PÉTROLEL'exploitation des gisements

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Mise en production des puits

Objectifs des opérations de mise en production

La mise en production d'un gisement d'hydrocarbures exige le forage d'un certain nombre de puits, ce qui requiert 80 p. 100 des investissements. Les décisions à prendre quant à la détermination du nombre des puits et quant à leur disposition relativement aux différentes parties du gisement sont donc très importantes. Il s'agit de forer un nombre de puits juste suffisant pour l'obtention d'un drainage efficace de toutes les parties du réservoir. La mise en production des puits est l'un des moments capitaux de la recherche et de l'exploitation des hydrocarbures. Elle consiste en un ensemble d'opérations qui ont pour but de mettre un forage en état de produire la plus grande quantité possible d'hydrocarbures par l'utilisation efficace de l'énergie mise en jeu. Cette dernière est fournie soit directement et gratuitement par la nature, soit par une production industrielle plus ou moins coûteuse. S'efforçant de créer la meilleure liaison hydraulique possible entre la roche-réservoir et le puits, on cherche à faire passer dans ce dernier la plus grande quantité d'hydrocarbures avec la moindre consommation d'énergie. Certaines forces s'y opposent : les viscosités, les tensions interfaciales, les phénomènes de l'écoulement radial circulaire, etc. On s'efforce constamment de réduire leurs effets à la plus petite valeur possible. Les soins apportés à l'exécution des opérations de mise en production, les interventions physiques, appelées stimulations des couches productives, enfin le choix de l'équipement de fond des puits qui est le mieux adapté aux caractères du gisement permettent d'atteindre ce résultat. On est amené à définir le potentiel d'un puits à l'aide d'un indice de productivité qui est le rapport d'un débit stabilisé du puits à la différence entre les pressions régnant respectivement dans la roche-réservoir et dans le puits. Ainsi, la meilleure mise en production est celle qui permet d'extraire la plus grande quantité de pétrole sous la plus petite différence de pression en diminuant les pertes de charges jusqu'à la valeur la plus faible, compatible avec les conditions existantes.

Équipements des puits pour la production

Position du tubage de production

La mise en production est d'autant meilleure que l'équipement du puits lui-même présente moins d'obstacles. Ainsi la position du dernier tubage de revêtement, dit tubage de production, a-t-elle une très grande importance. Chaque fois que les caractères de la roche-réservoir le permettent, celle-ci n'est pas revêtue par le tubage. Ce dernier est arrêté au niveau supérieur de la couche productive. La communication entre le réservoir et le puits est alors directe. Dans la majorité des cas, il ne peut en être ainsi et le tubage cimenté revêt toute la zone productive. Ce revêtement est perforé à l'aide d'appareils spéciaux à balles ou à charges creuses. Le passage du pétrole à travers les perforations augmente d'un tiers les pertes de charges. Le tubage de production sert à isoler les différents niveaux afin d'éviter entre eux des communications inopportunes comme, par exemple, l'envahissement d'une couche productive par de l'eau. Cela permet aussi de régler l'admission du gaz dans la production d'un gisement comportant une calotte de gaz libre.

À partir de ces deux positions fondamentales du tubage de production, il existe un certain nombre de variantes : présence de filtres, par exemple, en vue d'empêcher la venue indésirable de sable fin avec le pétrole. Le forage des puits à travers la zone productive est toujours l'objet de précautions particulières et fournit aussi l'occasion de procéder à la collecte de renseignements : prélèvement de carottes, d'échantillons de fluides, mesures électriques et nucléaires. Parmi ces dernières, hormis celles qui donnent des indications sur le gisement, certaines intéressent plus particulièrement le producteur : inclinaison et orientation du forage, variations de son diamètre, variations de température, compacité du ciment de fixation du tubage de production...

Essais de production, stimulation, taux de production

Lorsque le tubage de production a été placé, on fait une mise en production temporaire, à l'aide d'un équipement simplifié. Si les résultats sont satisfaisants, on installe l'équipement définitif du puits ; sinon, on cherche à réduire les pertes de charges par des opérations de stimulations qui vont des simples lavages aux fracturations à grande puissance en [...]

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Pétrole : mise en production d'un puits

Pétrole : mise en production d'un puits
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Pompes à pétrole, Caofeidian, province du Hebei, Chine

Pompes à pétrole, Caofeidian, province du Hebei, Chine
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Plate-forme offshore en mer du Nord

Plate-forme offshore en mer du Nord
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Unités flottantes de production

Unités flottantes de production
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Écrit par :

  • : ingénieur diplômé de l'École spéciale des travaux publics, Paris, et de l'École nationale supérieure du pétrole, assistant du président-directeur général, Société de recherches et d'exploitation pétrolières Esso
  • : ingénieur diplômé de l'E.N.S.E.M. de Nancy et de l'E.N.S.P.M., ingénieur économiste à l'Institut français du pétrole, Rueil-Malmaison
  • : ancien élève de l'École polytechnique, ingénieur, docteur, directeur des procédés d'exploitation des gisements, Institut français du pétrole, Rueil-Malmaison

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Pour citer l’article

Yves BARBIER, Daniel CHAMPLON, Pierre SIMANDOUX, « PÉTROLE - L'exploitation des gisements », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 25 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/petrole-l-exploitation-des-gisements/