École Privée d’Ingénierie du Niger — L’école du nouveau monde

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Unité d’enseignement : PET · S5 · UE4 — Gestion des gisements et techniques de forage

  • Forages et puits

    Ce cours approfondit les techniques de forage vues en S3 et S4 pour préparer le technicien supérieur aux réalités des chantiers de forage et d’exploitation, comme ceux des champs du bassin d’Agadem opérés par la CNPC et ses sous-traitants. Il couvre l’appareil de forage et la garniture, le forage directionnel et horizontal (profils, outils, calculs de trajectoire), l’hydraulique et le contrôle du puits dans des environnements difficiles (désert, températures élevées, formations instables, HPHT, offshore), puis la vie du puits après sa mise en production : maintenance, interventions légères et lourdes (wireline, coiled tubing, workover), stimulation et abandon. Volume : 20 h de CM, 10 h de TD, 30 h de travail personnel (3 crédits).

    Objectifs d’apprentissage

    • Identifier les systèmes d’un appareil de forage et les éléments de la garniture ; calculer poids en boue et poids disponible sur l’outil.
    • Décrire les profils de puits déviés et les outils de déviation ; calculer une trajectoire (rayon de courbure, déplacement, cote verticale, courbure minimale).
    • Calculer pressions hydrostatiques, densité de boue de neutralisation et marges ; décrire les procédures de contrôle d’une venue.
    • Identifier les contraintes des environnements difficiles et les parades techniques et HSE.
    • Choisir et dimensionner une intervention sur puits (wireline, coiled tubing, workover, acidification) et en calculer les volumes.

    Prérequis

    Techniques de forage de base (S3), mécanique des fluides, trigonométrie, unités de champ (ft, psi, ppg, bbl).

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Outils et équipements de forage
    2. Leçon 2 — Techniques de forage directionnel
    3. Leçon 3 — Hydraulique, contrôle du puits et forage en environnement difficile
    4. Leçon 4 — Entretien et intervention sur les puits

    Modalités d’évaluation

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

    Bibliographie

    • H. Rabia, Well Engineering & Construction, Entrac Consulting.
    • A. T. Bourgoyne, K. K. Millheim, M. E. Chenevert, F. S. Young, Applied Drilling Engineering, SPE Textbook Series.
    • ENSPM Formation Industrie – IFP Training, Le forage (collection Cours de l’ENSPM), Éditions Technip.
    • IADC, Drilling Manual, International Association of Drilling Contractors.
    • API RP 53, Blowout Prevention Equipment Systems for Drilling Wells.

  • 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 (Bo, 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).