L'achèvement d'un puits est la phase critique qui suit le forage, le tubage et la cimentation. Il détermine l’efficacité avec laquelle les hydrocarbures s’écoulent du réservoir vers la surface. Il existe deux types fondamentaux de complétion : le trou ouvert et le trou tubé. Une classification plus approfondie dépend de la stratégie de production, y compris la réalisation de tubes à une-zone, à plusieurs-zones et à deux-tubes. Cet article fournit un aperçu technique de ces méthodes, de leurs applications, avantages et limites.
Achèvement du trou ouvert
Lors de la complétion d'un trou ouvert, le tubage de production est placé au-dessus de la zone cible, laissant l'intervalle du réservoir exposé au puits de forage. Cette méthode est principalement appliquée dans les réservoirs étanches de carbonate ou de grès dur caractérisés par des systèmes de fractures ou de fines stries perméables difficiles à identifier sur les grumes et facilement endommagées lors du forage et de la cimentation. En évitant les dommages, les complétions de trous ouverts maximisent l'intersection des fractures et le potentiel d'afflux en raison de la grande surface.
Applications clés :
Développement à faible-coût/multi-puits
Puits profonds avec entraînement d'épuisement
Réservoirs naturellement fracturés
Quelques puits horizontaux et multilatéraux
Avantages :
Option de réalisation à faible coût-
Évite les coûts de perforation et les restrictions de production associées
Permet d'utiliser de la boue non dommageable pour forer le réservoir après avoir placé le tubage au-dessus de la zone.
L'interprétation du journal n'est pas critique puisque la zone entière produit
Diamètre maximum du trou à travers le réservoir
Facile à approfondir le puits
Conversion simple vers d'autres types de finition (par exemple, doublure)
Limites:
Peu ou pas de sélectivité dans la réduction de la production indésirable d’eau ou de gaz
Impossible d'empêcher les-flux croisés entre les zones ou la diminution de la production due à la contre-pression.
Non recommandé pour les puits d'injection ou de production dans les zones présentant des variations de perméabilité verticale significatives qui affectent l'efficacité du balayage.
En cas de percée d'eau ou de gaz, l'isolation est difficile, sauf si cela se produit au fond (là où un bouchon de ciment pourrait fonctionner).
Les formations instables peuvent s'effondrer ou produire du sable lorsqu'elles sont tamponnées
Important:Les complétions de trous ouverts ne doivent être utilisées que dans des formations compétentes.
Achèvement du trou tubé
Lors de la complétion du trou tubé, le tubage de production est cimenté dans l'intervalle du réservoir, puis des perforations sélectives sont réalisées. Il s’agit de la méthode de complétion la plus courante et la plus polyvalente.
Avantages :
Meilleure prévention et contrôle de la production excessive de gaz ou d’eau
Permet des traitements de fracturation sélectifs
Permet quand même d’approfondir
Le boîtier empêche l'afflux de sable et s'adapte aux techniques spécialisées de contrôle du sable
Diamètre complet sur tout l'intervalle de réalisation
La journalisation facilite les décisions relatives aux dossiers
Convient à plusieurs configurations de complétion
Temps de perçage minimum
Inconvénients :
Les coûts de perforation peuvent être élevés
Interprétation critique du journal requise pour la sélection des intervalles de perforation
Risque de dommages à la formation plus élevé car la boue utilisée pour forer à partir du dernier sabot de tubage est généralement la même que celle utilisée pour forer le réservoir.
Coût global plus élevé
Variante : Trou tubé avec doublure
Le tubage de production est placé au-dessus du réservoir. La section du réservoir est ensuite forée, un revêtement est posé et cimenté à travers la zone et des perforations sélectives sont réalisées.
Avantages :Minimise les dommages causés à la formation en utilisant une nouvelle boue-non dommageable pour forer le réservoir ; un meilleur contrôle de la production d'eau/gaz ; permet une stimulation sélective ; le boîtier empêche l’afflux de sable.
Inconvénients :Si le tubage de production est de 4-1/2", les options de re-achèvement pour les zones plus profondes sont limitées ; interprétation critique des grumes ; coûts supplémentaires pour le revêtement, la cimentation, la perforation et le temps de montage.
Achèvement du revêtement grillagé/pré-perforé
Dans cette méthode, le tubage est placé au-dessus de l'intervalle d'achèvement et un écran non cimenté ou un ensemble de revêtement -perforé est installé à travers le réservoir. Il s'agit d'une alternative aux complétions de trous à ciel ouvert où la production de sable de formation est un problème, à condition que la roche réservoir soit constituée de grains de sable relativement gros et uniformes. Le tamis ou le revêtement empêche le sable produit de pénétrer dans la chaîne de production.
Avantages :
Aucune perforation filaire n'est requise (bien que les-doublures pré-perforées puissent être coûteuses)
Évite les problèmes de nettoyage si les tailles de tamis/perforation sont correctement sélectionnées
L'interprétation du journal n'est pas critique
Convient aux techniques uniques de contrôle du sable
Options de pack de gravier ou de-liner pré-emballé disponibles
Minimise les dommages causés à la formation en utilisant de la boue nouvelle et non dommageable pour forer le réservoir.
Inconvénients :
Même manque de contrôle zonal que les complétions à ciel ouvert (impossible de contrôler la production d'eau/gaz car pas de ciment derrière le tuyau)
Efficace seulement sous certaines conditions pour le contrôle du sable
Coût inférieur à celui d'un tubage complet jusqu'à la surface avec cimentation et perforation (bien que des écrans de contrôle du sable de haute-qualité puissent réduire les économies)
Plus de temps de montage qu'un trou ouvert
Diamètre réduit à travers le réservoir (par exemple, le boîtier de 4-1/2" limite la taille du trou à un maximum de 3-7/8" pour l'approfondissement)
Stimulation des fractures
Utilisé pour augmenter la surface de sable effective et fournir des voies d'écoulement à haute-perméabilité vers le puits de forage, améliorant ainsi la production de gaz à partir de roches à faible-perméabilité (<25 md). Risk: fractures may not be contained within the zone, requiring redesign of casing cementing and completion equipment to withstand stimulation pressures.
Achèvement du pack de gravier à trou tubé
Utilisé pour contrôler la production de sable dans les finitions perforées. Le gravier est placé entre le puits de forage tubé et un écran de sable, idéalement pressé dans les perforations pour stabiliser le sable de formation. Nécessite des charges perforantes de grand diamètre à une densité de tir maximale pour obtenir une zone d'écoulement suffisante en raison de la perméabilité limitée du gravier.
Stratégies de production : réalisations à une-zone et à plusieurs-zones
En fonction du mode de production, les achèvements sont en outre classés.
Options de réalisation d'une-zone unique :
Pas de boîtier, débit de fluide
Flux de tubage et de tubage
Flux de tubes sans isolation annulaire
Flux de tubes avec isolation annulaire (en utilisant un packer pour isoler l'espace annulaire au-dessus du packer, qui contient du fluide de complétion avec des inhibiteurs de corrosion)
Achèvement de plusieurs-zones :
Utilise au moins deux emballeurs pour séparer les zones de production. Les fluides de toutes les zones peuvent être mélangés ou les zones supérieures peuvent être fermées via des manchons coulissants. Les manchons coulissants sont des vannes à commande mécanique déplacées par un câble ou un tube enroulé. Alternativement, les opérateurs peuvent laisser les zones inférieures s’épuiser, mettre un bouchon et produire uniquement à partir des zones supérieures.
Considérations supplémentaires :
Compléments à double-tubepermettre à deux chaînes de production de tubes distinctes de produire indépendamment à partir de deux zones, évitant ainsi les problèmes de mélange.
Complétions intelligentes (IC)inclure des capteurs de pression et de température à distance permanents-en temps réel et des vannes de contrôle de débit télécommandées dans chaque zone, utilisés là où l'intervention est coûteuse ou problématique.
Ascenseur artificiel(pompes électriques submersibles, pompes à tige, vérin à gaz) est nécessaire lorsque la pression du réservoir est insuffisante pour soulever les fluides à la surface.
Puits d'injectionpeut injecter de l'eau ou du gaz pour pousser le pétrole à travers la formation ; les puits producteurs peuvent être équipés de dispositifs de contrôle du débit entrant (ICD) pour gérer l’afflux de fluide.
La sélection du type de complétion approprié dépend des caractéristiques du réservoir, des objectifs de production et des considérations économiques. Les complétions de trous ouverts offrent des économies de coûts et une exposition maximale dans des formations stables, mais manquent de sélectivité zonale. Les complétions de trous tubés offrent une flexibilité pour la perforation sélective, la stimulation et le contrôle du sable. Les revêtements de tamis et les packs de gravier conviennent à la production de sable. Les complétions multi-zones et intelligentes permettent une gestion efficace des réservoirs complexes. Comprendre ces principes fondamentaux permet aux ingénieurs de concevoir des finitions qui maximisent la récupération, garantissent l'intégrité des puits et optimisent la production à long terme-.
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