Défi:

La contamination d'un fluide de forage peut provenir d'une des sources suivantes : matériaux venant de la formation, dégradation thermique des produits organiques dans les boues ou aération ou surtraitement à la surface. Généralement, les systèmes de fluides aqueux, quand comparés aux systèmes de fluides non aqueux, sont les plus susceptibles à de la contamination. Les fluides aqueux traditionnels viscosifiés avec de l'argile bentonite sont généralement plus susceptibles que les fluides aqueux à performance élevée.

Des changements de propriétés des fluides indiquent une contamination. Dans un système de fluide de forage idéal, en supposant que le trou est stable, les propriétés du fluide de forage, telles que densité, viscosité et filtration, ne devraient pas changer pendant l'opération de forage. Cependant, en pratique, ce n'est jamais le cas. Sur le chantier, certaines propriétés du fluide de forage changent éventuellement, même si les conditions du trou sont stables.

Différents contaminants ont différents effets et conséquences:

  1. Des solides forés, les contaminants les plus fréquents dans les fluides de forage, sont indiqués par une augmentation des rhéologies et quantifiés par le Mbt.
  2. L'anhydrite et le gypse sont du CaSo4 non hydraté et hydraté. Les ions de calcium stabilisent dans le fluide de forage, floculant les argiles dans le système.
  3. Le ciment relâche aussi des ions de calcium dans le fluide de forage. Le forage de puits nécessite du cimentage de forage après l'établissement de chaque tubage ou colonne perdue.
  4. Les écoulements d'eau salée et les formations de sel, y compris les dômes de sel, les traînées de sel, les évaporites complexes massives, floculent le système, abaissent le pH et modifient les propriétés du fluide.
  5. Les carbonates et les bicarbonates floculent les solides réactifs. Les sources de contamination comprennent le Co2 (de la formation, de l'eau de formation, de l'aération à la surface), le surtraitement avec le bicarbonate et le carbonate de sodium (pour le gypse ou le ciment), la dégradation thermique des additifs organiques et la baryte ou la bentonite contaminée. La proportion de carbonates / bicarbonates est une fonction du pH. La contamination est indiquée par Mf augmentant plus rapidement que Pf, une augmentation de la limite d'écoulement (Yp) et une résistance de gel progressive.
  6. Le sulfure d'hydrogène (H2S) est mortel quand inhalé. Il est indiqué par une réduction du pH et des changements des propriétés du fluide. Le maintien d'un pH élevé convertit H2S en sulfures qui sont solubilisés. Cependant, un autre influx de gaz corrosif peut abaisser le pH et renverser les sulfures en H2S. Avec le passage du temps, les sulfures corrodent la tige de forage, causant de la fissuration sous contrainte.

Solutions:

Dans les fluides aqueux traditionnels, le traitement nécessaire pour minimiser et éviter les problèmes de forage commence avec l'identification et la quantification de la contamination. Le tableau 1A (Tableau de contamination) dans Logiciel pour l'analyse de la contamination des fluides de forage décrit les changements des propriétés des fluides pour chaque type de contamination. L'ingénieur de fluides de forage utilise des moyens mécaniques, chimiques et méthodologiques pour traiter la contamination.

Mécaniques:

  • Modification du contrôle des solides et mélange de l'équipement pour améliorer l'élimination des solides de forage, et réduire l'aération

Chimique:

  • Traitement de l'excès de calcium avec du bicarbonate et du carbonate de sodium. Traitement des carbonates et bicarbonates avec de la chaux et du gypse.
  • Élimination des sulfures ou H2S avec des composés de zinc ou autres agents de nettoyage.
  • Maintien de l'intégrité des déblais de forage avec des inhibiteurs de schiste pour obtenir l'élimination maximale des solides aux écrans des trémies.

Méthodologique:

  • Prévention ou contrôle de l'agrandissement du trou pendant le forage dans le sel, en augmentant la concentration de sel jusqu'à saturation ou juste en deçà de la saturation.
  • Amélioration du contrôle de qualité
  • Conversion ou sélection d'un autre système de fluide (tolérant le sel, sans argile, thermiquement stable, etc.)

L'atténuation des effets des contaminants en utilisant des fluides aqueux à haute performance est une option fiable avec la technologie moderne des fluides. Le système aqueux à haute performance Evolution de Newpark est conçu pour résister aux contaminants. Le système ne contient pas d'argile, ce qui réduit la quantité de solides réactifs dans la solution et augmente la tolérance au Co2 (carbonates et bicarbonates) et au calcium (ciment, gypse, etc.). Le système repose sur un jet de viscosifiants polymériques avec résistance variable aux contaminations et stabilité thermique.

La personnalisation du système Evolution aux contaminants anticipés avec de nouveaux produits améliorés crée des solutions polyvalentes et uniques pour des puits autrefois très difficiles. Une grande variété de choix de nouveaux produits fait que ces nouveaux systèmes peuvent être formulés pour les défis distincts de chaque puits.

Logiciel pour l'analyse de la contamination des fluides de forage: Le fait d'appliquer un fluide de forage en fait une cible naturelle pour les contaminants, que ce soient des sources en surface ou dans le fond du trou. Les procédures pour neutraliser les contaminants ou atténuer leurs effets doivent nécessairement commencer avec l'identification et la quantification. Une identification précise d'un contaminant dans un liquide de forage aqueux nécessite une analyse précise des propriétés physiques, rhéologiques et chimiques du fluide et une compréhension des tendances et des changements de ces propriétés.