouchon de boue lourde,

a) Quelle sera la pression en tête des tiges ?  -10 bar

❑

0 bar

❑

 10 bar

23 bar

b) Quelle sera la pression en tête de l'espace annulaire ?  10 bar

❑

0 bar

❑

 10 bar

23 bar

12. Calculer la diminution de pression produite sur le fond si l'on sort 1 200 m de tiges 5" sans remplir le puits, les tiges sont remontées vides : Densité de la boue dans le puits : 1.25, Capacité intérieure des tiges : 9.10 l / m, Capacité extérieure des tiges : 13.05 l /m, Capacité intérieure du tubage : 38.18 l / m, Profondeur du puits : 3 500 m.

 12 bar

❑

15 bar

 17 bar

❑

20 bar

13. Calculer la diminution de pression produite sur le fond si l'on sort 500 m de tiges 5" sans remplir le puits, les tiges sont remontées pleines et la boue se trouvant à l'intérieur n'est pas retournée dans le puits. Densité de la boue dans le puits : 1.42, Capacité intérieure des tiges : 9.10 l / m, Capacité extérieure des tiges : 13.05 l /m, Capacité intérieure du tubage : 38.84 l / m, Profondeur du puits : 3 500 m.

 40 bar

❑

36 bar

 30 bar

❑

25 bar


Page 3

14. Calculer la diminution de pression produite sur le fond si l'on sort du puits les 200 m de drill collars 8" composant la BHA sans remplir le puits, les drill collars sont remontés vides. Densité de la boue dans le puits : 1.45, Capacité intérieure des drill collars 8" : 4.01 l / m, Capacité extérieure des drill collars 8" : 32.43 l /m, Capacité intérieure du tubage : 78.10 l / m,

 5 bar

❑

8 bar

 10 bar

❑

13 bar

15. Calculer la diminution de pression produite sur le fond si l'on sort du puits les 200 m de drill collars 8" composant la BHA sans remplir le puits, les drill collars sont remontés pleins et la boue se trouvant à l'intérieur des DC n'est pas retournée dans le puits. Densité de la boue dans le puits : 1.28, Capacité intérieure des drill collars 8" : 4.01 l / m, Capacité extérieure des drill collars 8" : 32.43 l /m, Capacité intérieure du tubage : 79.37 l / m,

 15 bar

❑

13 bar

 10 bar

❑

6 bar

16. Calculer la longueur maximum de tiges 5" que l'on peut sortir d'un puits sans le remplir avant qu'une formation poreuse perméable située à 3 500 m de profondeur commence à débiter. Les tiges sont remontées vides. Densité de la boue dans le puits : 1.30, Capacité intérieure des tiges 5" : 9.10 l / m, Capacité extérieure des tiges 5" : 13.10 l /m, Capacité intérieure du tubage : 48.27 l / m, Pression de pore de la formation située à 3 500 m : 425 bar.

 1240 m

❑

1580 m

 1820 m

❑

1950 m

17. Avec les données de la question précédente, mais les tiges sont remontées pleines, calculer la longueur maximum de tiges 5" que l'on peut sortir d'un puits avant que la formation commence à débiter en considérant qu'il y a 10 bar de pistonnage.

 230 m

❑

380 m

 565 m

❑

800 m


Page 4

18. La garniture est équipée d'un clapet anti-retour. On a oublié de remplir les tiges pendant la descente et le clapet lâche à une profondeur de 600 m. De combien diminue la pression de fond (le clapet est placé juste au dessus de l'outil) : Densité de la boue dans le puits : 1.52, Capacité intérieure des tiges 5" : 9.10 l / m, Capacité extérieure des tiges 5" : 13.10 l /m, Capacité intérieure du tubage : 38.18 l / m, Capacité intérieure des drill collars : 4.01 l / m, Longueur de drill collars : 200 m, Capacité extérieure des drill collars : 23. 09 l / m.

 9 bar

❑

12 bar

 16 bar

❑

19 bar

19. En considérant que la pression en tête de l'espace annulaire est maintenue constante (cas au cours du stripping), de combien diminue la pression de fond lorsque la bulle, qui se trouvait sous l'outil, e en face des DC : Densité de la boue dans le puits : 1.24, densité du gaz : 0, Longueur de drill collars : 210 m, Capacité intérieure du trou : 36.6 l / m, Capacité extérieure des drill collars : 23.1 l / m, Volume de la bulle sous l'outil : 2500 litres.

 0 bar

❑

5 bar

 11 bar

❑

14 bar


Page 5

Correction statique des fluides 1)

1300 kg / m3  d boue = 1.30 Pression hydrostatique : 2000  1.30 / 10.2 = 255 bar

2)

500  10.2 / 3 515 = 1.45

3)

45  10.2 / 2 884 = 0.16

4)

33 + 432 = 465 bar

5)

465 - 65 = 400 bar

6)

9 / 10 de 3 500 m  3 150 m de boue et 350 m de gaz Pression hydrostatique produite par la colonne de gaz : 400 - 3 150  1.27 / 10.2 Soit 7.79 bar, ce qui correspond à une densité de : 7.79  10.2 / 3 50 = 0.23

7)

680 - 3 298  1.84 / 10.2 = 85 bar

8)

54  10.2 / (1.78 - 1.56) = 2 504 m

9)

2 000 litres correspondent à 219.78 m de boue à l'intérieur de la garniture. La pression en bas du bouchon de boue lourde est de 36.63 bar. Cela correspond à une hauteur de 298.90 m de boue légère dans l'annulaire. Le dénivelé entre les deux colonnes est de (298.9 - 219.78) = 79 m

10) 79  9.10 + 2 000 = 2 720 litres 11) a) Quelle sera la pression en tête des tiges ? 0 bar puisque la pression hydrostatique à l'intérieure de la garniture est supérieure à celle de l'espace annulaire b) Quelle sera la pression en tête de l'espace annulaire ? 2000 / 9.10  (1.70 - 1.25) / 10.2 = 10 bar 12) Volume d'acier sorti du puits : 1 200  (13.05 - 9.10) = 4 740 litres Ce qui correspond à un dénivelé de 4 740 / (38.18 - 3.95) = 138 m Et à une diminution de la pression de fond de 17 bar. 13) Volume de tubulaire sorti du puits : 500  13.05 = 6 525 litres Ce qui correspond à un dénivelé de 6 525 / (38.18 - 13.05) = 259.65 m Et à une diminution de la pression de fond de 36 bar. 14) Volume de tubulaire sorti du puits : 200  (32.43 - 4.01) = 5 684 litres Ce qui correspond à un dénivelé de 5 684 / 78.10 = 72.78 m Et à une diminution de la pression de fond de 10 bar. 15)

Volume de tubulaire sorti du puits : 200  32.43 = 6 486 litres Ce qui correspond à un dénivelé de 6 486 / 79.37 = 81.72 m Et à une diminution de la pression de fond de 10 bar.


Page 6

16) Volume d'acier des tiges : (13.10 - 9.10) = 4 l / m Pression hydro produite par la colonne de boue : 3 500  1.30 / 10.2 = 446 bar Dénivelé correspondant à (446 - 425) bar de pression : 21  10.2 / 1.30 = 164.77 m 164.77 m correspond à 164.77  (48.27 - 4) = 7 294 litres de boue manquant dans le puits. Ce volume correspond à 7 294 / 4  1820 m de tiges sorties du puits 17)

Dénivelé correspondant à (446 - 10 - 425) bar de pression : 11  10.2 / 1.30 = 86.31 m 86.31 m correspond à 86.31  (48.27 - 13.10) = 3 036 litres de boue manquant dans le puits. Ce volume correspond à 3 036 / 13.10  230 m de tiges sorties du puits

18) Volume d'acier des tiges : (13.10 - 9.10) = 4 l / m Volume de boue manquant dans les tiges : 400  9.10 + 200  4.01 = 4 442 litres Hauteur correspondant à ce volume de boue : 4 442 / (38.18 - 4) = 129.96 m Ce qui correspond à une diminution de la pression hydrostatique de 19 bar 19) Hauteur de la venue sous l'outil : 2 500 / 36.6 = 68.30 m Hauteur de la bulle en face des DC : 2 500 / (36.6 - 23.1) = 185.19 m Diminution de pression : (185.19 - 68.30)  1.24 / 10.2  14.21 bar


Page 7

Formules et notions de base sur l'hydrodynamique 1.

La variation des pertes de charge en un point du circuit entraîne :

 En tout point du circuit, une variation de pression égale à cette variation de pertes de charge,  Une variation de pression égale à cette variation de pertes de charge en tout point situé en aval de ce point et laisse inchangées les pressions en amont,

 Une variation de pression égale à cette variation de pertes de charge en tout point situé en amont de ce point et laisse inchangées les pressions en aval,

 Une augmentation de pression en amont de ce point et une diminution de pression en aval. 2.

Si, en cours de forage, les pertes de charge augmentent de 40 bar dans l'outil à cause du bouchage d'une duse, la pression va :

 Augmenter de 40 bar en tout point du puits,  Diminuer de 40 bar en tout point de l'espace annulaire,  Augmenter de 40 bar en tout point à l'intérieur de la garniture et rester constante en tout point de l'espace annulaire,

 Augmenter de 40 bar en tout point à l'intérieur de la garniture et diminuer de 40 bar en tout point de l'espace annulaire. 3.

En circulation, la pression en un point d'un circuit dépend :

 Uniquement de la pression hydrostatique en aval de ce point,  Uniquement des pertes de charge en aval de ce point,  De la pression hydrostatique et de toutes les pertes de charge produites en aval de ce point,  De la pression hydrostatique et de toutes les pertes de charge produites en amont de ce point. 4.

En circulation directe, puits ouvert, la pression au fond du puits Pf dépend :

 De la pression hydrostatique et des pertes de charge à l'intérieur de la garniture de forage,  De la pression hydrostatique et des pertes de charge dans l'espace annulaire,  De la pression hydrostatique dans l'espace annulaire et des pertes de charge dans l'outil et dans l'espace annulaire,

 De la différence de pression hydrostatique existant entre l'intérieur de la garniture et l'espace annulaire et des pertes de charge dans l'espace annulaire,

 De la différence de pression hydrostatique existant entre l'intérieur de l'annulaire et la garniture et des pertes de charge dans la garniture de forage.


Page 8

5.

En circulation directe, quelle est la relation reliant la pression de fond Pf et la pression annulaire Pa que l'on peut utiliser en toute circonstance : PHi = Pression hydrostatique produite par la colonne de fluide dans la garniture, PHea = Pression hydrostatique produite par la colonne de fluide dans l'espace annulaire, Pf = Pression au fond du puits, Pa = Pression en tête de l'annulaire, PR = Pression de refoulement de la pompe, Pcea = Pertes de charge dans l'annulaire, Pccl = Pertes de charge dans la choke line, Pci = Pertes de charge dans la garniture,

 Pf = PHi + PR + (Pcea + Pccl + Pa),  Pf = PHea + (Pcea + Pccl + Pa),  Pf = (PHea - PHi) + (Pcea + Pccl + Pa),  Pf = PHea + (Pci + Pcea + Pccl + Pa). 6.

En circulation directe, quelle est la relation reliant la pression de refoulement PR et la pression annulaire Pa que l'on peut utiliser en toute circonstance :

 PR = PHi + (Pcea + Pccl + Pa),  PR = PHea + (Pci + Pcea + Pccl + Pa),  PR = (PHea - PHi) + (Pci + Pcea + Pccl + Pa),  PR = (Pci + Pcea + Pccl + Pa). 7.

En circulation directe, quelle est la relation reliant la pression de refoulement PR et la pression de fond Pf que l'on peut utiliser en toute circonstance :

 PR = Pf + (Pci + Pcea + Pccl + Pa),  PR = (Pf - Phea) - Pci,  PR = (Pf - PHi) + Pci,  PR = Pci + Pf + PHi. 8.

S'il y a variation de la pression au fond du puits Pf, la pression de refoulement PR va obligatoirement varier :

 Vrai,  Faux. 9.

Par contre, s'il y a variation de la pression de refoulement PR, la pression de fond Pf peut rester constante :

 Vrai,  Faux. 10. Pendant le contrôle d'une venue, la pression de fond Pf est maintenue constante, pour cela on utilise le circuit duse. Pendant la circulation à débit constant, on ajustera l'ouverture de la duse :

 Pour créer des pertes de charge qui en s'ajoutant à l'effet de tube en U (PHea - PHi) permettront d'obtenir la Pf voulue,

 Pour créer des pertes de charge qui en s'ajoutant à la pression hydrostatique et aux pertes de charge entre le fond du puits et la duse permettront d'obtenir la Pf voulue,

 Pour créer une pression hydrostatique qui en ajoutant à la pression hydrostatique dans l'espace annulaire permettra d'obtenir la Pf voulue.


Page 9

11. Pendant la circulation d'une venue :

 Pa et Pf sont la conséquence de PR. En ajustant correctement PR avec la pompe, on obtiendra une Pa et une Pf correctes,

 PR dépend de l'hydrostatique et des pertes de charge existant dans le circuit, donc en particulier de la valeur de Pa. PR servira de valeur témoin de Pf et sera ajustée par l'intermédiaire de la duse,

 PR est uniquement la conséquence de toutes les pertes de charge produites dans le circuit, donc en particulier de Pa, l'hydrostatique dans le puits n'intervient. 12. En circulation directe, quelle est la relation reliant la pression de fond Pf et la pression au sabot Psab que l'on peut utiliser en toute circonstance : PHea dec = Pression hydrostatique produite par la colonne de fluide dans l'espace annulaire découvert, Pcea dec = Pertes de charge produites dans l'espace annulaire découvert,

 Pf - Psab = PHea dec + Pcea dec,  Pf - Psab = PHea dec - Pcea dec,  Pf - Psab = PHea - Pcea + Pcea dec,  Pf - Psab = PHea dec - Pcea + Pcea dec.


Page 10

Correction formules et notions de base sur l'hydrodynamique

1.

Une variation de pression égale à cette variation de pertes de charge en tout point situé en amont de ce point et laisse inchangées les pressions en aval

2.

Augmenter de 40 bar en tout point à l'intérieur de la garniture et rester constante en tout point de l'espace annulaire

3.

De la pression hydrostatique et de toutes les pertes de charge produites en aval de ce point

4.

De la pression hydrostatique et des pertes de charge dans l'espace annulaire

5.

Pf = PHea + (Pcea + Pccl + Pa)

6.

PR = (PHea - PHi) + (Pci + Pcea + Pccl + Pa)

7.

PR = (Pf - PHi) + Pci

8.

Vrai

9.

Vrai

10. Pour créer des pertes de charge qui en s'ajoutant à la pression hydrostatique et aux pertes de charge entre le fond du puits et la duse permettront d'obtenir la Pf voulue 11. PR dépend de l'hydrostatique et des pertes de charge existant dans le circuit, donc en particulier de la valeur de Pa. PR servira de valeur témoin de Pf et sera ajustée par l'intermédiaire de la duse 12. Pf - Psab = PHea dec + Pcea dec


Page 11

Pertes de charge 1.

Les pertes de charge dans à la chute de pression produite par :

une

conduite

de

section

constante

correspondent

 L'augmentation de la température du fluide en circulation dans la conduite,  Les frottements entre le fluide et la conduite et au sein du fluide,  La différence de pression hydrostatique entre les deux extrémités de la conduite. 2.

Lorsqu'un fluide circule dans une conduite de section constante, la pression perdue par frottement le long de cette conduite est transformée en :

 Energie cinétique, ce qui permet d'avoir une vitesse de fluide plus importante à la sortie de la conduite,  Chaleur qui contribue à augmenter la température du fluide,  Pression hydrostatique car la densité du fluide augmente, 3.

En contrôle des venues, on considère que les pertes de charge sont proportionnelles :

 Au carré du débit, à la densité de la boue et au carré de la longueur de la conduite,  Au carré du débit, à la densité de la boue et à la longueur de la conduite,  A la puissance 5 du débit, au carré de la densité de la boue et à la longueur de la conduite,  Au débit, au carré de la densité de la boue et à la longueur de la conduite. 4.

En contrôle des venues, on considère que les pertes de charge sont inversement proportionnelles :

 A la puissance 5 du diamètre intérieur de la conduite,  Au carré du diamètre intérieur de la conduite,  Au diamètre intérieur de la conduite. 5.

Le débit de circulation est multiplié par 1.5 et la densité de la boue par 1.2, par combien les pertes de charge sont - elles multipliées :

 0.5,  0.8,  1.8,  2.7. 6.

La longueur de la conduite est multipliée par 2 et le diamètre de la conduite e de 1" à 2 ", par combien les pertes de charge sont - elles multipliées :

 16,  8,  Elles ne changent pas,  0.0625.


Page 12

7.

Des formules permettent de calculer les pertes de charge dans un circuit. Lorsque la valeur calculée est différente de la valeur donnée par le circuit, il faut toujours prendre en considération :

 La valeur calculée et ajuster le manomètre pour obtenir la valeur calculée,  La valeur lue sur les manomètres du circuit, la valeur calculée est approximative. 8.

Les pertes de charge sont de 40 bar dans une conduite 4" avec un débit de 2000 l / min et une boue de densité 1.36. Avec la formule de perte de charge utilisée en contrôle des venues : a) Quelle est la valeur des pertes de charge avec un débit de 1 500 l / min et une boue de

densité 1.36 :

 22.5 bar,  30 bar,  53 bar,  71 bar. b) Quelle est la valeur des pertes de charge avec un débit de 2 500 l / min et une boue de densité 1.63 :

 45 bar,  60 bar,  75 bar,  90 bar. 9.

Quelle est la chute de pression produite dans un orifice calibré avec un fluide de densité 1.40 si la vitesse du fluide varie de 600 m / min à l'entrée de l'orifice à 120 m / s à la sortie de cet orifice :

 53 bar,  77 bar,  100 bar,  125 bar. 10. Lorsque le débit de circulation est faible, en général les pertes de charge dans l'espace annulaire :

 Sont nulles,  Peuvent être négligées,  Sont approximativement les mêmes qu'en circulation à débit élevé,  Augmentent légèrement car le type d'écoulement est différent.


Page 13

Correction pertes de charge 1.

Les frottements entre le fluide et la conduite et au sein du fluide

2.

Chaleur qui contribue à augmenter la température du fluide

3.

Au carré du débit, à la densité de la boue et à la longueur de la conduite

4.

A la puissance 5 du diamètre intérieur de la conduite

5.

Par (1.5 ) 2  1.2 = 2.7

6.

Par 2  (1/ 2 ) 5 = 0.0625

7.

La valeur lue sur les manomètres du circuit, la valeur calculée est approximative

8. a)

40  (1500 / 2000) 2 = 22.5 bar

b) 40  (2500 / 2000) 2  1.63 / 1.36 = 75 bar 9.

600 m / min = 10 m / s La chute de pression est : 1400  (120 2 - 10 2) / 2 = 10 010 000 Pa = 100 bar

10. Peuvent être négligées


Page 14

Loi des gaz 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

En appliquant la loi de Boyle - Mariotte, quel est le volume d'azote pris à la pression atmosphérique (1 bar) nécessaire pour précharger à 1 000 psi (pression relative) la chambre à air d'une bouteille Koomey de 11 gallons (on prendra un volume intérieur de la bouteille disponible pour les fluides de 10 gallons). Prendre 1 psi = 0.069 bar.

 660 gallons

❑

680 gallons

 700 gallons

❑

720 gallons

En appliquant la loi de Boyle - Mariotte, quel est le volume d'huile hydraulique évacué d'une bouteille d'accumulateur Koomey d’une capacité de 11 gallons préchargée à 1050 psi lorsque la pression de l'accumulateur varie de 3 000 psi à 2 000 psi :

 1.75 gallons

❑

3.50 gallons

 5.25 gallons

❑

8.25 gallons

En appliquant la loi de Boyle - Mariotte, quel est le volume d'huile hydraulique évacué d'une bouteille d'accumulateur Koomey d’une capacité de 11 gallons préchargée à 1 100 psi lorsque la pression de l'accumulateur varie de 3 000 psi à la pression nécessaire pour fermer un BOP 13 5/8 - 10 000 psi avec une pression dans le puits de 10 000 psi. Le rapport de fermeture est de 7.0 / 1 :

 3.67 gallons

❑

4.03 gallons

 5.00 gallons

❑

6.25 gallons

Pour vérifier la précharge d'une unité Koomey équipée de 24 bouteilles de 11 gallons chacune, on décomprime l'unité de 3 000 psi à 2000 psi et l'on récupère 42 gallons d'huile dans le réservoir. Quelle est la valeur de la précharge :

 950 psi

❑

1 000 psi

 1050 psi

❑

1 100 psi

Le volume de la venue au fond est de 2 500 l, la pression de formation est 200 bar. Cette venue est circulée en maintenant la pression de fond constante et égale à 200 bar. Lorsque la venue arrive sous les BOP, la pression en tête de l'espace annulaire est égale à 50 bar. En considérant le gaz comme parfait, quel est le volume de gaz se trouvant sous les BOP :

 9 500 litres

❑

9 850 litres

 11 000 litres

❑

12 500 litres

Avec les données de la question précédente, quel sera le volume de gaz évacué à la vent line du dégazeur sachant que la pression atmosphérique est de 1.020 bar :

 512 m3

❑

504 m3

 493 m3

❑

485 m3

Avec les données de la question précédente, sachant que le débit maximum de gaz que l'on peut évacuer dans le dégazeur est 25 m3 / min. Quel est le débit maximum de circulation que l'on peut utiliser pour évacuer le gaz lorsqu'il se trouve sous les BOP :

 600 l / min

❑

550 l / min

 500 l / min

❑

400 l / min


Page 15

8.

9.

Lorsque l'on effectue la méthode volumétrique, on est amené à purger de la boue du puits pour maintenir la pression en tête de l'espace annulaire constante. Au début du contrôle, la bulle de gaz est à une pression de 350 bar et elle occupe un volume de 2 450 litres. Quel volume faut - il purger pour diminuer la pression de la bulle de 1 bar.

 5 litres

❑

7 litres

 15 litres

❑

60 litres

La bulle se trouve maintenant près de la surface, sa pression est de 80 bar et son volume de 10 700 litres. Quel volume faut - il purger pour diminuer la pression de la bulle de 1 bar (en utilisant les données de la question 8).

 15 litres

❑

50 litres

 135 litres

❑

250 litres

10. On peut déduire des 2 questions précédentes que, pour une même diminution de pression, l'expansion d'un gaz :

 Est plus élevée lorsque la bulle se trouve près du fond  Est plus élevée lorsque la bulle se trouve près de la surface  Est indépendante de la position de la bulle dans le puits 11. Suite à une venue, le puits est maintenu fermé, la densité de la boue est 1.54. On constate que la pression en tête de puits augmente de 20 bar en 15 minutes. Quelle est la vitesse de migration du gaz :

 530 m / heure

❑

410 m / heure

 3 00 m / heure

❑

2 40 m / heure

12. La vitesse de migration d'une bulle de gaz dans une boue de densité 2. 15 est de 600 m / heure. Quelle est l'augmentation de pression en tête d'un puits fermé produite par cette migration :

 1.8 bar / minute

❑

1.9 bar / minute

 2.1 bar / minute

❑

2.3 bar / minute

13. Une venue de gaz s'est produite à une profondeur verticale de 2 500 m, la pression stabilisée enregistrée en tête de casing est 40 bar et de 28 bar en tête de tiges. Le sabot du dernier tubage est à une profondeur verticale de 1 700 m. En considérant que la loi de Boyle - Mariotte s'applique, que la densité du gaz est négligeable, que la capacité de l'annulaire est constante sur toute la hauteur du puits et égale à 23 l / m, que le volume de la venue au fond du puits est 2 300 litres, que la pression de fond est maintenue constante et égale à la pression de pore de la formation qui a débité, que les pertes de charge dans l'annulaire sont négligeables et que la venue est circulée avec la boue de densité 1.25. a) Quelle sera la pression au sabot lorsque la bulle est au fond du puits :

 420 bar

❑

335 bar

 249 bar

❑

233 bar

b) Quelle sera la pression au sabot lorsque le sommet de la bulle arrive au sabot :

 321 bar

❑

298 bar

 253 bar

❑

218 bar


Page 16

c) Quelle sera la pression en tête de l'annulaire lorsque le sommet de la bulle arrive au sabot :  31 bar

❑

45 bar

 58 bar

❑

62 bar

d) Quelle sera le volume de la bulle lorsque le sommet de la bulle arrive au sabot :

 3 045 litres

❑

3 150 litres

 3 520 litres

❑

4 023 litres

e) Quelle sera la pression au sabot lorsque le sommet de la bulle arrive sous les BOP :

 212 bar

❑

236 bar

 258 bar

❑

276 bar

f) Quelle sera la pression en tête de l'annulaire lorsque le sommet de la bulle arrive sous les BOP :

 80 bar

❑

105 bar

 128 bar

❑

157 bar

g) Quelle sera le volume de la venue lorsque le sommet de la bulle arrive sous les BOP :

 6 215 litres

❑

8 350 litres

 9 420 litres

❑

9 630 litres


Page 17

Correction loi des gaz

1.

Théoriquement, la loi des gaz n'est valable qu'avec des pressions absolue Pression absolue de précharge : 1 000  0.069 + 1 = 70 bar Volume d'azote nécessaire : 70  10 / 1 = 700 gallons

2.

1 050  10 = 3 000  V2 = 2 000  V3 V2 = 3.5 gallons d'azote dans la bouteille à 3 000 psi V3 = 5.25 gallons d'azote dans la bouteille à 2 000 psi Le volume d'huile évacué est de : 5.25 - 3.5 = 1.75 gallons

3.

La pression finale minimale dans la bouteille est 10 000 / 7.0 = 1428 psi 1 100  10 = 3 000  V2 = 1 428  V3 V2 = 3.67 gallons d'azote dans la bouteille à 3 000 psi V3 = 7.70 gallons d'azote dans la bouteille à 1 428 psi Le volume d'huile évacué est de : 7.70 - 3.67 = 4.03 gallons:

4.

P1  10 = 3 000  V2 = 2 000  V3 Pour une bouteille : V3 - V2 = 42 / 24 = 1.75 gallons d'huile récupéré Dans la première relation, en remplaçant V2 par (V3 - 1.75), on obtient V3 = 5.25 gallons. D'où P1 = 2 000  5.25 / 10  P1 = 1 050 psi

5.

En pression absolue, nous avons Pf = 201 bar, Pa = 51 bar Volume sous les BOP = 201  2 500 / 51  volume sous BOP = 9 850 litres Si l'on fait le calcul avec les pressions relatives, on obtient 10 000 litres. La première réponse est théoriquement correcte, mais les gaz à ces pressions ne peuvent pas être considérés comme parfaits

6.

Volume de gaz à la pression atmosphérique : 201  2 500 / 1.02  493 m3

7.

La pression sous les BOP est de 51 bar absolu. Le débit de gaz maximum est de 25 000 l / min à la pression atmosphérique Ce qui correspond à un débit sous les BOP de 25 000 / 51 = 490 l /min

8.

La pression de la bulle e de 351 bar absolu à 350 bar absolu Le volume de la bulle augmente de 2 450  351 / 350 = 2 457 litres Le volume de boue à purger est de (2 457 - 2450) = 7 litres

9.

La pression de la bulle e de 81 bar absolu à 80 bar absolu Le volume de la bulle augmente de 10 700  81 / 80 = 10 834 litres Le volume de boue à purger est de (10 834 - 10 700) = 134 litres

10. Est plus élevée lorsque la bulle se trouve près de la surface 11. 20 bar / 15 min correspond à une hauteur de boue de 20  4  10.2 / 1.54 = 530 m / heure. La vitessede migration est de 530 m / heure 12. L'augmentation de pression est 2.15  600 / 10.2 = 126.5 bar Soit 126.5 / 60 = 2.10 bar / min


Page 18

13. a)

Pression de la formation : 28 + 2 500  1.25 / 10.2 = 335 bar Hauteur de la venue dans l'annulaire : 2 300 / 23 = 100 m Hauteur du découvert : 2 500 - 1 700 = 800 m Pression au sabot : 335 - 700  1.25 / 10.2 = 249 bar

b)

Pression de la formation : 335 bar Pour calculer Psab, il faut résoudre une équation du second degré Nous avons d'après la loi de Mariotte : Psab  volume de la venue sous le sabot = 2 300  335 Psab  h = 100  335 avec h = hauteur de la venue sous le sabot Et en hydrostatique : Psab = 335 - (2 500 - 1 700 - h)  1.25 / 10.2 On obtient le système d'équation suivant : Psab  h = 100  335 Psab = 237 + 0.1225  h On obtient en définitive l'équation du second degré suivante: Psab2 - 237 Psab - 4 103.75 = 0 D'où Psab = 253 bar

c)

Toute la partie tubée est pleine de boue de densité 1.25 et Psab = 253 bar Pa = 253 - 1 700  1.25 / 10.2  Pa  45 bar

d)

Volume venue au sabot = 2 300  335 / 253  3 045 litres

e)

Tout le découvert est plein de boue de densité 1.25 et la pression de fond est 335 bar. Psab = 335 - (2 500 - 1 700)  1.25 / 10.2  Psab  236 bar

f)

Nous avons d'après la loi de Mariotte : Pa  h = 100  335 avec h = hauteur venue sous BOP Et en hydrostatique : Pa = 335 - (2 500 - h)  1.25 / 10.2 On obtient le système d'équation suivant : Pa  h = 100  335 Pa = 28 + 0.1225  h On obtient en définitive : Pa2 - 28 Pa - 4 103.75 = 0 D'où Pa = 80 bar

g)

Pa = 80 bar et 80  volume venue sous BOP = 2 300  335  Volume de la venue sous les BOP = 9 630 litres


Page 19

Causes des venues 1.

En forage (overbalanced), la première barrière de sécurité (contrôle primaire) est assurée par :

 Les BOP et le circuit duse,  Le casing qui protége les zones déjà foré et qui est positionné et calculé de telle façon qu’en cas de venue il n'y ait pas de risque de fracturation,

 Il n’est pas nécessaire d’avoir une barrière de sécurité car il n’y a pas de risque de venue,  La boue de forage. 2.

Maintenir le contrôle primaire consiste à :

 Maintenir une contre-pression suffisante avec la duse du choke manifold pour éviter que le puits débite,

 Maintenir le puits plein d’une boue de densité suffisante pour maintenir les fluides de formations en place,

 Contrôler le débit d’une couche en réglant la valeur de la pression différentielle à sa valeur minimale,  Squeezer la boue de forage dans la formation poreuse perméable pour la colmater et éviter qu’elle débite. 3.

Une venue est due à :

 Une perte du contrôle primaire,  Une perte du contrôle secondaire,  Une perte du contrôle tertiaire. 4.

Au cours de la traversée d’une zone de transition, il est possible que la couche débite en statique et ne débite pas en circulation :


Le gazage de la boue (gas cutted mud) produit une diminution de la pression au fond du puits. Cette diminution est :

 Très fortement influencée par la profondeur du puits,  Relativement forte mais peu influencée par la profondeur du puits,  Relativement faible et peu influencée par la profondeur du puits,  Fortement influencée par la nature de la boue utilisée. 6.

Lorsque l’on traverse un réservoir de gaz d’une épaisseur importante, il est possible d’avoir :

 Un débit au bas du réservoir alors que l’on a des pertes en haut du réservoir,  Un débit en haut réservoir alors que l’on a des pertes en bas du réservoir,  Soit des pertes, soit des venues sur toute la hauteur du réservoir, mais jamais les deux ensemble. 7.

Lorsque l’on traverse un réservoir de gaz d’une épaisseur importante, les risques de collage par pression différentielle ou de pertes de circulation sont :

 Plus élevés au toit du réservoir,  Plus élevés au bas du réservoir,  Les mêmes sur toute la hauteur du réservoir,  Les plus élevés en face de la partie la plus fragile du réservoir.


Page 20

8.

Dans les puits HP / HT déviés, lorsque l’on arrête la circulation :

 La température entraîne une augmentation la viscosité de la boue, qui entraîne à son tour une augmentation de la densité de la boue et donc les risques de venue sont réduits,

 La baryte a tendance à sédimenter, ce qui entraîne une diminution de la densité de la boue et augmente les risques de venue,

 Il n’y a pas de variation de la densité de la boue, les risques de venue augmentent uniquement à cause de la disparition des pertes de charge dans l’espace annulaire. 9.

En forage 8 ½, on traverse avec une boue de densité 1.56 une couche poreuse perméable contenant de l’eau située à une profondeur verticale de 3 550 m. La pression de pore de cette couche est de 555 bar et les pertes de charge dans l’espace annulaire sont de 20 bar. Que se e-t-il si l’on arrête la circulation :

 Rien, la pression de pore est toujours inférieure à la pression exercée par la boue de forage,  Malgré une pression différentielle négative, la couche ne débite pas car elle contient de l’eau,  La pression différentielle n’intervient que dans les problèmes de collage de garniture,  La pression différentielle est négative, la couche se met à débiter quelle que soit la nature du fluide se trouvant dans la formation. 10. Au cours de la remontée d’une garniture :

 Il y a toujours une diminution de la pression de fond,  Il y a une diminution de la pression de fond dans quelques cas bien particuliers,  Il peut parfois se produire une augmentation de la pression de fond. 11. Lorsque l’on remonte une garniture, la pression de fond diminue à cause du pistonnage. Cette diminution est d’autant plus importante que :

 La longueur de la garniture à remonter est importante,  La densité et la viscosité de la boue sont élevées,  Le jeu entre la garniture et le trou est faible,  La vitesse de manœuvre est élevée,  Tous les points précédents interviennent pour réduire la pression de fond. 12. La seule façon pour annuler complètement le pistonnage au cours de la remontée d’une garniture de forage est de :

 Tourner en remontant,  Réduire la vitesse de manœuvre,  Utiliser une boue à l’huile ayant une viscosité et des gels très faibles,  Remonter en circulation. 13. La diminution de la pression de fond au cours d’une manœuvre de remontée d’une garniture 5" avec une BHA 6 ½ dans un trou 8 ½ à une profondeur de 5 000 m avec une boue de densité 2.15 à une vitesse de 1 m / s est de l’ordre de :

 80 bar,  60 bar,  35 bar,  5 bar.


Page 21

14. Une descente trop rapide d’un tubulaire dans un puits peut induire des pertes qui peuvent entraîner, à leur tour, une venue :

 Vrai,  Faux.


Page 22

Correction causes des venues 1.

La boue de forage.

2.

Maintenir le puits plein d’une boue de densité suffisante pour maintenir les fluides de formations en place.

3.

Une perte du contrôle primaire.

4.

Vrai.

5.

Relativement faible et peu influencée par la profondeur du puits. Elle sera surtout gênante dans un puits peu profond.

6.

Un débit en haut réservoir alors que l’on a des pertes en bas du réservoir. La pression différentielle (Pf PG) est maximum au bas du réservoir et minimum au toit.

7.

Plus élevés au bas du réservoir. A cet endroit, la pression différentielle (Pf - PG) est maximum.

8.

La baryte a tendance à sédimenter, ce qui entraîne une diminution de la densité de la boue et augmente les risques de venue (la pression hydrostatique est assurée par la colonne de boue de densité la plus faible).

9.

La pression différentielle est négative, la couche débite quelle que soit la nature du fluide se trouvant dans la formation (le débit dépend entre autre de la pression différentielle, de la viscosité du fluide, de la perméabilité de la couche).

10. Il y a toujours une diminution de la pression de fond. 11. La longueur de la garniture à remonter est importante, la densité et la viscosité de la boue sont élevées, le jeu entre la garniture et le trou est faible et la vitesse de manœuvre est élevée. 12. Remonter en circulation. 13. 35 bar. C'est l'ordre de grandeur observé sur les puits HP / HT forés en Mer du Nord. 14. Vrai.


Page 23

Signes de venue 1.

Le premier signe de venue à apparaître en forage :

 Sera toujours l'augmentation de la vitesse d'avancement (ROP) quelque soit les caractéristiques de la formation et des fluides (formation et boue),

 Dépend uniquement des caractéristiques de la formation responsable de la venue,  Sera toujours l'augmentation du débit à la goulotte et du niveau des bassins car les autres indicateurs ne sont pas fiables,

 N'est pas toujours le même, cela dépend des caractéristiques de la formation, des fluides, des moyens de détection et de la nature de la boue utilisés. 2.

2) Avec des caractéristiques identiques (perméabilité, pression différentielle, …), le débit d'une couche contenant du gaz est :

 Inférieur à celui d'une couche contenant de l'huile,  Légèrement supérieur à celui d'une couche contenant de l'huile (environ 2 fois plus),  Le même, la nature du fluide n'ayant aucune action sur le débit de la couche,  Fortement supérieur à celui d'une couche d'huile (environ 30 fois plus). 3.

3) Le débit d'une couche dépend :

 De la pression différentielle appliquée en face de la couche, de la perméabilité de la couche et du type de boue utilisé (débit plus important avec la boue à l'eau),

 De la viscosité du fluide et de la longueur forée dans la formation,  De la pression différentielle, de la perméabilité de la couche, de la viscosité du fluide de formation et de la longueur forée dans la formation,

 De la longueur forée dans la formation et du type de boue utilisé (débit plus important avec la boue à l'eau), 4.

En cours de forage d'une série argileuse, le driller constate une augmentation progressive des frottements dans le puits et une diminution de la valeur du Gamma Ray. Quelle doit être sa réaction :

 Continuer de forer en adaptant la vitesse de rotation pour ne pas avoir trop de torque mais l'évolution du gamma Ray est normale,

 Les argiles sont sous-compactées et il faut diminuer légèrement la densité de la boue,  Ce sont des indications d'une formation sous-compactée et la densité de la boue risque d'être insuffisante pour continuer le forage,

 Les argiles sont sous-compactées, mais comme ce sont des roches non perméables il n'y a pas de risque particulier en continuant de forer avec la densité actuelle. 5.

En cours de forage, parmi les signes suivants, quel est celui qui n’indique pas que la densité de la boue risque d’être insuffisante pour continuer le forage :

 Diminution de la valeur du "d" exponent,  Diminution du gradient de température,  Augmentation du fond gazeux,  Diminution des frottements dans le puits,  Variation de la résistivité du filtrat de la boue.


Page 24

6.

Qu'a tendance à faire la pression de refoulement de la pompe lorsqu'une venue de gaz pénètre dans l'espace annulaire :

 A diminuer,  A augmenter,  A rester constante. 7.

En manœuvre de remontée, une venue se manifestera par :

 Une diminution des frottements et du poids de la garniture dans le puits,  Une augmentation du niveau du trip tank,  Un volume de boue à ajouter dans le puits supérieur au volume d'acier sorti,  Un volume de boue à ajouter dans le puits inférieur au volume d'acier sorti. 8.

L'alarme de niveau de bassin est réglée sur un gain d'un mètre cube. On a une venue de gaz en forage 8 1/2 dans un puits vertical et la couche débite 200 l / min. La garniture est composée de 200 m de drill collars 6 1/2 et de tiges 5". La vitesse de migration du gaz dans la boue est de 600 m / h et la vitesse de la boue est de 90 m / min dans l'annulaire trou - DC et de 50 m / min dans l'annulaire trou - DP. A quelle distance se trouvera le haut de la venue lorsque l'alarme de niveau de bassin va déclencher :

 300 m,  380 m,  420 m,  500 m. 9.

Lorsque l'on utilise une boue à l'huile, le gaz sortant de la formation peut être dissous complètement dans la boue. Dans ce cas :

 Il n'y aura aucun signe en surface montrant que l'on a une venue tant que la pression est supérieure à la pression de bulle,

 Malgré la dissolution, dans tous les cas, les manifestations d'une venue seront les mêmes qu'avec une boue à l'eau,

 La dissolution va masquer partiellement les signes de venue, ils se manifesteront de façon atténuée et il faudra plus de temps pour détecter la venue,

 Ce n'est pas grave d'avoir une venue car le gaz restera en dissolution dans la boue. On s'apercevra de la venue à cause de la diminution de la densité de la boue à la sortie du puits . 10. La pression de pore de la formation est de l'ordre de 600 bar, il y a une venue de gaz en forage avec une boue à l'huile et le gaz est totalement dissous dans la boue. Laquelle des affirmations suivantes est correcte :

 Il n'y aura pas de manifestation en surface de l'entrée du gaz dans le puits,  Le gain observé en surface sera environ 3 fois plus faible que le volume de gaz ayant effectivement pénétré dans le puits,

 Le gain observé en surface sera environ égal au volume de gaz ayant effectivement pénétrer dans le puits,

 Le gain observé en surface sera environ 1.5 fois plus élevé que le volume de gaz ayant effectivement pénétrer dans le puits. 11. Il est possible d'avoir un écoulement à la goulotte en statique alors que l'on ne constate pas de signes de venue en circulation :

 Vrai,  Faux.


Page 25

12. Avant la manœuvre de remontée, le chef de poste pompe un bouchon de 2 700 l de boue de densité 1.75 à l'intérieur des tiges. La capacité intérieure des tiges est 9 l / m et celle de l'espace annulaire casing - tiges est 23.1 l / m, la densité de la boue dans le puits est 1.25. De combien varie la pression de fond :

 Elle ne varie pas,  Elle augmente de 15 bar,  Elle diminue de 15 bar,  Elle augmente de 5 bar. 13)

La pression de pore de la formation à une profondeur verticale de 2 500 m est de 380 bar et l'on fore avec une densité de 1.65. La capacité intérieure du casing est 35.9 l /m, la capacité intérieure des tiges est 9.1 l/ m et la capacité extérieure est 13.2 l/ m. Quelle longueur de tiges vides faut-il sortir du puits sans le remplir pour que la pression de fond soit égale à la pression de formation :

 750 m,  1 165 m,  1 430 m,  1 615 m. 14)

Avec les données de la question précédente, quelle longueur de tiges pleines faut-il sortir du puits sans le remplir pour que la pression de fond soit égale à la pression de formation (on suppose que la boue ne retourne pas dans le puits) :

 150 m,  260 m,  355 m,  470 m 15)

On fore avec une densité de 1.50. La capacité intérieure du casing est 75 l /m, la capacité intérieure des tiges est 9.1 l/ m et la capacité extérieure est 13.2 l/ m. De combien diminue la pression de fond si l'on remonte 500 m de tiges vides sans remplir le puits :

 1 bar,  3 bar,  4 bar,  6 bar. 16)

On a descendu 300 m de tiges 5" équipées d'une soupape sans remplir l'intérieur des tiges. Si la soupape cède brutalement, quelle sera la baisse de la pression de fond (utiliser les données de la question précédente) :

 3 bar,  6 bar,  9 bar,  12 bar.


Page 26

Correction signes de venue 1.

N'est pas toujours le même, cela dépend des caractéristiques de la formation, des fluides, des moyens de détection et de la nature de la boue utilisés.

2.

Fortement supérieur à celui d'une couche d'huile (environ 30 fois plus), entre autre à cause de la viscosité qui est beaucoup plus faible

3.

De la pression différentielle, de la perméabilité de la couche, de la viscosité du fluide de formation et de la longueur forée dans la formation.

4.

Ce sont des indications d'une formation sous-compactée et la densité de la boue risque d'être insuffisante pour continuer le forage.

5.

Diminution des frottements dans le puits.

6.

A diminuer.

7.

Un volume de boue à ajouter dans le puits inférieur au volume d'acier sorti.

8.

Il se e 5 minutes avant que l'alarme de niveau de bassin déclenche. Le gaz migre dans la boue en circulation, donc la vitesse de remontée du gaz est de 100 m /min en face des DC et de 60 m / min en face des DP. Le haut du gaz est en 200 / 100 = 2 min au sommet des DC. En 3 min, le gaz a parcouru 60  3 min, soit environ 180 m. Soit au total 380 m

9.

La dissolution va masquer partiellement les signes de venue, ils se manifesteront de façon atténuée et il faudra plus de temps pour détecter la venue. Une venue avec de la boue à l'huile sera d'autant plus difficile à détecter que la pression de pore de la formation est faible.

10. Le gain observé en surface sera environ égal au volume de gaz ayant effectivement pénétrer dans le puits. A de telles pressions, le gaz se comporte comme plutôt comme un liquide. Et dissolution ne veut pas dire disparition du fluide. 11. Vrai. En circulation, la pression de fond est plus élevée qu'en statique (présence de pertes de charge dans l'espace annulaire en circulation). 12. Elle ne varie pas. Le puits est ouvert et il n'y a pas eu de changement de pression hydrostatique dans l'espace annulaire. 13. La pression de fond est 2 500  1.65 / 10.2 = 404.4 bar. Pour que la pression de fond soit égale à la pression de formation, il faut que la pression de fond diminue de (404.4 - 380) = 24.4 bar, ce qui correspond à une diminution de 24.4  10.2 / 1.65 = 150.8 m du niveau dans le puits. 150.8 m correspond à 35.9 - (13.2 - 9.1)   150.8 = 4 795 litres de boue. Les tiges sont sorties vides du puits, donc on a sorti 4 795 litres d'acier du puits sans le remplacer par la boue. Ce qui correspond à 4 795 / (13.2 - 9.1) = 1 170 m de tiges sorties du puits. 14. La pression de fond est 2 500  1.65 / 10.2 = 404.4 bar. Pour que la pression de fond soit égale à la pression de formation, il faut que la pression de fond diminue de (404.4 - 380) = 24.4 bar, ce qui correspond à une diminution de 24.4  10.2 / 1.65 = 150.8 m du niveau dans le puits. 150.8 m correspond à (35.9 - 13.2)  150.8 = 3 423 litres de boue. Les tiges sont sorties pleines du puits et la boue ne retourne pas dans le puits. Ce qui correspond à 3 423 / 13.2 = 259 m de tiges sorties du puits.


Page 27

15. Le volume d'acier sorti du puits est (13.2 - 9.1)  500 = 2 050 litres. Ce qui correspond à une hauteur de 2 050 / (75 - 4.1) = 28.9 m. Soit une diminution de pression sur le fond de 28.9  1.50 / 10.2 = 4.25 bar 16. Le volume de boue manquant dans le puits est 300  9.1 = 2 730 litres. Soit une diminution de niveau de 2 730 / (75 - 4.1) = 38.5 m. Ce qui correspond à une diminution de pression de 38.5  1.50 / 10.2 = 5.66 bar


Page 28

Procédures à suivre en cas de signes de venue. Fermeture du puits 1.

Dès que le chef de poste détecte un signe de venue en cours de forage, il doit d'abord :

 Arrêter la circulation et puis dégager du fond,  Dégager du fond et vérifier que le puits débite avec les pompes en marche,  Dégager du fond, arrêter la circulation et observer si le puits débite,  Arrêter la circulation, fermer le puits et observer l'évolution de la pression en tête de l'espace annulaire. 2.

Pourquoi la circulation est arrêtée après avoir dégagé du fond et positionné le tool t au dessus de la table de rotation :

 Pour éviter le collage de la garniture pendant que l'on dégage du fond,  Pour vérifier la valeur des pertes de charge à l'intérieur de la garniture,  Pour diminuer la quantité de cuttings dans l'espace annulaire,  Pour maintenir le plus longtemps possible la pression de fond maximum et ainsi limiter le débit de la couche. 3.

Dans la méthode de fermeture "hard" (hard shut in procedure"), la bonne disposition est :

 Les vannes hydrauliques commandées à distance (HCR) de la choke line et de la kill line sont ouvertes, la duse automatique du manifold (duse commandée à distance) est fermée,

 Les vannes hydrauliques commandées à distance de la choke line et de la kill line sont fermées, la duse automatique du manifold est fermée,

 La vanne hydraulique commandée à distance de la choke line est fermée, celle de la kill line est ouverte, la duse automatique du manifold est fermée,

 La vanne hydraulique commandée à distance de la choke line est ouverte, celle de la kill line est fermée, la duse automatique du manifold est fermée. 4.

Dans la méthode fermeture "soft" ("soft shut in procedure"), la bonne disposition est :

 Les vannes hydrauliques commandées à distance (HCR) de la choke line et de la kill line sont ouvertes, la duse automatique (duse commandée à distance) du manifold est ouverte,

 Les vannes hydrauliques commandées à distance de la choke line et de la kill line sont fermées, la duse automatique du manifold est ouverte,

 La vanne hydraulique commandée à distance de la choke line est fermée, celle de la kill line est ouverte, la duse automatique du manifold est ouverte,

 La vanne hydraulique commandée à distance de la choke line est ouverte, celle de la kill line est fermée, la duse automatique du manifold est ouverte. 5.

Quelque soit la méthode utilisée pour fermer le puits, les vannes du choke manifofd sont positionnées de telle sorte que l'on soit prêt à :

 Circuler en direction du dégazeur (mud gas separator) atmosphérique,  Circuler en direction du trip tank en manœuvre et du dégazeur en forage,  Circuler en direction du dégazeur "sous vide",  Circuler par l'emergency line en direction du dégazeur atmosphérique.


Page 29

6.

Pour fermer le puits avec la méthode "hard", le driller devra :

 Ouvrir la vanne hydraulique commandée à distance (HCR) de la choke line, fermer le BOP annulaire et fermer progressivement la duse,

 Ouvrir la vanne hydraulique commandée à distance de la choke line, fermer un BOP à mâchoires et fermer rapidement la duse,

 Ouvrir la vanne hydraulique commandée à distance de la choke line et fermer un BOP (annulaire ou à mâchoires),

 Fermer un BOP (annulaire ou à mâchoires) et ouvrir la vanne hydraulique commandée à distance de la choke line. 7.

Pour fermer le puits avec la méthode "soft", le driller devra :

 Ouvrir la vanne hydraulique commandée à distance (HCR) de la choke line, fermer un BOP (annulaire ou à mâchoires) et fermer progressivement la duse,

 Ouvrir la vanne hydraulique commandée à distance de la choke line, fermer un BOP à mâchoires et fermer progressivement la duse,

 Ouvrir la vanne hydraulique commandée à distance de la choke line, fermer le BOP annulaire et fermer progressivement la duse,

 Fermer le BOP annulaire et ouvrir la vanne hydraulique commandée à distance de la choke line. 8.

Si l'on utilise la méthode "soft" pour fermer le puits, la position des vannes du choke manifold en forage et en manœuvre sont différentes :


En manœuvre de remontée, le chef de poste constate que le volume de garniture sorti du puits est supérieur au volume de boue injecté dans le puits. Que doit-il faire :

 Continuer de remonter en réduisant la vitesse de manœuvre et en contrôlant soigneusement les volumes,

 Arrêter la manœuvre, observer le puits et visser une vanne de sécurité sur la garniture de forage si le puits débite,

 Arrêter la manœuvre, visser une vanne de sécurité sur la garniture et observer le puits,  Redescendre au fond le plus rapidement possible et circuler le volume annulaire. 10. En manœuvre de remontée, le chef de poste constate que le volume de garniture sorti du puits est supérieur au volume de boue injecté dans le puits. Après observation du puits, il constate que le puits ne débite pas. Que doit-il faire :

 Continuer de remonter en réduisant la vitesse de manœuvre et en contrôlant soigneusement les volumes,

 Redescendre au fond puits ouvert et circuler le volume annulaire,  Se préparer pour redescendre au fond en stripping,  Pomper un bouchon de boue lourde pour augmenter la pression de fond.


Page 30

11. En manœuvre de remontée, le chef de poste constate que le volume de garniture sorti du puits est supérieur au volume de boue injecté dans le puits. Pendant l'observation du puits, il constate que le puits débite légèrement. Que doit-il faire :

 Fermer le puits et se préparer pour redescendre au fond en stripping,  Redescendre au fond, puits ouvert et circuler le volume annulaire,  Continuer de remonter en circulation pour augmenter la pression de fond et évacuer le peu de gaz qui se trouve dans le puits,

 Continuer de remonter en réduisant la vitesse de manœuvre et en surveillant soigneusement l'évolution du gain. 12. Quels sont les principaux avantages de la méthode de fermeture "hard" :

 Dans le cas d'une venue de liquide, elle favorise le coup de bélier, ce qui permet d'avoir une meilleure étanchéité à la duse,

 Elle permet une fermeture plus rapide du puits ce qui limite le volume de la venue, elle est également plus simple ce qui permet d'éviter des erreurs de manipulation,

 Elle permet d'ajuster plus rapidement la position des tool ts et donc de gagner du temps pour mettre le puits en sécurité,

 Elle permet une stabilisation plus rapide des pressions en tête de puits, ce qui permet de démarrer la circulation plus rapidement. 13. La méthode "soft" implique que le BOP annulaire est utilisé pour fermer le puits quelque soit l'équipement se trouvant dans les BOP :

 Vrai,  Faux. 14. Si l'on doit fermer le puits avec la méthode "hard", cela implique que :

 Le BOP à mâchoires équipé de fermeture sur tiges (pipe rams) situé sous le BOP annulaire sera utilisé,

 Le BOP à mâchoires équipé de fermeture sur tiges situé sous les shear rams sera utilisé,  Le BOP à mâchoires le mieux adapté pour faire étanchéité sur l'équipement se trouvant dans le BOP sera utilisé,

 Le BOP annulaire sera utilisé quelque soit l'équipement se trouvant dans le BOP,  Le BOP le mieux adapté pour faire étanchéité sur l'équipement se trouvant dans le BOP et pour circuler la venue sera utilisé. 15. La procédure à suivre pour fermer le puits au cours de la phase de forage de la colonne de surface est identique à celle utilisée pour la phase de forage de la colonne de production :

 Vrai,  Faux. 16. On constate une anomalie de remplissage en cours de manœuvre de remontée avec une boue à l'huile. Après quelques minutes d'observation, on constate que le puits ne débite pas, que doit-on faire :

 Il est préférable d'augmenter la durée d'observation du puits car les signes de venue peuvent être masqués par la dissolution du gaz dans l'huile,

 C'est inutile d'augmenter la durée de l'observation, il est préférable de continuer la manœuvre avec une vitesse plus lente et de regarder ce qui se e après 15 min.


Page 31

17. En manœuvre, on note une anomalie de remplissage du puits. Une vanne de type kelly cock est vissée sur la garniture puis fermée. On constate que le puits débite et il est décidé de redescendre au fond en stripping. La garniture n'est pas équipée d'un landing sub. Que doit-on faire :

 Descendre uniquement avec le kelly cock dans la garniture, arrivé au fond il suffit de circuler pour évacuer la venue,

 Mettre en place un clapet anti-retour de type Gray valve au dessus du kelly cock, redescendre au fond et ouvrir en circulation le kelly cock lorsque l'on arrive au fond,

 Mettre en place un clapet anti-retour de type Gray valve au dessus du kelly cock, ouvrir le kelly cock et redescendre au fond,

 Placer la DICV (Drop In Check Valve) au dessus du kelly cock, reconnecter la kelly ou la top drive, ouvrir le kelly cock et circuler pour ancrer la DICV avant de redescendre. 18. Si l'on veut mettre en place une DICV (Drop In Check Valve) suite à une venue en cours de manœuvre, quelle est la procédure à suivre :

 Installer un clapet anti-retour de type Gray Valve sur la garniture, placer la DICV au dessus du clapet et reconnecter la kelly ou la top drive,

 Installer un kelly cock sur la garniture, le fermer, placer la DICV au dessus du kelly cock, reconnecter la kelly ou la top drive et ouvrir le kelly cock,

 Lancer la DICV dans la garniture, installer un clapet anti-retour de type Gray Valve sur la garniture et reconnecter la kelly ou la top drive,

 Lancer la DICV dans la garniture, installer un kelly cock sur la garniture, le fermer, reconnecter la kelly ou la top drive et ouvrir le kelly cock. 19. Il a été décider de mettre en place la DICV suite à une venue en cours de manœuvre. La DICV a été placée dans la garniture et le kelly cock a été ouvert. Quelle procédure est-il préférable d'utiliser pour ancrer la DICV dans son sub :

 Circuler avec un débit élevé, l'espace annulaire ouvert, pour réduire le temps pendant lequel la situation n'est pas contrôlée,

 Attendre un certain temps, espace annulaire fermé, pour que la DICV descende par gravité jusqu'au sub (la vitesse de descente est de l'ordre de 5 min / km ),

 Circuler, l'espace annulaire fermé, en maintenant la pression en tête de l'annulaire constante et égale à Pa1,

 Circuler sous duse (BOP fermé), en maintenant la pression de refoulement constante et égale aux pertes de charge mesurées au débit utilisé pour ancrer la DICV. 20. Le temps nécessaire pour ancrer une DICV dans son sub à une profondeur de 2 600 m dans des tiges 5" (capacité intérieure = 9.10 l /m, capacité extérieure = 13.20 l / m) en circulant à un débit de 600 l / min est de l'ordre de :

 60 min,  40 min,  20 min,  5 min.


Page 32

21. Le BOP est équipé de 2 choke lines (upper et lower). Si l'on doit fermer le puits, il est préférable d'utiliser en premier :

 L'upper choke line car, en cas de problèmes (fuites sur la partie haute du BOP, etc.), il sera possible d'utiliser la lower choke line pour continuer le contrôle,

 La lower choke line car, en cas de problèmes (fuites sur la partie basse du BOP, etc.), il sera possible d'utiliser l'upper choke line pour continuer le contrôle,

 Cela n'a pas d'importance, quelque soit le problème rencontré, il ne sera pas possible de changer de ligne pendant le contrôle d'une venue.


Page 33

Correction procédures à suivre en cas de signes de venue. Fermeture du puits

1.

Dégager du fond, arrêter la circulation et observer si le puits débite.

2.

Pour maintenir le plus longtemps possible la pression de fond maximum et ainsi limiter le débit de la couche (le débit de la couche est proportionnel à la pression différentielle Pf - PG).

3.

Les vannes hydrauliques commandées à distance de la choke line et de la kill line sont fermées, la duse automatique du manifold est fermée.

4.

Les vannes hydrauliques commandées à distance de la choke line et de la kill line sont fermées, la duse automatique du manifold est ouverte.

5.

Circuler en direction du dégazeur (mud gas separator) atmosphérique.

6.

Fermer un BOP (annulaire ou à mâchoires) et ouvrir la vanne hydraulique commandée à distance de la choke line.

7.

Ouvrir la vanne hydraulique commandée à distance (HCR) de la choke line, fermer un BOP (annulaire ou à mâchoires) et fermer progressivement la duse. Dans la méthode soft comme dans la méthode hard, il n'est pas spécifié le BOP à utiliser.

8.

Faux.

9.

Arrêter la manœuvre, visser une vanne de sécurité sur la garniture et observer le puits.

10. Redescendre au fond puits ouvert et circuler le volume annulaire (après s'être assurer que le problème de différence de volume provient bien du puits). 11. Fermer le puits et se préparer pour redescendre au fond en stripping (que le débit soit faible ou important !). 12. Elle permet une fermeture plus rapide du puits ce qui limite le volume de la venue, elle est également plus simple ce qui permet d'éviter des erreurs de manipulation. (le risque de coup de bélier est très faible surtout avec une venue de gaz). 13. Faux. On peut très bien fermer un BOP à mâchoires (si par exemple il n'y a rien dans le puits, on fermera plutôt les shear rams). 14. Le BOP le mieux adapté pour faire étanchéité sur l'équipement se trouvant dans le BOP et pour circuler la venue sera utilisé (ce sera de préférence celui situé le plus haut dans l'empilage). 15. Faux. Quand on fore la première phase de forage, il y soit un diverter soit pas de moyen pour fermer le puits. Pour la dernière phase de forage, il y a un BOP. 16. Il est préférable d'augmenter la durée d'observation du puits car les signes de venue peuvent être masqués par la dissolution du gaz dans l'huile. 17. Mettre en place un clapet anti-retour de type Gray valve au dessus du kelly cock, ouvrir le kelly cock et redescendre au fond. 18. Installer un kelly cock sur la garniture, le fermer, placer la DICV au dessus du kelly cock, reconnecter la kelly ou la top drive et ouvrir le kelly cock.


Page 34

19. Circuler sous duse (BOP fermé), en maintenant la pression de refoulement constante et égale aux pertes de charge mesurées au débit utilisé pour ancrer la DICV. 20. Le volume de boue à déplacer est : 9.10  2 600 = 23 660 litres, Ce qui correspond à 23 660 / 600  40 min. Le temps nécessaire pour mettre en place une DICV est relativement long ! 21. L'upper choke line car, en cas de problèmes (fuites sur la partie haute du stack BOP, etc.), il sera possible d'utiliser la lower choke line pour continuer le contrôle.


Page 35

Observation et évolution des pressions suite à la fermeture d'un puits 1.

Dès la fermeture du puits, la pression en tête d'annulaire a tendance à :

 Augmenter à un taux de plus en plus faible,  Diminuer pendant l'entrée de l'effluent dans le puits et à augmenter dès la stabilisation des pressions,  Augmenter à un taux de plus en plus élevé,  Rester constante jusqu'à la stabilisation des pressions. 2.

Les paramètres qui influencent la vitesse de la remontée des pressions en tête de puits juste après la fermeture du puits sont :

 La porosité de la formation et la longueur forée dans cette formation,  La perméabilité de la formation, la nature des fluides dans cette formation et dans le puits,  La différence de densité entre le fluide de formation et la boue de forage,  La température et le volume d'effluent ayant pénétré dans le puits. 3.

Les pressions stabilisées en tête de puits sont déterminées à partir de la courbe de remontée de pression. La valeur de la pression stabilisée en tête de l'annulaire Pa1 et celle de la pression stabilisée en tête de tiges Pt1 correspondent :

 Aux valeurs obtenues au début de la partie linéaire du graphe et cela implique d'observer les pressions pendant un temps suffisamment long pour s'assurer que l'on se trouve bien sur la partie linéaire,

 Aux valeurs obtenues après 15 min d'observation pour les boues à base d'eau et après 20 min pour les boues à base d'huile,

 Aux valeurs obtenues après 15 min d'augmentation linéaire à raison de 0.5 bar / min pour une boue légère et de 1 bar / min pour une boue lourde,

 Aux valeurs obtenues lorsque la pression en tête des tiges cesse d'augmenter. 4.

Lorsque la pression en tête de l'annulaire est égale à la pression stabilisée Pa1 :

 La bulle commence à migrer si c'est une venue de gaz,  La pression de fond est égale à la pression de pore de la formation et la couche cesse de débiter dans le puits,

 La venue cesse de migrer,  Le haut de la venue se trouve alors au sommet des drill collars. 5.

L'augmentation de pression en tête de puits avant stabilisation des pressions est due :

 A la migration du gaz libre dans l'annulaire,  A l'entrée de l'effluent dans le puits et à la migration du gaz libre dans l'annulaire,  A la différence de densité entre le fluide de formation et la boue de forage. 6.

L'augmentation de pression en tête de puits après stabilisation des pressions est due :

 Uniquement à la migration du gaz libre dans l'espace annulaire,  A l'entrée de l'effluent dans le puits et à la migration du gaz libre dans l'annulaire,  Uniquement à l'entrée de l'effluent dans le puits,  A la différence de densité entre le fluide de formation et la boue de forage.


Page 36

7.

Dans le cas d'une formation très peu perméable et productrice de gaz :

 La perméabilité n'a pas d'influence sur la vitesse de la remontée des pressions, la remontée sera rapide car c'est une venue de gaz,

 La remontée de pression sera rapide et il sera facile de déterminer la valeur des pressions stabilisées,  La remontée de pression sera lente et il sera difficile de déterminer la valeur des pressions stabilisées,  Une couche productrice de gaz est toujours fortement perméable et il n'y a pas de problème particulier pour déterminer de Pt1 et Pa1. 8.

La valeur Pt1 de la pression stabilisée en tête des tiges dépend :

 De la pression de pore et de la perméabilité de la formation,  De la densité du fluide de formation et du volume de la venue,  De la pression de pore de la formation et de la densité de la boue de forage,  De la quantité de cuttings dans l'espace annulaire. 9.

La valeur Pa1 de la pression stabilisée en tête des tiges dépend :

 De la pression de pore de la formation,  De la densité de la boue de forage et de la charge de cuttings dans l'annulaire,  Du volume de la venue et de la densité de l'effluent,  De tous les points précédents. 10. En général, Pt1 est supérieure à Pa1 :

 Vrai,  Faux. 11. Après fermeture du puits, on a déterminé la valeur des pressions stabilisées. Si le gain avait été plus important :

 Les valeurs de Pt1 et Pa1 auraient été les mêmes,  Les valeurs de Pt1 et Pa1 auraient été plus élevées,  La valeur de Pt1 aurait été la même et celle de Pa1 plus faible,  La valeur de Pt1 aurait été la même et celle de Pa1 plus élevée,  La valeur de Pa1 aurait été la même et celle de Pt1 plus élevée. 12. La présence de cuttings dans l'espace annulaire a tendance à :

 Diminuer la différence entre Pt1 et Pa1,  Augmenter la différence entre Pt1 et Pa1,  N'a pas d'effet sur la valeur des pressions stabilisées. 13. Avec un faible volume de venue, la différence entre Pt1 et Pa1 est importante, cela implique que la venue est probablement :

 Du gaz libre de faible densité,  Du gaz dissous,  De l'huile avec une forte proportion de gaz dissous,  De l'huile contenant une très faible proportion de gaz.


Page 37

14. Après stabilisation des pressions, les pressions en tête restent constantes. Dans ce cas, on a à faire à une venue :

 De liquide (eau, huile),  De gaz qui s'est complètement dissous dans la boue à base d'huile,  Entièrement située dans un drain horizontal,  De gaz qui s'est complètement dissous dans la boue à base d'eau (gaz carbonique),  L'un des 4 cas précédents. 15. Si une venue se trouve entièrement dans la partie horizontale d'un puits, après stabilisation des pressions en tête, on aura en théorie :

 Pas de différence entre Pt1 et Pa1,  Les mêmes valeurs de Pt1 et Pa1 que dans un puits vertical,  Pa1 très supérieure à Pt1,  Pt1 supérieure à Pa1. 16. Si la garniture est équipée d'une soupape étanche, il ne sera pas possible de déterminer la valeur de Pt1 à partir de la courbe de remontée de pression :

 Vrai,  Faux. 17. Le puits a été fermé suite à une venue en manœuvre causée par le pistonnage d'un niveau à gaz à 2 500 m, le diamètre du trou est 8.5 pouces (36 l / m), la densité de la boue est 1.26 et le gain mesuré en surface est de 1 000 litres. A quelle valeur de Pa1 faut-il s'attendre :

 0 bar car la densité de la boue est suffisante pour tenir la couche,  Au maximum à 10 bar,  Environ à 15 bar,  Pas moins de 20 bar. 18. Après fermeture du puits (la garniture n'est pas munie d'une soupape étanche) et stabilisation des pressions en tête, si le gaz migre dans l'espace annulaire :

 La pression en tête de tiges restera constante et la pression en tête de l'annulaire augmentera,  La pression en tête de tiges diminuera et la pression en tête de l'annulaire augmentera,  Les deux pressions resteront constantes,  Les deux pressions augmenteront. 19. La migration du gaz dans un puits est due à :

 La différence de densité entre le gaz et la boue de forage,  Au fait qu'il y a du gaz libre (gaz non dissous dans la boue) dans le puits,  La différence de température entre le gaz et la boue de forage,  La perméabilité de la formation,  Aux deux premiers points.


Page 38

20. Si le puits est maintenu fermé après une venue de méthane dans une boue à base d'eau :

 Au bout d'un temps relativement cours, le gaz va se dissoudre dans la boue et les pressions dans l'annulaire vont très peu varier,

 Le gaz va migrer et conserver son volume, ce qui entraîne une augmentation régulière des pressions dans tout le puits,

 Le gaz va migrer et se détendre progressivement, ce qui n'entraîne une faible augmentation des pressions dans le puits. 21. Si le puits est maintenu fermé après une venue de gaz qui migre dans l'annulaire :

 Il y a risque de craquer dans le découvert uniquement lorsque le gaz est dans le découvert,  Il y a risque de craquer dans le découvert uniquement lorsque le gaz est dans le tubage,  Le risque de déer la résistance de l'ouvrage (fracturation du découvert, éclatement du casing et de la tête de puits) augmente au fur et à mesure que le gaz se rapproche de la surface. 22. La vitesse de migration du gaz dans un puits fermé déduite de la remontée de pression observée sur les manomètres en surface dans une boue à l'eau est de l'ordre de :

 150 m /h,  300 m / h,  600 m / h,  1 200 m / h. 23. Ce qui correspond, dans une boue de densité 1.50, à une augmentation de pression de l'ordre de :

 0.4 bar / min,  0.7 bar / min,  1.3 bar / min,  1.5 bar / min. 24. En réalité, la vitesse de migration du gaz ne dépend pas uniquement de la densité de la boue, elle dépend aussi de :

 La dimension des bulles et de leur position dans l'annulaire,  L'inclinaison du puits et des caractéristiques rhéologiques de la boue,  De la densité et de la composition du gaz,  De tous les points précédents. 25. Le puits a été fermé à 15 h 35 suite à une venue, la densité de la boue est 1.25. Entre 15 h 45 et 16 h, la pression en tête de l'annulaire a augmenté progressivement de 10 bar et de façon linéaire :

 Cette augmentation est due à la migration du gaz et les pressions étaient stabilisées à 15 h 45,  Les pressions ne sont pas encore stabilisées, la couche est toujours en train de débiter et il est nécessaire d'attendre un quart d'heure de plus,

 Il ne faut pas déer un quart d'heure d'observation, au delà la migration devient trop importante et il est difficile de déterminer correctement les pressions.

 Cela indique que le réservoir a une mauvaise perméabilité, il faut encore attendre pour obtenir des valeurs correctes de Pt1 et Pa1.


Page 39

Correction observation et évolution des pressions suite à la fermeture d'un puits 1.

Augmenter à un taux de plus en plus faible.

2.

La perméabilité de la formation, la nature des fluides dans cette formation et dans le puits. Le débit d'une couche dépend de ces paramètres.

3.

Aux valeurs obtenues au début de la partie linéaire du graphe et cela implique d'observer les pressions pendant un temps suffisant pour s'assurer que l'on se trouve bien sur la partie linéaire.

4.

La pression de fond est égale à la pression de pore de la formation et la couche cesse de débiter dans le puits.

5.

A l'entrée de l'effluent dans le puits et à la migration du gaz libre dans l'annulaire.

6.

Uniquement à la migration du gaz libre dans l'espace annulaire.

7.

La remontée de pression sera lente et il sera difficile de déterminer la valeur des pressions stabilisées.

8.

De la pression de pore de la formation et de la densité de la boue de forage.

9.

De la pression de pore de la formation, de la densité de la boue de forage et de la charge de cuttings dans l'annulaire et du volume de la venue et de la densité de l'effluent.

10. Faux. La pression hydrostatique produite par la colonne de fluide dans l'espace annulaire est généralement plus faible que celle produite par la colonne à l'intérieur de la garniture de forage. 11. La valeur de Pt1 aurait été la même et celle de Pa1 plus élevée. La densité de l'effluent est normalement plus faible que la densité de la boue. 12. Diminuer la différence entre Pt1 et Pa1 (la densité des roches forées est plus élevée que la densité de la boue utilisée). La présence de cuttings augmente la densité du fluide dans l'espace annulaire. 13. Du gaz libre de faible densité. 14. De liquide (eau, huile) ou de gaz qui s'est complètement dissous dans la boue à base d'huile ou d'une venue entièrement située dans un drain horizontal ou de gaz qui s'est complètement dissous dans la boue à base d'eau (gaz carbonique). 15. Pas de différence entre Pt1 et Pa1. Les pressions hydrostatiques produites par les colonnes de fluide coté annulaire et coté garniture de la partie verticale du puits sont égales. 16. Vrai. La pression du fond n'est pas transmise en tête de tiges. Il faudra déterminer cette valeur soit en circulation sous duse soit puits fermé en pompant avec un débit très faible. 17. 1 000 litres correspond à une hauteur de venue de l'ordre de 45 m en face de DP 5", de l'ordre de 80 m en face de DC 6.5". Ce qui correspond au maximum à une pression de 80  1.26 / 10.2 = 10 bar. 18. Les deux pressions augmenteront. La bulle migre à pression constante puisque le puits est fermé, ce qui entraîne une augmentation de la pression en tout point du puits. 19. La différence de densité entre le gaz et la boue de forage et au fait qu'il y a du gaz libre (gaz non dissous) dans le puits (si le gaz est dissous, il n'y aura pas de migration). 20. Le gaz va migrer et conserver son volume, ce qui entraîne une augmentation régulière des pressions dans tout le puits. Le méthane est quasi insoluble dans l'eau, il va conserver son volume donc va migrer à pression constante. 21. Le risque de déer la résistance de l'ouvrage (fracturation du découvert, éclatement du casing et de la tête de puits) augmente au fur et à mesure que le gaz se rapproche de la surface. 22. 300 m / h (ce qui correspond à une vitesse moyenne du gaz, certaines bulles se déplacent beaucoup plus vite, d'autres collées à la paroi du trou ou dans une cave ne se déplacent pratiquement pas).


Page 40

23. 300  1.50 / 10.2 = 44 bar / heure, ce qui correspond à 0.7 bar / min. 24. La dimension des bulles et de leur position dans l'annulaire, l'inclinaison du puits et des caractéristiques rhéologiques de la boue et de la densité et de la composition du gaz. 25. Avec une boue de densité 1.25, l'augmentation de pression doit être de l'ordre de 0.6 bar / min. Donc en 15 min, la pression en tête doit augmenter d'environ 10 bar. L'augmentation est linéaire depuis 15 h 45, donc elle est due normalement à la migration du gaz et les pressions étaient stabilisées à 15 h 45 (début de l'augmentation linéaire).


Page 41

Estimation des risques de fracturation à la fermeture d'un puits 1.

Dès la fermeture du puits, le risque de "fracturation" dans le découvert peut être estimé :

 En comparant la pression en tête de tiges avec la P calculée avec la densité de la boue initiale d1 se trouvant dans le puits au moment de la venue,

 En comparant la pression en tête de l'espace annulaire avec la P calculée avec la densité de la boue initiale d1 se trouvant dans le puits au moment de la venue,

 En comparant la pression en tête de l'espace annulaire avec la P calculée avec la densité de la boue nécessaire pour reprendre le contrôle primaire du puits,

 En comparant la pression en tête de l'espace annulaire avec la P calculée avec la densité de la boue initiale d1 se trouvant dans le puits diminuée des pertes de charge dans le découvert. 2.

Cette comparaison est valable uniquement si :

 La venue se trouve dans le découvert,  Le haut de la venue se trouve dans le découvert et si la partie tubée est remplie de boue de densité initiale d1,

 La venue est du gaz et si elle se trouve entièrement dans le découvert,  Cette comparaison est valable quelque soit la position de la venue dans le puits mais à condition que l'on ait de la boue de densité initiale d1 dans l'annulaire. 3.

Donc, il est important, dès que l'on ferme le puits, d'estimer la position de la venue pour savoir si la comparaison entre Pa et P a un sens :


Dans le cas où la valeur de Pa1 est inférieure à la P et le volume de la venue de gaz libre est supérieur au volume de l'espace annulaire découvert :

 Il n'y a aucun risque de "fracturation" même si le puits est maintenu fermé (sans purger) pendant plusieurs heures,

 Il n'y a pas de risque de "fracturation" et de venue à condition de purger pour maintenir la pression de fond constante et égale à la pression de pore de la formation qui a débité,

 Il n'y a pas de risque de "fracturation" et de venue à condition de purger le puits pour maintenir la pression en tête d'annulaire constante et égale à Pa1,

 Il n'y a pas de risque de "fracturation" et de venue à condition de purger le puits pour maintenir la pression en tête d'annulaire légèrement inférieure à P. 5.

Si la partie tubée de l'espace annulaire contient de la boue gazée, la Pa réellement issible en tête de l'annulaire avec la boue de densité initiale d1 sera :

 Légèrement inférieure à la valeur calculée en considérant qu'il n'y a pas de gaz dans la boue,  Très supérieure à la valeur calculée en considérant qu'il n'y a pas de gaz dans la boue,  Légèrement supérieure à la valeur calculée en considérant qu'il n'y a pas de gaz dans la boue,  Ce n'est pas possible de donner une réponse générale car les caractéristiques de la boue et du gaz influencent fortement le résultat.


Page 42

6.

Lorsqu'il se produit une venue en cours de forage dans un puits vertical, l'effluent est entraîné par la boue en circulation dans l'espace annulaire. En supposant que l'effluent est du gaz, qu'il migre à une vitesse de 10 m / min dans la boue et que la vitesse de la boue est de 40 m / min dans l'annulaire, à quelle distance du fond se trouve le haut de la venue au bout de 5 min si la circulation n'est pas arrêtée :

 150 m,  200 m,  250 m,  300 m. 7.

En reprenant les valeurs de la question précédente, à quelle distance du fond se trouve le haut de la venue si la couche a débité pendant 5 min avant que la circulation soit arrêtée et si l'observation des pressions a duré 15 min :

 200 m,  300 m,  400 m,  500 m. 8.

Suite à une venue de gaz dans un puits foré avec une boue à base d'eau, il n'est pas possible de démarrer la circulation après la détermination des pressions stabilisées. Pa1 est inférieure à P et la garniture n'est pas équipée d'une soupape étanche. Quelle est la meilleure solution s'il est nécessaire d'attendre quelques heures :

 Purger pour maintenir la pression en tête d'annulaire constante et légèrement supérieure à Pa1,  Purger pour maintenir la pression en tête de tiges constante et légèrement supérieure à Pt1,  Purger pour maintenir la pression en tête d'annulaire constante et légèrement inférieure à P,  Purger pour maintenir la pression en tête de tiges constante et légèrement inférieure à P. 9.

En reprenant la situation précédente, mais avec une garniture équipée d'une soupape étanche. Quelle serait la meilleure solution s'il est nécessaire d'attendre quelques heures :

 Purger pour maintenir la pression en tête d'annulaire constante et légèrement supérieure à Pa1,  Purger pour maintenir la pression en tête d'annulaire constante et légèrement inférieure à P,  Calculer la pression en tête de l'espace annulaire à ne pas déer (de telle sorte que la pression au sabot soit égale à la pression de "fracturation") et purger si la Pa atteint cette valeur,

 Utiliser la méthode volumétrique pour maintenir les pressions dans l'annulaire à des valeurs correctes.


Page 43

Correction estimation des risques de fracturation à la fermeture d'un puits 1.

En comparant la pression en tête de l'espace annulaire avec la P calculée avec la densité de la boue initiale d1 se trouvant dans le puits au moment de la venue.

2.

La venue se trouve toute dans le découvert et si la partie tubée est remplie de boue de densité initiale d1.

3.

Vrai.

4.

Il n'y a pas de risque de "fracturation" et de venue à condition de purger pour maintenir la pression de fond constante et égale à la pression de pore de la formation qui a débité.

5.

La densité de la boue dans le tubage est inférieure à d1. Donc, la Pa réellement issible sera légèrement supérieure à la valeur calculée en considérant qu'il n'y a pas de gaz dans la boue.

6.

La vitesse de remontée du gaz est : 40 + 10 = 50 m / min. Au bout de 5 min, le haut de la venue sera à 250 m du fond.

7.

250 + 15  10 = 400 m.

8.

Purger pour maintenir la pression en tête de tiges constante et légèrement supérieure à Pt1. De cette façon, la pression de fond sera maintenue constante et légèrement supérieure à la pression de pore de la couche qui a débité.

9.

Utiliser la méthode volumétrique pour maintenir les pressions dans l'annulaire à des valeurs correctes. Avec cette méthode, la pression de fond sera "maintenue constante".


Page 44

Calculs préliminaires à la circulation d'une venue

Le puits a été fermé suite à une venue en forage 8.5". La densité de la boue initiale d1 est 1.32. Cote forée à laquelle s'est produite la venue : 3298 m, cote verticale correspondante : 2 884 m. Cote mesurée du sabot : 2 532 m, cote verticale du sabot : 2 410 m. Pression de "fracturation" au sabot : 412 bar. Volume de la venue : 1 500 litres. Pertes de charge mesurées avec un débit réduit de 500 l / min : 45 bar. Volume intérieur de la garniture correspondant à 1 500 coups de pompe. Les valeurs suivantes ont été enregistrées au cours de la remontée de pression :

Temps en min

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Pa

0

12

21

29

35

39

42

44

45

46

47

Pt

0

3

9

15

21

27

30

32

33

34

35

1.

Quelle est la valeur de Pt1 et de Pa1 :

 Pt1 = 30 et Pa1 = 43,  Pt1 = 32 et Pa1 = 44,  Pt1 = 33 et Pa1 = 45,  Pt1 = 35 et Pa1 = 47. 2.

Quelle est probablement la nature de l'effluent et de la boue de forage :

 Huile dans une boue à l'huile,  Gaz dans une boue à base d'eau,  Huile dans une boue à base d'eau,  Venue d'eau dans une boue à l'huile. 3.

Quelle est la valeur de la pression de pore PG de la formation qui a débité :

 374 bar,  405 bar,  406 bar,  418 bar.


Page 45

4.

Quelle est la densité requise dr de la boue pour reprendre le contrôle primaire :

 1.42,  1.44,  1.46,  1.48. 5.

De quelle marge de sécurité dispose t'on au niveau du sabot au moment de la stabilisation des pressions en tête de puits :

 44 bar,  56 bar,  68 bar  100 bar, 6.

Quelle est la valeur de la pression initiale de circulation PR1 à 500 l / min :

 45 bar,  76 bar,  77 bar,  89 bar. 7.

Quelle est la valeur de la pression finale de circulation PRr à 500 l / min :

 45 bar,  50 bar,  55 bar  58 bar. 8.

De combien de bar / 100 coups de pompe la pression en tête de tiges doit-elle diminuer pendant l'injection de la boue lourde dans la garniture :

 1.8 bar / 100 coups,  2.3 bar / 100 coups,  3.3 bar / 100 coups,  5.1 bar / 100 coups. 9.

Le volume total de boue à baryter est 350 mètres cube, quel est la masse de baryte nécessaire pour alourdir la boue (on prendra densité de la baryte égale à 4.2) :

 52 tonnes,  60 tonnes,  64 tonnes,  70 tonnes. 10. Quel sera le volume final de boue obtenu (on prendra densité de la baryte égale à 4.2) :

 358 mètres cube,  365 mètres cube,  370 mètres cube,  385 mètres cube.


Page 46

Correction calculs préliminaires à la circulation d'une venue 1.

Après 14 min d'observation, on constate que la pression augmente de façon linéaire à raison de 0.5 bar /min (ce qui correspond à une valeur de vitesse de migration d'un gaz dans une boue légère). Donc Pt1 = 32 et Pa1 = 44.

2.

750 litres correspond à une longueur maximum de venue en face des DC de l'ordre de 1 500 / 13 = 115 m. La différence entre Pa1 et Pt1 de 12 bar. Si l'on prend ces valeurs, on obtient une densité d'effluent est de 0.25. Il y a migration (les pressions en tête continuent s'augmenter de façon linéaire après "stabilisation des pressions en tête". L'effluent est du gaz libre, donc la boue est à base d'eau.

3.

32 + 2 884  1.32 / 10.2 = 406 bar.

4.

406  10.2 / 2 884 = 1.44

5.

La P avec la boue de densité 1.32 est 412 - 2 410  1.32 / 10.2 = 100 bar. La longueur du découvert est de 3 298 - 2 532 = 766 m, donc la venue se trouve dans le découvert. Pa1 est de 44 bar. Donc, on dispose d'une marge de sécurité de 100 - 44 = 56 bar.

6.

32 + 45 = 77 bar.

7.

45  1.44 / 1.32  50 bar.

8.

La diminution de pression est de (77 - 50) en 1 500 coups. Ce qui correspond à une diminution de (77 - 50)  100 / 1 500 = 1.8 bar / 100 coups.

9.

350  (1.44 -1.32)  4.2 / (4.2 - 1.44) = 64 tonnes.

10. 64 tonnes correspond à un volume de 64 / 4.2 = 15 mètres cube, ce qui fait un volume total de 365 mètres cube.


Page 47

1. Exercices h5g2k

Overview 26281t

More details 6y5l6z

Related Documents 3h463d

Exercices(1) 25953

1. Exercices h5g2k

Exercices 3rq2m

Exercices Analyse 1 Pdf 4g543t

Exercices-grh-1 5h6cf

Cours Plannification 1 Exercices 1zze

More Documents from "Brahim Letaief" 513l2

Propane Stimulation In Schist Gas Extraction 4ny42

1. Exercices h5g2k

Heriot - Watt University - Production Technology I 4o423n

How To Add A Data Model To Easergy Studio 584t54

8b-41a - Pompe Hydraulique Haute Pression - Regulateur.pdf 1hk42

7sd522 Siemens Test Procedures 4m1g4c