Traitement et exploitation des gisements

Le cours Traitement et exploitation des gisements (UE4 « Gestion des gisements et techniques de forage », semestre 5) explique comment un gisement découvert est développé puis exploité pour en extraire le maximum d’hydrocarbures dans des conditions économiques, sûres et respectueuses de l’environnement. Il présente les mécanismes naturels de drainage (récupération primaire), le maintien de pression par injection d’eau ou de gaz (récupération secondaire), les méthodes de récupération assistée (tertiaire ou EOR), puis les techniques de stimulation des puits, d’optimisation de la production et de traitement des effluents en surface. Le fil conducteur est le développement des champs du bassin d’Agadem (CNPC), où les huiles paléogènes sont traitées dans une installation centrale avant d’alimenter la raffinerie SORAZ de Zinder et le pipeline d’exportation vers le Bénin. Référence principale : Dake, Fundamentals of Reservoir Engineering.

Objectifs d’apprentissage

• Identifier les mécanismes de drainage naturel d’un gisement et leurs taux de récupération typiques.
• Calculer l’indice de productivité et construire une courbe IPR (linéaire et Vogel).
• Dimensionner un maintien de pression et analyser un balayage par l’eau (rapport de mobilité, écoulement fractionnaire, efficacités).
• Sélectionner une méthode de récupération assistée selon les caractéristiques du réservoir.
• Quantifier l’effet d’un skin et l’intérêt d’une stimulation (acidification, fracturation).
• Décrire la chaîne de traitement de surface et les leviers d’optimisation de la production.

Prérequis

Géologie des réservoirs, propriétés des roches (porosité, perméabilité, saturations) et des fluides (B_o, viscosité), mécanique des fluides (loi de Darcy), mathématiques de base.

Plan du cours

1. Leçon 1 — Développement d’un gisement et récupération primaire
2. Leçon 2 — Récupération secondaire : injection d’eau et de gaz
3. Leçon 3 — Récupération tertiaire (EOR)
4. Leçon 4 — Stimulation des puits, optimisation de la production et traitement de surface

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 de calcul, quiz, étude de cas d’un plan de développement : 40 %) et examen terminal écrit (60 %).

Bibliographie

• Dake L. P., Fundamentals of Reservoir Engineering, Elsevier.
• 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, Technip (collection IFP).