Forage et complétion de puits

Cased and Perforated

Complétion gainée et perforée : une approche précise de la production pétrolière et gazière

Dans le monde de l’exploration pétrolière et gazière, l’accès aux précieux hydrocarbures piégés dans les profondeurs de la terre nécessite un processus soigneusement orchestré. L’une des étapes cruciales de ce processus est la **complétion**, qui consiste à préparer le puits à la production après le forage. Une technique de complétion courante et efficace est la **complétion gainée et perforée**.

Le processus :

  1. Forage : Le puits est foré jusqu’à la profondeur cible, pénétrant la formation porteuse d’hydrocarbures.
  2. Gainage : Un gainage en acier est descendu dans le trou de forage et cimenté en place. Ce gainage remplit plusieurs fonctions vitales :
    • Intégrité structurelle : Fournit de la résistance et de la stabilité au puits, empêchant son effondrement.
    • Isolation : Sépare les différentes zones géologiques, assurant que le réservoir ciblé reste isolé des écoulements de fluides indésirables.
    • Protection contre la corrosion : Protège le puits contre la corrosion causée par les fluides corrosifs présents dans la formation.
  3. Perforation : Une fois le gainage cimenté, des **perforations** sont créées dans le gainage à des profondeurs spécifiques. Ces perforations sont essentiellement de petits trous, placés stratégiquement pour permettre l’écoulement des hydrocarbures du réservoir vers le puits.

Interprétation des diagraphies et ciblage :

La clé du succès d’une complétion gainée et perforée réside dans l’**interprétation des diagraphies**. Divers outils de diagraphie sont utilisés pour recueillir des données sur la formation pendant le processus de forage. Ces diagraphies fournissent des informations sur :

  • Porosité et perméabilité : La quantité de fluide que la roche peut contenir et la facilité avec laquelle il peut la traverser.
  • Saturation des fluides : La proportion de pétrole, de gaz et d’eau présents dans la formation.
  • Épaisseur et profondeur du réservoir : L’étendue de la formation porteuse d’hydrocarbures.

Ces informations sont ensuite utilisées pour déterminer les **zones productives** les plus prometteuses, c’est-à-dire les intervalles de la formation où les hydrocarbures sont les plus susceptibles d’être présents en quantités significatives. Les perforations sont placées stratégiquement dans ces zones productives pour maximiser la production.

Avantages de la complétion gainée et perforée :

  • Production accrue : Le ciblage précis des zones productives assure un écoulement efficace et maximisé des hydrocarbures.
  • Instabilité du puits réduite : Le gainage fournit un soutien structurel, réduisant le risque d’effondrement du puits et de problèmes de production potentiels.
  • Contrôle du puits amélioré : Le gainage et le ciment isolent les différentes zones, empêchant la migration indésirable de fluides et améliorant le contrôle du puits.
  • Prévention de la corrosion : Le gainage protège le puits contre la corrosion, prolongeant la durée de vie du puits.

Conclusion :

La complétion gainée et perforée est une technique largement utilisée et efficace dans la production pétrolière et gazière. Elle combine les avantages du gainage pour la stabilité et l’isolation du puits avec l’approche ciblée des perforations, maximisant la production des zones les plus prometteuses. En utilisant l’interprétation des diagraphies pour identifier ces zones, les opérateurs peuvent assurer une extraction efficace et durable des hydrocarbures.


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Quiz: Cased and Perforated Completion

Instructions: Choose the best answer for each question.

1. What is the primary purpose of the casing in a cased and perforated completion? a) To prevent the wellbore from collapsing. b) To isolate different geological zones. c) To protect the wellbore from corrosion. d) All of the above.

Answer

d) All of the above.

2. How are perforations used in a cased and perforated completion? a) To create a pathway for drilling fluid to flow. b) To allow hydrocarbons to flow from the reservoir into the wellbore. c) To strengthen the wellbore. d) To prevent the casing from corroding.

Answer

b) To allow hydrocarbons to flow from the reservoir into the wellbore.

3. What information is used to determine the best locations for perforations? a) Seismic data. b) Wellbore pressure readings. c) Log interpretation data. d) Fluid flow rates.

Answer

c) Log interpretation data.

4. What is a "pay zone" in the context of a cased and perforated completion? a) The section of the wellbore where the casing is cemented. b) The interval within the formation where hydrocarbons are most likely to be present in significant quantities. c) The depth at which the wellbore intersects the target reservoir. d) The zone where the perforations are created.

Answer

b) The interval within the formation where hydrocarbons are most likely to be present in significant quantities.

5. Which of the following is NOT a benefit of using a cased and perforated completion? a) Increased production. b) Reduced wellbore instability. c) Enhanced well control. d) Increased risk of wellbore collapse.

Answer

d) Increased risk of wellbore collapse.

Exercise:

Scenario: You are an engineer working on a new oil well. The log interpretation data shows a thick, porous and permeable reservoir at a depth of 3,500 meters. The reservoir contains a high percentage of oil saturation.

Task: Design a cased and perforated completion strategy for this well. Consider the following factors:

  • Casing size and type: Choose a suitable casing size and material based on the wellbore depth and expected pressures.
  • Cementing: Describe the cementing procedure, including the type of cement and any special considerations.
  • Perforation intervals: Determine the best intervals to perforate based on the log interpretation data.
  • Perforation design: Specify the size and number of perforations to be created.

Exercice Correction

Here's a possible completion strategy: **Casing size and type:** A 9 5/8" casing with a high yield strength steel (e.g., J-55) would be suitable for this depth and expected pressures. **Cementing:** A class "H" cement with a high density would be used to ensure good cement bond and zonal isolation. Special considerations include using a cement slurry with a low water content and adding a retarder to allow for proper placement. **Perforation intervals:** Based on the log data, the perforations should be placed within the entire thickness of the reservoir (3,500 meters). **Perforation design:** The perforation size should be large enough to allow for efficient flow but small enough to prevent excessive damage to the formation. A 0.50 inch diameter perforation with a 12 shots per foot density could be used. This is just an example, and the actual design would depend on more specific factors like formation characteristics and operational requirements.


Books

  • Petroleum Engineering: Drilling and Well Completion by William C. Lyons (Classic textbook covering well completion techniques including cased and perforated completions)
  • Reservoir Engineering Handbook by Tarek Ahmed (Comprehensive handbook that explores well completion and reservoir characterization)
  • Well Completion Design: A Practical Approach by John A. Lee (Focuses on practical aspects of well completion design and includes sections on cased and perforated completions)

Articles

  • "Cased-Hole Completions" by SPE (Society of Petroleum Engineers) - This article provides a general overview of cased-hole completions, including perforated completions.
  • "Perforation Optimization for Enhanced Production" by Oilfield Technology - This article discusses the optimization of perforation techniques to maximize hydrocarbon production.
  • "Casing and Cementing: The Foundation of Well Completion" by Drilling Contractor - This article highlights the importance of casing and cementing in well completion and discusses their role in cased and perforated completions.

Online Resources

  • SPE (Society of Petroleum Engineers): https://www.spe.org/
    • Search for "Cased Hole Completions" or "Perforated Completions" for numerous publications and technical papers.
  • Oilfield Glossary: https://www.oilfield.slb.com/glossary/
    • Find definitions for key terms related to well completion, including "Cased Hole Completion" and "Perforation."
  • Schlumberger: https://www.slb.com/
    • Explore their "Well Completion" section for various resources and technologies related to cased and perforated completions.

Search Tips

  • Use specific keywords: Use terms like "cased and perforated completion," "well completion techniques," "perforation design," and "log interpretation for completion."
  • Refine with operators: Combine keywords with operators like "AND," "OR," and "NOT" to narrow down your search. For example: "cased and perforated completion AND reservoir characterization."
  • Utilize specific search engines: Use search engines like Google Scholar or ResearchGate to find academic papers and technical reports.
  • Explore relevant websites: Focus your search on websites related to oil and gas exploration, drilling, and production like SPE, Schlumberger, and Baker Hughes.

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