COMPLITION DES PUITS

COMPLETION DES PUITSINTRODUCTIONUn systme de compltion doit fournir des moyens de la production de ptrole et de gaz qui sont:Scuriss: Ex, la scurit de puits; environnement. Efficaces: Ex, les objectives de production. Economiques: Ex, le cot vs. le revenu INTRODUCTION La compltion dun puits consiste en une srie doprations :

la perforation du liner ou du tubagele contrle de sablela mise en place du packer de productionla descente de compltion et linstallation du tubing hangerlinstallation des vannes de scurit de sub-surfacelinstallation de la tte de productionlinstallation du mcanisme de production en surfaceINTRODUCTIONLes quipements de production qui acheminent le fluide de la formation jusquen surface se divisent en trois parties: les quipements de fond qui assurent la liaison entre la couche productrice et le fond du puits le tubing de production et ses accessoires la tte de tubages et la tte de production pour le contrle de la pression en surfaceClassification des compltions (1)Les compltions peuvent tre regroupes selon: le type de liaison dinterface entre le rservoir et le puits. Ex: trou ouvert ou trou tub .le mode de production. Ex: production naturelle ou production assiste. le nombre de zones complter Ex: compltion simple ou multiple.

Classification des compltions (2)le type de liaison dinterface entre le rservoir et le puits

Compltion en trou ouvertformations consolides faire produire toute lpaisseur de la couche productrice Classification des compltions (3)AVANTAGES ET LIMITATIONS DE COMPLTION EN TROU OUVERT AVANTAGES:La participation de lintgralit de la couche la productionLa formation ne sera pas endommage par le cimentLes oprations lectriques de fin de trou peuvent tre rptesUne meilleure productivit Le fond de puits peut tre approfondi ou quip dun linerLIMITATIONS:Difficults de prvenir les venues deau et de gazDifficults de stimuler une zone slectionne Ncessite un nettoyage frquent du fond de puitsDescente et cimentation du dernier tubage avant de forer le rservoir. Compltion par liner non cimentCe type de compltion est utilis dans les rservoirs friables o il est possible de produire des particules solides avec le fluide de formation.LINER CRPINLe rle principale de la crpine est de retenir les particules solides pendant la production du puits, avec des ouvertures varient entre 0.01 et 0.04 selon le diamtre des particules solides LINER PERFOR (INJECTION DE RSINE)Ce type de liner est utilis dans les rservoirs non consolids o la rsine est injecte derrire le liner pour consolider les abords du puits et arrter la venue des particules solides LINER PERFOR Aprs le forage de la couche productrice, un liner perfor est descendu sur toute la longueur du dcouvert afin de produire les zones dintrt. Classification des compltions (4)

LINER CRPIN

Classification des compltions (7)le type de liaison dinterface entre le rservoir et le puitsCompltion en trou tubutilis dans les rservoirs friables

Classification des compltions (6)le type de liaison dinterface entre le rservoir et le puitsAVANTAGES:Production de plusieurs zones sparmentStimulation dune ou plusieurs zones slectionnesPossibilit disoler des zones entre ellesRduction des venues deau et de gazDiminution des venues de particules solidesLIMITATIONS:Risque dendommagement de la formation Rduction du diamtre de trouRduction de la productivit du puitsCompltion en trou tubClassification des compltions (8)le mode de productionProduction naturelleCompletion tubingless

Avec tubing &packer

la production est assure par le tubage de production.Le fluide de la formation est achemin en surface par un tubing de production.11Classification des compltions (9)le mode de productionutilis dans les rservoirs pressions anormalement basses o la pression de gisement est insuffisante pour acheminer le fluide de formation en surface.

GAS LIFTProduction assiste

Jet PUMPROD PUMP

TURBINEPLUNGER LIFTElectric submersible pumpClassification des compltions (10)le nombre de zones complter

Interval co-minglingCompltion standardle tubing est ancr dans un packer de production produire plusieurs niveaux dune mme couche la foisCompltion Simple Classification des compltions (11)le nombre de zones complterCompltion tubing-annulaire

Compltion deux tubing parallles

Tubes concentriquesTubes multiplesCompltion MultipleEQUIPEMENTS DE FONDGnralement, lensemble des quipements de fond dune compltion se compose de haut en bas des lments suivants :

- Olive de suspension- Vanne de scurit sub-surface- Flow coupling- Mandrin poche latrale- Vanne de circulation- Siges- Packer de production- Blast joint - Sabot

EQUIPEMENTS DE FOND Olive de suspensionOlive de suspension avec BPVsElle doit supporter tout le poids de la colonne de production tout en assurant ltanchit avec la tte de tubing (tubing head) et la ligne de contrle de la vanne de scurit sub-surface

Olives de suspension pour compltion double16

Olive de suspension Tubing hanger EQUIPEMENTS DE FONDEQUIPEMENTS DE FONDvanne de scurit sub-surface Down hole safety valve DHSVElle opre hydrauliquement partir de la surface.positionne deux joints de la surface ( environ 30-50 m)utilise comme un dispositif de fermeture du puits et arrte le dbit incontrlLe dispositif de fermeture peut tre clapet flapper valve ou bille. Ball valveDans la pratique, il existe deux types de vanne de scurit sub-surface:la vanne de scurit sub-surface hydraulique rcuprable au cblela vanne de scurit sub-surface hydraulique tubing EQUIPEMENTS DE FONDvanne de scurit sub-surface Down hole safety valve DHSVinstalle et rcupre au cble sans remonte la compltion. prfr dans les puits basse frquence de reprises ainsi que dans les puits produisant des fluides corrosifs trs facilement remontesla restriction du diamtre de passage du tubing de production

la vanne de scurit sub-surface hydraulique rcuprable au cbleEQUIPEMENTS DE FONDvanne de scurit sub-surface Down hole safety valve DHSVslectionne pour les puits grand dbitsncessitent de remonter la colonne de production pour les changer. mme diamtre avec le tubing de production

la vanne de scurit sub-surface hydraulique tubing

EQUIPEMENTS DE FONDvanne de scurit sub-surface Down hole safety valve DHSVrcuprable au cblePrincipe de fonctionnement de la DHSVrcuprable avec le tubingProcdure de test des vannes sub-surfaceUn test de fonctionnement associ un test en pression de la vanne sub-surface doit-tre normalement effectu immdiatement aprs son installation. La procdure de test consiste :Fermer la vanne latrale extrieure et la vanne de curagePurger la pression dans la ligne de contrle zro pour fermer la DHSSV Ouvrir la vanne latrale extrieure (duse ferme)Purger par palier (100 psi) , la pression en tte de tubing zroObserver lvolution de la pression en tte de tubing :Si laugmentation de la pression en tte de tubing est rapide rouvrir la vanne et refaire le test.EQUIPEMENTS DE FONDEQUIPEMENTS DE FOND

Spcifications API 14A Selon les spcifications API 14A, la tolrance de fuite des vannes sub surfaces est : 25,5 m3/h pour les puits gaz 0.4 /h pour les puits dhuile.Pour les puits gaz le dbit de fuite est calcul daprs la formule:

Q : dbit de fuite en ft3/hV : volume de tubing au dessus de la vanne en ft3P: augmentation de la pression en psiT: temps de stabilisation de la pression en mnIl est indispensable dgaliser les pressions de part et dautre de la vanne avant de procder louverture ou le changement de celle-ci.La vanne sub-surface est considre comme la dernire ligne de dfense dans le cas de pertes des barrires de surface.Lendommagement des vannes de scurit sub-surface peut tre caus par:la fermeture de la vanne durant les interventions au cble, CTU et snubbingla rotation des quipements dinterventionla descente des outils de diamtre plus grand que son diamtreNOTES EQUIPEMENTS DE FONDVanne de scurit sub-surface hydraulique annulaireLa vanne de scurit sub-surface hydraulique annulaire est une vanne qui offre la possibilit dobturer lintrieur tubing et/ou lannulaire.Le mcanisme de fermeture utilise soit un clapet solidaire au tubing avec un piston commande hydraulique log dans un mandrin poche latrale, soit une chemise coulissante ou un systme popet

EQUIPEMENTS DE FONDPrincipe de fonctionnement de la DHSV annulaire

EQUIPEMENTS DE FOND

Cest un tubing court avec une paisseur plus importante que le tubing de production. Il est plac de part et dautre des lments ayant des diamtres de passage rduits afin dviter les problmes drosion et de turbulence.La longueur du flow coupling dpend principalement du degr dabrasion et drosion du fluide de production ce niveau

Flow coupling (raccords anti-usure)

EQUIPEMENTS DE FONDBlast joint (tube anti-usure)

Plac en face de la zone de production (dans une compltion double ou multiple) pour rsister aux problmes dabrasion dues au jet de fluide a produire;

lpaisseur du blast joint est plus importante que celle du flow-coupling.

Mandrin poche latrale Side pocket mandrelEQUIPEMENTS DE FOND utilis dans les compltions gas lift

permet de mettre en communication le tubing avec lespace annulaire.

a le mme diamtre de passage que celui du tubing de production.

EQUIPEMENTS DE FOND Elle est descendue en position ouverte avec la compltion

Elle est positionne au-dessus du packer de production

Peut tre ouverte soit vers le haut ou vers le bas

Il est souvent ncessaire dgaliser les pressions intrieure et annulaire

Linconvnient de cette vanne est la difficult rencontre durant lopration douverture Vanne de circulation Sliding side door

FermgalisationOuverteVIDEO SSD 1EQUIPEMENTS DE FONDPackers Descendu et ancr dans le tubage au sommet de la couche productrice.

Isole lannulaire de la pression dans le tubing et protge le tubage contre la corrosionLes packers sont classs en trois catgories:

packers rcuprablespackers permanentspackers rcuprables / permanents

EQUIPEMENTS DE FONDPackers rcuprables ancrage mcanique:

Ces packers sont rarement utiliss en production. Par contre, ils sont parfaits pour les garnitures provisoires de stimulation, injection de ciment, tests, du fait qu'ils peuvent tre rancrs immdiatement sans avoir les sortir du puitsCes packers sont ancrs par la mise en compression, traction ou rotation de la garnitureLe dsancrage est trs facile, en gnral en suivant la procdure inverse de celle de l'ancrage .EQUIPEMENTS DE FONDPackers rcuprables ancrage hydraulique

lanc une bille faisant tanchit sur son sige application de la pression dans le tubing, La pression agit sur un piston lintrieur du packer entranant une rampe conique qui ancre les coins et crase les garnitures du packer contre le tubage. pastilles de friction actives hydrauliquement par la pression sous packer lorsqu'elle est suprieure celle de l'annulaire) aide viter que le packer ne glisse vers le haut.EQUIPEMENTS DE FONDPackers rcuprablesAVANTAGES & INCONVNIENTSAVANTAGES :Descendus directement avec le tubingExistent en version double (pour "compltion doubles)Faciles dsancrer et remonterINCONVNIENTS :Plus compliqusDiamtre intrieur plus petit pour un casing donnUne fois dsancrs, doivent tre ressortis et reconditionns avant d'tre rutilissSi coincs, le reforage peut tre difficileEQUIPEMENTS DE FONDPackers permanents

Le packer permanent est considr comme partie intgrale du tubage, son mcanisme dancrage peut tre mcanique, hydraulique ou lectriqueAVANTAGES :De conception simpleTrs fiablesSupportent :des contraintes mcaniques considrablesdes pressions diffrentielles importantesDiamtre intrieur le plus grand pour un casing donnSouplesse au niveau de la liaison tubing-packerPeuvent tre laisss en place durant un workover pour changer l'quipement de production

EQUIPEMENTS DE FONDPackers permanentsINCONVNIENTS :

le packer ne peut tre rcupr en entier

Sous leffet de la temprature du puits, les garnitures du systme dtanchit peuvent se coller dans lalsage poli du packer ce qui peut compliquer le dsancrage du tubing

PackersPose aux tiges d'un packer permanent 1 Chemise centrale1bis Filetage carr gauche 10 Chemise extrieure

EQUIPEMENTS DE FOND1 Chemise centrale1bisFiletage carr gauche2Corps3Filetage fendu rtractable4Piston5Barre de solidarisation6Manchon d'adaptation7charge explosive8 Chambre suprieure9Piston flottant10Chemise extrieure de pose11Cylindre suprieur12Orifice calibr13Goujon de relchement14Mandrin

Pose aux cbles lectriques d'un packer permanentEQUIPEMENTS DE FONDChoix du packerLe choix du type de packer est en fonctionDe la rsistance du packer et de son mcanisme d'ancrage aux efforts mcaniques et hydrauliques dans le puits - Pression diffrentielle accepte, - Compression et traction acceptes la connexion tubing-packer et la liaison cuvelage-packer, - Temprature limite pour les lastomres -,Des procdures de pose et de rcupration ;Des implications et des cots qui en dcoulent pour la compltion initiale et les reprises de puits ;De la rputation du packer et de l'exprience de l'utilisateur.Le diamtre de passage intrieur offert par le packer,La rsistance des lastomres aux fluides,La mtallurgie (problmes de corrosion) .