Mud Logging Hicham Et Issam
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Rpubliquealgriennedmocratiqueetpopulaire
UNIVERSITE KASDI MERBAH OUARGLA -
Facult des sciences de la nature et de la vie et des sciences de la terre et de
lunivers
Dpartement des Sciences de la Terre et de lUnivers.ono
UNIVERSITEKASDI
MERBAH-OUARGLA
Mmoire de fin dtude
En Vue De Lobtention Du Diplme Master en Gologie ptrolire
Option : Gologie ptrolire
THME
MUD-LOGGING MTIR DE GOSCIENCE
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Sommaire
LISTE DES SIGNLES
LISTE DES FIGURES
RSUM
INTRODUCTION GNRALE
CHARITRE I GNRALITS SUR LES HYDROCARBURES
Introduction
I.Originesdelamatireorganique....
II.Prservationdelamatireorganique...
III. Migration et pigeage des hydrocarbures ..
IV.Lexplorationetlexploitation..
V.Lexplorationetlexploitation..
VI.Dfinitiondeforage..
VI.1. Fonctionde levage
VI.1.1. Le mouflage.
VI.1.2. Le matriel de manuvre ..VI.1.3. Le treuil de forage...
VI.2. Fonction de rotation .
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VI.2. Fonction de rotation . 9
I.2.2. Paramtres de forage et de la boue.
I.2.3. Systme de gaz
LA CABINE GEOLOGIQUE.II.
II.1. DEFINITION ...
Le rle de la cabine dans la prservation denvironnement ..
PERSONNEL DELUNITMUDLOGGING.III.
III.1.lechefdecabine(unitemanager)..
En cours de linstallation ..a.
En cours de forage, la manuvre et autres oprations spciales..b.
III.2. LingnieurDATA...
III.3. Le mudlogger ..
Les tches du gologue de chantier (Well site geologist)
Mud logging data ..IV.
IV.1. PARAMETRES MESURE OU CALCULER AUX OURS DE
FORAGE ..
IV.2. LE SYSTME D'ACQUISITION DESDONNES
L li i C t / C bi
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I.I.7.2. Dbit de sortie .
Dtermination de gaz de formation ......II.
II.1. Le dgazeur .
II.2. Le systme daspiration ou pompage (vacuume systme)
II.3. Dtecteurs des gaz ..
II.3.1. Le dtecteur ionisation de flamme (FID).
II.3.2. Les dtecteurs conductivit thermique et combustion catalytique.
II.4. L'analyseur chromatographique ...
II.5. Dtection de H2S ..
II.6. dtection de CO2 ..
II.7. Les principaux types des gazes dtects..
a) Gaz librs (cuttings gaz) .
b) Gaz de formation (Pform > Phydr).
c) Cas des fissures et des fractures ..
d) Bouchon dajout de tige (gaz connexion) e) Bouchon de reprise de forage (BRF)
LES MESURES SUR LES DBLAIS III.
III.1. matrielles traitement des cuttings.
III.2. Le pas dchantillonnage
III.3. Collection des chantillons
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VII.2. Dossier Excel ...
VII.3. Dossier Wellwizard ..
Etude pratique
Incidents1 puits OELE-1
Gnralits sur le puits I.
Les problmes prvus pendant le forageII.
Etat et oprations avant lincident .III.
Description dvnement .IV.
CONCLUSION..V.
Incidents2 puits NHN-4
Gnralits sur le puits.I.
Chrono des vnements..II.
CONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS.III.
Conclusion
Annexe
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 01 : gnralits sur les hydrocarbures
Introduction
Lhistoire du p trole commena, il y a plusieurs dizaines ,voire, des centaines de millions
dannes, avec la mort d organismes, qui, une fois, enfouis et accumul s, donneront dans
des conditions bien particuli res ; la naissance aux hydrocarbures. Donc, cette
accumulation, est une formation, qui est un phnomne tout fait exceptionnel.
Les r serves actuelles sont le r sultat d une s rie de longs processus successifs :
accumulation de mati re organique, pr servation, enfouissement et s dimentation, puis
formation de p trole ou de gaz et migration. Au cours , de cette longue histoire, les
composs ont subi de multiples transformations physiques et chimiques.
L tude traitera, l aspect g ologique, m me si, l exploration et l exploitation se rontabordes avant. Partons, donc la dcouverte de lor noir
ORIGINESDELAMATIREORGANIQUE:I.
La matire organique est issue des tres vivants: tous les vgtaux et les animaux sont
construits avec un ensemble de molcules principalement base de carbone, d
azoteet doxygne. A la surface de la Terre, la biomasse vgtale reprsente plus de 90% de la
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 01 : gnralits sur les hydrocarbures
PRSERVATIONDELAMATIREORGANIQUE:II.
Le milieu doit d abord contenir beaucoup de mati re organique : plus il y aura de
production, plus les chances de pr servation seront grandes. Dans les oc ans, le plancton
ne vit que dans la premi re centaine de m tres de la tranche d eau. Au del , il n y a plus
assez de lumi re pour que la photosynth se ait lieu. Pour s dimenter, la mati re
organique doit atteindre le fond de la mer afin dtre enfouie et prserve.
Elle doit tout d abord chapper lactivit bact rienne, qui recycle la plupart des
organismes dans la cha ne alimentaire. Or, les bact ries et les microorganismes sont
prsents dans les eaux, mais aussi dans les premiers 10 cm de sdiments.
Seules quelques mol cules miracules atteignent ce stade dans un oc an. Heueusementcertains milieux sont bien plus favorables la prservation de la matire organique :
les milieux anoxiques (tr s peu d oxygne dissous), dans lesquels les tissus
animaux et les produits organiques sont l abri des bact ries, quasi-
inexistantes : un exemple actuel est la Mer Noire
les milieux o le taux de s dimentation est fort : les s diments saccumulent
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 01 : gnralits sur les hydrocarbures
tape de la transformation du krogne, faible temprature (moins de 60C). Les
krognes perdent essentiellement de l eau et du gaz carbonique. Par ailleurs, des
bactries sp ciales, dites arch obactries, forment dans cette tranche de
profondeur une partie du gaz naturel.
La catagense :Cette seconde tape correspond des profondeurs suprieures et
des temp ratures de l ordre de 60 120C. : il y a craquage thermique . Les
composs se scindent en mol cules de plus en plus petites au fur et mesure de
lenfouissement. La formation de ptroleproprement dit a lieu ce moment, dans
les conditions dites de la fentre huile .
La mtagense : est la phase ultime de l volution dun krogne. Cest le stade de
la formation du gaz sec(mthane), par craquage du ptrole. On parle de fentre
gaz , situe partir de 3000 mtres de profondeur.
Les hydrocarbures sont ainsi form s, au terme de l intervention des deux principaux
facteurs : la temp rature et le temps. Mais , ce stade, ils ne pr sentent aucun int rt
direct puisquils restent rpartis dans la roche mre (Djarir, 2007).
NB : Le charbon r sulte de l accumulation de mati re organique continentale, dans des
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 01 : gnralits sur les hydrocarbures
rservoir, jusqu trouver un pige, cest--dire une roche couverture imperm able
qui bloquera la progression des hydrocarbures. Les vaporites ou les argiles
constituent de bons piges par leur tanchit.
Il existe diffrents types de pi ges, lis au dynamisme et lhistoire structurale du bassin
dans lequel se sont form s les hydrocarbures : plis, failles, discordances peuvent faire
laffaire, et souvent plusieurs facteurs se combinent favorablement.
La formation et l accumulation tant acheves, cest plusieurs millions d annes plus tard
que commence le travail du gologue et du ptrolier.
LEXPLORATIONETLEXPLOITATION:V.
Les groupes industriels consacrent une partie de leur budget l
exploration, c
est dire larecherche partout sur la Terre de bassins susceptibles d avoir g nr et accumul des
hydrocarbures. Les g ologues tentent de reconstituer l histoire structurale et thermique
dun bassin, afin de comprendre au mieux son volution, et de savoir s il y a eu une
production intressante ou pas. Il ne s agit plus aujourd hui de forer n importe o pour
trouver du ptrole.
Avant toute exploitation toutes les tapes de recherche doivent avoir port leurs fruits Il
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 01 : gnralits sur les hydrocarbures
intervenir des techniques diffrentes.
Dfinitiondeforage:VI.
Forage signifie pour faire un trou afin d obtenir l accs la sous-surface de la terre.
Plusieurs techniques ont t d veloppes pour prouver l existence des hydrocarbures
sous surface sur terre, mais le forage toujours la seule technique qui peut 100% confirmer
lexistence des hydrocarbures ainsi que confirmer les hypoth ses faites par les tudes
gologiques et g ophysiques. Gnralement il y a deux types de forage : exploration et
dveloppement.des puits exploratoires ou d valuation sont vis s pour d terminer
lampleur de rservoir, tandis que des puits de production ou de d veloppement sont fait
afin d extraire des hydrocarbures. R alise l aide d un appareil de forage, qui est bas
sur l'utilisation des tr pans dents type tric ne ou des tr pans monoblocs comme les
outils diamant ou PDC, sur lesquels on applique une force procur e par un poids tout en
les entranant en rotation(Fig I 1)
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 01 : gnralits sur les hydrocarbures
1. Moufle fix
2. Catline Boom and Hoist Line
3. Cable de forage
4. Passerelle dacrochage
5. Moufle mobile
6. Top Drive
7. Mat
8. Tige de forage
9. Doghouse
10. BOP
11. Water Tank
12. Electric Cable Tray
13. Engine Generator Sets
14. Fuel Tank
15. Electrical Control House
16. Pompes boue
17. Bulk Mud Component Tanks
18. Bacs boue
19. Bourbier
20. digaseur
21. amis
22. Choke Manifold
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 01 : gnralits sur les hydrocarbures
La fonction pompage
Ensemble de scurit
VI.1. Fonctionde levage :
VI.1.1. Le mouflage
Est un moyen de d multiplication des efforts simple utilis sur les appareils de forage
pour lever de lourdes charges.
A- Le moufle mobile et le crochet :
En cours de forage, le moufle mobile et le crochet supportent des charges presque
identiques.
B- Le moufle fixe :
Le moufle fixe poss de une poulie de plus que le moufle mobile, n cessaire pour le
passage, en ses deux extrmits, du brin actif et du brin mort.
C- Les poulies :
La forme de leurs gorges et leurs diamtres dpendent de la grosseur des cbles.
D- Le cble :C'est un lment essentiel du levage. Son tat est contrl trs souvent.
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 01 : gnralits sur les hydrocarbures
cls mchoires : Pour le visage et le d vissage des tiges et des masse tiges,
de certains outils et des tubages, on emploie des cls spciales mchoires.
Les cls automatiques : Ce sont des cl s qui fonctionnent gr ce un moteur
hydropneumatique.
B/ les cales ou coins de retenue :
Les cales ou coins de retenue servent retenir les tiges ou les tubages dans la table de
rotation pendant la manuvre.
C/ les lvateurs :
Les lvateurs sont utilis s pour saisir rapidement le mat riel tubulaire pendant la
manuvre.
D/les colliers de scurit :
Ils sont utiliss dans le cas o on utilise un matriel tubulaire lisse (comme les masse
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 01 : gnralits sur les hydrocarbures
rotation de la garniture de forage.
VI.3. La fonction pompage :
La circulation de la boue dans un forage ncessite lutilisation de pompes puissantes.
Une bonne installation de pompage doit assurer :
une vitesse de remonte des dblais suffisante pour viter leur dcantation.
une pression de refoulement suffisante pour vaincre les pertes de charges dans
le circuit.
VI.3.1. Pompe boue :
Ce sont des pompes alternatives, le mouvement alternatif des pistons et des tiges tant
produit par le systme classique de la bielle et dun vilebrequin. Ces pompes de principe
volumtrique fournissent un dbit qui est directement fonction de la cylindre de la
pompe et du rgime de rotation du vilebrequin. Elles doivent tre souples, robustes et
faciles entretenir. Elles sont entraines par des moteurs lectriques(Fig.I.2).
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 01 : gnralits sur les hydrocarbures
Fig.I.2 : la pompe boue
IV.3.2. Les tamis vibrants :
Il sagit essentiellement dune ou plusieurs toiles de tamis tendues sur cadre plus ou
moins inclin, mont gnralement sur ressorts et pouvant tre anim dun mouvement
de vibration plus ou moins compliqu.
Les vibrateurs ont une efficacit relle, mais assez faible, on estime gnralement quils
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 01 : gnralits sur les hydrocarbures
Leur volume est voisin de celui des bacs de circulation.
VI.4. SYSTME DE SECURIT DE PUITS :
VI.4.1. Le Blow Out Preventer (obturateurs) ou BOP :
Est un dispositif attach au casing Head qui est en liaison avec d autres quipements et
techniques, utilis a la fermeture d un puits et permette aux personnes habilit s de
contrler une venue avant dtre une irruption porteur de catastrophes.
Il y a trois types de base dobturation sur un appareil de forage :
Obturateur d annulaire (a
membrane) : a un lment dtanchit fabriqu en caoutchouc quand il est
activ, il ferme sur la tige carr, tiges de forage (drill pipes), drill collar, ou en cas de
lopen hole.
Fermeture sur Rams
(mchoire) : constituer de m choire (des grands valves d acier) qui ont des
lments dtanchit, gnralement on a trois types de rams dobturation.
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 01 : gnralits sur les hydrocarbures
Le choke manifold est une s rie de vannes, chokes, manom tres et les lignes, qui
contrlent le dbit de fluide sortant du puits, pendant la fermeture de puits.
Quand le puits est ferm, la circulation se fait travers le choke manifold.
VI.5. LA BOUE DE FORAGE :
VI.5.1. Les principaux rles de la boue sont:
remonte des dblais,
maintien des dblais en suspension pendant l'arrt de la circulation,
refroidissement de l'outil,
maintien des parois du puits,
maintien des fluides de formations traverses.
VI.5.2. Les caractristiques de la boue :
la masse volumique : (appele densit sur chantier), sert alourdir la boue pour
augmenter la pression hydrostatique dans le puits, et viter ainsi l'intrusion d'un
fluide ou le fluage des argiles,
la viscosit : c'est la caractristique qui permet la boue de dplacer les dblais,
le filtrat : c'est l'eau qui pntre dans la formation pour permettre ledpt d'une
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 01 : gnralits sur les hydrocarbures
La boue est fabriqu e dans un mixer , qui comprend une conduite d eau
contenant une dusepar laquelle passe leau et un entonnoir dans lequel on verse les
produits.
Ces derniers se mlangent avec leau ; la boue, ainsi fabrique, est stocke dans des
bassins de grande capacit, dots de mlangeurs et de mitrailleuses pour garder
la boue toujours en mouvement et lempcher de dcanter.
Les mitrailleuses sont des conduites dus es par lesquelles sort la boue sous forte
pression(Fig.I.3) (AOUIMER, 2005).
En sortant du puits, la boue est recueillie dans un tube vertical appel tube
fontaine puis est achemine vers le tamis vibrant par une conduite appel e tube
goulotte
Mud pits Mud pumps Stand pipes Kelly hose Swivel
Shale shaker Flow line Annulus Drill string Kelly
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Chapitre II
MUD LOGGING RLE ET INTRT
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 02 : mudlogging rle et intrt
I. Dfinition de Mudlogging :
Le terme Mudlogging est compos de deux mots: Mud, qui signifie la b oue et Logging qui
signifie, enregistrement des donnes.
Techniquement, il sagit de lenregistrement des donnes ou informations achemines par
la boue de forage (AOUIMER ,2005).
Cest, l'une des activits importantes dans l'opration de forage ; elle sert de dispositif de
scurit, aussi bien que de la rception des informations recueillies par les services.
Cette unit a principalement trois parties : contrle gologique, la boue et contr le des
paramtres du forage (qui est faite l'aide des capteurs) et des instruments de dtection
de gaz.
I 1 Historique de mudlogging :
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 02 : mudlogging rle et intrt
et pour remplir des chantillons en verre cogne.
Une centrifugeuse pour extraire l'huile,
Une pompe, pour dterminer le contenu de gaz, en mesurant la compressibilit de
la boue de forage.
Un outil de rsistivit lectrique pour dtecter, l'entre de l'eau sale dans la boue.
Il porteaussi, une pompe mcanique pour mesurer le d bit de boue et pour calculer .
Plus tard, un m langeur a t utilis pour extraire les gaz combustibles, et les
ont t inspects avec la lumire ultra-violet pour assurer les traces d'huile(alun whittaker).
I.2.Activit de Mudlogging :
Mudlogging fournit des services. Ces services sont assur s par un quipement spcial, la
cabine gologique (ou unit MudLogging) et son personnel.
I.2.1. Contrle gologique et surveillance des diffrentes phases de forage :
Le contrle gologique doit tre fait, chaque fois, qu un nombre de mtres fors selon
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 02 : mudlogging rle et intrt
nature des hydrocarbures que lchantillon contient.
I.2.2. Paramtres du forage et de la boue :
Les paramtres du forage et de la boue sont diviss en deux groupes : paramtres mesurs
et paramtres calculs.
Les paramtres mesurs sont valus, laide des capteurs fixes sur diffrentes parties de
la plate-forme de f orage et d autres sont calculs, en utilisant, diffrentes combinaisons
entre les paramtres mesurs.
Parmi, les paramtres calculs, la vitesse de pntration ou ROP (rate of pntration) qui
exprime la nature de la formation traverse.
I.2.3. Systme de gaz :
Le syst me de gaz est une s rie de dispositifs reli s entre eux , pour permettre la
sparation et la dtermination du pourcentage des gaz contenus dans le fluide de forage.
Dabord, une pompe centrifuge doit tre installe sur le puits contenant la boue de renvoi
pour permettre, lextraction du gaz. Aprs, le mlange de ce gaz avec CaCl2 et au glycol, un
appareil lectronique permettra de d terminer sa quantit .C e gaz pas se par un autre
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 02 : mudlogging rle et intrt
l'espace m moire est suffisant et les approvisionnements sont toujours facilement
accessibles. Le secteur de pr paration tmoin est assez grand pour ex cuter toutes les
procdures relies lchantillon, du lavage et s chage l'analyse autocalcimtrique. Les
produits chimiques, les plateaux, la verrerie et autres articles relatifs sont stock s dans ce
secteur. La zone de travail du g ologue est la gauche du secteur de prparation tmoin,
et une station d'ordinateur est incluse, pour mettre jour les programmes en diff r
denregistrement et de fonctionnement.
Elle incorpore les dispositifs suivants :
02 climatiseurs.
02 rchauffeurs.
01 rfrigrateur.
01geyser.
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 02 : mudlogging rle et intrt
de forage . C est le r le de la cabine , primordial, dans la pr servation des
rserves naturelles soit en surface ou bien au fond (les nappes deau).
La d tection pr coce des pertes de boue de forag e en surface ou au fond
minimise, les conditions de contamination des e aux dans les nappes et les
zones des faunes et floresen surface.
PERSONNEL DE LUNITMUD LOGGING:III.
III.1. le chef de la cabine (unit manager) :
En cours de linstallation :a.
Planifie un p rogramme (apr s la consultation du maitre de l ouvrage), pour
atteindre les objectifs, sans erreurs ou des actions non souhaites.
Organise lquipe de travail et identifie, le rle de chaque employ.
Rdige et transmet aux responsables , les situations journalires de chantier
(feed back).
Note les anomalies pour entamer des actions appropries.
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 02 : mudlogging rle et intrt
Assiste au briefing organis sur le rig.
Rend compte sa hirarchie.
III.2. Lingnieur DATA:
Il participe :
Installation de la cabine: capteurs et quipements informatiques.
La configuration des quipements informatiques et y saisit les
donnes.
Il calibre les capteurs.
Remdie aux dysfonctionnements (premire maintenance).
Contrle l volution des param tres et signale les anomalies au
company man .
Vrifie les data collecte par le mud logger (description litholo gique,
calcimitr) et contrle le travail de ce dernire.
Identifie les tops des formations et fait les corrlations gologiques.
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 02 : mudlogging rle et intrt
durant les priodes dattentes.
Collecte les d blais remonts, selon le pas d chantillonnage recommand par le
gologue DP ou EXPLO.
Identifie la nature g ologique des formations travers es et en d termine les t ops,
effectue certaines mesures, telles que la calcimtrie et la fluorescence.
Saisit le Master Log.
Se tient informer de toutes les oprations en cours.
Vrifie la fiabilit des mesures.
Assiste l accouchement (pr lvement), la mise en caisse et le marquage des
carottes et chantillons pour laboratoire
Dtecte toute variation anormale des paramtres dans les plus brefs dlais.
Contrle ltat des capteurs ainsi que la ligne gaz et les filtres desschants.
Participe la surveillance de certains param tres de forage sur cran et sur chartes
(pression, niveau des bacs, gaz).
En cas danomalies,lquipe doit :
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 02 : mudlogging rle et intrt
Confirmer les tops des tages gologiques.
Assurer le bon fonctionnellement de la cabine.
Veiller linstallation et au dmarrage de la cabine.
Contrler la description des cuttings.
Veiller au calibrage et la fiabilit du systme de gaz
Evaluer les indices probables des huiles.
Assure r une bonne communication entre la personne du chantier et celui de la
cabine UML.
Dterminer les zones susceptibles pertes de boue.
Assister laccouchement de la carotte
Veiller la mise en caisse et le marquage des carottes
Mettre jour et vrification du masterlog (log habill).
D tection et correction des horizons marqueurs (LD2 HMD) ou ( HB dans des
autres rgions)
Slection du programme et des intervalles pour le logging (perforation) pour les
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 02 : mudlogging rle et intrt
dincident,dinstrumentation, dabandon de puits,).
MUDLOGGING DATA :IV.
IV.1. Paramtres mesurs ou calculs au cours de forage :
Le systme dacquisition de donnes (partie data engineering)assure les mesures directes
de tous les pa ramtres de forage et le calcul d autres paramtres tr s importants dans
lengineering de forage(CNLC, 2008).
Les paramtres mesurs:
Profondeur de puits.
Paramtres et engineering de forage.
Couple torque.
Vitesse de rotation RPM (drill stems revolution per minute).
Poids au crochet HOOk LOAD (HKLD).
Coup de pompe de boue (mudpumps stroke per minute (SPM).
Debit de boue (mud flow in; mud flow out).
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 02 : mudlogging rle et intrt
Vitesse davancement (ROP) partir de la position du moufle.
Le temps de forage (on bottom time)
Dbit dinjection ou dentre (Flow in) a partir de nombre de coups de
pompes SPM(Flow in= Nbrestroks*Vstroks).
Les volumes: intrieur tiges (capacit), espace annulaire (annular volume),
lacier destiges (steel volume) et le volume du puits total (Hole volume).
Down time : Temps ncessaire pour quun objet arriv au f ond de puit s
(lancement de totco pour mesurer linclinaison, pompage d un bouchant
hight viscosit pour nettoyage de fond).
Temps de remonte (Lag time ou bottom up) calcul en fonction du dbit
et les volumes despace annulaire.
Lag time :Est le temps n cessaire pour la boue voyage l intrieur de
puits, entre deux points spcifiques de profondeur, divis en :
- Le temps pris entre la surface au fond du trou s'appelle lag down-
ou -lag in-.
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 02 : mudlogging rle et intrt
Le dbit des pompes est calcul partir de lquation suivante :
Flow in = volume de boue inject pendant une unit de temps (1Min)nombre des
coups (stroks) des pompes.
Profondeur verticale de puits :o
Dans les puits dvis, il est ncessaire de connaitre la profondeur verticale. Elle est
calcule par la relation suivante :
TVD = Zi + (L Zi)* cos
TVD: true vertical depth.
Zi: profondeur vertical de puits.
L : longueur de puits.
: Angle de dviation de puits.
IV.2.LE SYSTME D'ACQUISITION DES DONNES :
La liaison Capteur / Cabine : Elle est constitu e par des c bles permettanta.
l'alimentation d capte r et la mes re des ariations de potentiel mises par cel i
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 02 : mudlogging rle et intrt
gologiques(lithologie, granulomtrie ...) s'effectue au clavier de l'ordinateur.
Larchitecture du rseau :c.
-Systme Goservices : en toile (DOS).
-Systme Halliburton : en toile (UNIX).
-Systme Data log : en toile (QNIX).
Le stockage des donnes :d.
Il s'effectue sur des bases de donnes installes sur le disque dur de l'ordinateur.
Les bases de donnes sont de deux types :
Base de donnes Temps : Les valeurs y sont enregistres en fonction du temps (Ex:
toutes les 20 secondes)
Base de donn es Profondeur :Les valeurs y sont enregistr es en fonction de la
cte du fond du puits suivant une incrmentation de0.5 ou 1 mtre.
Dans les cabines g ologiques et pour l acquisition des donn es, sont
utilissplusieurs systmes (LS2, LS3, ANAX 500), mais quelque soit , le mode
d f i d l l i i l l i
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 02 : mudlogging rle et intrt
Alimente les cartes sur DAU en 12v.
DAU: Data Acquisition Unit : C ette unit contient des ca rtes a nalogiques
(32 channels) et digitales (8 channels) correspondant aux capteurs externes
installs.
Il alimente les capteurs (en 24V) et reoit et traiter leurs signaux (en 4-20mA).
DPU: Depth Processor Unit: Cette unit est responsable de lenregistrement
de la profondeur et du poids.
TGD : C est le seul espace r serv pour la d tection de g az par les deux
colonnes CC ( CataligneCombution / TCD ( ThernelCombution). Il aspire
l'chantillon de gaz depuis le d gazeur. ( install dans le , il
marche par la pression, les gaz extraits sont aspirs travers les lignes degaz, par une pompe au niveau de TGD. (Deux jars contiennent Cacl2 ou
Glicole pour absorber lhumidit).
Chromatographe: P ermet lanalysechromatographique des gaz (M thane,
Ethane, Propane), qui arrive de TGD.
Le schma suivant explique la liaison entre les quipements dANAX 500 :
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 02 : mudlogging rle et intrt
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 02 : mudlogging rle et intrt
Wellwizard : Pour accder la Data base partir d'une station sous Windows.
DPU : Accs au DPU, on utilise le dds.
TGD: Accs au TGD, on utilise hyper Terminal.
CP 4900: Accs au Chromatographe, on utilise Cw130.
Et dautres programmes comme:
Winscp : Effectuer des transferts de fichiers entre serveur et station.
Diffrentes fonctions de traitements sur data base : Pour faire des traitements
sur la data base, on utilise :
PUTTY : Utilisation commandes open BSD, il faut accder au putty sur le serveur via
une adresse IP. C e dernier permet de cr er, supprimer un puits, ainsi qu archiver,restaurer, ajouter, supprimer la data base par des commandes prdfinies.
WELLWIZARD: I l permet de manipuler, cr er well, afficher, diter la data base,
modifier, calibrer, imprimer le masterlog
Les param tres de forage et princip alement, la boue , sont enregistr s dans un temps ,
spontanment etcontrler par le personnel de lUML. (Voir annexe 2).
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 02 : mudlogging rle et intrt
Fig.II.3 : Schma montre le parcours dun signal depuis le capteur jusqu laffichage
numrique et graphique (systme DATALOG).
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Chapitre III
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 03 : mud logging quipements et fonctionnement
LES CAPTEURS DE MUD LOGGING :I.
Comme figur s (voir sch ma ci-dessous) , les capteurs sont install s d une mani re
ordonne dans un chantier de forage. Les ingnieurs de mud logging peuvent contrler et
mesurer dans un temps r el, les paramtres engineering et les param tres de boue de
forage.
Suivent le type, les capteurs sont classs comme suit :
Capteurs de pression hydraulique (HKLD, SPP, CSP, TORQ Mcanique)
Capteurs torque lectriques.
Capteurs de proximit inductifs de non contact.
Capteur de la densit de boue.
Capteur de la temprature de la boue.
Capteur de conductivit de la boue.
Capteur de vitesse davancement/profondeur
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 03 : mud logging quipements et fonctionnement
Fig.III.1 : La distribution des capteurs dans le chantier ptrolier.
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 03 : mud logging quipements et fonctionnement
transforment la pression en signal lectrique (AOUIMER, 2005).
Les capteurs de pression permettent de savoir :
Perte ou bouchage d'une buse
Surveillance de dplacement des bouchons de densit diffrente.
Manoeuvre hydraulique d'quipements de fond.
Contrle de kick.
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 03 : mud logging quipements et fonctionnement
Fig.III.3: Capteur de poids sur le circuit hydraulique du brin mort "WOH"
I.I.3. Les capteurs de proximit inductifs de non contact.
Dans le chantier, les capteurs de proximit s sont utilis s pour mesurer les coups des
pompes ( pump stroke), la vitesse d'avancement, la profondeur de puits et la vitesse de
rotation (RPM)(voir fig.III.4).
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 03 : mud logging quipements et fonctionnement
Fig.III.4 : Capteurs de profondeur.
Les coups des pompes mesurs par des fermetures dinterrupteur (commutateur). Cet
interrupteur est mont au corps de la pompe de boue de fa on, que la tige de
dclenchement de l interrupteur soit d place par l'essuie-glace de la tige de pompe de
boue chaque fois qu'elle fasse un cycle.
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Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 03 : mud logging quipements et fonctionnement
La mesure est faite en comparant la diffrence dans la pression hydrostatique deux points
verticalement spars dans la boue de forage et en convertissant la valeur en lecture de
densit.
On peut placer un capteur sur le bac actif et un secon d la sortie du puits, dans le du tamis vibrant, et avoir ainsi un enregistrement permanent. (F ig.III.6).
(AOUIMER ,2005).
Les mesures permettent :
la dtermination dun enrichissement en solides entra nant une augmentation de la
densit.
la mise en vidence des bouchons de gaz entranant une chute trs importante de la
densit.
la mise en vidence de venue d eau ou d huile provoquant en g nral, une
diminution de la densit. La seule exception, est le cas d une venue deau sale (d l influent la m me densit que la boue (La densit de la
boue utilise varie entre 1.03 et 1.04 Kg/L).
Cette boue a t pousse par le gaz de formation lors de la circulation conventionnelle qui a
suivi ce contrle.
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Incident 02
Puits NHN-4 (TP-180)
Partie 02 : Etude pratique Incidents
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Partie 02 : Etude pratique Incidents
Gnralits sur le puits :I.
Le p uits NHN-4 est un puits d exploration for dans le bloc 438c Haoud Berkaui qui
appartient au bassin dOued Mya.
Sa profondeur totale est de 4287m, qui a pour objectif le Trias T1 , TSI (Trias S ries
infrieures) et de la Dalle de MEKRATA.
Sur le champ, il y a deux puits :
Puits NHN-1:1.Dbit de 6,38 m3/h dhuile (Quartzites de Hamra + Grs dEl Atchane)-
Puits NHN-3:2.
Dbit de 14,485 m3/h dhuile + 2747m3/h de Gaz (T1 + TSI) avec un risque :-
Effet Swabbing important. (Sonatrach, 2011).-
Partie 02 : Etude pratique Incidents
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Partie 02 : Etude pratique Incidents
Aprs un forage normal de 3980m 4087m en phase 6 :
- ROP moyen = 1,14 m/h, TG max = 1,36 %, Densit de boue d = 1,55 Kg/l.
Suite une augmentation brusque de pression de 3300 psi 3500 psi, la circulation a t
arrte et devenue impossible : Bouchage de loutil.
Des essais de dbouchage de loutil ont t effectus, notamment par un travail de garniture
(sans succs).
Le 29/08/2011 (00h30 13h52) :
Impossibilit de circuler, la dcision de remonte a t prise 00h30.
Dbut remonte 00h30de 4087m
Remplissage chaque 05 Stands
Flow Check: aux ctes suivantes: 3430m, 2000m & 1000m
A la cte 325m, le niveau a remont dans le puits.
Constat fait par lUnit Manager 325m (13h52):
Aprs, un changement dallure du Vol +/- (Gain~200 L) remarqu sur la charte
La premire procdure est la discutions ou linformation de Chef de poste.
Le 29/08/2011 (13h52 14h00) Confirmation de la venue:
LU it M i l l 13h52
Partie 02 : Etude pratique Incidents
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Partie 02 : Etude pratique Incidents
Pressions en tte: Pt=WHP= 1900 psi et GAIN = 20m3 (16h00)-
Le 29/08/2011 (20h00 21h00):
Circulation travers POOR BOY dgazeur.
Densit In MWin = 2,23 kg/l et Densit Out MWOut = 1,70 kg/l-
MUD GAIN = 9 m3 (Total Mud Gain = 29 m3).-
- Augmentation de pression WHP : Pt = 2000 psi et Pa = 2060 psi.
Le 29/08/2011 (21h00 21h30) :
Essai de descente en strippant
Connexion dun (01) Joint DP 31/2-
Essai de Stripping de la longueur de DC 4 3/4 (descente avec BOP annulaire-
Ferm)
Ouverture du BOP.-
Ejection de la longueur de DC 43/4 avec tige carre endommage.-
Le 29/08/2011 (21h30 00h00)
Fermeture BLIND RAMS (complte), Pression en tte: WHP = 2950 psi.-
Partie 02 : Etude pratique Incidents
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Partie 02 : Etude pratique Incidents
Circulation au sabot 7 3431m (Q=1,2 bbl/mn, P refoulement= 6700 psi),-
P / annulaire d croit jusqu 0 psi apr s 53m3 de volume de boue p omp de-
densit d= 1,55 kg/l
Le 06/09/2011 :
Circulation au sabot 7, Gaz Tot = 100% Jusqu TG = 27%-
Arrt circulation et fermeture de duses, P/ annulaire = Pt = 0.-
Ouverture Puits et Observation: Niveau stable,-
Dmontage quipements Coil tubing-
Descente garniture nue au sabot et circulation.-
Assemblage BHA avec DC 43/4 pour descente et reprise forage.-
CONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS :III.
On pense que la venue a t provoque par un SWABING important d :
La remonte avec outil bouch1.
Lespace annulaire trs rduit (Outil 6 - Intrieur Tubage 7)2.
La vitesse de remonte rapide3.
La raction du personnel Mud Logging a t bonne du moment , o la venue a t
dtecte ses balbutiements (Gain ~ 200 litres 13h52)
L ti d l bl d i t t h ti t b (Ch f d t +
Conclusion gnrale
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Conclusion gnrale
Conclusion
Conclusion gnrale
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g
CONCLUSION
En guise de conclusion g nrale, ltude a consist la description et l interprtation
dtaille de deux incidents survenus en 2011 et 2012, qui se caractrisent par :-Les lieux dans lesquels ont eu lieu les incidents sont diffrents.
-Les dates d intervention sont trs rcentes et dcart rapproch (cart de huit
mois).
-Au niveau de l incident n01, la nature de l incident est relative au
phnomne de BALOONING, au niveau du n02, la nature est SWABING.
-Les explications du 1 erph nomne sont motiv es par : Pertes importantes
survenues juste au top du r servoir D vonien F3 l tat dynamique
provoquant la chute de la pression hydrostatique entrainant l arrt des pompes
induisant le refoulement de la boue absorbe.
-Les explications du 2 me phnomne se justifient par : Le bouchage de loutil
de forage avec une manipulation d sordonne (remont e avec une vitesse
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Liste des figures
Fig.I.1 : Appareil de forage
Fig.I.2 : la pompe boue
Fig.I.3 : Circuit de la boue
Fig.II.1 : La cabine gologique.
Fig.II.2 : la liaison entre les quipements dANAX 500
Fig.III.1 : La distribution des capteurs dans le chantier ptrolier.
Fig.III.2 : Capteur pression dinjection sur stand pipe "SPP"
Fig.III.3: Capteur de poids sur le circuit hydraulique du brin mort "WOH"
Fig.III.4 : Capteurs de profondeur.
Fig.III.5 : Position du capteur RPM
fig.III.6 : Capteur de densit (din
dout)Fig.III.7 : Capteur de temprature (Tin Tout)
Fig.III.8 : Capteur de rsistivit
Fig.III.9 : Capteur SPM
Fig.III.10 : Capteur FLOWout
Fig.III.11 : organigramme de dtection de gaz.
Fig.III.12 : le dgazeur.
Partie 01 : Etude bibliographique Chapitre 01 : gnralits sur les hydrocarbures
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g p q p g y
Fig.IV.3 : affichage des Paramtres de forage.
Fig.IV.4 : affichage des volumes des bacs de boue
Fig.IV.5. situation de puits Puits NHN-4.
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Liste des sigles
BOP : blow out presser.
BRF : bouchon de reprise de forage
CaCl2 :chlorure de calcium
Co2 : dioxyde de carbone
Csg: casing (tubag).
D:dencit
DAU: Data Acquisition Unit
DC: drill collar
DP: divisions de production
DPU: Depth Processor Unit
EXPLO: exploration
FID:flame ionization detector
FWR:final well reportH2S: sulfur of hydrogen
MCI: mud in conductivity
MCO:mud out conductivity
Mm: millimtre
mSiemens/cm: millisemness par centimeter
MTI: mud in temperatureMTO: mud in temperature
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