Le rôle des opérations de complétion de puits dans l'industrie pétrolière et gazière

La complétion des puits est une étape essentielle de l'industrie pétrolière et gazière. Elle détermine les techniques et l'utilisation des différents outils de fond de puits, indispensables pour garantir la remontée des fluides du réservoir vers la surface. Elle permet également d'isoler les zones productrices des zones non productives. La première étape consiste à préparer et à entretenir la zone productive. Lors des opérations de forage, la formation est soumise à d'importantes quantités de fluides lourds et invasifs, tels que la boue de forage ou le ciment, utilisés pour stabiliser le puits et éviter l'effondrement, ainsi que l'obstruction du flux d'hydrocarbures provenant d'autres zones. Le maintien d'un facteur de peau négatif ou nul est crucial pour assurer une bonne productivité du puits, car il permet la libre circulation des hydrocarbures dans le tubage. Pour ce faire, des opérations d'entretien régulières, comme la fracturation hydraulique, l'acidification et la stimulation du puits, sont mises en œuvre efficacement. On peut affirmer que la complétion d'un puits garantit sa mise en production ou en injection, conformément à son emplacement et à sa profondeur.

Types de complétions de puits :

En fonction du type de réservoir, il existe différentes méthodes de complétion de puits. Les méthodes les plus couramment utilisées sont :

● Complétions en trou ouvert : Cette méthode de complétion était principalement utilisée autrefois, lorsque le forage était réalisé avec des outils à câble. Elle ne permet pas de contrôler le débit des fluides ni d’assurer l’isolation des zones, mais elle est très économique. Une fois le puits activé et en production, il est difficile d’utiliser des méthodes d’injection ou de remontée artificielle. Voir Fig. 1

● Complétion par tubage : En règle générale, le tubage de production est installé du fond de puits à la tête de puits. Cependant, si le puits présente une pression de réservoir élevée et que le diamètre intérieur du tubage de production est inférieur à 7 pouces, le tubage peut être suspendu au fond de puits à l'aide d'un dispositif de suspension. Il existe différentes configurations de tubage : à fentes, à crépine et cimenté. Le choix du tubage dépend des exigences et de la présence de particules solides dans la formation.

• Complétions par tubage perforé : Dans cette méthode, le tubage est descendu du puits jusqu’à la tête de puits et cimenté. Une fois la cimentation primaire terminée, le puits est perforé afin d’accéder à la formation sans risque de dommages causés par les fluides de production. Ceci permet l’écoulement des fluides du réservoir dans le tubage. Cette méthode est aujourd’hui très répandue car elle offre une bonne isolation zonale et permet une production sélective à partir de différentes zones, une production simultanée à partir de toutes les zones, ou encore l’utilisation de certaines zones pour l’injection et d’autres pour la production de fluides.

Importance de la conception des tubes et du positionnement des outils

La conception des tubages et le positionnement des outils doivent être prioritaires pour garantir la bonne santé du réservoir. Une conception adéquate des tubages est essentielle au maintien de la pression du réservoir, ce qui peut faciliter la récupération primaire sur une période prolongée. Il est important de comprendre les courbes IPR et TPR, ainsi que leurs corrélations, avant de choisir le diamètre des tubages. Une conception inadéquate des tubages entraînera une diminution du débit des fluides du réservoir vers la surface, ce qui peut engendrer un retour sur investissement négatif pour les opérateurs. Une fois le mode de complétion sélectionné, il convient de déterminer si la zone de production sera unique ou multiple. Dans le cas d'une production à zone unique, les coûts et les complications de la complétion seront considérablement réduits et l'opération sera généralement simple si toutes les hypothèses utilisées pour la conception de la garniture sont correctes. L'autre option consiste à envisager une production à partir de zones multiples. Cela nécessite une planification minutieuse des différents outils et équipements de fond de puits. Un positionnement précis des outils permet un bon contrôle du réservoir, de l'isolation hydraulique et des débits. La garniture de complétion comprend deux parties : la complétion supérieure et la complétion inférieure. La complétion inférieure comprend principalement les outils de fond de puits, qui seront abordés dans de prochains articles.

Les packers sont un élément essentiel de la colonne de complétion. Il existe différents types de packers, classés selon leur mécanisme de pose (hydrauliques et mécaniques), leur mode de récupération (fixes et récupérables) et leur mécanisme de serrage (simple et double). Le positionnement du ou des packers dans la colonne de complétion dépend de l'orientation du puits, de la pression et de la température à l'emplacement souhaité, ainsi que de la profondeur de la zone cible.

Packers dans les complétions de puits

Les packers sont un élément essentiel de la colonne de complétion. Il existe différents types de packers, classés selon leur mécanisme de pose : packers hydrauliques, mécaniques et posés par câble. Selon leur mode de récupération, on distingue les packers à pose permanente et les packers récupérables, et selon leur mécanisme de serrage, les packers à simple et double serrage. Le positionnement du ou des packers dans la colonne de complétion dépend de l'orientation du puits, de la pression et de la température à l'emplacement souhaité, ainsi que de la profondeur de la zone cible.

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