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une introduction sur l'acquisition des donnees diagraphiques.TRANSCRIPT
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Diagraphie
I.A.Djibrilla [email protected] 90 67 67 90 / 96 13 96 77
La Diagraphie
Caractéristiques pétrophysiques des roches sédimentaires réservoirs.
• Les deux propriétés principales requises d’une roche réservoir sont la porosité et la perméabilité.
• La porosité est le rapport entre le volume des vides existants dans une roche et le volume total de la roche.
grain
pore
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Types de porosité
• Types de Porosité
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Grains et classement
• Classement: Séparation des grains selon la mesure et/ou la densité. Plus le classement est haut et plus la maturité du sédiment est haute.
Matrice: Le matériel le plus fin entre les grains.
Pour des cas de classement et/ou des tailles de grains différentes on peut avoir la même porosité.
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La Porosité• La porosité totale Øt ou absolue est le rapport entre le volume des vides et le volume total de
la roche C'est un nombre sans unité exprimé en % :
On distingue la porosité primaire et la porosité secondaire. La porosité primaire, forméependant le dépôt du sédiment, est de type intergrannulaire. Son importance dépend du degré declassement des grains et de leur forme. Elle ne dépend pas de leur taille.
La porosité secondaire englobe la porosité vacuolaire acquise par dissolution dans les rochesd'origine chimique ou biochimique, la porosité de fracture et la porosité due à l'altération.
La porosité efficace ou effective Øe
Les pores, pour permettre le passage d'un fluide, doivent êtres connectés. On définit alors:
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Autres types de porosité.
• la porosité par fracture: Espacement des pores créé par la fissuration de la roche.
• La porosité par canalisation: Semblable à la porosité par fracture mais un peu plus large.
• Porosité par cavité: Crée par la dissolution des sédiments , mais non connectée.
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La loi d’Archie
ARCHIE a établi une relation expérimentale pour une roche saturée liant la résistivité celle-cià la porosité et à la résistivité de l’eau d’imbibition.
Avec : ρw = résistivité de l’eau d’imbibition ; Ø = porosité ; a = facteur qui dépend de lalithologie et qui varie entre 0.6 et 2 (a < 1 pour les roches à porosité intergrannulaire et a > 1pour les roches à porosité de fracture) ; m = facteur de cimentation (Il dépend de la forme despores, de la compaction et varie entre 1,3 pour les sables non consolidés à 2,2 pour lescalcairescimentés).
Pour simplifier la formule on regroupe sous le terme de facteur de formation :
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La SaturationLa saturation en eau Sw, à savoir :
La température La résistivité d'un électrolyte dépend aussi de la température. Une augmentation detempérature diminue la viscosité, la mobilité des ions devient plus grande et ladissociation augmente, ce qui a pour effet de diminuer la résistivité ou inversementd'augmenter la conductibilité.
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La SaturationDu fait que la loi d’Archie soit établie pour des roches saturées en eau, il faut maintenant tenir compte et intégrer d’un nouveau paramètre: la saturation.
La loi d’Archie devient alors:
Donc la saturation en eau Sw de la roche s’ecrit :
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La perméabilité• La loi de Darcy.
K : Perméabilité.Q: débit en centimètre par secondeμ: viscosité en centipoiseA: surface en centimètre carreL: la longueur de la section de la rocheP1 et P2: pressions en bars.
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Anisotropie de perméabilité
Lorsque les propriétés physiques varient spatialement cela peut induire une différence deperméabilité selon les directions .On distingue dans ce cas une perméabilité horizontaled’une perméabilité verticale.
Pauvre 1-10 mDFaible 10-100 mDBon 100-1000 mDExcellent >1000 mD
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Architecture d’un puits pétrolier.
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Géométrie du réservoir
• L’ingénieur du réservoir doit connaitre et maitriser en outre del’épaisseur les extensions et la forme du réservoir. Les donnéesissues de plusieurs puits peuvent aider a bien cerner les limites duréservoir de même par la disponibilité des données sismiques.
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Surface de drainage et Reserve en place.
• Les données de puits peuvent servir a calculer les réserves en place;Cependant comme indiques précédemment l’ingénieur du réservoir doitavoir une parfaite connaissance du surface de drainage.
• L’équation de calcul de réserve en place généralement utilisée est :
• BOIP=7758×h×A×Ø× Sh
• BOIP: Nombre de Barils en place• 7758: pour la conversion (passage de m3 au baril)• h :Epaisseur du réservoir• A :Surface de drainage• Ø :Porosité éffective• Sh : Saturation en huile
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Diagraphie
• Définition : On désigne par diagraphie (du grec dia, « à travers », etgraphein, « dessiner ») ou, plus couramment, par le terme américain log (quisignifie bûche, rouleau...) tout enregistrement continu des variations, enfonction de la profondeur, d'une caractéristique donnée des formationstraversées par un sondage.
Suivant ces caractéristiques et le moment où les mesures sont enregistrées, on parlera dediagraphies de boue, de diagraphies (ou mesures) en cours de forage ou de diagraphiesdifférées, 15
Historique
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Historique
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• Les diagraphies permettent de déterminer in situles paramètres qui conditionnent le rendementpotentiel d'un réservoir, qu'il soit aquifère oupétrolier, sont principalement :
• • Son volume ;• • Sa porosité ;• • Son taux de saturation ;• • Sa perméabilité ;• • Les différents fluides qu'il renferme (huile, gaz,
eau).
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Les diagraphies sont classées en trois catégories:
Diagraphie en trou ouvert ou ( Open Hole) Diagraphie en trou tubé ou (Cased Hole) Diagraphie de Production
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• Les diagraphies en open hole sont les mesures faites avantque le puits ne soit tubé. Les types de diagraphiespossibles dans ce cas sont:
Les diagraphies électriques
Les diagraphies soniques
La diagraphie de diamétrie
La diagraphie de pendagemétrie
Les diagraphies radioactives( Gamma ray ,neutron et densité)
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Open Hole Logging:
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La Diagraphie
Open Hole Logging:
• Les diagraphies électriques mesurent les propriétésélectriques des roches de formation selon leur contenu enfluide.
• Les diagraphies soniques mesurent les propriétés élastiquesde la formation.
• Le Caliper mesure la variation du diamètre du puits.
• La diagraphie de pendagemétrie mesure le pendage de laformation.
• Les diagraphies radioactives mesurent le taux d’absorptionradioactive ou le degré radioactive de la formation.
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La Diagraphie
Cased Hole Logging ou en puits tubé:
• Les mesures mesures de Diagraphie faite après cimentationdu puits sont groupées en diagraphie de trou tubé dont onpeut regrouper en :
Le Gamma Ray Diagraphie du Neutron Diagraphie de Température Le CBL (Cement Bond Log) du control de la
cimentationA noter le Gamma Ray, la diagraphie du neutron et de
Température peuvent aussi être acquises en trououvert.
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• Les mesurent de diagraphie faites pour booster la productionou de réparation de puits sont classées en diagraphie deproduction; Parmi lesquelles ont retrouve:
Mesure du flux
Mesure de pression, de température, de densité ect…
La Diagraphie
Diagraphie de Production:
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Mise en œuvre.• L'ensemble des équipements utilisés pour
l'enregistrement des diagraphies comprend :
• Un treuil : volumineux et puissant, sur le tambourduquel sont enroulés plusieurs milliers de mètresde câble. Le câble est un organe essentiel dont le
rôle est à la fois mécanique et électrique.• Les circuits de contrôle et de commande :des
appareils de mesure, ainsi que les équipements detraitement de l'information. Ils sont réunis dansdes "panels " que l'on met en place dans dessupports adaptés en fonction des outils utilisés.
• Les outils: Ce sont les appareils que l'on descenddans le trou de forage, à l'extrémité du câble.Cela peut aller de la simple électrode aux outils àplusieurs patins et aux outils de diagraphies deproduction en prospection pétrolière.
• Un système d'enregistrement: l'avancement dufilm ou du papier était synchrone du déroulementdu câble et l'enregistrement se faisait en fonctionde la profondeur. Dorénavant un
• enregistreur digital est utilisé. 24
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La Diagraphie différée vs Instantanée
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Equipements de TerrainL’unité de diagraphie : Le camion d’enregistrement
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Equipements de Terrain
• Le Camion comporte l’essentiel des outils de mesure.L’unité de diagraphie : Le camion d’enregistrement
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Equipements de TerrainL’unité de diagraphie : Le camion d’enregistrement
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Equipements de TerrainLe Treuil:
Treuil: volumineux et puissant,sur le tambour duquel sontenroulés plusieurs milliers demètres de câble. Le câble est unorgane essentiel dont le rôle est àla fois mécanique et électrique.
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Equipements de TerrainLa sonde et les câbles
Les outils: Ce sont les appareils que l'on descend dans le trou de forage, à l'extrémité du câble.Cela peut aller de la simple électrode aux outils à plusieurs patins et aux outils de diagraphies deproduction en prospection pétrolière.
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Equipements de TerrainLa sonde et les câbles(a) Acquisition des données 2D cas des puits verticaux(b) Acquisition prenant en compte l’effet de pendage du forage.
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Equipements de TerrainLa sonde et les câbles
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Circuits de CommandeLes circuits de contrôle et de commande :des appareils de mesure, ainsi que les équipementsde traitement de l'information. Ils sont réunis dans des "panels " que l'on met en place dans dessupports adaptés en fonction des outils utilisés.
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• Au voisinage du sondage, la boue de forage, dont la pression estmaintenue supérieure à celle des fluides des formations (afind'éviter des éruptions d'hydrocarbures qui pourraient s'enflammer),pénètre dans les formations perméables en déplaçant les fluidesqui s'y trouvaient. Il importe donc de connaitre la résistivité de laformation au-delà de la zone contaminée par le filtrat de boue, cequi nécessite l'utilisation de dispositifs de mesure ayant uneprofondeur d'investigation suffisante. Il est en outre indispensabled'obtenir des mesures qui aient une bonne définition verticale ;l'instrument doit donc être capable de donner des mesurescorrectes dans le cas des couches minces .
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h
Rs
Rt
Rw
Sw
Rxo
Rmf
Sxo
Di
tmc - mud cake thickness
Rmc
Rm
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Quelles Informations espérez vous tirez des données des diagraphies?
Vol. des Hyd.
Quels outils voudriez vous utiliser pour atteindre vos objectifs?
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