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Préparation d'une unité mudlogging en vue d'une surveillance géologique d'un forage pétrolier.


par Béthel Yane Le roy NGOMA
Ecole supérieure de technologie du Littoral (EST-L)  - Licence professionnelle Génie de l’Amont Pétrolier 2019
  

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III-1-3-Traitement des deblais en surface

? Prise d'echantillons au tamis vibrant:

Figure 32: Prise d'echantillonnage (Arnaud Toress, 2009)

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La collecte des déblais se fait à l'aide du crible plein. La taille des déblais dépend de la dentition de l'outil. Il faudra donc les chercher dans les endroits correspondants: Aux tamis vibrant (shale shacker) si la dentition de l'outil est grande, Au dessableur (desander) si, la dentition est fine, Au dessilteur (desilter) si, la dentition est encore plus fine. Le Tamis vibrant doit être muni d'une planche fixée au droit de la pente du Tamis pour récupérer tous les déblais remontés au cours du pas d'échantillonnage (10m, 5m ou autre). Le pas d échantillonnage est défini dans le programme d'échantillonnage avec les détails techniques des échantillons, qui sont le nombre, le poids, le type ou l'état physique. En général, pour les puits d'exploration, le client requière deux échantillons frais pour la palynologie (géochimie) de poids 250 g chacun, trois échantillons lavés dont un pour la coupelle.

? Confection:

Figure 33: confection des deblais (Arnaud Toress, 2009)

Juste après la collecte de l'échantillon et avant le lavage et le tamisage, un nombre défini d'échantillons frais sont mis dans des sachets spéciaux. Ils sont envoyés au laboratoire pour des études de géochimie. Une fiche est agrafée au sachet comportant les informations suivantes: palyno, mud logging, contractor Company, well et la profondeur. Les sachets sont emballés ensuite dans des boites pour le dispath. Une fiche est collée à chaque boite et comporte les informations suivantes: palyno, mud logging contractor, Company, Well, interval de profondeur et l'adresse du destinataire.

? Lavage et sechage:

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Figure 34: Lavage des cuttings (Arnaud Toress, 2009) Figure 35: Sechage (Arnaud Toress, 2009)

L'autre partie de l'échantillon est mise dans le plus gros tamis et soumise au lavage tamisage qui consiste à superposer les tamis du plus gros au plus fin, puis verser de l'eau ou du gasoil sur l'échantillon. L'échantillon récupéré à partir du Tamis de trame 0,125 um est appelé l'échantillon lavé. A partir de cet échantillon, on prépare une coupelle pour l'examen binoculaire et on prélève un certain nombre de petites quantités pour préparer les échantillons lavés séchés. NB: Le Lavage se fait à l'eau douce ou salée saturée si la boue de forage est de type WBM et au gasoil si la boue de forage est de type OBM.

Séchage: Le séchage intéresse la partie restante de l'échantillon lavé tamisé qui n'a pas été utilisé pour l'examen binoculaire. Une fois séché, le nombre demandé d'échantillons lavés séchés sont mis en sachets et seront dispatchés. Le reste est laissé pour un traitement ultérieur (calcimétrie). Le séchage se fait à l aide de la plaque chauffante si, l'avancement est lent ou de l'étuve si, l'avancement est rapide. Mise en sachet de l'échantillon lavé et séché: Le nombre et le poids des échantillons lavés et séchés sont dictés par le client. La mise en sachets des échantillons lavés et séchés consiste à mettre des échantillons du poids demandés dans des sachets prévus à cet effet. Etiquetage et emballage des échantillons lavés et séchés Une fiche est agrafée au sachet comportant les informations suivantes: washed and dried, mud logging contractor, Company, well et la profondeur. Les sachets sont emballés ensuite dans des boites en bois pour le dispatch.

? Conditionnement de cuttings pour analyse:

 

Le technicien géologue reduit en poudre les cuttings pour mesurer la teneur en carbonates dans les fragments de roches remontées du fond

 

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Figure 36: Conditionnement de cuttings (Arnaud Toress, 2009)

? Mesures et observations spécifiques

Figure 37: Mesures et observations spécifiques (Arnaud Toress, 2009)

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- Description et interpretation:

L'échantillon lavé est ensuite examiné à l'oeil nu puis à la loupe binoculaire. La fabrication d'information géologique commence à partir de cette étape par l'identification partielle de la nature de la roche. Les grès, les argiles et les sels sont déjà identifiés lors de cette étape. L'échantillon destiné pour l'examen binoculaire est prélevé dans une coupelle, puis imbibé suffisamment d'eau pour éliminer totalement la boue avant d'incliner la coupelle de façon à ce qu'elle s'égoutte. Les déblais doivent former une mince couche sur un seul plan pour une bonne estimation des pourcentages de chaque type de lithologie. Une fois l'échantillon est débarrassé de son eau, on pose la coupelle sous la loupe binoculaire pour la description.

- Utilisation de la loupe binoculaire :

La loupe binoculaire est composée de deux oculaires à écartement réglable, un axe porteur attaché à la base, un système de réglage des grossissements et l'objectif. Son entretien consiste à nettoyer toutes ses parties en se servant d'un coton et alcool régulièrement. Avant son utilisation, il faut régler très bien l'écartement des oculaires, la distance de vision et le grossissement adéquat. En raison de la fixation de l'oculaire gauche, on le règle toujours avant l'oculaire droit. Après chaque utilisation, il faut éteindre la lampe associée à la binoculaire servant de source de lumière, sinon elle va se bruler, lors de l'examen binoculaire, un test à l'acide HCl dilué à 10% est systématiquement réalisé. Si l échantillon montre une effervescence immédiate ou après trois minutes, le passage à la calcimétrie est indispensable pour déterminer la nature lithologique de l échantillon.

Le Suivi des Indices

? Détermination de la fluorescence:

Fluoroscope: Le fluoroscope est une boite noire éclairée par des rayons ultraviolets (lampe de WOOD). En introduisant l'échantillon à l'intérieur et en regardant à travers une ouverture appropriée aux yeux, les réflexions fluorescentes sont en fonction des couleurs émises indiquant la présence et la nature de l'hydrocarbure contenu dans l'échantillon.

Figure 38: Fluoroscope (Arnaud Toress, 2009)

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- Fluorescence directe :

Procédure de test:

? Prendre une coupelle, y placer une petite quantité de cuttings lavés; ? Placer l'échantillon dans le fluoroscope et y déterminer:

Le pourcentage de fluorescence (observation quantitative): Surface fluorescente /Surface totale de l'échantillon en % :

1-20% : Traces

5-20% : moyen

50-70% : Très bon

2-5% : Faibles

20-50% : bon

70-100% : Excellent

 

Tableau 1: Pourcentage de fluorescence

La couleur de la zone fluorescente (observation qualitative)

Marron brun : Très lourd

5-20% moyen

Bleu blanche à violette : Très

léger

Orange-Or : Lourd

20-50% bon

 

Tableau 2: Couleur de la zone fluorescence

- Fluorescence indirecte :

L'échantillon lavé et broyé est mis dans un tube à essai avec le solvant d'hydrocarbures le trichloro-éthane ou chloroforme. La formation d'une auréole fluorescente, qui se distingue du reste du liquide, est un indicateur de la présence d'un hydrocarbure. Dans le cas contraire, la fluorescence est minérale.

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Calcimétrie: - Principe:

Les mesures de calcimétrie s'effectuent avec un calcimètre Bernard ou bien autocalcimétre, afin de déterminer la teneur en carbonates [CaCO3) et (Ca, Mg) (CO3)2 des échantillons de roche. On enregistre, l'augmentation de pression due au dégagement de gaz carbonique, en attaquant un échantillon de roche par l'acide chlorhydrique dans une cellule à volume constant.

La forme et l'amplitude des courbes obtenues permettent de caractériser l'échantillon. La réaction chimique en jeu est la suivante: CaCO3+2HClCaCl2 + CO2 + H2O

- Mode d'emploi:

L'échantillon à analyser doit être au préalable lavé et séché puis moulu finement dans un mortier. La fraction à retenir doit être de 2 décigrammes et mise dans un flacon Erlmeyer.

L'acide chlorhydrique HCl (dilué à 50%) est rempli dans un tube et mie dans le même flacon que l'échantillon (sans qu'il y ait le moindre contact HCl-échantillon).

Fermé hermétiquement ce flacon à l'aide du bouchon raccordé au flexible du calcimètre, on lit le repère '0' sur le tube gradué mettant en contact l'acide et l'échantillon.

On assiste alors à la réaction acide / carbonates, lectures à effectuer à 1; 3 et 15 minutes. Les lectures seront corrigées à partir d'un tableau de correction (T° / lecture brute).

La saisie Des valeurs de calcimétrie sur ordinateur se feront seulement pour celles obtenues pour 1 et 10 mm, afin de retracer les courbes de calcimétrie et de dolomimétrie dans la Master log par exemple.

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Figure 39: Calcimètre Bernard (M. BANZOUZI 2015)

? Interprétation des résultats de la calcimetrie:

Pour l'interprétation des lectures, on utilise le tableau suivant. Sur celui -ci, les roches décrites sont pures.

Roche pure

1min

3min

10min

Calcaire

90

95

100

Calcaire argileux

70

80

90

Calcaire
dolomitique

45

70

100

Dolomie calcaire

25

50

95

Dolomie

10

30

90

Marne

35

50

65

Argile calcaire

05

06

10

Argile dolomitique

00

07

15

 

Tableau 3: Les calcimétries de quelques roches carbonatées pures.

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"Je voudrais vivre pour étudier, non pas étudier pour vivre"   Francis Bacon