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OFFICE PUBLIC INTERCOMMUNAL
D'HABITATIONS A LOYER MODÉRÉ DE LA RÉGION DE CREIL
2, rue Albert-Thomas, 60100 CREIL
CAMPAGNE DE FORAGES GÉOTHERMIQUES A CREIL (60)
CR G T H 4RAPPORT DE FIN DE SONDAGE
RAPPORT D'ESSAIS
par
Ch. BAUDOUIN - H. FABRIS - J. ROJAS
BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES
SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL
Département géothermie
B.P. 6009 - 45018 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.00.12
76 SGN 318 GTH Orléans, Juillet 1976
R E S U M E
L'office public intercommunal d'HLM de Creil a confie au Bureau deRecherches Géologiques et Minières, par contrat du 3 février 1975, une missiond'assistance technique pour l'exécution de 4 forages géothermiques à Creil.
L'objectif de ces forages est de traverser les calcaires du Doggeret de mettre en exploitation l'eau chaude.
Les sondages Cr GTH 3 et Cr GTH 4 doivent être utilisés pour laproduction de l'eau gêothermale, alors que Cr GTH 1 et Cr GTH 2 sont desforages destinés à la réinjection de l'eau refroidie.
Le forage du puits de production Cr GTH 4 a commencé le 20 février1976. Il a été interrompu entre le 20 mars et le 27 mars. Il s'est terminéle 3 mai 1976 à la profondeur de«J.7Z5_ja. Le toit du Dogger a été rencontréà 1532 m*~*ÇÏ455 m par rapport au. niveau$Îô la mer) et le réservoir a été tra-versé de 15*53 m à 1625 m et de 1640 i l 1674 m. Un tubage 10 3/4 x 7" a étédescendu à 1538 m et les calcaires du Dogger ont été forés en 6". La poro-sité moyenne du réservoir est de 17%. La pression en tête de puits est de2,65 bars et le débit artésien non stabilisé est de 100 m3/h, la salinitéde 29 g/1. La température de l'eau en surface est de 55°C, mais par suitedu faible volume débité lors des essais de puits, la stabilisation est loind'être atteinte. La température de fond est de 58°C en débit.
Le forage a été équipé en vue de son utilisation comme puits deproduction.
S O M M A I R E
pages
RESUMELISTE DES PLANCHESRAPPORT DE FIN DE SONDAGE... '. 1DOSSIER DE FIN DE SONDAGE 2
1ère partie : INFORMATIONS GÉOLOGIQUES 3
t - Introduction 4
2 - Stratigraphie 4Coupe stratigraphique •. 5
3 - Dogger 6
CONCLUSION 7
2ème partie : INFORMATIONS TECHNIQUES 8
I - Catégorie du sondage 10
II - Objectif à atteindre 10
III - Niveau géologique de départ.. 10
IV - Appareils utilisés 10
V - Résultats 10
- Fiche technique de fin de puits
Cr GTH 4 11
- Instrumentations 12
- Tubages et découverts 13
.- Principales consommations sur puits
Cr GTH 4 13
- Performance des outils de forage... 14
- Répartition des temps 15
Pages
COUPE DU PUITS Cr GTH 4 APRES COMPLETION. 16
RESULTATS D 'ANALYSES .* 18
3ème partie : ESSAIS DE DÉBIT 19
INTRODUCTION 20
I - Localisation du réservoir 21
a.) ?Ko¿ondeusu du Doggen, zt du Ktdznvoin 21
b) Hatufiz du >ií¿eAvo¿n 21
c) HauteuA utiZz <vt poKo&ÂXt 21
XI - Déroulement des essais 22
A. DETAIL 22
B. MESURES ET PRELEVEMENTS 23
III - Dépouillement des essais de débit 23
A. DONNEES PRELIMINAIRES 23
B. DETERMINATION DES PARAMETRES DURESERVOIR 231°) Détermination à partir de la
courbe de Theis 24
1.7. Px.mi.eA patizn. 24
7 . 2 . Vwxiïmo. paLLeA 24
7.3. Ttiolbiîmt paJUoA. 25
Pages
2°) Détermination à partir de laméthode de Horner 25
2.Í. ViomizA patioA 25
2.2 . VeuxUltm2. pcdUeA 26
2 . 3 . TJiO4A4$m& paLLeA. 26
3°) Calcul du skin effect et durayon efficace 26
3.J. Skin e¿¿ec¿ 26
3.2 . Rayon e¿¿¿cace. 27
C. INTERPRETATION .. 27
1°î Groupe kh, perméabilité 27
2°) Skin effect et rayon efficace 27
.3°) Pression statique en tête.... 26
IV - Températures 26
A. TEMPERATURES DE FOND 28
B. TEMPERATURE DE SURFACE 28V- - Conclusion 29
e e
Figures en fin de texte : n° 1 à n° 8.
LISTE DES PLANCHES
Planche 1 : Plan de situation
Planche 2 : Log final
R A P P O R T D E F I N D E S O N D A G E
Cr 6 T H 4
Ch. BAUDOUIN - J. ROJAS
-2-
DOSSIER DE FIN DE SONDAGE
Maître de l'Ouvrage : OPIHLM de Creil
Direction technique : BRGM - Département Géothermie (contrat du 3.02.1975)
Entrepreneur de forage : INTRAFOR COFOR (contrat du 14.04.1975)
Département
Commune
Sondagegéothermique
CoordonnéesLambert
: Oise
: CREIL
: CREIL n° 4 (Cr GTH 4)
: X : 610.255
Y : 172.068
Z (sol) : 77 mètres
Surveillance Géologique: B.R.G.M. - Département Géothermie avec lacollaboration du Service géologique régionalPicardie - Normandie (contrat du 03.02.1975)
Essais de Production : B.R.G.M. - Département Géothermie(contrat du 03.02.1975)
-3-
INFORMATIONS
GEOLOGIQUES
-4-
1. INTRODUCTION
Cr GTH 4 est le quatrième sondage géothermique d'une serie de 4
exécutés pour le compte de 1'OPIHLM de Creil dans le but d'utiliser l'eau
chaude du Dogger pour le chauffage des habitations dites de la ZAC du MOU-
LIN et LA CAVEE DE SENLIS.
Ce sondage est situé ä 1000 m à vol d'oiseau au SW de la chauf-
ferie. Le toit du Dogger était attendu à 1450 m ± 25 m par rapport au niveau
de la mer.
2. STRATIGRAPHIE
La stratigraphie est basée sur la lithologie. Les toits des for-
mations ont été déterminés par corrélation avec les puits voisins à l'aide
de diagraphie nucléaire (Gamma Ray).
La stratigraphie des formations traversées correspond aux prévi-
sions faites dans le rapport de préétude 74 SGN 339 GTH.
Les profondeurs sont données à partir de la cote sol : 77 m NGF.
Coupe stratigraphique
-5-
De O à 42 m
De 42 à 105 m
De 105 à 143 m
De 143 à 632 m
De 632 a 693 m
De 693 à 743 m
De 743 à 793 m
De 793 à 884 m
De 884 à 1029 m
De 1029 à 1162 m
De 1162 à 1267 m
De 1267 à 1425 m
De 1425 à 1490 m
De 1490 à 1532 m
Lutétien
Yprésien
Thanétien
Crétacé supérieur(Cénonien TuronienCénomanien)
Gault
Sables verts
Barrémien
Wealdien
Portlandien
Kimméridgien
Séquanien
RauracîenArgovien
Oxfordien
Callovien
Calcaires
Sable, sable calcaire à intercalationsd'argile et de lignite
Calcaire coquiller
Craie blanche à silexCraie gris beige argileuseCraie gris clair glauconieuseMarne gris noirArgile gris noir
Argile gris noir
Sables verts argileux glauconieux
Argiles sableuses barriolées
Intercalation d'argiles sableusesglauconieuses, de grès fins et delignite
Alternance de calcaires gréseux,d'argile, de calcaires dolomitiques
Calcaires argileux et gréseux etmarnes
Alternance- de calcaire oolithique,de grès fin et de marne sableuse
Calcaire beige et marne gris foncé
Marnes sableuses gris foncé
Marnes kaki - Intercalation de cal-caires argileux (1490-1492 et 1519-1522) à oolithes ferrugineuses -Grès gris fins
De 1532 à 1725 m : Dogger Réservoir décrit ci-dessous
-6-
3. DOGGER
Les calcaires du Dogger étudiés à 1'aide des diagraphies Gamma
Ray et SNP et des cuttings montrent les successions suivantes :
De 1532 à 1540 m : calcaire oolithique
De 1540 à 1553 m : calcaire sublithographique plus ou moins compact dont la
porosité varie de 2 à 10%
De 1553 à 1625 m : calcaire oolithique et graveleux - porosité variant de
6 à 20%
De 1625 à 1637 m : calcaire argileux à pâte fine compact
De 1637 à 1674 m : calcaire oolithique et graveleux dont la porosité est
toujours > 12% et atteint souvent 22%
De 1674 à 1685 m : calcaire argileux compact
De 1685 à 1725 m : alternance de marne et de calcaire argileux.
La porosité moyenne est voisine de 17%. L'épaisseur utile du
réservoir est de 91 m. La perméabilité moyenne de l'ensemble est de 480
milli Darcy. Les calcaires du Dogger sont saturés en eau dont la salinité
est voisine de 29 g/1 de NaCl.
-7-
CONCLUSION
L'objectif du sondage Cr GTH 4 était de reconnaître et de mettreen production le réservoir du Dogger.
Cet objectif a été atteint. La reconnaissance du Dogger s'est ef-fectuée dans de bonnes conditions. Apres lavage à l'acide, le forage a étémis en production pendant 48 heures. Le débit artésien obtenu lors des es-sais de puits, a été de 100 m3/h, supérieur au débit prévu.
Le tubage de production 10 3/4 x 7" a été mis en place à la coteprévue. La descente s'est effectuée de façon satisfaisante. Une cimentationà trois étages a été réalisée. 5% de gilsonite ont été ajoutés au ciment.Aucune perte n'a été constatée.
Le forage Cr GTH 4 s'est déroulé dans de très bonnes conditions.Il est à noter que la craie à silex a été forée à l'eau claire jusqu'ausabot de la colonne mixte de tubage 13 3/8" - 9 5/8".
-8-
INFORMATIONS
TECHNIQUES
-9-
Le forage de production Cr GTH 4 a commence le 20/2/76, avec un ap-pareil léger Wirth SK2, pendant que l'Ideco H^Q finissait le sondage Cr GTH 3.Ce mode opératoire a permis un gain de temps appréciable.
Le niveau de départ se situait dans le Lutétien. Le quaternaire etle tertiaire ont été forés en 17 1/2" puis élargis à 24". Le 27/3/76, I'HI+Q apoursuivi les travaux commencés par le SK2 et a posé le premier tubage 18 5/8à 132 m. Le forage s'est poursuivi en 17 1/2 jusqu'à 210 m, et en 12 1/4" de210 à 387 m, pour permettre la descente de la colonne technique 13 3/8" x 9 5/8"à 373,6 m qui a été cimentée jusqu'au jour.
Pendant cette phase, le fluide de forage utilisé était l'eau claire.
Le forage en diamètre 8 3/4" s'est effectué dans d'excellentesconditions, avec une boue aux lignosulfonates jusqu'à 1544,7 m. Etant donnéles difficultés de cimentation des colonnes 7" rencontrées sur les forages 1et 2, il a été décidé, en accord avec l'OPIHLM, d'abandonner le projet du"Liner Hanger" et de tuber en trois étages une colonne de production mixte10 3/4 x 7" avec un ciment allégé par de la gilsonite. Aucune perte n'a étéenregistrée lors des trois cimentâtions.
Le forage du Dogger en diamètre 6", avec une boue biodégradable,s'est déroulé dans de très bonnes conditions. Le forage a été arrêté à 1725 maprès le niveau des marnes à ostréa acuminata, le 3/5/76.
La stimulation du réservoir, après enregistrement des diagraphies,a été effectuée par lavage du puits par quatre bouchons successifs d'acide à16% de trois tonnes chacun. Chaque injection a été séparée d'une remise en eauclaire du puits, puis d'une mesure de débit artésien. La production artésienneest passée de 34 m3/h avant traitement à.100 m3/h après stimulation.
Ces différents lavages ont donc été efficaces puisque le débit arté-sien initial a été multiplié par un facteur égal à 2,94. Etant donné la bonnetenue des calcaires du Dogger, le réservoir n'a pas été crépine. Le forage aété complété en vue de son utilisation finale comme puits de production.
Les essais de puits réalisés du 11 au 14 mai ont permis de définirles caractéristiques du réservoir aux abords du forage. Le détail de ces opé-rations est développé dans la deuxième partie de ce rapport.
-10-
I - Catégorie du sondage- production
II - Objectif à atteindre- Dogger
III - Niveau géologique de départ
- Lutétien
IV - Appareils utilisés- du 20.2.1976 au 20.3.1976 : WIRTH SK2
- du 27.3.1976 au 3.5.1976 : IDECO
V - Résultats- profondeur finale : 1725 m sondeur
1725 SPE
- géologiques
- géothermiques
séries traversées conformes aux pré-visions. Le toit du Dogger a été ren-contré à 1432 m cote sol (1455 m parrapport au niveau de la mer)
pression de gisement
pression en tête
164 bars à1570 m
2,65 bars
débit artésien non stabilisé en find'essai : 100 m3/h
température 55°C non sta-bilisée
-11-
FICHE TECHNIQUE DE FIN DE PUITS - Cr GTH 4
Département
O I S E
Opérateur
0 P I H L M
Entrepreneur
INTRAFOR COFOR
Appareil
IDECO H 40
Profondeur finale
1725 m
Cr GTH 4 est un puits géothermique destiné à la production de l'eaugéothermale.
Il a été tube et complété en vue de son utilisation finale.
Le réservoir a été laissé en Open Hole.
-12
I
Nombre total
h-1
h-«
N S
Non résolues
T R
Plus de 5 jours
>->
h-*
U M
De 1 à 5 jours
E N 1
Moins de 24
h
i-1
i-1
• A T I 0 N S
\
causes •+•
durée \
chute d'objets
dans le puits
coincement de
garniture
rupture
garniture
incident
sur outil
incident
tubage
incident
diagraphies
incident
test
divers
TOTAL
TUBAGES ET DECOUVERTS -13-
Découverts
9 de forage
24"
17" 1/2
12" 1/4
8" 3 M
6"
jusqu'à
135
210
387
1544,7
1725
Tubages
9 de tubage
18" 5/8
13" 3/8
9»' 5/8
10" 3/4
7"
sabot
132
373,6
1538-
cimenté de ... à
132 à 0
373,6 à 0
de 1538 à 1208
de 1208 à 761
et de 761 à 0
PRINCIPALES CONSOMMATIONS SUR PUITS Cr GTH 4
IONS
I
CIME
I
fc
TUBA
GES
UJ
ft B
OU
CO1—
gf
0en "
18" 5/8
13" 3/8
9" 5/8
10'' 3/4
7"
7"
de .en
0 à
0 à
207 à
0 â
202,6 à
1208 à
nom des produits
bentonite
soude
C M C B S 510
C M C R 110
lignosulfonate
aalsei
bicarbonate
flogel
OP 5 .
gas oil
acide
.. âm
132
206,3
373,6
202
1208
1538
longueur(m)
132
206,3
166,6
202
1005,4
330
quantité (T)
45
0
1
0
3
oc
0
0
6
,400
,276
,425
,100
,800
f L\J\J
,640
,301
100
215
800
T
T
T
T
T
T1
T
T
1
m3
1
12,150 T
MENT
ATIO
N
o(/>t • 1
: DE
pui
épaisseur(mm)
11,05
8,38
8,94
8,89
8,05
9,19
grade
K 55
K 55
filetage
API
API Court
réduction 13 3/8 x 9 '5/8
E 36 V
E 36 V
VAM
VAM
réduction 10 3/4 x 7"
E 36 V
E 36 V
utilisation
pour colmatage de
pertes
par bouchons de gel
ciment
par B D 0
VAM
VAM
type et tonnageutilisé par
CPA 400
CPA 400
1er étage
2ème étage
3ème étage
fonctions
ciment CPAL
bentonite
fuel
dimensions - séries -types des éléments constituant la tête de
1 casing spool. Hercules HSS 10 3/4
*} irannaa 1 Qfoi'ai ûa ^ Ho 1 1 va 1 V D f n 1 1 \s£ VallIIco laLCLalço D<X XX Va 1 Vc lull u
line pipe x bride 600 RTJ
1 coude égal supérieur â bride 600 RTJ
1 coude inégal inférieur à bride 600 RTJ
1 master valve - Bail valve full bore 600 RTJ
de cimenttubage
15 T
42 T
CPAL 325
5%
CPAL
CPAL
9 T
gilsonite
325 13 T
325 23 T
tonnage
25
8,
6 800
puits
T
550
1
-14-
PERFORMANCE DES OUTILS DE FORAGE
N°
1
2
3
4
5
6
7
S
9
10
11
12
13
14
15
16
17
type de
SMF-ES
1
3K
élargisseiSERVCO
SMF-ES
SMF-TM
SMF
SMF
SMF
SMF
SMF
SMF
SMF
SMF
SMF
SMF
SMF
LYD
LYD
LYD
TM
TM
TM
TM
TM
TM
TM
TM
TM
TM
TM
3K
2J
2J
2J
2J
2J
2J
2J
2J
8J
2J
2J
8J
'outil
duses
jr
13/32
13/32
13/32
13/32
16/32
16/32
16/32
13/32
18/32
16/32
13/32
13/32
9
17
24
12
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
e
6
6
1/2
1/4
3/4
3/4
3/4
3/4
3/4
3/4
3/4
3/4
3/4
3/4
3/4
3/4
Cr• GTH
de .
0 -
o -
210 -
387 -
508 -
675 -
853
966
1050
1137
1190
1242
1328
1436
1515
1544
1627
1687
8 -
5 -
,2 -
.6 -
,6 -
,6 -
,7 -
,4 -
,5 -
.7 -
.6 -
-
4
.. à
210
135
387
508
675
853
966
1050
1137
1190
1242
1328
1436
1515
1544
1627
1687
1725
.8
,5
,2
,6
,6
,6
,7
,4
,5
,7
,6
WOB(T)
0,5-8
4
8
10
10
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
' 9-10
9-10
9-10
RPMt/mn
75-80
60
80
80
80
80
70-80
80
70-80
70-80
70-80
70-80
70-8.0
70-80
70-80
70-80
70-80
.70-80
métragem
210
135
177
121
167
178,8
112,7
83,7
87,4
53
52
86,1
107,7
79,1
29,2
82,9
59,4
38
temps(h)
127,5
57
18
10,5
22,25
22,5
16,75
14,25
14
14.25
12,75
23,25
20
18,75
7,5
10
8
8
Vm/h
1,65
2,37
9,83
11,52
7,51 '
7,95
6.73
5,87
6,24
3.72
4.08
3,70
5,39
4,22
3.89
8,29
7,43
4.75
REPARTITION DES TEMPS
-15-
Heures
1 Montage - Démontage
2 Forage
3 Reforage
4 Manoeuvre pour forage
5 | Elargissage
8 j Tests
9 ¡ Opérations électriques
10 Essais BOP après tubage, modificationstête de puits
11 Tubages, cimentations, WOC
12 Circulations, traitements de boue,colmatages des pertes de circulation
13 Instrumentations
14 Réparations - Entretiens
15 Attentes dues à l'entrepreneur
16 Attentes dues au maître d'oeuvre
18 Divers (acidification réservoirs débits)
TOTAL
98 h 15
275 h
42 h
126 h
11 h
0 h
9
25
4
11
1
11
15
174
0
221
17
0
2
99
1103
1,
h
h
h
h
h
h
h
h
h
h
53
15
45
45
i-i
1
16
1
20
2
0
e
9
100
mois/appareil
COUPE DU PUITS Cr G T H 4
APRES COMPLETION
- 1 6 -
sol
Coude egal a bride RTJ
Tubing 5 1/2 VAM E36V
Vanne laterale z'
LP x RTJ full bore
Tubage I8 5/e" API K55
87,5 lbs à I32m
Pompe REDA M 675
Tubage 13 5/8% 9 5/e" à
373,5m
API K55 x VAM E36V
48 lbs x 36 lbs
2 DV stage cémenter a 761m
Coude inegal a bride RTJ
Vanne maitresse
ball valve 6" full bore RTJ
I OV stage cémenter a 1208m
Tubage IO3/4"x7 a 1538m
VAM E36V
40,5lbs , 23lbs , 26 lbs
Forage 17 1/2" élargi à 24"
Forage 12 1/4
42 T CPA 400
23T CPAL 325
Foroge 8 3/4
I3T CPAL 325
9 T CPAL 325+ 5 % gilsonite
-17-
Durant les essais de débits effectués sur Cr GTH 4, plusieurséchantillons d'eau ont été pris en surface.
- n° 1 le 12.5.76 à 19 h, après 6 h d'essais et 516 m3 de débit
- n° 2 le 13.5.76 à 7 h 30, après 11 h d'essais et 971 m3 de débit
- n° 3 le 13.5.76 à 2 h 30, après 18 h d'essais et 1671 m3 de débit.
L'échantillon n° 3, recueilli en fin d'essai après un débit de1671 m3 , devrait être le plus représentatif quant à la composition chimiquede l'eau de formation.
L'analyse de cette eau a donné les résultats suivants :
- pH : 7
- salinité : mesure sur résidu sec.La salinité totale est très proche de 29 grammes parlitre. La composition du fluide recueilli, dont l'a-nalyse détaillée est donnée en annexe, peut être é-tablie de la façon suivante :
. eau chlorure sodique
. 8,2 g/1 de sodium
. 15 g/1 de chlore.
Les échantillons ayant été recueillis en surface, c'est-à-dire àune pression très inférieure à celle du gisement, on peut penser qu'un dé-gazage s'est produit lors de la remontée de l'eau dans le sondage.
RESULTATS D'ANALYSES
-18-
N° ECH.
1
2
3
6,9
7,0
7,0
TA
nul
TAC
29
29
30
,50
,00
,00
T_
450
445
435
H_
,2
.5
.7
Résidu sec(mg/1)
30.442
29.326
28.990
N° ECH. Ca (mg/1) Ng (mg/1) Na (mg/1) K (mg/1) Bilan
1
2
3
1186
1172
1148
369
366
357
8630
8340
8190
120
121
123
468,01
454,47
446,07
N° ECH. HC03~(mg/l) Cl~(mg/1) SO^ (mg/1) NO3 (mg/1) Bilan
1
2
3
359,9 15370
353,8 15194
366,0 14910
840
840
800
10 456,82
451,76
443,12
-19-
C R E I L G T H 4
RAPPORT D'ESSAI
H. FABRIS
-20-
INTRODUCTION
Les essais réalisés à Creil GTH^ avaient pour but la déterminationdes caractéristiques hydrodynamiques du réservoir.
Il a été nécessaire d'enregistrer au préalable un log neutron SNP.Celui-ci a permis de déterminer la hauteur utile de la roche magasin ainsique la porosité moyenne de cette dernière.
Les paramètres du réservoir déterminés au cours des essais sont :
- la pression statique de gisement en tête de puits, dontdépend 1'artésianisme,
- la transmissivité : ou produit de la perméabilité intrinsèquepar la hauteur utile du réservoir,
- la perméabilité qui caractérise la facilité avec laquelle laformation laisse produire le fluide.
- l'effet pariétal ou "skin effect", coefficient permettant d'es-timer l'état du réservoir autour du forage,
- le rayon efficace, calculé à partir du skin : une valeur supé-rieure du rayon efficace par rapport au rayon du puits indiqueune stimulation du réservoir au voisinage du puits j une valeurinférieure indique un colmatage,
- la nature et la composition du fluide,
- la température de fond en cours de production.
Remarque :
Des mesures complémentaires ont été réalisées ; ce sont :
- une mesure de pression de fond (puits fermé)
- un log de température en cours de production
- le relevé des températures en tête du puits au cours des périodesde production.
-21-
I - LOCALISATION DU RESERVOIR
Le reservoir testé appartient au calcaire oolithique situé dans lapartie supérieure du Dogger.
a.) PtLofiondzuu du VoQQnn. ei du. KZAQAVOAJI
- toit du Dogger : - 1532 m/sol = - 1455 m/mer- toit du réservoir : - 1553 m/sol = - 1476 m/mer- base du réservoir : - 1674 m/sol = - 1537 m/mer
b) blctfu/ie. du n.2.t>zh.voÀA
Les niveaux poreux sont constitués de calcaire beige oolithi-que à pseudo-oolithique parfois graveleux. Ils sont groupés en 2 ensemblesséparés par une zone compacte partiellement argileuse.
- de 1553 à 1625 m : la partie supérieure se présente comme unesérie de niveaux poreux où sont intercalées quelques passées compactes
- entre 1625 et 1640 m : se trouve une zone compacte partiellementargileuse
- de 1640 à 1674 = : la partie inférieure du réservoir est unensemble poreux pratiquement continu qui se dégrade progressivement versle bas.
c) HautenA ivtilz <L£ poKo&itz
La hauteur utile du réservoir est de 91 m. La partie supérieuredu réservoir présentant une amélioration par rapport à GTH 1 et 2, cer-taines zones éliminées lors des calculs des essais précédents ont été iciprises en compte :
- La porosité moyenne de l'ensemble, déterminée d'après l'étudede la diagraphie neutron SNP est de 17 % s
-22-
II - DEROULEMENT DES ESSAIS
Les essais de production se sont déroulés du 11 mai à 19 heuresau 14 mai à 2 heures. Durant toutes les phases de débit, le puits a produiten régime artésien. Les débits étaient mesurés à l'aide d'un tube Layne etles pressions à l'aide d'un manomètre monté sur la tête du puits. La pressionstatique mesurée avant le début des essais est de 2,65 bars. L'eau produiteétait renvoyée au bourbier.
1] Du 11 à 19 heures au 12 à 2 heures : préparation et installationdu matériel.
2] Le 12 de 6 h 30 à 11 h 30 : mesures de pression de fond à- 1570 m/sol.
3] Le 12 de 12 h 30 à 20 h 30 : mesure de la température de fonden débit à la cote - 1600 m/sol et log de température en débit,au débit moyen de 84 m3/h.
4] Essai de débit du 12 à 12 h 45 au 14 à 2 h.
L'essai de débit réalisé comprenait 3 paliers. Entre chaque palierle puits a été fermé quelques heures. Les débits étaient mesurés à l'aided'un tube Layne avec une précision de 1 %.
Premier palier
Le 12 mai de 12 h 45 à 19 h 10 : débit moyen 84 m3/hdébit final 86 m3/hpression finale en tête 1 bar
Deuxième palier
Le 13 mai de 2 h 20 à 7 h 45 : débit moyen 94 m3/hdébit final 91 m3/hpression finale en tête 0,75 bar
Troisième palier
Le 13 mai de 15 h à 22 h : débit moyen 100 m3/hdébit final 95 m3/hpression finale en tête 0,325 bar
Remarques
1] Au cours de ce palier, on a laissé débiter le puits sans contre-pression (pas de vannage en tête) afin de pouvoir interpréter la courbe dedébit selon la méthode de Hantush.
2) Les débits moyens d-étermines graphiquement , sont pris encompte dans l'interprétation.
-23-
B - MESURES_ET_PRELE\/EMENTS
Pendant les périodes de production, les paramètres mesurésétaient les débits, les pressions et températures en tête de puits. D'autrepart, 3 échantillons de surface ont été prélevés pour analyse.
Lors des périodes de fermeture toutes les remontées de pres-sion ont été enregistrées.
III - DEPOUILLEMENT DES ESSAIS DE DEBIT
A - DQNNEES_PRELIMINAIRES
- pression statique en tête 2,65 bars.
- salinité de l'eau 29 g/1, densité de l'ordre de 1,019 g/1.Cette eau est.essentiellement chlorurée-sodique, mais présente des concen-trations notables en calcium et en sulfates. Elle contient de plus del'H2S dissout. Les 3 échantillons montrent une évolution de la salinité.Seule la valeur finale a été prise en considération ; il est cependant pos-sible que la stabilisation n'ai pas encore été atteinte.
- pression de fond statique mesurée à - 1570 m/sol (partiesupérieure du réservoir] pfs ¥£ 164 ± 1 : Kg/cm2.
B " Q I T Ë Ç l u ï ^ T Ï 9 y _ 9 § _ X _ y _ g
- Le système d'unités utilisé pour l'interprétation est le
vol/vol/atmfractioncmdarciesatmosphères (A at ^ ^ 1 bar]centipoisescc/scmsecondes
Deux méthodes de calcul ont été employées. Les 2 premièrespermettent l'étude des courbes de remontée de pression (Buildup].
Il s'agit de :
La méthode de superposition sur une courbe de Theis par utilisa-tion d'un graphe bi-logarithmique.
La méthode de Horner qui consiste en l'étude de la pente d'unedroite tracée sur un graphe semi-logarithmique ou arithmétiquepour la méthode généralisée.
système Darcy.
C0hkPuqrt
. compressibilitéporosité
: hauteurperméabilité
! pression: viscosité: débit. rayon: temps
-24-
1) Déterminations à partir de la courbe de Theis (voir fig.2,3 et 4)
Le logarithme de la différence de pression entre la pression encours de remontée et la pression de fin de débit est reporté en fonction dulogarithmique du temps écoulé depuis l'arrêt du débit.
La courbe obtenue lors de l'essai est superposée à la courbe deTheis. On en tire les coordonnées de 2 points caractéristiques.
Introduites dans les équations elles permettent le calcul de latransmissivité et donc de la perméabilité.
Cette méthode a été appliquée aux courbes des 3 paliers. Tous lesdébits utilisés dans les calculs sont les débits moyens. Elle n'estvalable que pour un temps de remontée (At) petit devant la durée de lapériode de débit (t). La limite fixée pour l'interprétation est
At < 0,1.t
1.1. Premier palier Débit : 84 m V h = 23333 cc/s
1.1.1. : Point 4 de l'essai : At = 210 s ; Ap = 2,7 bars
Point de l'abaque : TQ = 1,2 x 105 j PD = 6,2
x. n 2ir kh . . . , , D qu
sachant que P = Ap, soit kh = •=—;—• . , . . ,D q y 2ir Ap on en déduit;
avec y ¥¥* 0,5 cp :
kh = 4286 d x cm
1.1.2. = Point 17 de l'essai : At = 900 s ; Ap = 2,975 bars
Point de l'abaque : T = 5,2 x 105 j P = 6j9kh = 4329 d x cm
kh moyen pour le premier palier : 4307 d x cm
1.2. Deuxième palier Débit : 94 m3/h = 26111 cc/s
1.2.1. : Point 3 de l'essai : At = 210 s ; Ap = 2,825 bars
Point de l'abaque : T D = 3,7 x 101* j PD = 5,7
kh = 4215 d x cm
1.2.2. : Point 16 de l'essai : At = 1140 s ; Ap = 3,225 bars
Point de l'abaque : T = 2,05 x 105 ; P = 6,5
kh = 4210 d x cm
kh moy pour le deuxième palier : 4212 d x cm
-25-
1.3. Troisième palier Débit : 100 m3/h = 27778 cc/s
1.3.1. : Point 5 de l'essai : At = 240 s ; Ap = 3,125 bars
Point de l'abaque : TD = 7,5 x 104 ; PD = 6
kh = 4267 d x cm
1.3.2. : Point 24 de l'essai : At = 2040 s ; Ap = 3,6
Point de l'abaque : T"D = .6,4 x 105 ; PD = 6,95
Kh = 4290 d x cmkh moy = 4278 d x cm
2) Détermination à partir de la méthode de Horner
L'interprétation tient compte de l'influence des paliersprécédents. L'équation générale a la forme suivante, par exemple, pour lepalier n° 3 : -
V f t5+At (t5-t2)+AtPws = pi < qi tn + q2 £n + q3 £r>
4ir kh ( (t5-t!]+At Ct5-t3î At At
Cette méthode a été appliquée aux points dont la représenta-tivité a été déterminée au paragraphe 1.
Les valeurs de Pws reportées en fonction de ( f i t ] ) sur ungraphe donnent une droite dont la pente est égale à y ce qui permet
4TT khde calculer le groupe kh. Les droites correspondant aux remontées 1, 2 et 3ont été reportées sur les fig. 5, 6 et 7.
2.1. Premier_galier (voir fig. 5)
m = -7—j-r— = 8,7 x 10-6 bars/cc/s
Ce qui donne (avec y =ff= 0,5} kh = 4600 d x cm.
-26-
2.2. Deuxième palier (voir fig. 6)
m = y . = 9,1 x 10-6 bars/cc/s soit kh = 4400 d x cm
2.3. Troisième palier (voir fig. 7]
m = y = 8,64 x 10-6 bars/cc/s soit kh = 4630 d x cm4TT KM .
3) Calcul du "skin effect" et du rayon efficace
3.1. Skin effect
Le skin est calculé à partir de la formule :
. 1 (pws - pwf) _ k i t _ 0 7 = __^_
2 q m 0)» Crzw 4ir kh
Cette formule est applicable si — r est très voisin de 1,
t étant la durée du débit et At le temps de remontée considéré. La limitefixée pour l'interprétation est :
— $ 1.1 ou en d'autres termes At £ 0.1 t.
- pws est la pression de remontée (éventuellement extrapolée] autemps At.
- pwf est la pression de fin de débit.
Le terme (k/ (0 Cr2 w) est calculé. La compressibilité C [com-pressibilité totale de l'eau et de la roche magasin) est déterminée àpartir d'abaques, et le coefficient k est déterminé à partir du groupe kh.
La méthode prend en compte les résultats particuliers obtenuspour chaque palier.
Les valeurs de skin obtenues sont :
palier 1 : s = + 0.1palier 2 : s = - 0.6palier 3 : A = - Ü.1
-27-
La valeur moyenne retenue pour le skin tient compte des 2 valeursles plus élevées.
+ 0.1 * S moy >, -0.1
3.2. rayon_efficace
Le rayon efficace r'w est donné par la formule
r'w• = rw x e
Le rayon du puits dans le réservoir (rw) est déterminé par unediagraphie électrique particulière "le diamétreur".
Le puits étant très bien calibré dans le réservoir le rayon corres-pond à la valeur nominale : rw = 7,6 cm
Le rayon efficace moyen est :
7 cm í r'w j 8,5 cm
1) Groupe kh perméabilité
Le groupe kh moyen correspond à la moyenne arithmétique des Bvaleurs déterminées à l'aide des méthodes de Theis et Horner.
Valeurs retenues :
4307, 4212, 4278. 4600, 4400, 4630.
soit une valeur moyenne de :
kh moy = 4400 d x cm
Ce qui nous donne une perméabilité moyenne du réservoir
kh moy = 4400/91 x 102 = 0.48 d
2) Skin effect et rayon efficace
Le skin est pratiquement nul, c'est-à-dire que l'acidification arestitué au réservoir sa qualité initiale aux abords du puits. De ce faitle rayon efficace correspond au rayon réel de l'ouvrage.
-28-
3) Pression statique en tête
Lors des remontées de pression, la couche se recomprime à unevaleur supérieure à la pression statique de gisement. La pression en têtepeut croître jusqu'à 4,12 bars ensuite elle décroît lentement jusqu'à ceque la valeur statique soit atteinte. Cette décroissance est relativementlente.
Ce phénomène est connu dans les essais de production des puitspétroliers et correspond à une séparation de phases, c'est-à-dire : indi-vidualisation et montée du gaz à cause de la décompression subie par lefluide.
IV - TEMPERATURESA " ï§MPER/VryRES_DE_FÇND (voir fig. 6)
Les enregistrements suivants ont été réalisés :
- une mesure de température de fond en débit, à la cote- 1600 m/sol. Il est à signaler que la valeur mesuréeen fin d'enregistrement n'était pas stabilisée et aug-mentait très lentement.
- un log de température en débit.
Remarque
La zone de mesure choisie correspond à celle des puits Cr GTH 2et 3.
Principaux résultats
- la température de fond en débit est de 58° ± 1° C à 1600 m/solau débit moyen de 84 m3/h.
- le log en débit ne montre pas d'anomalies.
Remarque
Le log de température statique n'a pas été enregistré. En effet,le puits était encore en production [pour des raisons techniques] le 10 mai.
B " lË^R/yrURE^DE^SURFACE (voir fig. 1]
La température était mesurée à l'aide d'un thermomètre à maximum,à la sortie du puits.
Les valeurs représentatives contrôlées sont reportées sur la figure1.
Pendant la troisième et dernière période de débit, la températures'est stabilisée à 55°C ±1°C.
-29-
V - CONCLUSION
Les caractéristiques du réservoir étudié sont les suivantes :
Etage : Dogger
Toit : - 1532 m/sol
Mur : - 1674 m/sol
Nature : calcaire oolithique
Hauteur utile : 91 ± 1 m
Porosité : 17 % ± 1 %
kh moy : 4400 d x cm
Perméabilité k moy : 0,48 d
Skin effect : + 0'. 1 3: S moy ^ - 0.1
Rayon efficace : 7 cm $ r'w moy $ 8.5 cm
Pression de gisement mesurée à - 1570 m/sol =164 kg/cm2 ± 1 kg
Température de fond en débit : 58°C ± à - 1600 m/sol (débit moyen
lors de la mesure : 84 m3/h.)
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