III-1-2-Système d'analyse de gaz:
Le système de gaz est une série de dispositif
relié entre eux, pour permettre la séparation et la
détermination du pourcentage des gaz contenus dans le fluide de
forage.
D'abord, une pompe centrifuge doit être
installée sur le puits contenant la boue de renvoi pour permettre
l'extraction du gaz. Après le mélange de ce gaz avec CaCl2 et au
glycol, un appareil électronique permettra de déterminer sa
quantité .Ce gaz passe par un autre dispositif appelé
chromatographe, pour la détermination de la séparation et du
contenu détaillé. (C1, C2.... C5, CO2).
Le système d'analyse de gaz est composé de deux
panels:
? Total gas (gaz total) : étude quantitative en contenu
dans la boue;
? Chromatographe: étude qualitative déterminant
les différents composants de gaz (C1, C2, C3, iC4, nC4, iC5, nC5).
Figure 26: Analyse de gaz (M. BANZOUZI,
2015)
49
50
Système FID (flame ionisation detector) :
L'échantillon de gaz arrivant dans le gas line est
identifié par le détecteur dans lequel les ions sont
formés par des flammes de combustion de l'hydrogène dans l'air.
Si une substance organique est présente dans cette flamme, le nombre
d'ion formé augmente considérablement.
La buse du bruleur étant une des bornes d'un circuit
et une électrode collectrice de l'autre, les ions produits captés
par cette dernière permettent le passage du courant et indique le fait
même de la présence d'un gaz.
Quand un échantillon contenant des hydrocarbures est
introduit dans la chambre, il se produit un craquage des composés
organiques de la zone chaude de la flamme, puis ionisation chimique avec de
l'oxygène de l'air. Ces ions produits entrainent une variation de
potentiel au niveau du circuit. Cet appareil nécessite un compresseur
à air et une source d'hydrogène qui est fourni par un
générateur permettant la fabrication de l'hydrogène par
l'hydrolyse de l'eau.
Figure 27: Principe d'un détecteur à ionisation
(M. BANZOUZI, 2015)
51
Chromatographe :
La chromatographie consiste à déterminer le
pourcentage de chaque élément contenu dans l'échantillon
de gaz.
Le gaz brulé dans le FID system est analysé
dans le chromatographe afin de déterminer le pourcentage en hydrocarbure
(C1, , C3, C4, C5).
Figure 28: Chromatographe (M. Samir, 2014)
Détecteur de H2S :
L'hydrogène sulfuré est un gaz très
dangereux à la santé de l'homme. Son odeur repoussante
très caractéristique d'oeufs pourris est perceptible dès
0,03ppm et devient très intense à partir de 1ppm. L'odeur
désagréable disparaît vers 200ppm en raison de
l'anesthésie du système olfactif, et l'inhalation d'air
pollué à cette concentration ou plus peut être mortelle.
Les effets de H2S sur l'organisme humain dépendent de sa
concentration dans l'air:
? 100ppm=0.01%: Perte de l'odorat en 3 à 15min;
? 200ppm=0.02%: Paralysie de l'odorat;
? 500ppm=0.05%: Perte d'équilibre et de
conscience-trouble respiratoire dans les 2 à
15 min qui suivant;
? 700ppm=0.07%: Evanouissement, arrêt respiratoire;
? 1000ppm=0.1%: Concentration mortelle si la respiration
artificielle n'est pas
pratiquée;
Un capteur pour l'hydrogène sulfuré est en
permanence connecté à différents endroits lors d'un
forage. Il a pour rôle de détecter et quantifier la
présence du h2s dans le fluide de forage. On le trouve installé
à différents endroits:
·
52
Rig floor;
· Flow line;
· Shakers;
· BOP area;
· Mud logging unit.
Figure 29: H2S Sensor (M. BANZOUZI 2015)
Détecteur de CO2 :
Le CO2 pur est un gaz sans couleur, inodore, inerte et
non-combustible. Le poids moléculaire aux conditions standard est 44.010
g/mol.
Comme les autres gaz toxiques, le CO2 est très dangereux
à la santé humaine et aussi sur l'environnement. La
détection de CO2 au cours du forage est nécessaire pour
éviter les incidents.
Les différents gaz détectés en
surface:
· Background gaz: C'est la ligne de base
de la courbe du total gas (gaz total), relativement constant le long d'un
intervalle donné au cours de forage;
53
Figure 30: Background (H Mohammed, 2014)
? Gaz produit par la différence de pression de
formation et la pression hydrostatique (produced gas): Pression de
formation supérieure à la pression hydrostatique, ce gaz provient
d'une situation anormale provoquée par un déséquilibre du
puits à cause des venues éruptives;
? Gaz libéré (cutting gaz ou drill
gaz): C'est la proportion du total gas
libéré par une formation nouvellement traversée par
l'outil de forage;
? Gaz recyclé (recycled gas) : Dans
le cas où le gaz n'a pas été complétement
volatilisé ou le dégazage en surface a été
insuffisant, mais pompé à nouveau dans le puits, le
détecteur de gaz peut enregistrer une deuxième apparition d'une
venue préexistante;
? Gaz de connexion ou bouchon d'ajout de tige
(connexion gas): Ce gaz nous renseigne sur l'équilibre statique
du puits.
Il est important de le signaler, lorsque sa valeur
dépasse le background, ce qui signifie le puits est en
underbalance et a tendance à débiter en statique, d'où il
sera nécessaire d'alourdir la boue de forage pour éviter les
venues éruptives;
? Gaz de bouchon de reprise de forage: C'est
le gaz généré par la formation en raison de long temps de
manoeuvre;
Figure 31: BFR (H Mohammed, 2014)
? Gaz de contamination: C'est le gaz qui est
produit à travers la contamination des produits chimiques de la boue. La
dégradation des additifs comme les Lignon sulfonâtes, le lignite,
la résigne peut créer du gaz.
D'autres gaz peuvent être détectés en
surface comme l'hydrogène sulfuré (H2S), le dioxyde de carbone
(CO2), l'Azote (N) et les gaz rares (Hélium).
| 
