Comment fonctionnent les fluides de forage?

Le forage de puits plus profonds, plus longs et plus difficiles a été rendu possible grâce à des améliorations des technologies de forage, y compris des fluides de forage plus efficients et efficaces. Des fluides de forage, également appelés boues de forage, sont ajoutés au puits de forage pour faciliter le processus de forage en suspendant les déblais, en contrôlant la pression, en stabilisant la roche exposée, en assurant la flottabilité et en refroidissant et lubrifiant.

Comment fonctionnent les fluides de forage?

Dès le troisième siècle avant JC, les Chinois utilisaient des fluides de forage, sous forme d'eau, pour aider à pénétrer le sol lors du forage d'hydrocarbures. Le terme «boue» a été inventé quand à Spindletop aux États-Unis, les foreurs ont fait courir un troupeau de bovins dans un champ dilué et ont utilisé la boue résultante pour lubrifier la foreuse.

Alors que la technologie et la chimie des fluides de forage sont devenues beaucoup plus complexes, le concept est resté le même. Les fluides de forage sont essentiels au succès du forage, à la fois en maximisant la récupération et en minimisant le temps nécessaire pour obtenir le premier pétrole.

Buts du fluide de forage

Pendant le forage, des déblais sont évidemment créés, mais ils ne posent généralement pas de problème jusqu'à ce que le forage s'arrête car un foret doit être remplacé ou un autre problème. Lorsque cela se produit et que les fluides de forage ne sont pas utilisés, les déblais remplissent à nouveau le trou. Les fluides de forage sont utilisés comme outil de suspension pour éviter que cela ne se produise. La viscosité du fluide de forage augmente lorsque le mouvement diminue, ce qui permet au fluide d'avoir une consistance liquide lors du forage, puis de se transformer en une substance plus solide lorsque le forage est arrêté. Les déblais sont ensuite suspendus dans le puits jusqu'à ce que le foret soit à nouveau inséré. Cette substance semblable à un gel se transforme ensuite à nouveau en liquide lorsque le forage recommence.

Les fluides de forage aident également à contrôler la pression dans un puits en compensant la pression des hydrocarbures et des formations rocheuses. Des agents de pesée sont ajoutés aux fluides de forage pour augmenter sa densité et donc sa pression sur les parois du puits.

Une autre fonction importante des fluides de forage est la stabilisation des roches. Des additifs spéciaux sont utilisés pour garantir que le fluide de forage n'est pas absorbé par la formation rocheuse dans le puits et que les pores de la formation rocheuse ne sont pas obstrués.

Plus le puits est long, plus il faut de tiges de forage pour forer le puits. Cette quantité de tiges de forage devient lourde et le fluide de forage ajoute de la flottabilité, réduisant le stress. De plus, le fluide de forage aide à réduire le frottement avec la formation rocheuse, réduisant ainsi la chaleur. Cette lubrification et ce refroidissement contribuent à prolonger la durée de vie du trépan.

Types de fluides de forage

Les fluides de forage sont à base d'eau, d'huile ou de synthèse, et chaque composition fournit des solutions différentes dans le puits. Si la formation rocheuse est composée de sel ou d'argile, des mesures appropriées doivent être prises pour que les fluides de forage soient efficaces. En fait, un ingénieur en fluides de forage supervise le forage, ajoutant des additifs de fluide de forage tout au long du processus pour obtenir plus de flottabilité ou minimiser les frottements, quel que soit le besoin.

En plus de considérer la composition chimique et les propriétés du puits, un ingénieur en fluides de forage doit également prendre en compte l'impact environnemental lors de la prescription du type de fluide de forage nécessaire dans un puits. Les fluides de forage à base de pétrole peuvent mieux fonctionner avec une roche plus salée. Les fluides de forage à base d'eau sont généralement considérés comme affectant moins l'environnement pendant le forage en mer.

L'élimination des fluides de forage après leur utilisation peut également être un défi. Les avancées technologiques récentes ont établi des méthodes de recyclage des fluides de forage.