Exploitation pétrolière

Le cours d’Exploitation pétrolière (UE4 « Géologie et exploitation pétrolière », semestre 4) présente les techniques qui permettent d’extraire le pétrole d’un réservoir de la façon la plus complète et la plus économique possible. Il suit la vie d’un champ : production naturelle grâce à l’énergie du gisement (récupération primaire), maintien de pression par injection d’eau ou de gaz (récupération secondaire), méthodes de récupération assistée (EOR, récupération tertiaire), traitement des puits dont la productivité baisse (stimulation : acidification, fracturation hydraulique), puis gestion d’ensemble du réservoir (surveillance, courbes de déclin, activation des puits). Les exemples s’appuient sur les champs du bassin d’Agadem exploités par la CNPC, qui produisent un brut léger paraffinique, et sur la référence classique de Craft & Hawkins.

Objectifs d’apprentissage

• Identifier les mécanismes de drainage naturel et leurs facteurs de récupération typiques.
• Calculer les volumes en place et une récupération primaire par expansion.
• Expliquer l’injection d’eau (mobilité, écoulement fractionnaire, efficacités de balayage) et calculer un rapport de mobilité.
• Décrire les méthodes EOR (thermiques, chimiques, gaz) et leurs critères de sélection.
• Quantifier l’effet du skin et d’une stimulation sur l’indice de productivité d’un puits.
• Analyser un déclin de production et proposer des actions d’optimisation.

Prérequis

Forage (architecture d’un puits, tubages, complétion), géologie de réservoir (porosité, perméabilité, saturations), notions de mécanique des fluides et d’hydraulique.

Plan du cours

1. Leçon 1 — Mécanismes de drainage et récupération primaire
2. Leçon 2 — Récupération secondaire : injection d’eau et maintien de pression
3. Leçon 3 — Récupération assistée (EOR) et stimulation des puits
4. Leçon 4 — Gestion des réservoirs et optimisation de la production

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 20 h de CM, 10 h de TD, 0 h de TP et 30 h de TPE ; 3 crédits. Évaluation : contrôle continu (TD, quiz, étude de cas : 40 %) et examen terminal écrit (60 %).

Bibliographie

• Craft B. C. & Hawkins M. F. (rév. Terry R. E.), Applied Petroleum Reservoir Engineering, Prentice Hall.
• Ahmed T., Reservoir Engineering Handbook, Gulf Professional Publishing.
• Green D. W. & Willhite G. P., Enhanced Oil Recovery, SPE Textbook Series.
• Economides M. J., Hill A. D. & Ehlig-Economides C., Petroleum Production Systems, Prentice Hall.
• Cossé R., Le gisement, Éditions Technip (IFP).