back off & side track

LES INSTRUMENTATIONS EN FORAGE

----------------------------BACK OFF et SIDE TRACK

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BBBAAACCCKKK OOOFFFFFF eeettt SSSIIIDDDEEE TTTRRRAAACCCKKK

SOMMAIRE

Chapitre 1- Dtermination du point de coincement ... 3

1-1 Mesure d'allongement (extensiomtrie)--------- 3 1.1.1 Mthode ................................................................................................................. 3 1.1.2 Calculs .................................................................................................................... 4

1-2 Le Free point indicator (FPI) --------------------------- 5 1.2.1 Introduction.......................................................................................................... 5 1.2.2 Prparation du FPI.............................................................................................. 6

Chapitre 2- Le Back Off (Dvissage)........................ 12

2-1 Le dvissage l'explosif ---------------------------------12 2.1.1 Composition du "string shot" ........................................................................ 12 2.1.2 Scurit................................................................................................................ 12 2.1.3 Procdures .......................................................................................................... 13

2-2 Le dvissage mcanique ---------------------------------20 2-2-1 Le dvissage mcanique simple ........................................................ 20 2-2-2 Le dvissage mcanique avec une garniture gauche ........ 21 2-2-3 Le dvissage mcanique avec l'outil inverseur de rotation 21

Chapitre 3- Le Side track ......................................... 22

3-1 Gnralits-------------------------------------------------------22

3-2 Slection de la zone de "kick off"-------------------24

3-3 Side track en trou ouvert - Procdures ----------25

3-4 Side track dans un tubage Procdures (cf. fig. 48) 29 3-4-1 Side track travers une section de tubage dtruite.............. 29 3-4-2 Side track dans le tubage avec utilisation du "Whipstock". 36

3-5 Le "whipstock" une alternative en instrumentation dans le dcouvert -----------------------41

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Chapitre 1- Dtermination du point de coincement

Lorsque les essais de dcoincement n'ont donn aucun rsultat, il faut procder au dvissage (back off) de la partie libre de la garniture. Mais pour cela il faut dterminer la position du point de coincement.

Deux mthodes existent pour dterminer le point de coincement : une mthode mcanique par mesure d'allongement (extensiomtrie) de la

garniture coince, donne une connaissance approximative du point de coincement mais permet d'anticiper sur le programme et le matriel ncessaire pour l'intervention aprs dvissage.

Une mesure lectrique appele "Free Point Indicator" qui donne d'excellents rsultats dans les tiges et les tiges lourdes, mais qui reste souvent douteux dans les masses-tiges.

1-1 Mesure d'allongement (extensiomtrie)

1.1.1 Mthode

Les mesures sont faites en traction, le poids lu au Martin Decker devra tre suprieur ce qu'il tait lorsque le coincement s'est produit.

Exercer sur la garniture une traction T1 suprieure au poids avant coincement. Faire une marque sur la garniture.

Exercer sur la garniture une traction supplmentaire de 5 10 kdaN et revenir la traction T1. Faire un autre repre sur la garniture (logiquement, on devrait revenir la mme marque, la diffrence provient des frottements). Prendre comme base de la mesure (L1) le point quidistant des deux marques prcdentes.

Exercer une traction T2 sur la garniture et reprer la position. Exercer une traction supplmentaire (5 10 kdaN) puis revenir la traction

T2. Prendre comme base de la mesure (L2) le point quidistant des deux

marques. L'allongement 8L de la garniture pour une diffrence de traction (T2 T1)

sera donn par la diffrence (L2 L1)

La prcision des mesures est affecte par les frottements, la dviation du puits et les tiges tordues. Nanmoins, bien que peu prcis (dans le meilleur cas, l'erreur est de 5 % 10 % de la longueur libre), les rsultats obtenus par cette mthode simple et rapide permet de connatre immdiatement le point de coincement. Mme si cette information est approximative, elle permet de mieux adapter les manuvres de dcoincement. D'autre par~ elle permet de s'organiser et de prvoir temps le programme et le matriel ncessaire pour l'intervention aprs dvissage. Remarque : Il ne faut pas dpasser la traction maximum que l'on peut appliquer sur la partie la plus faible de la garniture.

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1.1.2 Calculs

L'allongement d'une garniture coince soumise une traction est proportionnel la longueur libre de cette garniture.

Les formules suivantes permettent de dterminer la longueur libre L L = 26.75 x P(dp) x 8L

(T2 T1)avec : 8L: allongement diffrentiel correspondant la variation de traction (T2 T1)

exprim en cm, 8L = (L2 - L1)

Avec : L2 : allongement produit par la traction T2 exprim en cm, L1 : allongement produit par la traction T1 exprim en cm

P(dp) : masse linaire des tiges (corps + tool joints) exprime en kg/m L : longueur de tiges libres exprime en m, (T2 T1) variation de traction applique sur la garniture exprime en kdaN.

Exemples de calcul

1er exemple : Cas d'une garniture constitue d'un seul grade de tiges

La garniture est compose de 2 500 m. de tiges 5" - grade E - 19.5 lb/ft - classe S et de 200 m de masses-tiges 6" 1/2. L'longation produite par une variation de traction de 15 kdaN est de 40 cm.

La longueur L de tiges libres donne par la formule est: L = 26.75 x 31.06 x 40

15 L = 2215 m

2e exemple : Cas d'une garniture mixte

La garniture est compose de 2 500 m de tiges 5" - grade E - 19.5 lb/ft, de 1000 m de tiges 3" 1/2 - grade E -13.30 lb/ft et de 180 m de masse-tiges 4" 3/4. Toutes les tiges sont de classe S. La masse linaire des tiges 5" est 31.06 kg/m. et de 20.76 kg/m pour les 3 1/2. Pour une variation de traction de 10 kdaN, on obtient une longation de 40 cm.

L'longation 8L produite sur les tiges 5" avec une variation de traction de 10 kdaN est :

8L = 2500 x 1026.75 x 31.06

8L = 30 cm

Or nous avons un allongement de 40 cm : le point de coincement se trouve donc dans les tiges 3 1/2. L'longation des tiges 3 1/2 est (40 - 30) = 10 cm. La longueur L libre de tiges 3 1/2 est donc : L =26.75 x 20.76 x 10

10 L = 554 m Le point de coincement est environ : 2500 + 554 = 3054 m

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1-2 Le Free point indicator (FPI)

1.2.1 Introduction

L'outil mesure l'allongement et la torsion de la garniture de forage coince soumise une traction et un couple appliqus en surface. Le point de coincement est localis l'endroit o, la fois, la traction et le couple ne sont plus transmis. Un capteur permet de mesurer quel pourcentage de tension et ou de torsion applique en surface est transmis au fond. Le capteur est descendu dans les tiges entre deux ressorts (ou entre un ressort et un ancrage mcanique voir schmas suivants). Ces ressorts sont assez puissants pour ancrer le capteur dans les tiges lorsque celui-ci est immobile. Il peut alors mesurer les contraintes de traction et de torsion que lon applique au train de tiges. En fait ce capteur est une simple jauge de contrainte dont on mesure la variation de rsistance lectrique quand elle sallonge. Le slip joint ou le joint rotule spare mcaniquement le capteur du cble. Si les tiges sont coinces, les efforts de traction et ou de torsion ne sont pas transmis et on ne mesure alors aucune variation de rsistance la jauge. Il faut toutefois la descente faire une mesure dans la partie de la garniture libre.

Free-point descendu entre deux ressorts

Free-point descendu entreun ressort et un ancrage mcanique

Barres de charge

C C L

Slip -joint

Joint rotule

Ressort centraliseur

Ancreur mcanique Appareil de mesure, senseur Ressort centraliseur

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1.2.2 Prparation du FPI

1) Col de cygne:

L'utilisation d'un col de cygne quip d'un bouchon 3" est recommand. En oprant ainsi avec le "FPI", on est davantage en scurit si une venue se dclenche par les tiges. Si le col de cygne n'est pas muni d'un bouchon, il faut alors dmonter le col de cygne (seules les ttes dinjection rcentes sont quips dun bouchon de 3 ).

2) Coupe cble :

Il est recommand de possder une cisaille hydraulique pour couper le cble. En cas de venue, cette cisaille permettra de couper le cble, et permettra par la suite de fermer la vanne suprieure de la tige dentranement (upper kelly cock) puis de rinstaller le bouchon ou le col de cygne.

3) Communication entre la cabine de surveillance gologique (mud logging) et le plancher :

Il est conseill d'utiliser une liaison par Interphone entre le chef de poste et le chef de cabine mud logging.

4) Principe de fonctionnement du "Free Point Indicateur" (F.P.I )

Il est compos d'un capteur qui permet de mesurer quel pourcentage de tension ou torsion appliques en surface est transmis au fond ( dessin page ).

Les connections des tiges sont repres l'aide d'un CCL.

Le capteur est descendu dans les tiges entre deux ressorts. Ils sont assez puissants pour ancrer le capteur dans les tiges quand il est maintenu immobile. Il peut alors mesurer les contraintes de traction ou de torsion que l'on applique au train de sonde.

Ce capteur est une simple jauge de contrainte dont on mesure la variation de rsistance lectrique quand elle s'allonge. Le slip joint au-dessus spare le capteur du cble. La calibrage du F.P.I se fait dans les tiges de forage proches de la surface. Si les tiges de forage ou masse tiges au-dessus du FPI sont coinces, les efforts de traction / torsion ne sont pas transmis jusqu'au niveau du FPI. On nobtient donc pas d'indication en surface.

Le capteur s'talonne en ajustant la lecture de l'appareil de surface zro quand le capteur est au repos et 100 divisions lorsqu'il est compltement ouvert. Le capteur est extrmement sensible : 100 divisions correspondent seulement 0.032 pouces (0.80 mm) de dplacement axial ou 1.6 de dplacement angulaire entre les deux dispositifs d'ancrage.

La correspondance entre la traction et le couple de torsion appliqus en surface et les lectures de la jauge en divisions dans le cas d'une transmission parfaite des contraintes est donne selon les caractristiques des tiges et des masses-tiges par des abaques.

5) Dispositif d'installation :

Installer les poulies de "wireline". Une poulie de renvoi est situe sur le plancher, l'autre suspendue au mt l'aide d'une lingue.

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A titre indicatif ne pas oublier que : - le poids nominal du cble lectrique dans l'air est d'environ 0,5 kg/m. La charge de rupture de ce cble est de 7700 kg.

- Le point faible au-dessus de l'outil est gnralement tar 3300 kg.

Tenant compte de ces remarques, le Superviseur de forage devra s'assurer que le point d'attache de la poulie suspendue au mt doit, avec une marge de scurit, rsister 20 tonnes.

Dispositif d'installation des poulies "wire line"

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6) Mesures d'extensiomtrie

- Il faut tout dabord calibrer le F.P.I dans les tiges de forage proximit de la surface.

- A chaque mesure, lors de la mise en tension, on ne devra jamais dpasser 80% de la capacit des tiges de forage en tension et en torsion.

- A chaque point de mesure, les mesures d'allongement et de torsion sont effectues l'une aprs l'autre partir des conditions de dpart suivantes : - couple nul, - traction applique correspondant au poids des tiges dans la boue depuis la

surface jusqu'au point de mesure. - Tant que la garniture est libre en translation et en torsion, les mesures seront

rptes autant de fois que ncessaire, diffrents intervalles espaces dcroissants.

- L'intervalle de mesure sera diminu ds que la garniture est partiellement "gele" en translation / torsion, jusqu' ce que le point "gel" soit finalement dtermin.

- En principe, le point de dvissage sera choisi la premire connexion immdiatement situe au dessus du point gel (exemples pages , ..,. et .).

- Cependant, en fonction des conditions du puits ou de repchage, le point de dvissage pourra tre choisi plus haut.

- Cette connexion devra obligatoirement tre libre 100% en translation et torsion (au mieux > 80%).

- Calculer ce point, la valeur du poids de la garniture. Plusieurs thories s'affrontent, une bonne approximation consiste choisir le poids dans l'air de la garniture entre la surface et le joint dvisser.

- Ajouter ce poids celui du moufle. C'est cette valeur qui sera reprise plus tard pour le dvissage.

7) Rsultats

Trois cas peuvent se prsenter: Puits vertical et coincement mcanique trs localis (par exemple au niveau

d'un stabilisateur) : les deux mesures s'annulent au mme point avec une rapide dcroissance de la transmission (figure A).

Collage par pression diffrentielle ou coincement sur une importante longueur (boulement par exemple) : la diminution progressive de la transmission de l'allongement axial et du couple est caractristique de ces types de coincement (figure B).

Puits dvis et dog legs : le couple se transmet mieux que la traction et dpend de la traction applique aux tiges ; le point de dvissage sera choisi en fonction des mesures de la torsion, uniquement une fois que la traction optimum sera applique (figure C).

Remarque: Ces mesures donnent d'excellents rsultats dans les tiges et les tiges lourdes. Il n'en va pas de mme dans les masse-tiges o les rsultats sont souvent douteux.

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Exemple A : F P I sur un puits vertical (Coincement parfaitement localis)

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Exemple B : F P I sur un puits vertical (Coincement par pression diffrentielle ou coincement sur une importante longueur)

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Exemple C : F P I sur un puits dvi (Coincement au niveau des tiges)

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Chapitre 2- Le Back Off (Dvissage)

Il existe deux mthodes pour dvisser une garniture coince : - le dvissage l'explosif - le dvissage mcanique

2-1 Le dvissage l'explosif Il consiste dvisser un train de sonde coinc dans un puits l'aide d'une charge explosive que l'on fait dtonner hauteur du filetage d'un joint. Le dvissage du joint choisi est favoris par les vibrations provoques par l'explosion dclenche au niveau de ce joint. L'explosif est descendu au bout d'un cble conducteur qui permet ensuite de dclencher lectriquement la mise feu partir de la surface. Le back-off est ralis grce un assemblage appel "string shot". Il est prcis et garant d'un bon succs pour l'opration. Le back off est une opration dlicate et dangereuse.

Auparavant il faut Dterminer le point neutre au Free Point Indicator (FPI),

Le back off doit tre ralis le plus rapidement possible aprs les mesures d'extensiomtrie (FPI). Il est aujourd'hui possible de faire les deux en une seule descente.

2.1.1 Composition du "string shot"

Il est constitu de bas en haut:

d'une barre mtallique d'un mtre environ servant de support au dtonateur et aux cordons d'explosif,

d'une barre de charge qui facilite la descente,

d'un casing collar locator (CCL) qui permet de positionner exactement la charge au droit du joint dvisser

2.1.2 Scurit. Si l'appareil est quip d'une tte d'injection motorise (top drive)

Le couple droite pour rebloquer la garniture et le couple gauche pour le dvissage seront appliqus par la tte d'injection motorise.

Il est recommand d'liminer les tiges en excs pour avoir la tte d'injection le plus prs possible du plancher, faciliter le dmontage du col de cygne et l'introduction du string shot.

Si l'appareil n'est pas quip d'une tte d'injection motorise

L'utilisation de la tige d'entranement est obligatoire

Il est conseill dutiliser la tige dentranement pour pouvoir transmettre le couple la garniture par lintermdiaire de la table de rotation.

Sans la tige d'entranement, l'utilisation des cales et des cls de forage est ncessaire pour maintenir le couple en surface, mais cette mthode est trs dangereuse et comporte de gros risques pour l'quipe de plancher.

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Si la tige d'entranement n'est pas visse ou si les carrs d'entranement ne sont pas engags, il est conseill de dvisser puis d'enlever le dernier joint pour pouvoir introduire la tige d'entranement. Pour cela, il est recommand de suivre les mthodes suivantes :

Remarque : Si une crpine a t intgre en tte des tiges pendant le forage, il faut la retirer aprs le dvissage de la tige d'entranement. Si le tool joint est situ entre les mchoires des BOP et la surface :

- actionner la fermeture sur tiges en mettant le maximum de pression derrire les mchoires,

- dvisser et enlever la tige de surface, - visser la tige d'entranement, - rcuprer la tension et ouvrir la fermeture sur tiges.

Si le tool joint se trouve au niveau des mchoires des BOP : - poser une partie du poids de la garniture, garder 20 tonnes pour poser sur les

cales et attacher les poignes ensembles, - appliquer du couple gauche avec les cales et poursuivre si ncessaire avec

les cls de forage (il faut du poids sur les cales pour appliquer le torque). Attention le dvissage peut se produire quelques longueurs de la surface,

- dvisser et enlever la tige de surface, le cas chant ajuster avec une tige courte,

- visser la tige d'entranement, et bloquer au torque maximum possible. - rcuprer la tension.

2.1.3 Procdures

1) Prparation au dvissage, prcaution :

Pour augmenter les chances de russite il faut tenter de dvisser sur une longueur.

En gnral, 1 2 joints au-dessus du point de coincement. S'il s'agit de masses-tiges, on choisira de prfrence un joint de "longueur"

qui est dviss chaque manuvre.

viter tout dvissage au niveau d'une coulisse ou d'une rduction.

2) Blocage de la garniture droite :

Avant le dvissage, il faut systmatiquement rebloquer droite l'ensemble de la garniture de faon homogne. Le couple maximum que l'on peut appliquer droite est le couple de serrage de la connexion la plus faible de la partie libre de la garniture.

Le tableau ci dessous permet de dterminer le nombre de tours droite appliquer. Ce tableau indique le nombre de tours maximal de torsion pouvant tre donn 1000 m de tiges neuves soumises une traction dtermine. (voir formulaire du foreur section K)

Pour des tiges de classe premium, prendre 80% de ces valeurs. Pour des classe II, prendre 70% de ces valeurs.

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Nombre de tours de torsion par 1000m de tiges Traction (tonnes)

0 20 50 70 100 120 150 170 200

Diamtre, poids et grade

3"1/2 -13,3# E 12,75 12,50 11,75 10,25

3"1/2 -13,3 # X 16 15,75 15,25 14,25 12 10 2

3"1/2 -13,3 # G 17,75 17,25 16,75 16,25 14,25 12 8

3"1/2 -13,3 # S 22,75 22,50 22 21,50 20,25 18,75 16,50 14,50 9

5" - 19,5 # E

8,75 8,75 8,50 8 7,25 6,50 4,50 2

5" - 19,5 # X

11,25 11,25 11 10,75 10 9,50 8,25 7,25 4,25

5" - 19,5 # G

12,50 12,25 12 11,75 11,25 11 10,25 9

5" - 19,5 # S

16 15,75 15,5 15,5 15,25 14,75 13,50 12,25

Il est recommand de vrifier physiquement avec l'indicateur de couple de la table de rotation ou avec le tensiomtre des cls que le nombre de tours appliqu ne produit pas un couple suprieur la valeur maximale que peut supporter la garniture. Lorsque les frottements dans le puits sont importants, il ne faut pas hsiter mettre la garniture en compression (en gnral, le couple se transmet mieux en compression qu'en traction dans les puits dvis). Le reblocage de la garniture doit tre effectu avant la descente du string shot. Se rappeler que la tige et les carrs d'entranement doivent tre engags au niveau de la table de rotation.

Pour rebloquer correctement au couple la partie libre, il est recommand : Ajuster le poids de la garniture correspondant au point dvisser de faon

obtenir le point neutre au niveau de la connexion dvisser. Scuriser les carrs d'entranement avec la table de rotation (impratif) Appliquer lentement le nombre de tours droite en contrlant le couple

appliqu avec l'enregistreur de couple et noter le nombre de tours donns (1 ). Verrouiller la table.

Huiler ou graisser le passage de la tige d'entranement dans les carrs. Descendre lentement le poids jusqu' 15 tonnes. Remettre en tension au point neutre plus 5 10 tonnes.

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Afin de bien transmettre le couple dans la garniture, rpter ces deux derniers points plusieurs fois (au moins pendant une trentaine de minutes) et en manuvrant la garniture trs lentement. Se positionner au point neutre, relcher le couple droite et compter le nombre de tours de la table ( 2 ). La diffrence ( 1 ) moins ( 2 ) sera le nombre de tours gards par la garniture. Cette opration de reblocage de la garniture doit se prolonger jusqu ce que : ( 1 ) moins ( 2 ) = zro , cest dire jusqu' ce que la garniture ne prenne plus de tours droite. Le temps moyen de travail de la garniture pour transmettre le couple est de 30 minutes pour 1000 mtres.

3) Transmission du couple gauche :

Pour dvisser au niveau des masses-tiges, le couple appliqu gauche sera en gnral de l'ordre de 70 % du couple de reblocage. Pour les tiges, il sera de 50 %.

Il est important de transmettre correctement ce couple au point de dvissage, c'est un facteur primordial qui limite les risques de dvissage intempestifs en d'autres points de la garniture. D'autre part, un couple bien transmis permet de dvisser avec une torsion plus faible en surface.

Il faut faire attention aux tool joints qui ont t survisss, ils tiennent trs mal le couple gauche. Si c'est le cas, ou si le couple est trs difficile transmettre (frottements), le back-off peut tre remplac par une coupe l'explosif. Rappel : la tige et les carrs d'entranement sont toujours engags au niveau de la table de rotation.

Procdure :

Retirer le bouchon 3" du col de cygne ou dmonter le col de cygne. Descendre la charge d'explosif 200 300 m dans la garniture Ajuster la tension la valeur qui a t calcule lors de la localisation du point

neutre avec le "FPI". Appliquer lentement, gauche, le nombre de tours calcul (80% du nombre

de tours droite). Verrouiller la table. Transmettre le couple en manuvrant la garniture plusieurs fois en

translation. Il faut oprer comme prcdemment pour le blocage de la garniture, soit : manuvrer la garniture entre 15 tonnes et le point neutre + 5 10 tonnes, et ceci plusieurs fois comme cit ci-dessus en (2).

Relcher la torsion et la tension, descendre la charge la profondeur prvue pour le tir

Remettre la tension et la torsion, verrouiller la table et procder au tir en maintenant ces deux valeurs.

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4 ) Dtermination de la tension appliquer pour le dvissage :

La dtermination de la tension appliquer en surface est dlicate ; elle rsulte de la rpartition des contraintes axiales au sein de la garniture. La tension T exprime en kdaN appliquer en tte de la garniture en tenant compte de la pression hydrostatique s'exerant sur la section d'tanchit du joint dvisser est donne par la formule suivante :

T = P + (Ph x S) / 1000 Avec :

T : traction appliquer sur la garniture exprime en kdaN, P : poids dans la boue de la garniture libre exprim en kdaN, Ph : pression hydrostatique rgnant au droit du joint dbloquer exprime en bar, S : section d'tanchit au droit du joint dbloquer exprime en cm2.

La valeur de S est donne dans le formulaire du foreur.

Dans la pratique, la valeur donne par cette formule n'est pas souvent prise en compte.

Certains prennent une traction gale au poids dans l'air de la partie libre de la garniture, d'autres prennent le poids dans la boue augment de la valeur des frottements, d'autres encore prennent le poids dans la boue major de quelques kdaN (2 3 kdaN) ou de 10 %. Il est important d'tre le plus proche possible du point neutre au droit de la connexion dvisser.

Cependant, il ne faut pas appliquer une traction trop importante au niveau du joint dvisser car la russite du back off peut tre compromise pour les raisons suivantes :

la tension applique s'ajoute celle due l'explosion qui est dj considrable,

le dvissage en tension provoque souvent le grippage des filets. On constate parfois une vritable soudure des filets et il devient impossible de terminer le dvissage.

Dans les puits prsentant des frottements levs, il peut tre ncessaire de mettre le joint en compression pour raliser le back-off.

5 ) Prparation des charges explosives :

Les explosifs utiliss pour le dvissage sont du type RDX Primacord dun poids de 80 grammes au pied par cordon.

Sclhumberger un tableau dutilisation, tableau qui va dun maximum un minimum et qui offre une certaine latitude. La prparation des cordons sur le support doit galement suivre une procdure afin de ne pas dpasser le diamtre intrieur de la garniture dans laquelle il doit tre descendu.

Les primacords sont toujours descendus en tandem avec le C C L.

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Prparation des primacord suivant le nombre de cordons

Ce diamtre doit passer dans toutes les garnitures

Nombre de primacord recommand par Schlumberger

Le nombre de cordons est choisi en fonction du joint dvisser (voir tableau ci-dessous).

Nombre de cordons (Le tableau est donn titre indicatif, pour des cordons de 80 g/ft.)

Profondeur depuis la surface 0 1000m

1000 2000m

2000 3000

m

3000 4000m

4000 5000m

Elments Diamtres Tiges de forage 2" 3/8 2" 7/8 1 2 2/3 3/4 4/6

Tiges de forage 3" 1/2 4" 2 3 3/4 4/6 5/8

Masse tiges 4" 6" 9/16 2 3/4 4/6 5/9 6/12 Tiges de forage

3" 1/2 4" 2/4 2/5 3/7 3/8 4/9

Tiges de forage

4" 1/8 5" 1/2 2/4 3/6 4/8 4/10 5/12

Masse tiges 5" 3/4 7" 3/6 4/8 5/10 6/12 7/15 Masse tiges 7" 1/4 12" 4/6 5/9 6/12 7/15 8/18

Pour les valeurs indiques, la plus faible correspond une boue de densit 1,20 et la plus haute correspond une boue lourde de densit 2,00.

Le contrle de la cte de dvissage se fait avec le CCL, celui- ci tant toujours descendu en tandem avec les explosifs.

Bien vrifier que le diamtre extrieur des charges passe bien dans le diamtre intrieur le plus petit.

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Note :

Si les explosifs sont mis en place avant dappliquer la torsion gauche, il ne faut pas les descendre au niveau de la cote dvisser, mais les laisser 200/300 mtres de la surface.

En effet durant la mise sous torsion gauche il peut y avoir un dvissage intempestif et un risque de coincer le cble de wire-line avec les explosifs non tirs.

La radio doit toujours tre arrte durant ces oprations.

5 ) Procder au tir :

Ds que le tir a eu lieu : - Observer les indices sur le plancher (indication de poids, choc au niveau de la

garniture en surface). - Remonter l'outil Back Off sur 200 300 mtres (impratif).

Si les indices de dvissage sont positifs (il ny a plus de torque la table lorsquon relche le couple rsiduel gauche) :

Tourner 3 4 tours gauche pour tre certain davoir compltement dviss le filetage.

Dgager la tige d'entranement et les carrs, contrler le poids de la garniture l'indicateur.

Poser la garniture sur cales plus le poids de la tige carr pour dgager le crochet et permettre la remonte de l'outil Back Off sans que le cble ne frotte sur le crochet.

Remonter l'outil de Back Off (si un rservoir a t for, afin d'viter un pistonnage, remonter lentement l'outil B.O).

Lorsque l'outil Back Off a t enlev, remonter la partie de la garniture libre en prenant soin de ne pas tourner la table. Rebloquer les joints ventuellement dvisss.

Si les indices de dvissage ne sont pas vidents (il y a toujours du torque lorsquon relche le couple rsiduel gauche) :

Relcher le couple gauche en comptant les tours de table.

Remonter l'outil Back Off.

Si le nombre de tours gauche est infrieur celui qui a t transmis, il peut y avoir un dbut de dvissage. Dans ce cas continuer jusqu'au dvissage complet de la connexion (garniture au point neutre, tourner 4 5 tours gauche).

Dgager alors la tige d'entranement et contrler le poids de la garniture.

Remonter la garniture au jour en prenant soin de ne pas tourner la table.

Si les indices de dvissage sont ngatifs :

Remonter l'outil Back Off et le contrler. Recommencer l'opration mais il faut optimiser le nombre de cordons et

insister davantage pour transmettre le couple gauche au niveau du filetage dvisser.

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6 ) Rgles de scurit

Couper la radio pendant la connexion des dtonateurs et des cordons d'explosifs en surface, et pendant toute lopration descente, tir et remonte .

La radio ne doit tre mise en service que lorsque la charge est de retour en surface et aprs vrification que toute les charges ont t tires.

7) Note : Points dlicats dans ces oprations :

- Si l on est oblig denlever une tige, il faut ajuster correctement la garniture afin davoir le maximum de tige carre engag dans le carr dentranement.

- Aprs le tir des explosifs, il faut remonter la charge de 200 300 mtres. En effet si il y a amorce de dvissage au dessus de la charge, on risque de coincer le cble si lon termine le dvissage avant de remonter le cble.

- Si il y a frottement du cble sur le col de cygne, il faut soit aprs dvissage poser sur cales pour permettre au cble de ne pas frotter et de ne pas s'abmer, soit relcher une partie du poids de la garniture dans le trou et poser le poids de la tige carre sur le collier Bash-ross.

- A partir du moment ou lon connecte les explosifs et jusqu leur remont en surface la radio doit tre dconnecte.

- Il faut tre trs patient pour transmettre les couples droite et par la suite gauche, et manuvrer la garniture trs lentement et sans coups. Il faut durant ces oprations attacher les carrs dentranement, en effet pendant les manuvres de garniture sous couple droite ou gauche les carrs dentranement peuvent se dsengager et lon peut dvisser mcaniquement.

- Il ne pas oublier galement de bien graisser la tige d'entranement sur son passage dans les carrs. Pendant ces oprations minimiser le nombre de personnel sur le plancher.

8 ) Back-off en trou dvi

Les dvissages l'explosif sont parfaitement possibles condition de respecter quelques rgles :

Manuvrer beaucoup plus longuement pour transmettre le couple et la tension.

Lors de la dtermination du point de coincement, reprer la meilleure faon de transmettre le couple ; en principe le couple se transmet beaucoup mieux en compression.

Ne pas hsiter mettre le joint dvisser en compression mme importante (20 30 kdaN) pour rebloquer droite et au moment du tir.

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2-2 Le dvissage mcanique Lorsqu'il n'est pas possible de raliser un back-off (garniture bouche, etc.), la garniture peut tre dvisse mcaniquement. Il existe plusieurs faons de dvisser, ce sont

Dvissage mcanique simple, Dvissage mcanique avec une garniture gauche, Dvissage mcanique avec inverseur de rotation.

2-2-1 Le dvissage mcanique simple Il s'agit de dvisser en soumettant la garniture coince un couple gauche. Cette opration est trs dlicate car, sans l'aide d'explosif, le point de dvissage est incertain. D'autre part, elle ncessite l'application d'un couple gauche important, il doit tre suprieur au couple de blocage droite contrairement au back off. Cela se traduit frquemment par des dvissages intempestifs et simultans diffrents points du train de sonde. Au mieux, on peut esprer dvisser dans une zone voisine du joint choisi.

Malgr ces inconvnients, cette technique est parfois utilise pour enlever ou mettre la tige carre, pour avoir un tool-joint accessible la table ou pour liminer des tiges bouches.

Sans tige dentranement :

Cette mthode est peu prcise et alatoire et le risque de dvisser plusieurs endroits est important. Elle est parfois ncessaire si la position du tool-joint des tiges se situe au niveau la tte de puits. Il faut dvisser le plus prs possible de la surface et si possible dans le tubage pour faciliter le revissage par la suite.

Cette mthode est fortement dconseille et ne peut tre applique que sur drogation.

Procdure :

poser une partie du poids de la garniture coince, garder 20 tonnes pour poser sur les cales et attacher leurs poignes ensembles,

appliquer du couple gauche avec les cales et poursuivre si ncessaire avec les cls de forage, il faut du poids sur les cales pour appliquer le torque. Attention le dvissage peut se produire quelques longueurs de la surface.

dvisser et enlever la tige de surface, (le cas chant ajuster avec une tige courte),

visser la tige d'entranement et bloquer au torque maximum possible, rcuprer la tension et procder au blocage de la garniture droite.

Avec tige dentranement :

Comme prcdemment elle est fortement dconseille et ne peut tre applique que sur drogation.

Procdure :

Il faut procder tout dabord au blocage de la garniture droite comme mentionn dans la mthode l'explosif.

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Ensuite appliquer le couple gauche comme mentionn dans la mthode l'explosif, mais le couple appliquer gauche devra tre suprieur au couple appliqu droite.

Dans ce cas on bloque la garniture 60 % de la valeur tolre droite et on applique 80 % du torque gauche, que lon amne par la suite au fond.

Cette mthode peu de chance de dvisser lendroit dsir, elle est fortement dconseille.

2-2-2 Le dvissage mcanique avec une garniture gauche C'est de loin la meilleure technique, parfois la seule efficace, mais les trains gauche sont peu rpandus.

Pour tre parfaitement exploit, le train de tiges gauche doit tre complt par une tige d'entranement gauche* ainsi que quelques outils d'instrumentation gauche.

Il est recommand d'avoir :

un taraud de repchage (pin tap) gauche avec un diamtre intrieur maximum (pour permettre le passage du string shot),

une cloche et un taraud gauche, un overshot Bowen FS gauche, un joint de scurit gauche, une coulisse gauche.

Les outils les plus importants sont l'overshot, la coulisse, le joint de scurit et le pin tap, le taraud et la cloche n'tant utiliss que pour raccorder des ttes abmes et / ou bouches, difficilement repchable.

Attention aux rflexes conditionns par les trains de tiges droite.

2-2-3 Le dvissage mcanique avec l'outil inverseur de rotation Cet quipement permet de transformer une rotation droite en rotation gauche. Prolong par un train de tiges gauche et un taraud gauche, il permet de rcuprer un poisson par dvissages successifs.

Voir Module M2 "Les intrumentations en forage" chapitre 5-11

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Chapitre 3- Le Side track

3-1 Gnralits Le but du side-track est dabandonner une partie du puits difficilement rcuprable en procdant une dviation permettant de quitter laxe du puits initial et par la suite de reprendre paralllement la partie abandonne. Le side track concerne aussi bien les puits verticaux que dvis.

Dcision :

Dans certains cas, lorsque le poisson ne peut plus tre rcupr par une procdure simple telle que le repchage par overshot, et quil semble ncessaire denvisager une opration de surforage, le dcideur peut se demander sil ne serait pas plus conomique dabandonner le poisson et de procder un side track.

Si les cots des matriels et de la partie fore abandonner sont relativement faciles estimer, il est par contre plus dlicat dans le cas ou lon poursuit linstrumentation avec pour objectif le repchage dfinitif du poisson, dvaluer la dure requise pour ces oprations.

La dcision de poursuivre ou non les oprations de repchage est donc ncessairement subjective. Une procdure rigoureuse danalyse des cots peut permettre cependant dclairer utilement le dcideur.

Le prix de revient dune opration de side track dpend des cots suivants (voir chapitre 3-1-1) :

( A ) le cot du poisson abandonner

( B ) le cot de la dviation, cet item peut tre estim partir des cots journaliers de location de lappareil et des compagnies de service impliques dans le side-track. Ce cot sera difficile valuer, il comprend :

1. le cot de la mise en place du bouchon de ciment, cet item comprend le cot des oprations pralables ventuelles de mesure de diamtre et / ou de dviation et dazimut, le cot du ciment et de la prparation, de la mise en place puis du test du bouchon,

2. le cot de la dviation en temps et en matriel (cas du wipstock) 3. le cot du forage de la nouvelle section du puits pour revenir la cote

abandonne. Pour estimer ces cots, la question est : combien de temps va durer lopration pour revenir la cote perdue ? Pour ( 3 ) on prendra comme rfrence le temps de forage (nombre de jours) de la partie prcdemment fore X par le cot journalier appareil. Pour ( 1 ) et ( 2 ) il est facile de faire un planning et une estimation.

( C ) Le cot des jours passes instrumenter, ce cot sera difficile dfinir, mais lapplication de la formule ci-dessous peut permettre de prendre la dcision.

( D ) Le cot des compagnies de service impliques dans l instrumentation

( E ) Le cot de la rparation des quipements repchs dans le puits, E peut tre gal A.

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De plus en plus souvent, la dcision dabandonner le poisson aprs deux ou trois essais de repchage infructueux par les mthodes classiques, parat la plus conomique (dans ltude propose, la probabilit de rcuprer le poisson aprs 3 jours dessais infructueux nest plus que de 2,6 %). Voir tableau ci-aprs.

Il nexiste pas de rgle simple et unique, seule une tude srieuse des cots pourra guider le personnel responsable dans sa dcision en appliquant la formule ci-dessous

Paramtres de dcision ( cot ) .

Tant que et si A+B > C+D+E linstrumentation est conseille et ou peut se poursuivre

Si A+B = C+D+E linstrumentation est dconseille

Si A+B < C+D+E linstrumentation doit cesser immdiatement

Ce tableau est trs simple interprter, il suffit de connatre les valeurs du matriel perdu dans le puits (= A,) ainsi que le cot journalier de lappareil ( cot de lappareil environn). Lestimation du cot du side track (= B) tant facile car lon peut estimer le temps pass pour forer de la cte side track la cote perdue. Le seul cot difficile valuer sera le cot C soit le nombre de jours passs instrumenter, il faut prendre une valeur moyenne.

Probabilit du succs dune instrumentation dans le temps (rappel)

Jour N

Le jour suivant en %

Poisson rcupr en %

Poisson abandonn

en %

Appareil poursuivant le jour suivant en

%

Possibilits de russite le jour

suivant

1 53,8 0 46,3 1 sur 5,7

2 8 % 61,8 0,2 38 1 sur 12,3

3 3,1 % 64,9 1,9 33,2 1 sur 12,3

4 2,6 % 67,5 3,2 29,3 1 sur 13,5

5 2,1 % 69,6 4,3 26,1 1 sur 15,3

6 1,7 % 71,3 5,5 23,2 1 sur 23,2

7 1 % 72,3 7,3 20,4 1 sur 34

8 0,6 % 72,9 9,1 18 1 sur 36

9 0,5 % 73,4 10,8 15,8 1 sur 53

10 0,3 % 73,7 12,4 13,9 1 sur 70

Ce tableau de statistiques montre que les chances de russite baissent trs vite dun jour lautre. Aprs le cinquime jour elles passent 1 sur 15 et on constate que seulement 2,1 % des poissons sont rcuprs au jour 5.

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Le critre temps doit tre srieusement considr, il rentre dans le paramtre cot appel ( C ) et il est en dfinitive le plus difficile estimer, nous rpterons la recommandation suivante :

Dans une instrumentation : Ne soyez pas optimiste

Rare sont les instrumentations se droulant comme prvues

Note : Avant de dbuter un side track, quel quil soit, il faut sassurer que la garniture est en parfait tat et ne ncessite pas une inspection, surtout si ce side track fait suite une instrumentation de repchage .

Un side-track est dfini dans le temps, de la faon suivante :

Dbut du side-track

Gerbage de l'extension tiges ou tubing pour la mise en place du bouchon de ciment sur le poisson ou pour abandonner une partie du dcouvert. Eventuellement descente du caliper pour valuer le profil et le volume du puits, ou descente du C B L pour valuer la qualit du ciment derrire le tubage. Ou :

Gerbage de l'outil de side track, (soit casing cutter, section mill, bridge plug ou Whipstock) dans le cas d'un side track en tubage n'imposant pas la prsence d'un bouchon de ciment.

Fin du side-track

Retour la profondeur atteinte dans le puits prcdent.

3-2 Slection de la zone de "kick off" Ds la prise de dcision de side-track il est ncessaire de rechercher la zone o la formation prsente les caractristiques les plus aptes permettre un side-track. Cette opration se fait en analysant les avancements rencontrs dans le puits prcdent. La formation idale est une formation consolide associe une vitesse de pntration leve et un trou calibr.

Dans tous les cas, il faut viter de dbuter le side-track dans des argiles en raison des risques de cavage en dbut de dviation. Les distances minimum prises en compte pour la ralisation d'un side-track sont gnralement bases sur une variation d'angle de l'ordre de 1/10 m.

De ce fait on prendra comme hauteur verticale minimum ncessaire sa ralisation :

Phase 6 " = 12 mtres + 50% scurit = 18 mtres Phase 8 1/2" = 12 mtres + 50% scurit = 18 mtres Phase 12 1/4" = 17 mtres + 50% scurit = 25 mtres Phase 17 1/2" = 25 mtres + 50% scurit = 37 mtres

En conditions extrmes les 50% de scurit peuvent tre supprimes.

Dans le cas d'un side track au dessus d'un poisson abandonn, la pratique recommande une distance supplmentaire permettant d'viter toute collision avec le top du poisson, ceci afin de passer ce niveau une distance minimum de l'ordre de 2 3 mtres.

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3-3 Side track en trou ouvert - Procdures a) Descendre l'extension de tiges ou de tubings la cte de mise en place du

bouchon de ciment.

b) Mettre en place le bouchon de ciment (cf. figure 45) de faon couvrir un minimum de15 m au dessus de la cte choisie pour le dbut du side-track. La formulation de ce ciment doit tre telle qu'elle permette d'obtenir un ciment trs dur en 24 heures.

c) Pendant l'attente schage ciment (de l'ordre de 24 heures, voir figure 1), descendre un outil et araser le top du ciment jusqu' 9 m de la cte thorique de dbut de side-track. Nettoyer le trou et tester la duret du ciment en appliquant sur le bouchon 1,5 tonne/ pouce (diamtre outil) sans rotation mais avec un maximum de dbit. Si aucune pntration n'est observe dans de telles conditions le ciment sera considr comme suffisamment dur, dans le cas contraire attendre 1 2 heures et refaire le test. Demander au "dviateur" d'tre prsent au moment du reforage. Lorsque le test est concluant, reforer le ciment jusqu' la cte prvue pour le side track (tenir galement compte des chantillons pris pendant la fabrication).

d) Circuler et prendre une mesure de dviation (Single shot ncessaire). Attention : si l'on doit faire un side track orient il est indispensable d'avoir gerb suffisamment de masses tiges amagntiques dans la garniture descendue.

e) Descendre la garniture de side-track ( voir Fig 46 ). Le raccord coud sera choisi de faon obtenir une monte en angle de l'ordre de1/10 m et de ne pas dpasser cette valeur afin d'viter les problmes ventuels d 'accrochages ultrieurs dans cette partie. Le raccord coud sera choisi entre 1.5 et 2 en fonction du diamtre de side-track utilis. Le raccord coud ou Bent-housing est utilisable mais non recommand, tout simplement parce que la monte en angle nest pas assez importante dans la plus part des cas dutilisation.

f) Descendre les derniers 9 mtres en circulation lente et ajuster la longueur de la garniture de faon avoir, outil pos au fond, une longueur complte de tige carre au dessus de la table de rotation. Si le side-track effectuer est un side-track orient, orienter le tool face

dans la direction voulue et suivre les tapes ( g ) et ( h ) suivantes. Si le side-track effectuer n'est pas orient, manuvrer sur les 9 derniers

mtres sans circulation ni rotation afin de permettre l'outil de se stabiliser sur le fond. A ce moment l, bloquer la table de rotation et empcher toute rotation ultrieure jusqu' la fin de la passe de turbine.

Dans le cas d'un side-track non orient dans un puits dj dvi (dun angle minimum de10), la direction optimale de side-track est la partie basse du profil. Dans ce cas, la garniture de side-track sera simplement constitue par une garniture rotary descendante dite de Drop-off proche d'une garniture pendulaire.

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g) Avec la table bloque et les pompes un dbit constant : *Forer la moiti de la tige carre 1 m /heure. *Forer la deuxime moiti de la tige carre 1,5 m / heure en vrifiant les

pourcentages de ciment et formation en retour. Faire la connexion avec prcaution en s'assurant que la garniture ne tourne

pas. *Continuer le side-track sur les 9 mtres suivants avec un avancement de

l'ordre de 2 m / heure Vrifier les retours de ciment et ds l'obtention de 100% de formation augmenter progressivement le poids sur l'outil.

Faire une nouvelle connexion et forer les 9 mtres avec des paramtres normaux.

Note : dans le cas du side-track avec garniture rotary, seules les tapes marques d'un astrisque " * " devront tre suivies.

h) Prendre une mesure de dviation au bout de 3 tiges fores et continuer le side-track jusqu' l'obtention d'un angle minimum de 5 l'outil. Dans ce cas prendre une nouvelle mesure et remonter la garniture de side-track.

i) Dans certaines conditions et en particulier si l'on veut s'loigner au maximum du premier puits pour viter des problmes de trou, on pourra tre amen poursuivre la dviation amorce avec une garniture rotary. Cette garniture pourra tre une garniture montante (build up) ou une garniture stabilise (lock up) suivant les rgles appliques aux garnitures de dviation classiques. Si le side-track a simplement pour but de s'loigner d'un poisson et reprendre le forage en vertical on descendra alors une garniture de type lgrement descendante (drop off).

j) Penser noter sur le rapport journalier le moment ou le puits en side-track atteint la cte d'arrt du puits prcdent (analyse des temps et suivi des cots).

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Figure 45 - Les bouchons de ciments en trou ouvert

Cte choisie pour dmarrer le side-track

15 Mtres de ciment

Tte dupoisson

Hauteur minimum de ciment ncessaire

En 6 = 18 mtres En 8 1/2 = 18 mtres En 12 1/4 = 25 mtres

Les volumes de laitier ncessaires sont minimes notamment dans la phase 6 soit : 33 m x 18 l/m = 600 l si + 50 % : la mise en place de 900 l est difficile suite aux risques de contamination, il faut pour minimiser les risques prendre un volume minimum de 1500l et descendre pour araser le ciment sans perdre de temps.

Poisson

Trou ouvert

ciment

ciment

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Figure 46 - Garniture de side track

Puits non orient

Masse tiges

K Monel

Raccord coud

Moteur de fond

Raccord d'orientation

Outil

Puits orient

Masse tiges

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3-4 Side track dans un tubage Procdures (cf. fig. 48) Trois mthodes de side-track l'intrieur d'un tubage sont applicables :

A) Remonte de la partie suprieure non cimente d'une colonne puis effectuer le side-track en trou ouvert comme dcrit dans les pages prcdentes.

B) Ouverture d'une fentre dans la colonne par destruction d'une section de tubage sur toute sa circonfrence puis ralisation du side-track comme ci-dessus.

C) Ouverture d'une fentre dans la colonne sur une partie de la circonfrence dans la direction de side-track prvu l'aide d'un Whipstock.

La slection d'une de ces mthodes sera fonction du statut du puits, des conditions rencontres et du type de side-track prvu. Lutilisation du Whipstock est recommande dans le cas dun side track orient.

3-4-1 Side track travers une section de tubage dtruite Comme dans le cas du side-track en trou ouvert on choisira au pralable la zone de side-track en fonction des terrains et de la forabilit de ceux ci.

La longueur minimum de tubage dtruire sera de 22 mtres, 18 mtres tant considr comme la longueur ncessaire pour sortir de l'ancien trou en phase 8 1/2" (voir les distances minimum pages prcdentes). La destruction du tubage est en gnral facilite si ce dernier est bien ciment dans la zone considre, il faudra en tenir compte au moment du choix, si ncessaire il faudra faire un CBL.

Attention : La destruction du tubage est l'origine de fabrication de copeaux plus ou moins gros d'acier qui sont souvent difficile liminer et qui peuvent poser des problmes de coincements. Il sera en particulier ncessaire de prvoir une boue trs visqueuse pour cette tape et la mise en place d'aimants dans la goulotte en amont des vibrateurs. L'utilisation de la boue l'huile, par exprience, est fortement dconseille.

a) Descente d'une casing section mill (cf. figure 47) et destruction d'une longueur minimale de 22m de tubage. Pour cette opration, compte tenu de la longueur moyenne des joints de tubage, il sera ncessaire de dtruire 1 2 manchons. La destruction de ces deux manchons provoque une usure importante sur les couteaux de la section mill . Il est donc indispensable de rduire au maximum le nombre de manchons dtruire en jouant sur la position du dbut de coupe compte tenu de la liste et de l'habillage de la colonne de tubage. Si ncessaire il faut faire un CCL de confirmation. Prvoir de mme un nombre suffisant de couteaux de rechange pour la section mill .

b) Descente d'une extension tiges ou tubing au minimum 9 mtres au dessous de la base de la coupe ralise.

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c) Mise en place d'un bouchon de ciment remontant au minimum de 15 mtres au dessus du dbut de la fentre (45 50 mtres mini). La formulation du laitier doit tre ralise de faon obtenir un maximum de duret au bout de 24 heures. Le volume de laitier peut dans le cas de tubages 7 et 9 5/8 s'avrer trs faible et augmenter les risques de contamination (moins importants quen trou ouvert, mais toutefois prendre en compte). En pratique il est difficile de manipuler moins de 1,5 m3 de laitier, il faut dans ce cas soit descendre l'extension de tiges (ou tubings) de cimentation beaucoup plus bas que le bas de la fentre ouverte, soit descendre sans attendre pour araser ou circuler hors du puits lexcs de ciment.

d) Suivre les oprations dcrites en side track en trou ouvert de c j.Exception sur le dbut du side-track qui se fait 2 mtres sous le top de la fentre prcdemment ouverte et dans le cas dun side-track directionnel il faudra prvoir l'utilisation d'un single shot gyro pour les mesures en raison des perturbations magntiques lies au tubage. Ces perturbations persisteront jusqu' ce que l'outil ait atteint environ 12 15 m de dport par rapport au tubage.

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Figure 47 a - Le casing section mill

Le casing section section mill est un outil hydraulique servant fraiser une fentre dans le tubage. Cet outil comporte :

- un raccord suprieur - un corps - un piston avec cames - un ressort de piston - un indicateur de dbit ( flo-tel) - des couteaux

Il suffit de 300 psi pour ouvrir les couteaux et le "flo-tel" indique par une chute de pression ou un accroissement du dbit le moment ou le tubage est compltement coup, on peut alors commencer le fraisage. Utilisation :

Loutil est descendu au bout des masses tiges, 2 4 tonnes sont suffisants pour fraiser. A la cte de coupe, mettre la rotation 80 Rpm et dmarrer la pompe et monter pour avoir une pression de 80 100 bars.

La perte de charge loutil est denviron 40 60 bars.

Conserver la rotation jusqu la chute de pression.

Lorsque le tubage est coup, continuer nettoyer la coupe pendant 10 15 minutes, puis augmenter le poids progressivement jusqu 4 tonnes maximum suivant le torque et augmenter la rotation jusqu 100/125 Rpm.

Dbit ncessaire pour fraiser un tubage : Pour un 7 = 1200 l / min Pour un 9 5/8 = 1200 l / min Pour un 13 3/8 = 2600 l / min

En gnral un jeux de couteaux est suffisant pour ouvrir une fentre sur la longueur mentionne (22m).

Lutilisation de la boue lhuile nest pas recommande, cause la mauvaise remonte des copeaux. Il faut utiliser des boues la bentonite ou base de type M M H.

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Figure 47 b - Baker Oil Tool Section Mill

Modle D Section Mill Lockomatic Section Mill

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Figure 48 a - Side track en tubage Phases oprationnelles 1

Destruction sur 22 m minimum

Ciment

Tubage

Formation

Destructiondu tubage

Descente d'un " Casing Section Mill "

Coupe du tubage sur la hauteur dfinie

Rduire le nombre de manchon dtruire en positionnant le dbut de la coupe

1

2

3

1

Oprations

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Figure 48 b - Side track en tubage Phases oprationnelles 2

9 m

Bouchon de Ciment

15 m minimum

Mise en place du bouchon de ciment

9 m minimum au dessous de la fentre

ralise

15 m minimum au dessus de la fentre

ralise

Formulation : duret maxi au bout

de 24 h

Oprations

45 m minimum

21

2

3

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Figure 48 c - Side track en tubage Phases oprationnelles 3

Mme procdurequ'en trou ouvert

SAUF

Si side track directionnelprvoir les mesures avec un " single shot gyro "

K.O.P 2 m sousle top de la fentre

Oprations

3

Reforage du ciment

et Side Track

KOP 2 m

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3-4-2 Side track dans le tubage avec utilisation du "Whipstock" Dans le cas ou le tubage est bien ciment et en bon tat (absence de corrosion ou de dformation) cette technique est la plus sre. Comme pour les autres mthodes le choix de la zone de side-track sera faite en fonction des formations rencontres. La longueur minimum de fentre ncessaire pour sortir du tubage dans ce cas est de 9 mtres. Il faut viter d'avoir un manchon et des centreurs dans la zone d'ouverture et il sera ncessaire deffectuer un CCL et un CBL de confirmation.

Procdures (voir pages suivantes) (cf. figure 49):

1 ) Faire une passe de scraper

2 ) Mettre en place le Packer permanent :

a) Dans le cas d'un side-track directionnel, le packer permanent doit tre mis en place avec les tiges de forage afin de permettre l'orientation du Whipstock grce au raccord d'orientation.

La garniture utilise sera celle du schma oprationnel tape 1 soit : packer permanent avec pins d'alignement pour le Whipstock setting tool hydraulique avec bille en place car cette dernire ne passe pas

dans le raccord d'orientation. raccord d'orientation avec mule shoe tiges lourdes puis tiges de forage.

La procdure de mise en place est la suivante : descendre la cte de pose et orienter le packer en utilisant un single

shot gyro . Ancrer le packer en appliquant la pression dgager le setting tool en de mettant en traction ce qui permet de

casser les shear pins et de se librer du whipstock.

b) Dans le cas d'un side track non directionnel, le packer sera mis en place soit avec les tiges, soit au wire line. Il ne sera pas ncessaire d'orienter le packer.

Notes : il est intressant de poser le packer environ 1 m au dessus d'un manchon de tubage de faon pouvoir ouvrir la future fentre dans le corps du joint.

3 ) Descendre et mettre en place le whipstock (schma oprationnel tape 2 et 3) soit :

Casing whipstock avec son raccord d'ancrage Starting mill connect au whipstock par une shear pin Tiges lourdes puis tiges de forage

La procdure est la suivante :

a) Engager le whipstock dans le packer permanent, ceci sans rotation de faon ce que le whipstock s'oriente par rapport la clef d'orientation situe sur le packer. Le whipstock s'ancre alors automatiquement dans le packer.

b) Casser la shear pin de la starting mill en appliquant du poids (5 6 t ).

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4 ) Coupe de la fentre :

a) La coupe de la fentre se fait alors par rotation normale de la starting mill en laissant descendre la garniture de 30 centimtres en 15 minutes sur une longueur totale de 1 mtre. La forme du whipstock va alors repousser la face coupante de la starting mill contre le corps du tubage couper (schma oprationnel tape 3).

La coupe sera effective lorsque le nez de la starting mill rentrera en contact avec le corps du tubage. Remonter cette garniture ds que la starting mill prend du poids. Ne jamais travailler avec du poids sur le whipstock, les risques de le dsancrer et /ou de le faire tourner tant importants.

b) La garniture descendre (schma oprationnel tape 4) est compose de: Fraise diamant Watermelon mill 1 joint de tiges lourdes Un minimum de masse tiges (10 t).

Au top du whipstock, commencer le reforage (reaming) du dbut de la fentre amorc par la starting mill environ 90 tours/mn. Lorsque le torque disparat, augmenter la rotation 130 tours/mn et ajuster le poids de faon obtenir un torque faible et constant jusqu' ce que 3 mtres de formation aient t fors. Remonter alors cette garniture.

c) La nouvelle garniture suivante ( schma oprationnel tape 5) est compose de : Taper mill String mill Watermelon mill Masses tiges ( Incorporer des masses tiges amagntiques si

ncessaire).

Comme prcdemment, reforer systmatiquement au niveau de la fentre et forer 2 longueur de tiges.

Aprs mesure de dviation, reprendre le forage sur 3 longueurs de tiges et reprendre une mesure. On forera ainsi jusqu' l'obtention d'un dport minimum de 3 mtres par rapport l'ancien trou.

A ce stade remonter pour descendre une garniture de forage classique.

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Figure 49 a - Side track en tubage avec Whipstock Phases oprationnelles 1, 2 et 3

H W D P

WHIPSTOCK

Shear pin

H W D P

ETAPE 1 ETAPE 2 ETAPE 3

3 - Dbut decoupe de la

fentre

2 - Connexiondu WHIPSTOCK

et du packer

1 - Orientationet mise en place du packer et du

WHIPSTOCK

Dbut de la coupe

Starting mill

Raccord Dancrage

Raccord dorientation

Bille en place

Setting tool hydraulique

Packer

Pup joint 1 2 m

et bull plug

H W D P

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Figure 49 b - Side track en tubage avec Whipstock Phases oprationnelles 4 et 5

Fraise diamant

HWDP

Watermelon mill

String mill

Taper mill

Masse-tiges

4 - Descente de la fraise et de la Watermelon

5 - Agrandissement de la fentre

Top de la fentre 60 cm au dessus du Whipstock

ETAPE 4 ETAPE 5

Top de la fentre 1,20 m au dessus du Whipstock

Watermelon mill

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Figure 50 - Exemple : Weatherford Whipstock Systme

Fraises conventionnelles utilises pour l'ouverture de

la fentre

WHIPSTOCK

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3-5 Le "whipstock" une alternative en instrumentation dans le dcouvert

Quand les problmes surgissent en cours de forage, il est raisonnable de limiter les manuvres dans le trou pour essayer de repcher le poisson. Souvent il est dcid d'abandonner celui ci et de procder au "side track" immdiatement. Ces dcisions sont bases sur les raisons conomiques de forage, en tenant compte du cot total des oprations par rapport au cot des quipements laisss dans le trou.

Dans la plupart des applications de forage, le risque et les raisons conomiques associs au repchage dans le dcouvert conduisent choisir une mthode adapte la reprise des oprations de forage. Les mthodes actuelles dans le cas d'un abandon du poisson consistent soit placer un bouchon de ciment et procder un side track classique (voir chapitre 11-3 dans le dcouvert), soit dans le tubage ouvrir une fentre et procder au side track par la mthode classique (voir chapitre 11-4-1) ou bien par l'utilisation du whipstock (chapitre 11-4-2). L'utilisation du bouchon de ciment a t la mthode la plus choisie au cours de ces dernires annes dues la situation technologie du moment et la facilit de mise en oeuvre. Cependant, les progrs raliss dans les technologies du side track en trou tub ont augment considrablement les possibilits d'application dans le dcouvert. Aujourd'hui, avec les nouveaux systmes dcrits ici, le risque est minimal, et la mise en oeuvre est relativement facile et habituellement plus conomique et plus rapide que l'utilisation des bouchons de ciment.

Au cours des trois dernires annes, aprs plusieurs essais, la technologie de side track dans le dcouvert a t dveloppe et apporte ainsi l'oprateur des solutions nouvelles et optionnelles quand les problmes de forage se produisent. En utilisant le poisson coinc comme support d'ancrage pour un whipstock, les oprations de forage peuvent reprendre rapidement. En plus de l'intgrit mcanique, ce systme conomique apparat comme une alternative au repchage ou la mise en place d'un bouchon de ciment. En consquence, le systme de whipstock dans le dcouvert permet d'conomiser de l'argent et rduit le temps d'instrumentation lors des oprations de side track.

Jusqu' prsent, deux mthodes ont t utilises pour ancrer le whipstock sur le poisson. La premire utilise un overshot pour se reconnecter au poisson ayant un diamtre extrieur lisse. L'autre option consiste se revisser sur le poisson par l'intermdiaire d'une rduction de mme type de filetage. L'usage d'un overshot pour ancrer le whipstock permet l'orientation de celui ci si ncessaire. Cela est possible avec un MWD ou un raccord d'orientation (UBHO). Dans le cas d'un revissage sur le poisson, l'orientation du side track est une option quand le raccord d'orientation est descendu avec le systme whipstock.

Limitations de l'utilisation des bouchons de ciment.

La mthode traditionnelle de placer un bouchon de ciment est gnralement longue, conomiquement prohibitive, et parfois non concluante. Les exemples dans lesquels les bouchons de ciment peuvent ne pas tre de bonnes solutions sont :

puits fortement dvis, dcouverts de petit-diamtre, puits profonds, intervalles hautes tempratures et haute pression.

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des profondeurs profondes, avec des tempratures et des pressions leves, les bouchons de ciment sont rarement plus dures que la formation environnante, ce qui n'est pas l'idal pour un bon dpart de kickoff.

Dans les puits fortement dvis, les poses de bouchons de ciment sont souvent perturbes le long de la parois du trou. Sans la duret d'un bon bouchon de ciment, le side track devient difficile. Souvent, de nombreux bouchons de ciment seront ncessaires pour obtenir des rsultats acceptables. C'est la fois long et coteux.

Options du whipstock en trou ouvert.

Employer un whipstock au lieu d'un bouchon de ciment est une alternative sre et conomique. Quand un poisson est laiss dans le dcouvert, un whipstock peut tre descendu et ancr sur le poisson. C'est un moyen simple, rentable et facile de s'carter du poisson. Selon ce qui est laiss dans le trou, il y a diffrentes options d'ancrage du whipstocken trou ouvert :

Whipstock avec overshot (cf. figure 51) :

Si le top du poisson n'est pas abim, un overshot peut tre utilis pour se raccorder au poisson. Avec ce systme, le whipstock peut tre descendu avec un dispositif directionnel traditionnel, tel qu'un raccord UBHO, et peut tre orient avant le raccordement au poisson. Si c'est dans un trou dvi, l'orientation peut tre ralise avec un MWD.

Une fois le whipstock orient (si exig), on se raccorde au poisson par l'intermdiaire de l'overshot. La reprise du poids et une traction applique la garniture de pose permettra de cisailler l'axe de retenue de l'outil de pose. La garniture est alors remonte au jour et une garniture d'amorce de dviation est descendue.

Suivant les conditions du trou et du poisson, l'opration est plus rentable que le traditionnel side track partir de la pose d'un bouchon de ciment.

Whipstock avec raccord visser (filetage mle) :

Si le raccordement se fait par vissage, un raccord avec filetage mle correspondant au filetage femelle du poisson est descendu sous le whipstock (figure 2), puis viss au poisson en appliquant le torque adquat.

Aprs vissage, la suite des oprations est similaire aux oprations avec overshot comme explique ci-dessus.

Si l'orientation du whipstock est ncessaire, il est possible, en incorporant un "Downhole Orienting System" "DOS" (figure 3) entre le raccord de vissage et le whipstock, de se visser au torque correct, puis d'orienter le whipstock dans la direction dsire (dsengagement du DOS, orientation du whipstock avec le MWD ou UBHO, puis r-engagement du DOS et blocage du swivel).

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Figure 51 Whipstock avec overshot

Fig. 1. Systme whipstock/Overshot.

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Fig. 52. Systme whipstock/Raccord de vissage.

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Fig. 53. Systme whipstock/Raccord de vissage et DOS.

Rfrences : World Oil, august 1999 - Angelique R. Eubanks, BP-Amoco, Houston; Ken Brock et Rocky Seale, Smith Drilling & Completion, Houston

back off & side track

Documents

point de coincement

back off dvissage

dvissage mcanique simple

dvissage lexplosif

position du point

side track travers

mthode mcanique

point indicator fpi