Mardi matin dernier, mon téléphone a sonné à 5h47. Liu Gang de CNOOC appelait depuis une plate-forme de forage située à 200 kilomètres au large de la côte du Shandong et il n'était pas content.
'Nous avons 800 mètres de tiges de forage coincées à 3 200 mètres de profondeur', a-t-il déclaré. 'Le trou s'est effondré autour de lui. Nous ne pouvons pas le déplacer vers le haut, ni le descendre. Il est juste là.'
Au moment où j'ai emmené l'hélicoptère sur la plate-forme cet après-midi-là, ils avaient déjà radié 15 millions de yens en équipement et envisageaient une autre semaine de temps de forage pour contourner le tuyau coincé. Le tarif journalier à lui seul était de 180 000 ¥.
« Qu'est-il arrivé à votre boue ? » ai-je demandé en regardant les échantillons qu'ils avaient prélevés avant l'effondrement.
'Les mêmes trucs que nous utilisons toujours', m'a dit l'ingénieur en boue. 'Je l'ai acheté au plus bas prix le mois dernier. Il ressemblait exactement à notre xanthane habituel.'
C'était ça le problème. Cela avait l'air pareil, mais ce n'était pas le cas. Leur xanthane « bon marché » avait environ la moitié du poids moléculaire d'un matériau de qualité forage. Lorsqu'ils ont atteint la zone de haute température à 3 000 mètres, celle-ci s'est complètement effondrée. La boue s'est transformée en eau, le puits a perdu son support et la gravité a fait le reste.
Je répare les catastrophes liées aux boues de forage depuis 15 ans, et cette histoire se répète quelque part en Chine presque tous les mois. Les entreprises tentent d’économiser 20 000 ¥ sur le xanthane et finissent par perdre des millions lorsque leurs puits s’effondrent. Le secteur du forage est brutal : lorsque votre boue s'effondre à trois kilomètres sous terre, vous ne pouvez pas simplement redémarrer l'ordinateur.
Nous les avons remis en service avec du xanthane de qualité forage, mais ce train de tiges est toujours là-bas. Le sera probablement toujours. Le fond océanique autour de la baie de Bohai est jonché d’erreurs coûteuses comme celle-ci.
Pourquoi la boue de forage est réellement importante
La plupart des gens pensent que la boue de forage n’est qu’une eau épaisse qui refroidit le foret. C'est comme dire que votre sang transporte simplement de l'oxygène. La boue de forage fait tout : elle contrôle la pression, transporte les débris de roche à la surface, empêche le trou de s'effondrer et empêche les éruptions qui peuvent tuer des personnes.
Lorsque votre système de boue tombe en panne, tout s'arrête. Et aux tarifs actuels des plates-formes, chaque heure d’arrêt coûte plus cher que ce que la plupart des gens gagnent en un mois.
Le trou veut tomber dedans
Voici quelque chose qu'on ne vous apprend pas dans les écoles d'ingénieurs : la terre ne veut pas qu'on y perce des trous. Les formations rocheuses sont soumises à des contraintes énormes et dès que vous les traversez, elles veulent se resserrer. Votre boue de forage est la seule chose qui empêche que cela se produise.
La boue crée ce que nous appelons un « gâteau de filtration » sur les parois du trou – essentiellement une fine couche imperméable qui scelle la roche et fournit un support structurel. Si votre xanthane n’est pas à la hauteur, le gâteau de filtration échoue et le trou s’effondre.
Je me souviens d'un puits dans le bassin du Tarim où ils foraient des formations de schiste instables. Chaque fois qu'ils tiraient sur le train de tiges pour changer de mèche, des morceaux du trou s'effondraient. Ils passaient 12 heures à aléser la roche effondrée avant de pouvoir continuer le forage.
Le problème était leur xanthane . Ils utilisaient des produits de qualité alimentaire qui ne pouvaient pas former un gâteau de filtration approprié dans les conditions de fond. Les chaînes polymères étaient trop courtes et la structure moléculaire n'était pas adaptée aux applications de forage.
Nous les avons remplacés par notre nuance spécifique au forage et leurs problèmes de stabilité des trous ont disparu du jour au lendemain. Même formation, mêmes paramètres de forage, mais maintenant le trou reste ouvert. Ils ont réduit leur temps d'alésage de 12 heures à moins d'une heure par trajet.
La pression est tout
Les formations pétrolières et gazières sont soumises à une pression énorme, parfois supérieure à 1 000 fois la pression atmosphérique. Votre boue de forage doit être suffisamment lourde pour contrôler cette pression et empêcher les fluides de formation de pénétrer dans le puits de forage. Trop léger et vous obtenez un « coup de pied » - des fluides de formation se précipitant dans le trou. Trop lourd et vous fracturez la formation et perdez votre boue.
Mais voici le problème : une boue lourde est une boue épaisse, et une boue épaisse est difficile à pomper. C'est là que le xanthane entre en jeu. Il vous permet de rendre la boue suffisamment lourde pour contrôler la pression tout en la gardant suffisamment fine pour pomper efficacement.
Ils possédaient un puits de gaz à haute pression dans le Sichuan où ils recevaient des coups de pied à chaque fois qu'ils foraient dans une nouvelle formation. La pression de la formation était plus élevée que prévu, mais ils n'ont pas pu augmenter leur poids de boue car elle est devenue impompable.
Nous avons reformulé leur système avec du xanthane à haute efficacité qui permettait un meilleur contrôle de la pression à des concentrations plus faibles. Ils pourraient augmenter le poids de la boue sans la rendre trop épaisse pour être pompée. Plus de coups de pied, plus de problèmes.
Sortir la roche
À mesure que le foret broie la roche, toutes ces déblais doivent aller quelque part. La boue de forage les transporte jusqu'à la surface dans l'espace annulaire (l'espace entre la tige de forage et la paroi du trou). Si la boue n'a pas les bonnes propriétés d'écoulement, ces déblais se déposent et s'entassent autour du train de tiges de forage.
J'ai vu des trains de tiges tellement remplis de déblais qu'ils ne pouvaient plus bouger du tout. L'équipage a dû pomper des pilules spécialisées et travailler sur le tuyau pendant des heures pour les libérer. Parfois, ils ne l’obtiennent jamais gratuitement.
Un puits en eau profonde dans la mer de Chine méridionale rencontrait des problèmes constants avec des déblais qui s'entassaient dans la section horizontale. Ils foraient 50 mètres et passaient ensuite six heures à travailler sur des canalisations coincées. Les progrès étaient terriblement lents.
Leur xanthane n'offrait pas les propriétés rhéologiques adéquates pour le transport des déblais dans des trous horizontaux. Nous les avons remplacés par une qualité de poids moléculaire élevé qui améliore la suspension des déblais sans augmenter la pression de la pompe. Leur taux de forage a doublé du jour au lendemain.
Que se passe-t-il quand il fait chaud là-bas
La plupart des opérations de forage rencontrent des températures qui pourraient cuire votre dîner. Les puits peu profonds peuvent atteindre 60 à 80 °C, mais les puits profonds peuvent atteindre 200 °C ou plus. Le xanthane standard commence à se décomposer à 80°C, et à 120°C, il est pratiquement inutile.
La rupture moléculaire
La chaleur brise les longues chaînes polymères qui confèrent au xanthane son pouvoir épaississant. Pensez-y comme si vous cuisiniez des spaghettis : les longs brins se brisent en morceaux plus courts qui ne tiennent pas aussi bien ensemble. Une fois ces chaînes brisées, vous ne pouvez plus les remettre ensemble.
Le projet de forage géothermique au Tibet rencontrait des températures de fond de 185°C. Leur xanthane standard se décomposait complètement, ne leur laissant essentiellement que de l'eau pour le fluide de forage. Le trou était instable, ils ne pouvaient pas transporter de déblais et les fluides de formation pénétraient dans le puits de forage.
Nous avons développé une qualité thermiquement stabilisée utilisant des additifs protecteurs et une structure polymère modifiée. La nouvelle formulation a conservé sa pleine fonctionnalité à 200°C pendant plus de 48 heures – plus que suffisant pour leurs opérations de forage.
La pression aggrave la situation
Les puits profonds n'ont pas seulement une température élevée, ils ont également une pression d'écrasement qui peut dépasser 1 000 bars. Cette pression comprime les molécules de xanthane et modifie leur comportement.
Les puits d'exploration ultra-profonds observaient un comportement étrange de la boue à mesure qu'ils s'enfonçaient plus profondément. La température était constante, mais les propriétés de la boue changeaient constamment. La pression croissante écrasait littéralement leurs molécules de xanthane et réduisait leur viscosité.
Nos qualités stables à la pression sont conçues avec des structures moléculaires qui résistent à la compression. Mêmes performances à une pression de surface ou à une pression de fond de 1 000 bars.
L'eau salée tue le xanthane ordinaire
Le forage offshore utilise des boues à base d'eau de mer et la teneur en sel détruit la plupart des qualités de xanthane. Les ions sel interfèrent avec les chaînes polymères et provoquent une perte massive de viscosité.
L'entrepreneur offshore avait du mal à maintenir les propriétés de la boue dans son système d'eau de mer. Leur xanthane se diluait considérablement lorsqu’il était mélangé à l’eau de mer, les laissant avec une boue sans capacité de charge.
Nous avons formulé une qualité tolérante au sel qui fonctionne mieux dans l'eau de mer que dans l'eau douce. Leurs opérations offshore se déroulent désormais aussi bien que leurs puits terrestres.
Différents puits, différents problèmes
Toutes les opérations de forage ne sont pas identiques. Un puits en eau peu profonde à Daqing a des exigences complètement différentes de celles d'un puits de gaz profond au Xinjiang ou d'un puits offshore dans la mer de Chine méridionale.
Puits peu profonds - Restez simple
Les forages peu profonds (moins de 1 500 mètres) ont généralement des températures et des pressions modérées. Vous avez besoin d’un bon nettoyage des trous et d’une bonne étanchéité des formations sans vous ruiner en additifs exotiques.
Le xanthane de qualité forage standard convient parfaitement à la plupart des applications peu profondes. La clé est d’obtenir une qualité constante qui s’hydrate rapidement et offre une rhéologie stable.
Deep Wells - Apportez votre A-Game
C'est dans les puits profonds (plus de 4 000 mètres) que les choses deviennent sérieuses. Fluides de formation agressifs à haute température et haute pression, et conséquences coûteuses en cas de défaillance.
Un puits de gaz profond dans le bassin du Tarim était en train de forer jusqu'à 7 500 mètres avec des températures de fond de 190°C et des pressions supérieures à 900 bars. Le xanthane standard a complètement échoué dans ces conditions.
Notre teneur ultra-profonde a conservé toutes ses fonctionnalités tout au long du programme de forage. Le puits a été réalisé avec succès sans aucun problème lié à la boue. Le coût total du xanthane était de 85 000 ¥. La prévention d’un incident de canalisation coincée leur a permis d’économiser 8 millions de yens.
Puits horizontaux - La physique devient bizarre
Les puits horizontaux et directionnels créent des défis uniques. Les déblais ne tombent plus : ils doivent être poussés le long des sections horizontales par la coulée de boue. Cela nécessite des propriétés rhéologiques complètement différentes.
Le puits de gaz de schiste d'une section horizontale de 2 000 mètres rencontrait de terribles problèmes de nettoyage des trous. Les boutures se déposeraient dans la section horizontale et tasseraient l'anneau.
Nous avons reformulé leur boue avec du xanthane spécialisé qui permet un meilleur transport des déblais dans les sections horizontales. Leur taux de forage dans les sections horizontales s'est amélioré de 40 %.
Offshore - Tout est plus difficile
Le forage offshore combine tous les pires défis : boues à base d'eau de mer, restrictions environnementales, coûts élevés et aucune marge d'erreur. Le xanthane doit fonctionner parfaitement du premier coup.
Le coût réel du xanthane bon marché
J'ai calculé cela des dizaines de fois pour différents opérateurs. Le coût du xanthane représente généralement 0,1 % du coût total du puits. Mais la qualité du xanthane affecte 100 % des opérations de forage.
Le temps de forage coûte cher
Les tarifs actuels des plates-formes en Chine varient de 80 000 ¥ par jour pour les plates-formes terrestres à 300 000 ¥ par jour pour les plates-formes en eau profonde. Chaque heure de problèmes de forage coûte très cher.
L'entrepreneur a calculé que le passage au xanthane de qualité supérieure réduisait son temps de forage moyen de 12 % grâce à un meilleur nettoyage des trous et à moins de problèmes de forage. Le gain de temps payé pour le coût du xanthane est multiplié par 75.
L'équipement est irremplaçable
Les trains de tiges modernes peuvent valoir 20 millions de yens ou plus. En perdre un à cause d’un tuyau coincé ou d’un effondrement d’un puits de forage est catastrophique.
Coûts des dommages causés à la formation Production
De mauvais systèmes de boue peuvent endommager le réservoir et réduire la productivité du puits. Une réduction de 10 % du taux de production coûte des millions sur la durée de vie du puits.
Les incidents environnementaux mettent fin à une carrière
Les éruptions et les déversements peuvent interrompre des opérations entières et détruire des carrières. Des systèmes de boue appropriés préviennent ces catastrophes.
Ce qui ne va pas réellement
Après 15 ans d'appels d'urgence, j'ai été témoin de tous les désastres possibles en matière de forage. La plupart remontent à des problèmes de xanthane qui auraient pu être évités.
Le cauchemar de la perte de circulation
La perte de circulation se produit lorsque votre boue de forage disparaît dans la formation au lieu de retourner à la surface. Vous déversez de la boue dans le trou, mais rien ne remonte. C'est comme essayer de remplir un seau dont le fond est troué.
Un entrepreneur du Xinjiang perdait complètement la circulation dans une formation carbonatée fracturée. Ils déversaient 200 mètres cubes de boue dans le trou et ne récupéraient rien. La boue disparaissait dans les fractures naturelles de la roche.
Leur xanthane ne créait pas un contrôle de filtration adéquat. Nous avons reformulé avec un grade de perte de liquide ultra faible qui a immédiatement scellé les fractures. La circulation perdue s'est arrêtée et ils ont complété le puits sans autre problème.
Le désastre des canalisations coincées
Les tuyaux coincés sont le cauchemar de tout foreur. Le train de tiges reste immobilisé dans le trou – ne peut pas tourner, ne peut pas monter ou descendre. Parfois, vous pouvez travailler gratuitement, parfois vous devez abandonner des équipements valant des millions de yuans.
La plupart des incidents de tuyaux coincés sont causés par un mauvais nettoyage des trous ou par un collage différentiel. Les deux problèmes sont dus à des propriétés inadéquates de la boue.
L'effondrement du puits de forage
Lorsque le trou s’effondre, il faudra des jours ou des semaines de travaux correctifs. Parfois, il faut abandonner complètement le trou et recommencer.
Le puits de gaz de schiste du Sichuan a connu des problèmes récurrents de stabilité. Le trou s'effondrait à chaque fois qu'ils tiraient sur le train de tiges, ce qui nécessitait d'importantes opérations d'alésage.
Leur xanthane ne fournissait pas une inhibition ou un contrôle de filtration adéquat du schiste. Nous avons opté pour une qualité compatible avec le schiste qui a complètement stabilisé le puits de forage.
Ce que nous faisons réellement chez Unionchem
Notre implantation à Qingdao nous place en plein cœur de l'industrie pétrolière chinoise. Nous constatons ces problèmes par nous-mêmes et développons des solutions qui fonctionnent dans des opérations de forage réelles.
Nos qualités de forage xanthane
Nous ne fabriquons pas de xanthane universelle et espérons que cela fonctionnera. Nous avons des nuances spécifiques pour des défis de forage spécifiques :
Qualité standard : Applications de base de boue à base d'eau, températures jusqu'à 120°C Qualité haute température : Applications de forage profond, stable à 180°C Qualité ultra-profonde : Conditions extrêmes, stable à 200°C+ sous pression Qualité tolérante au sel : Applications offshore et à haute salinité Qualité compatible avec le schiste : Forage non conventionnel dans les formations de schiste
Véritable support technique
Lorsque vous nous appelez pour un problème de forage, vous ne recevez pas de vendeur qui lit un script. Vous obtenez un ingénieur qui a travaillé sur des plates-formes de forage et qui sait ce qui fonctionne réellement.
Le mois dernier, j'ai passé quatre jours sur une plate-forme dans la baie de Bohai pour dépanner un système de boue qui posait des problèmes de forage. Nous avons testé huit formulations différentes avant de trouver la bonne solution. Voilà à quoi ressemble un véritable support technique.
Une qualité sur laquelle vous pouvez compter
Chaque lot de notre xanthane de forage est testé dans des conditions de fond simulées. Nous vieillissons les échantillons à 150°C pendant 16 heures et testons la rhéologie sous pression. S'il ne répond pas aux spécifications de forage, il n'est pas expédié.
Commencer
Si vous en avez assez des problèmes de forage ou si vous souhaitez les éviter en premier lieu, voici comment nous travaillons généralement avec les entrepreneurs en forage :
Analyse du problème
Nous commençons par comprendre vos défis spécifiques en matière de forage. Quelles formations forez-vous ? Quelles températures et pressions ? Quels problèmes voyez-vous ?
Tests en laboratoire
Nous testons les solutions potentielles dans des conditions de fond simulées avant de les risquer sur un puits réel.
Essais sur le terrain
Tests sur le terrain à petite échelle pour vérifier les performances dans des conditions de forage réelles.
Mise en œuvre complète
Optimisation complète du système de boue avec un support technique continu.
L'essentiel
Les opérations de forage sont trop coûteuses et dangereuses pour être utilisées avec des matériaux de qualité inférieure. La différence de coût entre un bon xanthane et un excellent xanthane est insignifiante comparée au coût des problèmes de forage.
Vous rencontrez des problèmes de perçage ? Contactez-nous. Nous avons probablement déjà vu votre problème exact et savons comment le résoudre.
Vous planifiez un puits difficile ? Commencez par le bon xanthane dès le début. C'est beaucoup plus facile que de résoudre les problèmes après avoir déjà foré.
Contactez Unionchem à Qingdao. Nous vous donnerons des réponses claires basées sur une expérience réelle de forage, et non sur des absurdités marketing. Car lorsque vous êtes à trois kilomètres sous terre et que les choses tournent mal, vous avez besoin de solutions qui fonctionnent réellement.
L’industrie du forage est déjà suffisamment dure sans lutter contre votre propre système de boue. Obtenez du xanthane conçu pour le forage, testé dans des conditions de forage et soutenu par des personnes qui comprennent les opérations de forage.
Lorsque des millions de yuans et la sécurité de l'équipage sont en jeu, ne jouez pas avec des matériaux bon marché. Utilisez la technologie du xanthane qui a fait ses preuves lors des opérations de forage les plus difficiles en Chine et dans le monde.
