Système de déplacement TETRAClean 'One Pill, One Pit' (une pilule, une fosse)
Par Kevin Crawford | Directeur des opérations, fluides et services de complétion | 26 août 2022
Qu'est-ce que le déplacement et pourquoi le faisons-nous ?
En général, le terme déplacement signifie simplement le déplacement d'un fluide dans le puits de forage par un autre fluide. Dans la plupart des cas, cependant, le terme signifie le déplacement d'un fluide de forage chargé de solides vers un fluide de complétion exempt de solides, marquant la transition entre la phase de forage et la phase de complétion. Souvent, l'opération consiste à pomper dans le puits de forage plusieurs "pilules" de nettoyage suffisamment grandes pour séparer les fluides de forage et de complétion. Ces pilules de nettoyage sont pompées au débit le plus élevé possible afin d'induire l'écoulement turbulent nécessaire au nettoyage des surfaces, mais pas au point de provoquer un mélange. Elles doivent également être dimensionnées pour assurer un temps de contact optimal afin de déloger et de transporter à la surface tous les solides. Ces facteurs sont encore plus importants dans les puits de forage fortement déviés, afin de s'assurer que tous les solides sont éliminés du côté bas et que les parois du tubage sont exemptes de confinement et rendues humides, conditions nécessaires au fonctionnement et à la mise en place des assemblages de complétion et des packers de production.
Méthodes de déplacement
Un déplacement indirect implique l'utilisation d'un fluide intermédiaire avant le fluide de complétion, normalement de l'eau de mer dans les opérations offshore. Si l'eau de mer intermédiaire ne comprend pas de système de nettoyage, une pilule de nettoyage est pompée par la suite pour obtenir les conditions sans solides et humides nécessaires à l'introduction ultérieure du fluide de complétion.
En revanche, un déplacement direct accomplit la tâche sans fluide intermédiaire. La boue de forage est déplacée avec un système de nettoyage et le fluide de complétion en une seule circulation. Les déplacements directs sont plus efficaces que leurs équivalents indirects parce qu'ils réduisent le temps passé sur l'appareil de forage pour le pompage (pas de fluide intermédiaire), génèrent moins de déchets (pas d'eau de mer contaminée) et maintiennent mieux le suréquilibre de la pression du puits de forage tout au long de l'opération, ce qui contribue à réduire l'afflux de fluides du réservoir et le risque d'une éruption ou d'un coup de bélier.
Systèmes de déplacement
Les systèmes de déplacement peuvent être à une ou plusieurs étapes, et TETRA propose les deux. Comme son nom l'indique, un système à une étape consiste en une seule pilule contenant tous les tensioactifs de nettoyage et les polymères de suspension nécessaires pour disperser, mettre en suspension et éliminer les solides en un seul passage. Un système multi-étapes comprend généralement un train de trois ou quatre pilules - une pilule de poussée initiale viscosifiée, suivie d'une ou deux pilules de nettoyage et, enfin, d'une autre pilule viscosifiée. Dans l'ensemble de l'industrie, les conditions du puits, la composition de la boue et d'autres facteurs ont toujours déterminé le type de système utilisé.
Le système de déplacement TETRAClean "Une pilule, une fosse".
Le volume des fosses étant une denrée rare sur les plates-formes offshore, dans l'hémisphère Est, TETRA a utilisé une nouvelle technique en une seule étape, un système de déplacement TETRAClean "une pilule, une fosse" qui est aussi performant que certains systèmes en plusieurs étapes. Il a été conçu pour une efficacité maximale lorsque le volume de la fosse est limité et que le temps de montage est cher.
Comme pour les puits, chaque application est unique. Chaque projet commence par une planification détaillée et des essais pilotes dans nos laboratoires. Après avoir évalué les paramètres du puits, les propriétés de la boue de forage et les capacités de l'appareil de forage, nous calculons la taille optimale des pilules et les niveaux de concentration. Le système est ensuite testé en laboratoire pour confirmer l'efficacité du nettoyage pendant la durée de contact prévue.
Le volume de la pilule de déplacement est déterminé par la profondeur et le volume du puits de forage. Lors du pompage de la pilule dans le puits, nous recommandons une vitesse annulaire minimale de l'ordre de 300 pieds/minute pour induire le flux turbulent nécessaire au décapage et à la mise en suspension des solides, avec un temps de contact optimal de 10 à 14 minutes. La vitesse annulaire élevée présente l'avantage supplémentaire de réduire la durée de l'opération de déplacement.
Pour les saumures monovalentes et bivalentes, la pilule TETRAClean est mélangée à un volume de saumure de travail qui a été viscosifié avec le viscosifiant TETRA BioPol™ L ou TETRAVis™ L. Une limite d'élasticité de plus de 50 lb/100 ft2 est recommandée pour la pilule viscosifiée, suivie de l'ajout d'une quantité appropriée de TETRAClean 205.
Avantages du système "une pilule, une fosse".
Le système TETRA "une pilule, une fosse" s'est avéré très efficace, même dans les cas où l'on pourrait s'attendre à ce qu'un système à plusieurs étapes soit justifié. Pour énumérer les principaux avantages, le système :
- nécessite moins de capacité de fosse, une denrée rare sur les plates-formes offshore ;
- permet des taux de pompage à vitesse annulaire élevée afin d'obtenir un nettoyage optimal et de réduire le temps de forage ;
- est compatible avec tous les fluides de saumure claire et peut être utilisé pour formuler une pilule de nettoyage pondérée afin de maintenir la stabilité du puits de forage ;
- est efficace pour nettoyer les puits, les canalisations et les équipements de surface avant de recevoir des fluides de saumure clairs sur le site ; et
- peut être utilisé pour les opérations d'abandon et pompé pour aider à éliminer les contaminants des tubes in situ, ce qui réduit considérablement les temps de traitement à la surface.
Les chiffres parlent d'eux-mêmes
Depuis son introduction, le système TETRAClean "une pilule, un puits" a donné d'excellents résultats dans plus de 640 puits et a éliminé le besoin de pilules de nettoyage supplémentaires. Initialement formulé avec un mélange de TETRAClean 105 et TETRAClean 106 qui a été utilisé dans plus de 400 puits, le système se compose maintenant de TETRAClean 205, qui a été introduit en 2012 et a été utilisé dans quelque 240 puits. Son palmarès ne cesse de s'étoffer. Le système de déplacement TETRAClean s'est même vu décerner une médaille d'or "CHARM' (Chemical Hazard and Risk Management) par le Centre for Environmental, Fisheries, and Aquaculture Science (Cefas) du Royaume-Uni.
