Modélisation du phénomène du microannulus dans un puits pétrolier, proposition de solutions et remèdes : application sur le puits HMZA-I

Abstract

Depuis la découverte du pétrole et des hydrocarbures, l’attention des états et des nations s’y est focalisée. Cette ressource énergétique, gaz ou huile, constitue désormais la source d’intérêt des plus grandes puissances mondiales et cause périodiquement de grands conflits internationaux. Le domaine pétrolier a, depuis, connu d’innombrables avancées technologiques. Malgré ces dernières, il reste passionnant et soumis continuellement à de nouveaux défis. L’opération de forage, nécessaire pour relier les hydrocarbures à la surface, est bien l’étape la plus importante et la plus délicate depuis les opérations de prospections à la mise en productions des puits d’hydrocarbures. La connaissance des conditions géologiques et la maîtrise acquise avec l’expérience nous aide à élaborer un programme de forage adéquat, basé sur plusieurs phases. Chaqu’une d’elles avec ses spécificités est suivie de la mise en place d’un ensemble de tubages et de l’opération de cimentation ; celle-ci est exécutée afin de maintenir en place les tubes descendus, les parois du puits et surtout d’assurer une isolation et une barrière dans le but d’empêcher les potentiels fluides de formation de pénétrer dans le puits et d’arriver jusqu’en surface. Avec la demande d’hydrocarbures en constante augmentation, les multinationales commencent à exploiter des zones nouvelles avec de nouvelles caractéristiques comme les conditions de pressions et de températures anormales. Ces nouvelles conditions peuvent compromettre le déroulement des forages, la phase de production, l’état des puits et donc poser de sérieux problèmes quant à la durée de vie de ces derniers. L’une des principales problématiques soulevées dans ce contexte est notamment la détection des pressions issues de la migration de fluides du fond vers la surface au niveau des espaces annulaires de puits initialement sans pressions. La cimentation et l’isolation défectueuse sont les premières causes de cette migration et donc des pressions détectées. Tous les types de mauvaise cimentation peuvent être détectés directement après l’opération, sauf le phénomène de Microannulus qui tarde à apparaître et qui est causé par différents phénomènes que nous allons tenter d’aborder dans notre approche. Après avoir déterminé ces phénomènes causant le Microannulus et avoir détaillé sa théorie, nous consacrerons notre étude à analyser les différents DATA du puits HMZA-1 en notre possession afin de prévoir le comportement du ciment dans la phase 121/4 qui contient des formations assez délicates telle que l’HORIZON B et les formations salifères. Cette analyse nous mènera à détecter les causes réelles de ce phénomène, aussi nous nous efforcerons de proposer des suggestions théoriques pour une nouvelle structuration du ciment pouvant être considérées, dans le futur, comme de réelles solutions afin de prévenir la formation des Microannulus dans les puits d’hydrocarbures.