CA2327373C - Methode et systeme pour le calcul de pertes de charge prenant en compte les effets thermiques - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne une méthode de calcul des pertes de charge créées par un fluide donné dans un circuit ayant un profil thermique déterminé. On effectue les étapes suivantes : - on constitue une base de données (BD) donnant la rhéologie de différents fluides au moins en fonction de la température, - on segmente le profil thermique (2, 3) en tronçons (4, 5, 6, 7) et on détermine une valeur de la température représentative (T1, T2, T3, T4) pour le fluide dans chaque tronçon, - on utilise la base de données pour déterminer la rhéologie du fluide dans chaque tronçon à la température représentative, - on calcule et on additionne les pertes de charge dans chaque tronçon compte tenu de la rhéologie déterminée.
Description
METHODE ET SYSTEME POUR LE CALCUL DE PERTES DE
CHARGE PRENANT EN COMPTE LES EFFETS THERMIQUES
La présente invention concerne une méthode et un système pour calculer les pertes de charge dans un circuit en prenant en compte les effets thermiques le long du circuit.
On connaît par le document US-5850621 une méthode informatique qui permet de calculer les pertes de charge dans les différentes parties d'un circuit, par exemple, constitué par : un puits foré dans le sol, l'espace intérieur de tiges de forage ou de tubes dans le puits, l'espace annulaire entre ces tiges ou tubes et la paroi du puits. Dans les méthodes connues de calcul de pertes de charge, on prend en compte les données sur la géométrie du puits, les caractéristiques du fluide en circulation et les conditions d'écoulement. Dans la plupart des modèles de calculs, il est pris en compte une rhéologie plus ou moins représentative de celle du fluide : modèles de Bingham, d'Ostwald, ou autres.
Certains tiennent également compte de l'influence de la rotation des tiges et/ou de leur excentration dans le puits. Cependant, ces modèles de calculs ne prennent pas en compte l'influence de la variation de température et/ou de la pression sur la rhéologie du fluide, paramètre relativement important sur le calcul des pertes de charge. Or, les conditions de température et de pression
CHARGE PRENANT EN COMPTE LES EFFETS THERMIQUES
La présente invention concerne une méthode et un système pour calculer les pertes de charge dans un circuit en prenant en compte les effets thermiques le long du circuit.
On connaît par le document US-5850621 une méthode informatique qui permet de calculer les pertes de charge dans les différentes parties d'un circuit, par exemple, constitué par : un puits foré dans le sol, l'espace intérieur de tiges de forage ou de tubes dans le puits, l'espace annulaire entre ces tiges ou tubes et la paroi du puits. Dans les méthodes connues de calcul de pertes de charge, on prend en compte les données sur la géométrie du puits, les caractéristiques du fluide en circulation et les conditions d'écoulement. Dans la plupart des modèles de calculs, il est pris en compte une rhéologie plus ou moins représentative de celle du fluide : modèles de Bingham, d'Ostwald, ou autres.
Certains tiennent également compte de l'influence de la rotation des tiges et/ou de leur excentration dans le puits. Cependant, ces modèles de calculs ne prennent pas en compte l'influence de la variation de température et/ou de la pression sur la rhéologie du fluide, paramètre relativement important sur le calcul des pertes de charge. Or, les conditions de température et de pression
2 dans un puit foré, offshore ou onshore sont excessivement variables ce qui induit actuellement des erreurs de calculs.
La présente invention vise une méthode pour optimiser des caractéristiques de circulation d'un fluide de forage dans un circuit constitué d'un puits foré
et d'un espace intérieur de tubes dans ledit puits, le circuit ayant un profil thermique déterminé pour comparaison avec une pression de refoulement mesurée dans le circuit, caractérisée en ce que l'on effectue les étapes suivantes:
a) on constitue une base de données (BD) basée sur des mesures expérimentales, donnant une rhéologie de différents fluides au moins en fonction d'une température, b) on segmente ledit profil thermique (2, 3) en tronçons (4, 5, 6, 7) et on détermine une valeur de température (Tl, T2, T3, T4) représentative de celle du fluide dans chaque tronçon, c) on utilise la base de données pour déterminer la rhéologie du fluide dans chaque tronçon à ladite valeur de température représentative, d) on calcule et on additionne des pertes de charge dans chaque tronçon compte tenu de la rhéologie déterminée, e) on compare les pertes de charges obtenues à l'étape d) avec ladite pression de refoulement mesurée, pour obtenir une valeur d'optimisation; et f) on optimise les caractéristiques de circulation du fluide de forage dans le circuit en se basant sur la valeur d'optimisation.
On peut segmenter le profil thermique pour un intervalle de température sensiblement constant.
On peut prendre la température moyenne du fluide dans chaque tronçon comme température représentative.
La présente invention vise une méthode pour optimiser des caractéristiques de circulation d'un fluide de forage dans un circuit constitué d'un puits foré
et d'un espace intérieur de tubes dans ledit puits, le circuit ayant un profil thermique déterminé pour comparaison avec une pression de refoulement mesurée dans le circuit, caractérisée en ce que l'on effectue les étapes suivantes:
a) on constitue une base de données (BD) basée sur des mesures expérimentales, donnant une rhéologie de différents fluides au moins en fonction d'une température, b) on segmente ledit profil thermique (2, 3) en tronçons (4, 5, 6, 7) et on détermine une valeur de température (Tl, T2, T3, T4) représentative de celle du fluide dans chaque tronçon, c) on utilise la base de données pour déterminer la rhéologie du fluide dans chaque tronçon à ladite valeur de température représentative, d) on calcule et on additionne des pertes de charge dans chaque tronçon compte tenu de la rhéologie déterminée, e) on compare les pertes de charges obtenues à l'étape d) avec ladite pression de refoulement mesurée, pour obtenir une valeur d'optimisation; et f) on optimise les caractéristiques de circulation du fluide de forage dans le circuit en se basant sur la valeur d'optimisation.
On peut segmenter le profil thermique pour un intervalle de température sensiblement constant.
On peut prendre la température moyenne du fluide dans chaque tronçon comme température représentative.
3 La base de données peut comprendre la rhéologie de fluides en fonction de la pression.
On peut prendre en compte la pression moyenne du fluide dans chaque tronçon pour déterminer la rhéologie du fluide dans ledit tronçon.
On peut organiser la base de données en familles de fluides.
La base de données peut comprendre des lois de variation de la rhéologie en fonction de la température et/ou en pression pour chaque famille de fluide.
La présente invention vise aussi un système pour optimiser des caractéristiques de circulation d'un fluide de forage dans un circuit constitué d'un puits foré et d'un espace intérieur de tubes dans ledit puits, le circuit ayant un profil thermique déterminé pour comparaison avec une pression de refoulement mesurée dans le circuit, caractérisé en ce que ledit système comprend:
- une base de données (BD) basée sur des mesures expérimentales, donnant une rhéologie de différents fluides au moins en fonction d'une température, - des moyens pour segmenter ledit profil thermique (2, 3) en tronçons (4, 5, 6, 7) et déterminer une valeur de température (Tl, T2, T3, T4) représentative de celle du fluide dans chaque tronçon, - des moyens pour déterminer à partir de la base de données la rhéologie du fluide dans chaque tronçon à ladite valeur de température représentative, - des moyens pour calculer et additionner des pertes de charge dans chaque tronçon compte tenu de la rhéologie déterminée, - des moyens pour comparer les pertes de charges obtenues par les moyens pour calculer et additionner avec ladite pression de 3a refoulement mesurée, pour obtenir une valeur d'optimisation; et des moyens pour optimiser les caractéristiques de circulation du fluide de forage dans le circuit en se basant sur la valeur d'optimisation.
De préférence, l'invention concerne également un système pour le calcul de pertes de charge dans un circuit en mettant en oeuvre la méthode décrite ci-dessus, le système comprenant des moyens de segmentation du profil thermique le long du circuit, des moyens de gestion d'une base de données donnant la rhéologie de différents fluides en fonction de la température et/ou de la pression, des moyens de calcul des pertes de charge dans chaque tronçon.
La méthode est avantageusement appliquée au calcul des pertes de charge dans un puits en forage.
La présente méthode est mise en oeuvre pour prendre en compte l'influence, notamment, des effets thermiques sur la perte de charge au travers de la rhéologie du fluide. L'évolution de la température et de la pression dans le puits modifie localement la viscosité de la boue et donc les pertes de charge engendrées. La précision de l'interprétation de la valeur et des variations de la pression de refoulement mesurée à la surface du sol est grandement améliorée.
La présente invention sera mieux comprise et les avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit des 2o exemples, nullement limitatifs, et illustrés par les figures ci-annexées, parmi lesquelles
On peut prendre en compte la pression moyenne du fluide dans chaque tronçon pour déterminer la rhéologie du fluide dans ledit tronçon.
On peut organiser la base de données en familles de fluides.
La base de données peut comprendre des lois de variation de la rhéologie en fonction de la température et/ou en pression pour chaque famille de fluide.
La présente invention vise aussi un système pour optimiser des caractéristiques de circulation d'un fluide de forage dans un circuit constitué d'un puits foré et d'un espace intérieur de tubes dans ledit puits, le circuit ayant un profil thermique déterminé pour comparaison avec une pression de refoulement mesurée dans le circuit, caractérisé en ce que ledit système comprend:
- une base de données (BD) basée sur des mesures expérimentales, donnant une rhéologie de différents fluides au moins en fonction d'une température, - des moyens pour segmenter ledit profil thermique (2, 3) en tronçons (4, 5, 6, 7) et déterminer une valeur de température (Tl, T2, T3, T4) représentative de celle du fluide dans chaque tronçon, - des moyens pour déterminer à partir de la base de données la rhéologie du fluide dans chaque tronçon à ladite valeur de température représentative, - des moyens pour calculer et additionner des pertes de charge dans chaque tronçon compte tenu de la rhéologie déterminée, - des moyens pour comparer les pertes de charges obtenues par les moyens pour calculer et additionner avec ladite pression de 3a refoulement mesurée, pour obtenir une valeur d'optimisation; et des moyens pour optimiser les caractéristiques de circulation du fluide de forage dans le circuit en se basant sur la valeur d'optimisation.
De préférence, l'invention concerne également un système pour le calcul de pertes de charge dans un circuit en mettant en oeuvre la méthode décrite ci-dessus, le système comprenant des moyens de segmentation du profil thermique le long du circuit, des moyens de gestion d'une base de données donnant la rhéologie de différents fluides en fonction de la température et/ou de la pression, des moyens de calcul des pertes de charge dans chaque tronçon.
La méthode est avantageusement appliquée au calcul des pertes de charge dans un puits en forage.
La présente méthode est mise en oeuvre pour prendre en compte l'influence, notamment, des effets thermiques sur la perte de charge au travers de la rhéologie du fluide. L'évolution de la température et de la pression dans le puits modifie localement la viscosité de la boue et donc les pertes de charge engendrées. La précision de l'interprétation de la valeur et des variations de la pression de refoulement mesurée à la surface du sol est grandement améliorée.
La présente invention sera mieux comprise et les avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit des 2o exemples, nullement limitatifs, et illustrés par les figures ci-annexées, parmi lesquelles
4 les figures lA, 1B et 1C illustrent le principe de la présente invention, les figures 2a et 2b montrent plus précisément la procédure de segmentation, - la figure 3 schématise le couplage avec une base de données, la figure 4 montre un exemple de profil thermique dans un puits onshore utilisé pour traiter un exemple, la figure 5 montre un exemple de profil thermique dans un puits offshore.
La représentation des figures 1A, B et C résument le principe de la méthode. La figure 1A donne le profil de la température (T en C) en fonction de la profondeur ÇP en mètre). La courbe 1 donne la température géostatique.
A partir de cette donnée locale et des paramètres d'échange thermique dans le puits (X acier, formation, fluide ; débit de fluide ; géométrie, etc...) on détermine par un modèle thermique le profil de la température à l'intérieur des tiges (courbe référencée 2) et à l'extérieur (courbe référencée 3). On peut citer, par exemple, le logiciel WELLCAT (marque déposée) de la Société
ENERTECH (USA) qui permet de déterminer ce type de profil thermique dans un puits en cours de forage. Le profil thermique est ici découpé en tronçons 4,
La représentation des figures 1A, B et C résument le principe de la méthode. La figure 1A donne le profil de la température (T en C) en fonction de la profondeur ÇP en mètre). La courbe 1 donne la température géostatique.
A partir de cette donnée locale et des paramètres d'échange thermique dans le puits (X acier, formation, fluide ; débit de fluide ; géométrie, etc...) on détermine par un modèle thermique le profil de la température à l'intérieur des tiges (courbe référencée 2) et à l'extérieur (courbe référencée 3). On peut citer, par exemple, le logiciel WELLCAT (marque déposée) de la Société
ENERTECH (USA) qui permet de déterminer ce type de profil thermique dans un puits en cours de forage. Le profil thermique est ici découpé en tronçons 4,
5, 6, 7, selon la profondeur. On a représenté ici quatre tronçons dont les températures représentatives sont respectivement Ti, T2, T3 et T4.
La figure 1B représente symboliquement une base de données sur la rhéologie du fluide en circulation dans le puits. Pour chaque température Ti, T2, T3 et T4, on associe un rhéogramme que l'on retrouve dans la base.
La figure 1C schématise la coupe du puits et les différents tronçons de 5 circuits 4, 5, 6 et 7 auxquels correspondent les rhéogrammes déterminés.
Les figures 2a et 2b décrivent plus précisément la méthode pour segmenter le profil thermique. La figure 2a est identique à la représentation de la figure 1A et montre la segmentation en quatre tronçons pour lesquels la température moyenne de chaque tronçon a été choisie comme température représentative pour le tronçon considéré. La figure 2a est transformée en la représentation de la figure 2b où, dans chaque tronçon, la température est considérée comme constante et égale à la température moyenne dans cette partie.
Le découpage en tronçon peut être fait automatiquement. C'est, de préférence, un découpage régulier en température et non en longueur. Le profil thermique peut être coupé tous les 3 C par exemple, ou d'une manière plus précise, tous les 0,5 C. Ainsi, l'amplitude de température est la même dans chaque tronçon. L'utilisateur peut choisir en fonction des circonstances l'intervalle de segmentation.
La température et la pression dans chaque section permet de déterminer la rhéologie correspondante par l'intermédiaire de la base de données boue. En première approximation, on peut choisir la pression
La figure 1B représente symboliquement une base de données sur la rhéologie du fluide en circulation dans le puits. Pour chaque température Ti, T2, T3 et T4, on associe un rhéogramme que l'on retrouve dans la base.
La figure 1C schématise la coupe du puits et les différents tronçons de 5 circuits 4, 5, 6 et 7 auxquels correspondent les rhéogrammes déterminés.
Les figures 2a et 2b décrivent plus précisément la méthode pour segmenter le profil thermique. La figure 2a est identique à la représentation de la figure 1A et montre la segmentation en quatre tronçons pour lesquels la température moyenne de chaque tronçon a été choisie comme température représentative pour le tronçon considéré. La figure 2a est transformée en la représentation de la figure 2b où, dans chaque tronçon, la température est considérée comme constante et égale à la température moyenne dans cette partie.
Le découpage en tronçon peut être fait automatiquement. C'est, de préférence, un découpage régulier en température et non en longueur. Le profil thermique peut être coupé tous les 3 C par exemple, ou d'une manière plus précise, tous les 0,5 C. Ainsi, l'amplitude de température est la même dans chaque tronçon. L'utilisateur peut choisir en fonction des circonstances l'intervalle de segmentation.
La température et la pression dans chaque section permet de déterminer la rhéologie correspondante par l'intermédiaire de la base de données boue. En première approximation, on peut choisir la pression
6 hydrostatique moyenne pour chaque tronçon déterminé par l'intervalle de température choisi. L'effet de la température est généralement prépondérant par rapport à la pression en ce qui concerne la variation de rhéologie du fluide de forage.
Le calcul de perte de charge se fait alors par tronçon, avec la rhéologie déterminée pour chaque tronçon, avant d'être sommé pour obtenir la perte de charge totale dans le circuit.
La figure 3 schématise le calcul et la détermination de la rhéologie avec la base de données BD. La base de données a été réalisée à partir de familles de fluides de forage (MF) utilisés sur chantier. Elle comprend des boues à
base d'eau et des boues à base d'huile. Des mesures expérimentales ont été faites pour des températures comprises entre 20 C et 170 C, des variations de pression jusqu'à 400 bars et pour des masses volumiques variables (MW). Un rhéomètre Fann 70 (HP-HT) est classiquement; utilisé pour effectuer les mesures permettant de tracer les rhéogrammes.
A partir de la connaissance de la famille de fluide auquel appartient le fluide de forage considéré (MF), de sa masse volumique (MW), on recherche dans la base BD les données rhéologiques existantes, correspondantes. Il est possible de déterminer des lois donnant la variation de la rhéologie par famille, ou sous famille, de fluide, que ce soit en fonction du paramètre masse volumique, pression ou température. L'existence de telles lois simplifiera le calcul dans le module de calcul de perte de charge.
Le calcul de perte de charge se fait alors par tronçon, avec la rhéologie déterminée pour chaque tronçon, avant d'être sommé pour obtenir la perte de charge totale dans le circuit.
La figure 3 schématise le calcul et la détermination de la rhéologie avec la base de données BD. La base de données a été réalisée à partir de familles de fluides de forage (MF) utilisés sur chantier. Elle comprend des boues à
base d'eau et des boues à base d'huile. Des mesures expérimentales ont été faites pour des températures comprises entre 20 C et 170 C, des variations de pression jusqu'à 400 bars et pour des masses volumiques variables (MW). Un rhéomètre Fann 70 (HP-HT) est classiquement; utilisé pour effectuer les mesures permettant de tracer les rhéogrammes.
A partir de la connaissance de la famille de fluide auquel appartient le fluide de forage considéré (MF), de sa masse volumique (MW), on recherche dans la base BD les données rhéologiques existantes, correspondantes. Il est possible de déterminer des lois donnant la variation de la rhéologie par famille, ou sous famille, de fluide, que ce soit en fonction du paramètre masse volumique, pression ou température. L'existence de telles lois simplifiera le calcul dans le module de calcul de perte de charge.
7 Le calcul des pertes de charge peut donc ainsi être réalisé à l'aide d'une rhéologie du fluide proche de la réalité. Un bouclage sur la valeur de la pression est possible pour affiner le calcul. En effet, si l'on a pris initialement une valeur simplifiée de pression, par exemple, la pression hydrostatique moyenne du tronçon, le modèle de calcul peut recalculer plus précisément la pression moyenne, prenant en compte la pression statique et dynamique, qui sera prise en compte pour la recherche dans la base de données.
Il est clair que la segmentation du profil thermique, telle que décrite plus haut, peut se faire de façon indépendante entre le circuit intérieur et le circuit annulaire. L'invention n'est pas limitée à une découpe en tronçons identiques de même cote pour le circuit intérieur tiges et le circuit annulaire.
Exemple:
Un puits test onshore de profondeur 4000m est simulé dans un logiciel de calcul thermique permettant d'obtenir le profil de température au bout d'une demi-heure de forage, à partir de l'équilibre de la température du fluide avec la température de la formation. La figure 4 donne ce profil de température T en C en fonction de la profondeur en mètre (abscisse). La courbe 8 donne la température du fluide dans les tiges en fonction de la profondeur. La courbe 9 donne la température du fluide dans l'annulaire.
Le circuit est ici constitué par
Il est clair que la segmentation du profil thermique, telle que décrite plus haut, peut se faire de façon indépendante entre le circuit intérieur et le circuit annulaire. L'invention n'est pas limitée à une découpe en tronçons identiques de même cote pour le circuit intérieur tiges et le circuit annulaire.
Exemple:
Un puits test onshore de profondeur 4000m est simulé dans un logiciel de calcul thermique permettant d'obtenir le profil de température au bout d'une demi-heure de forage, à partir de l'équilibre de la température du fluide avec la température de la formation. La figure 4 donne ce profil de température T en C en fonction de la profondeur en mètre (abscisse). La courbe 8 donne la température du fluide dans les tiges en fonction de la profondeur. La courbe 9 donne la température du fluide dans l'annulaire.
Le circuit est ici constitué par
8 - un trou tubé par un casing 13"3/8 (diamètre intérieur :323 mm), longueur de 3000 m, un trou de diamètre 12,25 inches (311,15 mm) de 1000 mètres de long, - tiges 5"-Grade G, longueur 3820 m, - masses-tiges 8"(OD=203,2 mm ; ID=72 mm), longueur 180 m.
Si le calcul de la somme des pertes de charge Op est effectué sans prendre en compte les effets thermiques (c'est à dire à température constante égale à la température de surface), dans le cas d'une boue à l'eau et d'une boue à l'huile, les résultats obtenus sont les suivants :
Boue à l'eau bentonitique F1 : Ap=133,5 bars Boue à l'huile 01: Ap=223,5 bars Compte tenu du profil thermique découpé en 23 sections de 4 C
d'amplitude (on a vérifié qu'après 23 sections les résultats sont identiques), et l'utilisation de la base de donnée de la rhéologie en température et pression (pression hydrostatique moyenne dans le tronçon considéré) les résultats sont Boue à l'eau bentonitique F1 : Op=128,7 bars (écart :4,8 bars -4%) Boue à l'huile 01: Ap=195,8 bars (écart :27,7 bars =12%) Un puits test offshore de profondeur 4000m est simulé dans un logiciel de calcul thermique permettant d'obtenir le profil de température au bout de 5 heures de forage, à partir de l'équilibre de la température du fluide avec la
Si le calcul de la somme des pertes de charge Op est effectué sans prendre en compte les effets thermiques (c'est à dire à température constante égale à la température de surface), dans le cas d'une boue à l'eau et d'une boue à l'huile, les résultats obtenus sont les suivants :
Boue à l'eau bentonitique F1 : Ap=133,5 bars Boue à l'huile 01: Ap=223,5 bars Compte tenu du profil thermique découpé en 23 sections de 4 C
d'amplitude (on a vérifié qu'après 23 sections les résultats sont identiques), et l'utilisation de la base de donnée de la rhéologie en température et pression (pression hydrostatique moyenne dans le tronçon considéré) les résultats sont Boue à l'eau bentonitique F1 : Op=128,7 bars (écart :4,8 bars -4%) Boue à l'huile 01: Ap=195,8 bars (écart :27,7 bars =12%) Un puits test offshore de profondeur 4000m est simulé dans un logiciel de calcul thermique permettant d'obtenir le profil de température au bout de 5 heures de forage, à partir de l'équilibre de la température du fluide avec la
9 température de la formation. La figure 5 donne ce profil de température T en C en fonction de la profondeur en mètre (abscisse). Les courbes 10 et 11 donnent la température du fluide en fonction de la profondeur respectivement à l'intérieur des tiges et dans l'annulaire. L'effet de refroidissement du riser de forage à travers d'une tranche d'eau de 2000 m est très sensible. Le circuit en exemple est exactement le même que celui de l'exemple précédent, si ce n'est qu'il y a une tranche d'eau de 2000 m, le forage dans le sol ne faisant alors que 2000 m.
Compte tenu du profil thermique découpé en 23 sections de 0,5 C
d'amplitude, les résultats obtenus sont les suivants:
Boue à l'eau bentonitique F1 : zp=131,3 bars (écart :2,2 bars =1,5%) Boue à l'huile 01: Op=216,2 bars (écart :7,3 bars =3,5%) Les écarts sont moindres dans cet exemple car la variation de température est beaucoup plus faible.
Ces exemples montrent que les effets thermiques et de pression qui modifient la rhéologie du fluide en circulation correspondent dans certains cas critiques à environ 5 à 10% de la somme des pertes de charge. La présente invention permet notamment d'augmenter d'autant la précision du calcul, ce qui peut autoriser des comparaisons pertinentes entre la valeur calculée et la valeur mesurée de la pression de refoulement.
Compte tenu du profil thermique découpé en 23 sections de 0,5 C
d'amplitude, les résultats obtenus sont les suivants:
Boue à l'eau bentonitique F1 : zp=131,3 bars (écart :2,2 bars =1,5%) Boue à l'huile 01: Op=216,2 bars (écart :7,3 bars =3,5%) Les écarts sont moindres dans cet exemple car la variation de température est beaucoup plus faible.
Ces exemples montrent que les effets thermiques et de pression qui modifient la rhéologie du fluide en circulation correspondent dans certains cas critiques à environ 5 à 10% de la somme des pertes de charge. La présente invention permet notamment d'augmenter d'autant la précision du calcul, ce qui peut autoriser des comparaisons pertinentes entre la valeur calculée et la valeur mesurée de la pression de refoulement.
Claims (14)
1. Méthode pour optimiser des caractéristiques de circulation d'un fluide de forage dans un circuit constitué d'un puits foré et d'un espace intérieur de tubes dans ledit puits, le circuit ayant un profil thermique déterminé pour comparaison avec une pression de refoulement mesurée dans le circuit, caractérisée en ce que l'on effectue les étapes suivantes:
a) on constitue une base de données (BD) basée sur des mesures expérimentales, donnant une rhéologie de différents fluides au moins en fonction d'une température, b) on segmente ledit profil thermique (2, 3) en tronçons (4, 5, 6, 7) et on détermine une valeur de température (T1, T2, T3, T4) représentative de celle du fluide dans chaque tronçon, c) on utilise la base de données pour déterminer la rhéologie du fluide dans chaque tronçon à ladite valeur de température représentative, d) on calcule et on additionne des pertes de charge dans chaque tronçon compte tenu de la rhéologie déterminée, e) on compare les pertes de charges obtenues à l'étape d) avec ladite pression de refoulement mesurée, pour obtenir une valeur d'optimisation; et f) on optimise les caractéristiques de circulation du fluide de forage dans le circuit en se basant sur la valeur d'optimisation.
a) on constitue une base de données (BD) basée sur des mesures expérimentales, donnant une rhéologie de différents fluides au moins en fonction d'une température, b) on segmente ledit profil thermique (2, 3) en tronçons (4, 5, 6, 7) et on détermine une valeur de température (T1, T2, T3, T4) représentative de celle du fluide dans chaque tronçon, c) on utilise la base de données pour déterminer la rhéologie du fluide dans chaque tronçon à ladite valeur de température représentative, d) on calcule et on additionne des pertes de charge dans chaque tronçon compte tenu de la rhéologie déterminée, e) on compare les pertes de charges obtenues à l'étape d) avec ladite pression de refoulement mesurée, pour obtenir une valeur d'optimisation; et f) on optimise les caractéristiques de circulation du fluide de forage dans le circuit en se basant sur la valeur d'optimisation.
2. Méthode selon la revendication 1, dans laquelle on segmente le profil thermique pour un intervalle de température sensiblement constant.
3. Méthode selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle on prend la température moyenne du fluide dans chaque tronçon comme température représentative.
4. Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle ladite base de données comprend la rhéologie de fluides en fonction de la pression.
5. Méthode selon la revendication 4, dans laquelle on prend en compte la pression moyenne du fluide dans chaque tronçon pour déterminer la rhéologie du fluide dans ledit tronçon.
6. Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle on organise ladite base de données en familles de fluides.
7. Méthode selon la revendication 6, dans laquelle la base de données comprend des lois de variation de la rhéologie en fonction de la température ou en pression pour chaque famille de fluide.
8. Système pour optimiser des caractéristiques de circulation d'un fluide de forage dans un circuit constitué d'un puits foré et d'un espace intérieur de tubes dans ledit puits, le circuit ayant un profil thermique déterminé pour comparaison avec une pression de refoulement mesurée dans le circuit, caractérisé en ce que ledit système comprend:
- une base de données (BD) basée sur des mesures expérimentales, donnant une rhéologie de différents fluides au moins en fonction d'une température, - des moyens pour segmenter ledit profil thermique (2, 3) en tronçons (4, 5, 6, 7) et déterminer une valeur de température (T1, T2, T3, T4) représentative de celle du fluide dans chaque tronçon, - des moyens pour déterminer à partir de la base de données la rhéologie du fluide dans chaque tronçon à ladite valeur de température représentative, - des moyens pour calculer et additionner des pertes de charge dans chaque tronçon compte tenu de la rhéologie déterminée, - des moyens pour comparer les pertes de charges obtenues par les moyens pour calculer et additionner avec ladite pression de refoulement mesurée, pour obtenir une valeur d'optimisation; et - des moyens pour optimiser les caractéristiques de circulation du fluide de forage dans le circuit en se basant sur la valeur d'optimisation.
- une base de données (BD) basée sur des mesures expérimentales, donnant une rhéologie de différents fluides au moins en fonction d'une température, - des moyens pour segmenter ledit profil thermique (2, 3) en tronçons (4, 5, 6, 7) et déterminer une valeur de température (T1, T2, T3, T4) représentative de celle du fluide dans chaque tronçon, - des moyens pour déterminer à partir de la base de données la rhéologie du fluide dans chaque tronçon à ladite valeur de température représentative, - des moyens pour calculer et additionner des pertes de charge dans chaque tronçon compte tenu de la rhéologie déterminée, - des moyens pour comparer les pertes de charges obtenues par les moyens pour calculer et additionner avec ladite pression de refoulement mesurée, pour obtenir une valeur d'optimisation; et - des moyens pour optimiser les caractéristiques de circulation du fluide de forage dans le circuit en se basant sur la valeur d'optimisation.
9. Système selon la revendication 8, dans lequel les moyens pour segmenter segmentent le profil thermique pour un intervalle de température sensiblement constant.
10. Système selon la revendication 8 ou 9, dans lequel les moyens pour déterminer la valeur de température représentative prennent la température moyenne du fluide dans chaque tronçon comme température représentative.
11. Système selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, dans lequel ladite base de données comprend la rhéologie de fluides en fonction de la pression.
12. Système selon la revendication 11, comprenant des moyens pour déterminer la pression moyenne du fluide dans chaque tronçon pour prendre en compte la pression moyenne du fluide dans chaque tronçon pour déterminer la rhéologie du fluide dans ledit tronçon.
13. Système selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, dans lequel ladite base de données est organisée en familles de fluides.
14. Système selon la revendication 13, dans lequel la base de données comprend des lois de variation de la rhéologie en fonction de la température ou en pression pour chaque famille de fluide.
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