Forage des puits

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Subject: search.filters.subject.Boues de forage

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    Étude et résolution de la mauvaise cimentation de liner «7’’» : cas du puits «BBR#2» dans le champ de Hassi Messaoud
    (Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2024) Tachefine, Cherif; Benyounes, Khaled (Promoteur)
    L’Étape la plus importante dans le domaine pétrolier c’est l’opération de forage depuis l’installation de l’appareil de forage jusqu’a la mise en service du puits. L’opération de descente et cimentation de la colonne perdue (liner) joue un rôle essentiel et crucial dans la construction d’un puits de pétrole ou de gaz. Le succès de cette opération joue un rôle très important dans la pérennité du forage d’un puits. Notre étude examiner l’opération de descente et cimentation de la colonne perdu (liner 7") du puits « BBR#2 » dans le champ de Hassi Messaoud ; et l’opération de contrôle de la qualité de cimentation par les outils de diagraphie « CBL » et « VDL » ainsi que toutes les opérations d’intervention effectuée pour résoudre ce problème de mauvaise cimentation.et la durée et les couts des opérations d’intervention.
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    Optimisation du «ROP» en utilisant les techniques d’apprentissage automatique : cas d’une boue à base d’eau haute performance
    (Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2024) Doumane, Hamza; Toumi, Mohamed Ibrahim; Azril, Nadjet (Promoteur)
    Pendant des décennies, les puits pétroliers ont été forés en utilisant une boue à base d'eau conventionnelle « WBM » dans la section supérieure et des systèmes de boue à base d'huile « OBM » dans les autres sections du puits. La conception standard du puits générant des coûts élevés d'élimination des déchets à terre el en mer, notamment en ce qui concerne les déchets d'OBM. Dans le cadre de la stratégie d'amélioration environnementale, l'équipe de l'opérateur et du fouisseur de fluides a identifié des économies potentielles significatives en matière de coûts d'élimination pour un essai à terre. L'utilisation d'un système « WBM » pour le forage des sections supérieures ainsi que des sections inférieures pourrait entraîner des économies de coûts grâce à la réduction de la dilution du fluide de la section supérieure ainsi qu'à une réduction des couts d'élimination des déchets. Un système de boue à base d'eau à haute performance « HPWBM » avec des performances similaires à un système « OBM » a été propose dans le cadre d'un essai pour démontrer ces économies potentielles de coûts d'élimination pour un puits à terre. L'essai sur le terrain a été un grand succès par rapport aux systèmes et méthodologies de fluides conventionnels.
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    Conception optimisée de fluides de forage à base de nanoparticules et contrôle amélioré de la filtration : méthodologies de Mapping inverse et algorithmes évolutifs
    (Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2024) Boualouache, Ahmed; Attaba, Mohamed Amine; Belimane, Zakaria (Promoteur)
    L'Incorporation de nanoparticules dans les fluides de forage a émergé comme une technique prometteuse pour améliorer le contrôle de la filtration dans les opérations de forage. Cette étude vise à déterminer la composition optimale des fluides de forage enrichis en nanoparticules en utilisant des techniques de modélisation avancées. Nous avons développé deux modèles généraux de réseaux de neurones artificiels (ANN) : le premier prédit le volume de filtrat de la boue à base de nanoparticules, tandis que le second, comprenant quatre sous-modèles, prévoit les propriétés rhéologiques de cette même boue. Pour identifier la composition optimale du fluide de forage nano, nous avons utilisé la cartographie inverse avec des algorithmes évolutifs (EA), intégrant un mécanisme de partage pour restreindre l'espace de recherche en utilisant le modèle rhéologique comme modèle de contrôle. Nos modèles ont montré des performances robustes, affichant des améliorations significatives dans la prédiction des propriétés de filtration et de rhéologie des fluides de forage enrichis en nanoparticules. Les données utilisées pour l'entraînement et la validation proviennent entièrement d'expériences en laboratoire. Un travail futur intégrant ces modèles avec des données réelles pourrait révolutionner la conception et l'application des fluides de forage, conduisant potentiellement à des opérations de forage plus efficaces et plus économiques.
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    Adaptation de la technique (Dual Gradient Drilling) pour le cas de forage onshore
    (Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2023) Elbar, Nail; Belimane, Zakaria (Promoteur)
    Le forage en double gradient en mer DGD (Dual Gradient Drilling) est une technologie innovante qui vise à résoudre les problèmes liés au forage en eau profonde, en particulier lors de la phase initiale du puits (top hole), ou cette méthode permet également de minimiser l'utilisation des colonnes de tubage, Ce qui contribue à enrichir l'efficacité et l'aspect économique de l'opération de forage. L'objectif de ce travail est de proposer l'inclusion de la méthode DGD dans le forage onshore afin de surmonter les défis et d'améliorer les performances. L'étude a révélé sept méthodes différentes d'incorporation de la méthode DGD dans le forage onshore, chacune présentant ses propres avantages et limitations. Ces méthodes sont considérées comme un ajout précieux à la technologie de forage onshore existante. Une étude numérique est réalisée pour montrer les facteurs qui influencent la réduction du gradient de pression, tels que les caractéristiques du fluide de forage, la méthode d'injection de gaz et la géométrie de l'espace annulaire. Cependant, des études supplémentaires sont nécessaires pour évaluer les aspects pratiques et économiques de l'utilisation de la méthode DGD dans le contexte spécifique du forage terrestre. Ces résultats pourraient contribuer à une meilleure compréhension des avantages potentiels et des limites de cette méthode, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour l'industrie du forage onshore.
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    Étude de l’effet de l’inclinaison et la rhéologie sur le transport des déblais
    (Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2023) Doghmane, Bachir; Hadj Guenaoui, Younes; Azril, Nadjet (Promoteur)
    Le mauvais nettoyage de puits est un problème majeur rencontré lors du forage pétrolier causé par l'accumulation des déblais au fond du puits, en particulier dans les puits dévié et horizontaux. Dans cette étude, nous nous concentrons sur ce problème en utilisant l'outil de la dynamique des fluides computationnelle (CFD) avec le logiciel commercial ANSYS FLUENT (2023-R1) pour simuler un écoulement multiphasique solide-liquide dans un annulaire. L'objectif principal de cette étude est d'analyser la concentration des déblais, la perte de pression et les profils des vitesses des solides en fonction de plusieurs paramètres de forage tels que la rotation de la tige, le débit d'écoulement, le taux de pénétration, l'angle d'inclinaison et la rhéologie du fluide. Les résultats obtenus mettent en évidence l'importance de ces paramètres dans l'efficacité du transport des déblais. Plus spécifiquement, la rotation de la tige, le débit d'écoulement et le taux de pénétration ont été identifiés comme les facteurs les plus influents qui régissent l'efficacité du nettoyage du puits. En comprenant comment ces paramètres affectent le transport des déblais, il est possible d'optimiser les opérations de forage afin d'améliorer le nettoyage du puits et d'augmenter la récupération des hydrocarbures.
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    Analyse de la stabilité des parois du puits : cas d’étude, puits 15/9-F-15, Champ Volve, Mer du Nord
    (Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2022) Aouidad, Nabil; Azril, Nadjet (Promoteur)
    Compte tenu de la complexité et de la régularité des problèmes de forage causés par cette opération, qui coûte au secteur pétrolier et gazier des milliards de dollars par an, la stabilité des puits est depuis longtemps un problème difficile pour les foreurs. Dans ce travail, nous nous sommes concentrés sur les aspects scientifiques, théoriques et méthodologiques de la modélisation géomécanique 1D et de l'étude de la stabilité des parois du puits. Afin d'analyser la stabilité du puits 15/9-F-15, situé au champ Volve, sous différents angles, un modèle géomécanique (1D MEM) a été créé et utilisé dans un scénario qui s'est produit en mer du Nord. La source des instabilités a été identifiée comme étant le choix inapproprié de la densité du fluide de forage utilisé. Les résultats du modèle géomécanique ont montré que la pression du puits dépasse la pression de fracturations sur plusieurs intervalles. Pour cela, une modification de cote de tubage a été proposée et un nouveau programme de boue élaboré.
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    Étude des paramètres qui affectent le transport des déblais de forage dans un puits horizontal : étude de cas du puits "MD114 SR"
    (Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2022) Boussahla, Massinissa; Mellak, Abderrahmane (Promoteur)
    La réalisation d’un forage horizontal, s’accompagne de contraintes d’ordre techniques que nous sommes appelés à surmonter. Entre autre, le nettoyage du puits, car dans les sections fortement déviées et horizontales les cuttings ont tendance à chuter en contrecourant de la boue de forage et former un lit appelé (cuttings bed). Je présente dans ce travail une approche d’optimisation des paramètres de forage des drains horizontaux, principalement le débit... À l'aide des formules et des tableaux on obtient le débit requis afin d’avoir un régime turbulent pour une meilleure opération de transport des déblais vers la surface. Ensuite on a fait des choix optimaux sur les paramètres rhéologiques qui sont la viscosité plastique, la yield point, le gel, le régime d'écoulement de la boue. Une optimisation est réalisée sur le puits MD114 dans le champ de Hassi Messaoud.
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    Simulation numérique de l’écoulement d’un fluide de forage dans un espace annulaire
    (Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2022) Amrane, Walid; Rahmani, Oussama; Azril, Nadjet (Promoteur)
    L’objectif de ce travail est d’étudier le comportement d’un fluide de forage en écoulement dans un espace annulaire (perte de pression et profil de vitesse), pour le faire, plusieurs paramètres ont été pris en considération (paramètres rhéologiques du fluide, vitesse d’entrée du fluide ainsi que la rotation de la tige et enfin la position de la tige, concentrique ou excentrique). Le modèle rhéologique adapté dans cette étude est celui de Herschel Bulkley jugé plus significatif pour les boues à base d’eau, dont notre fluide fait partie. La simulation numérique a été réalisée à l’aide du logiciel ANSYS-Fluent 2020 R2 en résolvant les équations du mouvement, les résultats obtenus montrent que les paramètres rhéologiques (notamment le « n ») affectent directement les pertes de pression dans l’annulaire pour les deux cas concentrique et excentrique, et la rotation de la tige améliore l’écoulement dans l’annulaire et ceci en augmentant la vitesse.
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    Étude numérique de l’écoulement d’un fluide polyphasique non newtonien dans l’espace annulaire (application au transport des déblais)
    (Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2022) Abdessemed, Heythem Amine; Azril, Nadjet (Promoteur)
    L’accumulation des déblais résultants d’un mauvais nettoyage du puits est l’un des problèmes majeurs rencontrés lors du forage pétrolier. L’objectif de notre travail est d’étudier les facteurs qui affectent le transport des déblais. Un code CFD ANSYS est utilisé pour simuler l’écoulement polyphasique solide-liquide d’un fluide de forage, après vérification en utilisant une étude réaliste, nous avons étudié l'effet de la taille des déblais sur l'écoulement polyphasique, la qualité du nettoyage et l'effet de la rotation de la tige de forage ainsi que la vitesse et la densité du fluide, la quantité de déblais injectée et sa densité. Les résultats ont montré que plus la taille des déblais est petite plus le transport est meilleur et plus la densité du fluide est grande plus le nettoyage est plus efficace. Quant à la rotation de la tige de forage, elle n’est efficace que pour les déblais de petite taille ce qui exige l’utilisation des outils qui rendent les déblais aussi petits que possible.
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    Effet de la température sur les propriétés rhéologiques et les paramètres d’écoulement des mélanges «Bentonite-PEO»
    (Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2016) Zerdoudi, Abderraouf; Merimeche, Choayb; Azril, Nadjet (Promoteur)
    La boue de forage a une importance capitale dans un chantier de forage pétrolier grâce à ses rôles primordiaux, comme elle est la première barrière de sécurité contre les venues de fait de sa pression hydrostatique exercée sur les parois du puits, donc sa densité doit être assez élevée pour empêcher la pénétration des fluides de formation et elle ne doit pas être très grande, afin d’éviter la fracturation des roches. Grâce à la filtration de sa partie liquide, un film argileux sera formé sur les parois par conséquent il va les maintenir stables. Ainsi la boue doit avoir une viscosité bien déterminée pour assurer le nettoyage du puits et une bonne évacuation des déblais. Alors, ces paramètres et d’autres doivent être toujours contrôlés et ajustés pour minimiser les coûts et les problèmes de forage. Le gradient géothermique tend à augmenter au fur à mesure que le forage devient profond tout dépend de la zone forée «le cas général est 3 degrés Celsius chaque 100 mètres » à cause de l’augmentation de la température, un problème de floculation peut être rencontré dans le cas des boues bentonitiques (WBM), donc maintenir les caractéristiques rhéologiques et de dispersion à haute température est un paramètre très important pour la réussite de l’opérationdu forage et ceci représente l’intérêt pratique de notre travail. L’originalité de ce travail consiste à la formulation et la caractérisation rhéologique d’une suspension de bentonite de base à laquelle on ajoute 0.5% du polyéthylène oxyde, produit utilisé dans l’industrie comme fluidifiant et ceci pour des températures variables allons jusqu’à 65C°. Notre travail est divisé en deux volets, le premier est consacré à une revue bibliographique traitant les fluides de forage dans le premier chapitre, notion de rhéologie dans le deuxième et le troisième traite les caractéristiques physico-chimiques des suspensions à base de bentonite. Le deuxième volet est consacré à une étude expérimentale de nos suspensions de bentonite commençant par une caractérisation rhéologique des suspensions bentonite-PEO en fonction de la température en régime stationnaire (courbe d’écoulement) et dynamique (suivi cinématique) ceci a été l’objet du quatrième chapitre pour passer ensuite à une simulation de l’écoulement d’un fluide non newtonien à travers une conduite cylindrique dans le dernier chapitre.