Forage de reconnaissance

Le forage de reconnaissance (ou d’exploration) est le seul moyen de vérifier qu’un prospect défini par la géologie et la géophysique contient réellement des hydrocarbures. Il fournit aussi les échantillons (déblais, carottes) et les mesures qui permettent d’évaluer les formations traversées. Ce cours présente l’appareil de forage rotary et ses équipements, les opérations courantes (paramètres de forage, boues, tubages, cimentation, contrôle des venues), les techniques de forage directionnel utilisées pour atteindre des cibles décalées ou multiplier les puits depuis une même plateforme, et enfin l’analyse des déblais et des carottes réalisée sur le chantier et au laboratoire. Les exemples s’appuient sur les puits du bassin d’Agadem (profondeurs typiques de 1 500 à 3 500 m, environnement désertique) et utilisent les unités de champ en usage sur les chantiers (ft, psi, ppg, bbl, gpm) avec leurs équivalents SI.

Objectifs d’apprentissage

• Décrire les fonctions et équipements d’un appareil de forage rotary (levage, rotation, circulation, puissance, sécurité).
• Réaliser les calculs de base du foreur : pression hydrostatique, volumes, flottabilité, vitesse annulaire, densité de neutralisation.
• Expliquer les profils et outils du forage directionnel et calculer une section de montée en inclinaison.
• Décrire l’échantillonnage et l’analyse des déblais (lag time, description, indices) et le carottage.
• Mesurer porosité et perméabilité simples sur carotte et interpréter les résultats.

Prérequis

Notions de géologie et de prospection pétrolière (GEOL2301) ; mécanique et hydrostatique élémentaires ; trigonométrie.

Plan du cours

1. Leçon 1 — L’appareil de forage rotary et ses équipements
2. Leçon 2 — Opérations de forage : paramètres, boues, tubages et contrôle du puits
3. Leçon 3 — Techniques de forage directionnel
4. Leçon 4 — Analyse des déblais et des carottes : évaluation des formations en cours de forage

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 10 h de CM, 10 h de TD, 10 h de TP et 30 h de TPE (3 crédits). Évaluation : contrôle continu (quiz, feuilles de calcul de TD, comptes rendus des TP guidés : boue de forage, description de déblais, porosité sur carotte) et examen terminal écrit.

Bibliographie

• Rabia H. — Well Engineering & Construction, Entrac Consulting.
• Bourgoyne A. T., Millheim K. K., Chenevert M. E., Young F. S. — Applied Drilling Engineering, SPE Textbook Series.
• Nguyen J.-P. — Le forage, Éditions Technip (IFP).
• Mitchell R. F., Miska S. Z. — Fundamentals of Drilling Engineering, SPE.
• Whittaker A. — Mud Logging Handbook, Prentice Hall.