Outils d’essai de formation
1. Importance des essais de formation
Dans l’exploration pétrolière, le forage est la méthode d’exploration la plus directe. En utilisant des outils d’essai de formation pour tester les opérations de forage, de cimentation, de complétion et d’essais de puits, les opérateurs peuvent déterminer les réserves d’un champ pétrolif, comprendre les caractéristiques des réservoirs et établir un plan de développement raisonnable. Le processus allant du forage aux essais de puits est généralement long et coûteux. Le passage du tubage et le cimentage sont particulièrement coûteux, et coûtent bien plus cher que le forage seul. Dans de nombreux puits exploratoires, lorsque les résultats des tests de puits n’atteignent pas la valeur de production commerciale, de nombreux puits sont abandonnés, ce qui gaspille un capital important et retarde le calendrier d’exploration. Pour changer cette situation, des pays du monde entier ont mené des recherches approfondies sur les outils d’essai de formation, et ces outils ont déjà été appliqués dans des travaux d’exploration réels. Ces dernières années, ils ont également été progressivement promus et utilisés en Chine.
Les outils d’essai de formation peuvent être utilisés pour les essais en puits ouverts et en trous regroupés sur terre et en mer. Le test de trou de casse n’est pas l’application principale et est relativement simple, il n’est donc pas décrit ici. Les essais à puits ouverts jouent un rôle central dans l’exploration et présentent les avantages suivants :
1. Les essais peuvent être effectués rapidement, en évitant un imbibie prolongé de la zone pétrolière par la boue de forage, qui pourrait contaminer ou boucher le réservoir, ou en évitant le bouchage d’une zone pétrolière basse pression causée par le cimentage. Cela facilite l’identification des zones pétrolières à basse pression et l’obtention de données plus précises.
2. Les tests sont rapides. Lorsque des spectacles de pétrole ou de gaz sont rencontrés lors du forage, des tests peuvent être effectués immédiatement. Dans des conditions normales, les données requises peuvent généralement être obtenues en un à deux jours. Le forage peut alors se poursuivre, ou, après avoir foré l’ensemble du puits, les intervalles de spectacle pétrolier et gazier peuvent être testés par étapes pour obtenir des données pour chaque intervalle. C’est bien plus rapide que de faire passer un tubage puis de faire un test de puits.
3. Une grande quantité de tubage, de ciment et un temps de travail inutile peuvent être économisés. Après le forage, les intervalles pétroliers et gaziers déterminés par la journalisation électrique ne sont parfois pas très précis. Dans certains cas, une zone d’eau est prise pour une zone pétrolière et le puits est achevé. Si un testeur de formation est utilisé, l’erreur dans la journalisation électrique peut être corrigée et le coût d’exploration considérablement réduit.
Les inconvénients des outils d’essai de formation sont le coût de fabrication relativement élevé et la possibilité de rester collés lors des essais à trou ouvert. Ces lacunes peuvent être continuellement corrigées grâce à une pratique approfondie sur le terrain.
2. Structure et principe de fonctionnement des outils d’essai de formation
Les outils de test de formation consistent principalement en des équipements de contrôle de surface et des outils en fond de puits. L’ensemble de l’outil de fond de puits est inséré dans le puits sur un tuyau de forage. Le tuyau de forage sert à la fois de pièce de liaison et de passage d’écoulement du fluide, reliant l’outil de fond de puits à l’équipement de contrôle de surface. Les fonctions de l’équipement de contrôle de surface sont : 1. actionner l’outil de fond de puits. Par rotation contrôlée, soulèvement ou abaissement du tube de forage, la vanne d’essai de l’outil de fond de puits est ouverte ou fermée, permettant au liquide ou au gaz de la formation d’entrer dans le tuyau de forage et de s’écouler vers la surface. 2. servir d’ensemble temporaire de tête de puits de production de pétrole ou de gaz. 3. permettre de déposer les outils nécessaires dans le tuyau de forage. L’équipement de surface comprend principalement
une tête de flux d’essai de puits, Manifold du plancher de forage, une tête d’indication, un dispositif de largage et Boucle articulée.
Les principales fonctions de l’ensemble de l’outil de fond de puits sont :
1. Ancrer l’outil d’essai, surtout lorsque les essais sont effectués dans la partie supérieure du puits.
2. Isoler l’intervalle de production, séparer la zone cible des autres formations afin que le gaz et le liquide de la zone cible entrent dans l’outil de test.
3. Contrôler la direction de l’écoulement de la boue de forage et du fluide de formation, afin que l’outil d’essai soit positionné et testé avec précision jusqu’à ce qu’il soit complètement extrait à la surface.
4. Mesurer et enregistrer la pression en flux, la pression de formation et la température de la zone pétrolière, et récupérer une certaine quantité d’échantillon de fluide de formation en conditions de fond de puits.
5. Empêcher l’outil de test de coller, et fournir des outils de pêche ou de largage pour libérer un assemblage coincé.
L’ensemble du puits se compose principalement d’un tuyau d’ancrage, d’un packer à trou ouvert, d’une vanne de circulation inversée, d’un testeur à flux multiple, d’une vanne de dérivation à trou ouvert, d’un joint de sécurité, d’enregistreurs de pression et de température, d’un jard hydraulique, d’un joint de sécurité et de composants associés.
Le processus de fonctionnement de l’outil complet d’essai de formation est le suivant. Après le forage, l’outil d’essai est introduit dans le puits. Lorsqu’il atteint la profondeur prédéterminée, l’équipement de surface est connecté et l’ancrage est effectué pendant que l’empaqueteur est réglé. Après l’isolement de la formation, des opérations conventionnelles de test de puits telles que le lavage du puits et le débit induit sont effectuées, et les paramètres nécessaires du réservoir, tels que le taux de production, sont mesurés. Les instruments en fond de puits commencent à fonctionner en même temps. Après l’opération, la boue de forage est à nouveau circulée ; l’abatteur est déplacé et l’ancre est relâchée ; Ensuite, les outils de fond sont retirés. Si une résistance est rencontrée ou si l’outil reste coincé et ne peut pas être retiré, des bocaux ou d’autres outils de libération peuvent être utilisés pour le libérer. Une fois la colonne de forage et les outils complètement récupérés à la surface, le travail d’essai est terminé.
3. Spécifications de performance des testeurs de formation
Ces dernières années, certains testeurs de formation ont été importés de l’étranger, principalement des produits de Johnston and Lynes aux États-Unis. La performance principale de ces deux types de testeurs de formation est fondamentalement similaire, mais il existe certaines différences dans la méthode de fonctionnement et dans certaines parties de la structure. Voici les principales spécifications de performance du testeur de formation Johnston :
I. Équipement de surface
1. Pression de travail : 5 000, 10 000 et 15 000 psi
(350), (700) et (1050) kg/cm²
2. Pression d’essai : 10 000, 15 000 et 20 000 psi
(700), (1050) et (1400) kg/cm2
3. Milieu de travail : pas de sulfure d’hydrogène (H2S)
4. Alésage minimum : 1-1/2 in. (ligne d’écoulement flexible)
5. Charge de travail : 350 000 lb (158 tonnes)
II. Outils et instruments de fond de puits
1. Plage applicable : trou ouvert ou trou entubé
2. Dimensions applicables des forages : 5 pouces. jusqu’à 6-1/4 pouces.
1,55 cm. jusqu’à 7-3/4 pouces.
7 1/2 pouces. à 10-3/4 pouces.
9-5/8 in. à 12-1/4 pouces.
3. Spécifications du graveur de pression
Pression maximale
1 600, 2 800, 4 700, 6 400, 9 000, 14 000 et 20 000 psi
Durée de fonctionnement de l’horloge : 24, 48, 96 et 192 heures
4. Spécifications du thermomètre
60 à 220 °F (15,55 à 104,44 °C)
100 à 300 °F (37,78 à 148,89 °C)
200 à 400 °F (93,33 à 204,44 °C)
