FR3040518A1 - - Google Patents

Abstract

Un système de cimentation à double gradient est modélisé dans un puits de forage sous-marin modélisé. Le système de cimentation à double gradient modélisé comprend une pluralité de composants comprenant une pompe de levage debout (MLP) couplant un dispositif rotatif sous-marin (SRD) à une ligne de retour de boue en surface, dans lequel la MPL est située à une profondeur sous-marine et le SRD détourne les fluides de l'anneau de l'anneau en éloignant de la colonne montante. Le système de cimentation à double gradient modélisé est simulé en fonctionnement, dans lequel on suppose une valeur de perte de fluide de 100 % à la profondeur sous-marine de la MPL, et une propriété de fluide d'un fluide non-statique simulé dans le système de cimentation à double gradient simulé en fonctionnement est estimée. Ensuite, une opération de cimentation à double gradient réel dans un puits de forage sous-marin réel, dans lequel un fluide non-statique réel correspondant au fluide non-statique simulé démontre la propriété du fluide.

Description

PROCÉDÉ DE SIMULATION LOGICIELLE POUR L'ESTIMATION DES POSITIONS DE FLUIDE ET DES PRESSIONS DANS LE PUITS DE FORAGE

POUR UN SYSTÈME DE CIMENTATION À DOUBLE GRADIENT

CONTEXTE

[0001] La présente divulgation concerne les opérations des formations souterraines, et plus particulièrement, des procédés de simulation logicielle permettant d'estimer les caractéristiques de fluide dans un puits de forage au cours d'une opération de cimentation simulée ou réelle à double gradient.

[0002] Les hydrocarbures (c.-à-d., le gaz et le pétrole), se trouvent dans des réservoirs dans des formations souterraines sur terre, dans les eaux intérieures et dans des zones offshores autour du monde. Le terme « sous-marin » décrit l'exploration, le forage et les développements d'hydrocarbures dans des emplacements océaniques sous-marins. Le développement des réservoirs d'hydrocarbures sous-marins nécessitent un équipement spécialisé permettant de sauvegarder l'environnement, de protéger les opérateurs sous-marins et de faire en sorte que l'exploration sous-marine soit économiquement rentable.

[0003] Une diversité de systèmes sous-marins est disponible pour le forage d'un puits de forage dans une formation souterraine en dessous d'une surface d'eau (par ex., en-dessous du plancher océanique) et pour la production d'hydrocarbures à partir de ceux-ci, y compris des navires de forage flottants, des plateformes de pétrole flottantes, des plateformes offshore fixes, des plateformes autoélévatrices, etc. Le type et la complexité de tels systèmes sous-marins augmentent souvent avec l'augmentation de la profondeur de l'eau dans laquelle le forage est réalisé. Ainsi, lorsque la profondeur de l'eau augmente, le coût et la difficulté technique de forage de puits de forage augmentent dans ces eaux. De tels coûts et difficultés techniques comprennent la gestion des pressions de fluide dynamique et statique à l'intérieur du puits de forage pour maintenir le forage à l'intérieur des fourchettes de pression acceptables entre la pression interstitielle et la pression du gradient de fracture de la formation sous-marine donnée, particulièrement à des profondeurs augmentées dans lesquelles le gradient de fracture diminue.

[0004] Un procédé utilisé pour creuser des puits de forage sous-marins à de telles profondeurs d'eau profonde est le forage à double gradient. Les techniques de forage à double gradient (DG) cherchent à ajuster la densité de la colonne de fluide contenue dans le puits de forage. La technologie de forage à gradient simple classique contrôle la pression du puits de forage en utilisant une colonne de fluide de forage à une densité sensiblement constante du bas du puits de forage vers le haut, par ex., jusqu'à la plateforme. Par contre, le forage DG cherche à contrôler la pression du puits de forage en utilisant un fluide à faible densité, avec environ la même densité que l'eau au-dessus de la formation (par ex., l'eau salée au-dessus du plancher océanique), de la plateforme jusqu'au plancher océanique, et un fluide de forage à densité plus élevée à l'intérieur de la formation réelle, du plancher océanique vers le bas du puits de forage. Les techniques de forage DG stimulent en réalité la plateforme de forage qui est situé sur le plancher océanique et gère ainsi les pressions présentes au cours de l'opération de forage. Cette gestion de la température soulage également les contraintes précédentes sur la profondeur à laquelle le tubage pourrait être inséré sans apporter de vastes réductions au diamètre du train.

[0005] Après forage d'un puits de forage dans un emplacement sous-marin, une isolation zonale du puits de forage est réalisée en formant une gaine de ciment dans celui-ci. La gaine de ciment est formée en introduisant un train de tubage dans le puits de forage, formant ainsi un anneau entre la paroi du puits de forage et le train de tubage, et le pompage d'une suspension de ciment. La suspension de ciment durcie pour former la gaine de ciment qui, entre autres, soutient et positionne le train de tubage dans le puits de forage, lie la surface externe du train de tubage à la formation, maintient une isolation zonale entre l'environnement et le puits de forage (par ex., empêche la contamination) et augmente l'intégrité structurale du puits de forage. Ce procédé est appelé « cimentation primaire » ou simplement « cimentation », comme il est utilisé ici.

[0006] À la fois le forage et la cimentation primaire dans un système DG (c.-à-d., un « fonctionnement et un système de forage DG » et « un fonctionnement et un système de cimentation DG », respectivement) présentent des défis, malgré une gestion avancée de la pression. Par ex., au cours du forage et de la cimentation, des fuites, des refoulements, des coups de bélier et des éruptions potentielles sont possibles. Comme exemple, une augmentation des coups de bélier au cours de la descente du train de tubage dans le puits de forage peut induire une perte de fluide qui pourrait compromettre le puits de forage. En outre, un affaissement de la formation dans l'anneau au cours de l'opération de cimentation peut également entraîner des fluctuations de la pression causant des pertes de fluide vers la formation.

BRÈVE DESCRIPTION DES ILLUSTRATIONS

[0007] Les figures suivantes sont présentées pour illustrer certains aspects de la présente divulgation, et ne doivent pas être considérées comme des modes de réalisation exclusifs. L'objet de l'invention décrit peut être soumis à des modifications, des altérations considérables, à des combinaisons et à des équivalents en forme et en fonction, sans s'écarter de la portée de cette description.

[0008] La figure 1 illustre un système de puits à gradient simple classique tel qu'il est décrit ici.

[0009] La figure 2 illustre un système de puits à double gradient, selon l'un ou plusieurs des modes de réalisation de la présente divulgation.

[0010] La figure 3 est un graphique illustrant la différence au niveau des pressions hydrostatiques entre un système de puits à double gradient et un système de puits à gradient simple, selon un ou plusieurs modes de réalisation de la présente divulgation.

[0011] La figure 4 est un graphique illustrant la différence au niveau des pressions hydrostatiques exercées sur un train de travail et un anneau dans le cadre d'un système de puits à double gradient, selon un ou plusieurs modes de réalisation de la présente divulgation.

[0012] La figure 5 illustre un système de puits à double gradient au cours d'une opération de cimentation, selon l'un ou plusieurs des modes de réalisation de la présente divulgation.

[0013] La figure 6 est un graphique illustrant la différence au niveau des pressions hydrostatiques exercées sur un train de travail qui a été soulevé vers le plancher océanique et un anneau dans un système à double gradient, selon un ou plusieurs modes de réalisation de la présente divulgation.

[0014] La figure 7 illustre une capture d'écran d'un service iCEM® mis au point pour implémenter les systèmes et les procédés de certains modes de réalisation de la présente divulgation, une perte de fluide de 100 % étant supposée à la profondeur du MLP, qui pourrait être comme un cas de circulation perdue modifié.

[0015] La figure 8 est un organigramme d'un exemple de système qui peut fonctionner pour implémenter un ou plusieurs modes de réalisation de la présente divulgation.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE

[0016] La présente divulgation concerne les opérations des formations souterraines, et plus particulièrement, des procédés de simulation logicielle permettant d'estimer les caractéristiques de fluide dans un puits de forage au cours d'une opération de cimentation simulée ou réelle à double gradient.

[0017] Plus spécifiquement, les modes de réalisation de la présente divulgation permettent la surveillance et l'estimation d'une qualité d une propriété du fluide au cours d'une opération de cimentation à double gradient (DG) simulée ou réelle. Une telle surveillance et une telle estimation permettent le développement d'un système de cimentation DG pour une utilisation réelle qui est optimisé pour une opération réelle, l'ajustement des opérations de cimentation DG réelle en temps réel pour effectuer une optimisation en temps réel, et généralement pour augmenter la fiabilité et le succès des opérations de cimentation DG. Par conséquent, certains modes de réalisation décrits ici permettent à des opérateurs de simuler une opération de cimentation DG et de réaliser ensuite des manipulations sur le système simulé pour augmenter la fiabilité et l'efficacité de celui-ci. Dans d'autres modes de réalisation, les opérateurs peuvent simuler une opération de cimentation DG réelle en temps réel et réaliser une ou plusieurs manipulations sur l'opération réelle pour augmenter la fiabilité et l'efficacité d'une opération de cimentation DG qui est déjà en cours, comprenant l'utilisation des données reçues en temps réel.

[0018] Un ou plusieurs modes de réalisation illustratifs divulgués ici sont présentés ci-dessous. Toutes les caractéristiques d'une implémentation réelle ne sont pas décrites ou illustrées dans cette application pour des raisons de clarté. Il doit être compris que dans le développement d'un mode de réalisation réel incorporant les modes de réalisation divulgués ici, de nombreuses décisions spécifiques à l'implémentation doivent être prises pour réaliser les objectifs du développeur, telles que la conformité aux contraintes imposées par le système, par la lithologie, les activités commerciales, le gouvernement et d'autres contraintes, qui peuvent varier d'une implémentation à l'autre et de temps en temps. Même si les efforts du développeur peuvent être complexes et chronophage, de tels efforts seraient, néanmoins, une tâche de routine pour les hommes de métier qui bénéficient de cette divulgation.

[0019] En outre, il sera compris que même si les modes de réalisation du présent document sont décrits en référence à des opérations sous-marines, les procédés et les systèmes décrits ici sont également applicables à d'autres opérations de cimentation de formations souterraines utilisant un système DG pour la récupération des hydrocarbures à partir d'un emplacement sous l'eau, y compris l'eau douce, l'eau de mer profonde et peu profonde, etc., sans s'écarter de la portée de la présente divulgation.

[0020] Bien que les compositions et les procédés soient décrits ici en termes de « comprenant » divers composants ou étapes, les compositions et procédés peuvent aussi « être constitués essentiellement de » ou « être constitués de » divers appareils ou étapes. Lorsque le terme « comprenant » est utilisé dans une revendication, il est indéfini.

[0021] Tel qu'il est utilisé ici, le terme « sensiblement » veut dire grandement, mais pas nécessairement totalement.

[0022] L'utilisation des termes directionnels tels que au-dessus, en dessous, supérieur, inférieur, vers le haut, vers le bas, à gauche, à droite, en haut du trou, en bas du trou, etc., sont utilisés en relation aux modes de réalisation illustratif tels qu'ils sont illustrés dans les figures, la direction vers le haut étant vers le haut de la figure correspondante et la direction vers le bas étant vers le bas de la figure correspondante, la direction vers le haut du trou étant vers la surface du puits et la direction vers le bas du trou étant vers le sabot du puits.

[0023] Les modes de réalisation décrits ici concernent des procédés et des systèmes permettant la surveillance, la détection, le contrôle et/ou la diagraphie qui sont capables de suivre l'un quelconque ou plusieurs des plusieurs paramètres d'une pluralité de fluides réels ou simulés non-statiques au cours d'une opération de cimentation DG à l'aide d'une simulation logicielle et/ou d'une surveillance. Tel qu'il est utilisé ici, le terme « au cours d'une opération de cimentation DG » comprend les opérations, les fluides utilisés dans celles-ci, etc., qui sont réalisées directement avant ou après l'opération de cimentation. Par ex., le mouvement d'un fluide de forage provenant d'un puits de forage en anticipation à la réalisation d'une cimentation primaire est compris dans le terme « au cours d'une opération de cimentation DG ». Tel qu'il est utilisé ici, le terme « non-statique », qui peut être utilisé de façon interchangeable avec le terme « en circulation », en référence à un fluide réel ou simulé décrit un fluide en mouvement ou qui subit un mouvement (par ex., une vibration). Les fluides décrits ici sont généralement non-statiques lorsqu'elles s'écoulent à travers le système de cimentation DG au niveau d'un ou de plusieurs emplacements, y compris le transfert vers un emplacement en surface au-dessus de la surface de l'eau. Tel qu'il est utilisé ici, le terme « surface » (y compris « la surface de l'eau » ou « la surface de la mer ») décrit l'interface entre l'eau (par ex., l'océan) et l'atmosphère. Le terme « plancher océanique » (ou « plancher de la mer ») décrit l'interface entre la croûte terrestre et l'eau (par ex., l'océan).

[0024] Comme il a été précédemment décrit, contrairement aux systèmes de cimentation et de forage sous-marin classiques, les systèmes de cimentation et de forage à double gradient décrits ici utilisent deux densités de fluide pour gérer les pressions du système et simuler le forage comme pour un emplacement en surface. Comme illustration, la figure 1 illustre un système de puits sous-marin à gradient simple classique 100 (par ex., pour le forage et la cimentation). Le système 100 peut être utilisé pour creuser et cimenter un puits de forage 102. Une colonne montante sous-marine 106 se prolonge à partir de la plate-forme de forage 104 au niveau de la surface 108, à travers le plancher océanique, et elle est couplée à une tête de puits sous-marine 112 placée sur le plancher océanique 110. La colonne montante 106 peut être couplée à un dispositif anti-éruption (non illustré) dans la tête de puits sous-marine 112. Tel qu'il est utilisé ici, le terme « colonne montante » décrit un tuyau creux qui relie une plateforme de forage à une tête de puits sous-marine et qui reçoit du fluide pour le retour au-dessus de la surface de la mer ; la colonne montante empêche de tels fluides de se répandre à l'extérieur de la partie supérieure de la tête de puits sous-marine et sur le plancher océanique. La colonne montante possède souvent un grand diamètre et agit comme une extension temporaire du puits de forage vers la surface. Comme il est utilisé ici, le terme « plateforme de forage » décrit une plateforme située au-dessus de la surface de la mer (par ex., une plate-forme flottante, permanente, autoélévatrice, etc.) contenant la machinerie et l'équipement pour le forage d'un puits de forage. De telles plateformes de forage comprennent généralement des réservoirs à boue, des pompes à boue, un derrick ou un mât, des treuils, une table tournante, un train de tiges, etc. Le terme « tête de puits sous-marine » (ou simplement « tête de puits ») tel qu’il est utilisé ici décrit l'extrémité de terminaison du côté du plancher océanique d'un puits de forage qui incorpore au moins des équipements pour l'installation des dispositifs de suspension de tubages au cours de la phase de cimentation du puits de forage, et qui procure un certain niveau de contrôle de la pression.

[0025] Tel qu'il est démontré, un train de travail 114 se prolonge à l'intérieur de la colonne montante 106 à partir de la plateforme de forage 104, à travers la tête de puits sous-marine 112 et jusque dans le puits de forage 102. Le train de travail 114 peut être un train de tiges pour le forage du puits de forage 114 ou un conduit pour acheminer la suspension de ciment, par ex., dans une opération de cimentation. Le terme « train de travail » tel qu il est utilisé ici décrit un quelconque train de tubages utilisé pour introduire un fluide ou pour réaliser une opération de fond de puits, comprenant un train de tubages articulé ou enroulé (par ex., pour acheminer une suspension de ciment pour former une gaine de ciment).

[0026] En se référant à une opération de forage, les systèmes à gradient simple, comme le système 100, font circuler la boue de forage ou d'autres fluides (par ex., un fluide de séparation) à partir de la partie inférieure du train de travail 114 lors du forage à travers la formation souterraine 116 en-dessous du plancher océanique 110 pour former un puits de forage 102. La boue sort ensuite du train de travail 114 pour entrer dans l'anneau 120 dans le puits de forage 102 et plus haut à travers la tête de puits sous-marine 112 jusque dans l'anneau 122 entre la colonne montante 106 et le train de travail 114 au-dessus du plancher océanique 110. La densité de la boue de forage pour le forage du puits de forage 102 est nécessaire pour maintenir le forage à l'intérieur des fourchettes de pression acceptables entre le gradient de la pression interstitielle et la pression du gradient de fracture de la formation 118. Le non-respect de ceci-ci pourrait entraîner des défaillances, pouvant conduire à une fuite de boue de forage ou d'autres fluides du puits de forage dans l'océan, la défaillance ou l'endommagement du puits de forage 120, ou une éruption au niveau de la tête de puits sous-marine 112, parmi d'autres risques. Tel qu'il est utilisé ici, le terme « gradient de la pression interstitielle » (ou simplement « pression interstitielle ») décrit la pression des fluides à I intérieur des pores de la formation (par ex., un puits de forage) à une profondeur donnée. Le terme « gradient de fracture » telle qu'il est utilisé ici décrit la pression nécessaire pour induire des fractures dans une formation (par ex., un puits de forage) à une profondeur donnée.

[0027] Lorsque la boue de forage sort d'un trépan de forage au bas du train de travail 114, et passe à travers la tête de forage sous-marine 112 dans l'anneau 122 de la colonne montante 106, la différence de densité de la boue de forage dans l'anneau 122 de la colonne montante 106 et de l'eau de mer environnante de l'océan entraîne la formation de pressions extrêmes au niveau de la « ligne de boue », ou du plancher océanique, et, ainsi, au niveau de la tête de puits sous-marine 112. Par conséquent, seulement un gradient de pression existe qui commence au niveau de la surface 108 et se prolonge vers le bas du puits de forage 102 et la pression complète de l'intégralité de la colonne de boue de forage se manifeste, ce qui élève la pression sur la tête de puits sous-marine 112 également. De telles pressions internes élevées au niveau de la tête de puits sous-marine 112 augmentent la possibilité d'une éruption et nécessitent des trains de tubages supplémentaires, des points de tubage peu profonds, des colonnes montantes plus lourdes et plus longues 106 et des plates-formes plus grandes et plus dispendieuses 104.

[0028] Afin de contrecarrer les problèmes de pression subis par les systèmes à gradient simple classiques, les systèmes DG ont été développés, comme le démontre la figure 2. En se rapportant maintenant à la figure 2, tout en se référant à la figure 1, qui illustre un système de puits DG sous-marin 200 (par ex., pour le forage et la cimentation). Tout comme le système à gradient simple 100 de la figure 1, le système DG 200 comprend une plateforme de forage 104, un train de travail 114, une colonne montante 106, une tête de puits sous-marine 112 et un puits de forage 102. En outre, comme une partie (c.-à-d., intégré à) de la tête de puits sous-marine 112 ou en fonctionnement en association avec, un dispositif rotatif sous-marin (SRD) 124 est en ligne avec une tête de puits sous-marine 112. Comme il est utilisé ici, le terme « dispositif rotatif sous-marin » est un équipement configuré pour éloigner les fluides de retour dans l'anneau (par ex., la boue de forage) de l'anneau 122 de la colonne montante 106. C.-à-d., le SRD 124 n'interfère pas avec le train de travail 114 ou les fluides à l'intérieur du train de travail 114 qui traversent le SRD 124, la tête de puits sous-marine 112 et jusque dans le puits de forage 120, et, de la même façon, n'empêche aucun fluide de retourner vers le plancher océanique 110 dans l'anneau 120 du puits de forage 102. Cependant, le SRD 124 bloque le flux de tels fluides qui passent par le SRD 124 et vers l'anneau 122 de la colonne montante 106. Il sera compris que même si le SRD 124 est illustré comme étant au-dessus de la tête de puits sous-marine 112, le SRD 124 peut être localisé en-dessous de la tête de puits sous-marine 112 ou faire partie intégrale de la tête de puits sous-marine 112, sans s'écarter de la portée de la présente divulgation.

[0029] Le SRD 124 est fluidiquement couplé à une pompe de levage à boue (MLP) 126 à travers une ligne de retour de boue en surface 128. La ligne de retour de la boue en surface 128 peut délivrer les fluides de l'anneau vers un réservoir de réception 130. Le terme « pompe de levage à boue » décrit une pompe configurée pour délivrer des fluides (par ex., boue ou fluide de forage, fluide de séparation, etc.) à partir d'un emplacement en dessous du plancher océanique (par ex., dans le puits de forage en-dessous du plancher océanique, ou dans certains cas, dans la colonne montante au-dessus du plancher océanique, mais en dessous de la surface de la mer) vers une ligne de retour de boue ascendante en surface. La « ligne de retour de boue en surface » décrit un tuyau creux permettant de transporter des fluides vers un emplacement en surface. Le terme « train de tubages » décrit un tuyau (qui peut être fileté ou autrement fixé à des segments additionnels de tuyaux du train de tubages, s'il y a lieu) qui est descendu dans un puits de forage et cimenté en place dans celui-ci.

[0030] Il sera compris que, même si un réservoir de réception 130 est illustré sur la surface de la plateforme de forage 104, tout réceptacle capable de recevoir les fluides provenant de la ligne de retour de boue en surface 128 peut être utilisé conformément aux modes de réalisation de la présente divulgation, y compris une plateforme ou un vaisseau flottant distinct, un pipeline configuré pour transporter les fluides hors du site, etc. En fonctionnement, le système DG 200 comporte un fluide (par ex., de l'eau de mer) dans l'anneau 122 de la colonne montante 106 qui a une densité semblable ou sensiblement semblable à l'eau de mer environnante (par ex., une faible densité). Par conséquent, le fluide à faible densité (par ex., l'eau de mer) reste ainsi statique dans l'anneau 122 de la colonne montante 106. Les opérations de forage ou de cimentation sont réalisées en pompant des fluides ayant les bonnes densités à travers le train de travail 114 et jusque dans l'anneau 120 du puits de forage 102. Cependant, contrairement aux systèmes classiques à gradient simple (par ex., le système 100 de la figure 1), on empêche les fluides provenant de l'anneau 120 du puits de forage 102 de monter dans l'anneau 122 de la colonne montante 106 et ils sont plutôt détournés vers la ligne de retour de boue en surface 120 par le fonctionnement du SRD 124 et de la MLP 126. La configuration du système DG 200 peut réduire la pression interne sur la tête de puits sous-marine 122 au niveau du plancher océanique par une valeur aussi grande que 50 % parce que, même si une boue ou un fluide à densité élevée est utilisé dans le puits de forage, celui-ci n'entre pas dans la colonne montante.

[0031] Par conséquent, le système DG 200 crée deux gradients hydrostatiques, un gradient de type eau de mer à partir de la surface 108 vers le plancher océanique 110 pour gérer le puits de forage 102, et un gradient à densité élevée provenant du plancher océanique 110 vers le fond du puits de forage 102 pour empêcher le puits de forage 102 de s'affaisser et pour enlever des déblais ou d'autres débris et des fluides du puits de forage. Les gradients hydrostatiques doubles n'affectent pas la pression au fond du puits, qui reste inchangée comparativement à un système à gradient simple. La figure 3 illustre la différence dans les pressions hydrostatiques entre un système DG et un système à gradient simple, montrant ainsi le phénomène de pression hydrostatique double d'un système DG 200. En se rapportant maintenant à la figure 3, l'axe des x représente la pression et l'axe des y représente la profondeur. La ligne pointillée 302 représentent le plancher océanique 110 (FIG. 1 & 2), également appelé « la ligne de boue ». La ligne 304 représente un système à gradient simple et la ligne 306 représente un système DG. Comme on peut le voir, deux gradients de pression sont représentés par la ligne 306, mais à la fois la ligne 306 et la ligne 304 se rejoignent au niveau de la même pression de fond de puits 308.

[0032] En se rapportant maintenant à la figure 4, un graphique est illustré représentant la différence au niveau des pressions subies par un train de travail 114 et les anneaux dans un système DG 200 (FIG. 2). En se rapportant maintenant à la figure 4, l'axe des x représente la pression et l'axe des y représente la profondeur. La ligne pointillée 402 représente le plancher océanique 110 (FIG. 2), également appelé la « ligne de boue ». La ligne 404 représente la pression subie par le train de travail 114 (par ex., un train de tiges) et une ligne 406 représente la pression subie par les anneaux 122 et 120, soit dans la colonne montante 106 soit dans le puits de forage 102, respectivement (FIG. 2). C.-a-d., la ligne 406 au-dessus du plancher océanique 110 représente l'anneau 122 dans la colonne montante 106, alors que la ligne 406 en-dessous du plancher océanique 110 représente l'anneau 120 dans le puits de forage 102. Comme on peut le voir, la pression subie par le train de travail 114, représentée par la ligne 404, et l'anneau 120 est identique au-dessus du plancher océanique 110, où il diverge ensuite et la pression subie par l'anneau 120 dans le puits de forage 102 diminue relativement au train de travail 114. La raison en est que les fluides de l'anneau 122 dans la colonne montante 106 sont généralement plus légers que les fluides dans l'anneau 120 dans le puits de forage 102, créant ainsi des pressions différentes.

[0033] En se rapportant maintenant à la figure 5, tout en se référant à la figure 2, il est illustré un système de puits DG 500 au cours d'une opération de cimentation. Comme il est illustré, le train de tubages 502 est déposé dans le puits de forage 102 et un anneau 504 est formé entre l'extérieur du train de tubages 502 et le puits de forage 102. Au cours d'une opération de cimentation, une suspension de ciment est pompée hors du train de travail 114 (par ex., utilisant un tube enroulé, un tuyau articulé, etc.) jusque dans l'anneau 504 entre le train de tubages 502 et le puits de forage 102. Avant le pompage de la suspension de ciment, un fluide de forage et/ou un fluide de séparation peut être pompé à travers l'anneau 504 et sortir par le puits de forage 102 à travers la ligne de retour de la boue en surface 128. Par conséquent, le train de travail 114 à un moment donné peut contenir un ou plusieurs fluides, qui sont généralement des fluides à densité élevée, pour les mêmes raisons présentées ci-dessus dans le maintien de l'équilibre entre la pression interstitielle et la pression du gradient de fracture de la formation 118. Dans d'autres cas, la partie d'extrémité du fluide à densité élevée (c.à.d., l'extrémité de queue du fluide) peut se trouver dans le train de travail 114 dans un quelconque emplacement le long de la longueur du train de travail 114. Cet emplacement en référence au train de travail 114 est appelé « la tête de la boue ». Le terme « la tête de la boue » s'applique également à d'autres composants du système DG et décrit le point le plus élevé au niveau duquel un fluide (par ex., une suspension de ciment, ou d'autres fluides tels qu'un fluide de séparation, une boue de forage, etc., pour le placement dans un puits de forage) se trouve à l'intérieur d'un train de travail 114, une ligne de retour de la boue en surface, ou une autre ligne de flux de fluide dans un système DG circulant.

[0034] En se rapportant maintenant à la figure 6, un graphique est illustré représentant la différence au niveau des pressions subies par un train de travail 114 qui a été soulevé vers le plancher océanique 110 hors du puits de forage 102 et les anneaux dans un système DG 200 (FIG. 5). Dans la figure 6, l'axe des x représente la pression et l'axe des y représente la profondeur. La ligne pointillée 603 représente le plancher océanique 110 (FIG. 5), également appelé la « ligne de boue ». La ligne pointillée 602 représente la tête de boue dans le train de travail 114. La ligne 604 représente la pression subie par le train de travail 114 et la ligne 606 représente la pression subie par les anneaux 122 et 120, soit dans la colonne montante 106 soit dans le puits de forage 102, respectivement (FIG. 5). C.-à-d., la ligne 606 au-dessus du plancher océanique 110 représente l'anneau 122 dans la colonne montante 106, alors que la ligne 606 en-dessous du plancher océanique 110 représente l'anneau 120 dans le puits de forage 102. Comme il est illustré, le train de travail 114 ne subit pas de pression jusqu'à ce qu'il rencontre la tête de boue, et à partir de là il grandit constamment. La pression subie par les deux anneaux 122 et 120 est identique à celle illustrée dans la figure 4 ; cependant, au niveau du plancher océanique 110, le train de travail 114 ne rencontre aucune pression différente de celle de l'anneau 120 dans le puits de forage 102 parce que la MLP 126 peut être ajustée pour s'assurer que les pressions soient identiques.

[0035] Les graphiques des figures 3, 4 et 6 illustrent la fonction d un système DG. Les modes de réalisation de la présente divulgation permettent une simulation logicielle de tels systèmes en supposant une situation de perte de fluide à 100 % au niveau d'un emplacement de la MLP, qui pourrait à être au niveau du plancher océanique ou situé à une certaine distance au-dessus du plancher océanique 110. En faisant ceci, les procédés de simulation décrits ici permettent l'estimation et l'évaluation de divers fluides à l'intérieur du système DG, y compris les propriétés fluide de celui-ci. La supposition de perte de fluide à 100 % permet la simulation d'un système DG parce qu'il prend en compte la diversion des fluides de l'anneau du puits de forage à partir du puits de forage sans les laisser s'écouler dans la colonne montante de I anneau.

[0036] Spécifiquement, les modes de réalisation décrits ici surveillent et estiment une propriété de fluide d'un système de cimentation DG modélisé, qui peut être basé sur un puits de forage sous-marin réel ou hypothétique. Qu'il soit basé sur un puits de forage sous-marin réel ou hypothétique, le système de cimentation DG modélisé (et, de façon correspondante, le système de cimentation DG réel, s'il y a lieu) comprennent une pluralité de composants, tels que ceux décrits ci-dessus, comprenant une colonne montante se couplant à une plate-forme de forage et une tête de puits sous-marine, une pompe de levage de boue (MLP) couplant à un dispositif rotatif sous-marin (SRD) à une ligne de retour de boue en surface, un train de travail se prolongeant de la plateforme de forage à travers la tête de puits sous-marine et dans l'intérieur d'un train de tubages, et un anneau formé entre un extérieur du train de tubages et le puits de forage sous-marin. La MPL est placée à une profondeur sous-marine donnée qui est au niveau du plancher océanique ou au-dessus de celui-ci, et le SRD détourne des fluides de l'anneau à partir de l'anneau du puits de forage de la colonne montante comme il a été précédemment décrit.

[0037] Le système de cimentation DG modélisé, qu'il soit basé sur un système DG hypothétique ou réel, est simulé en fonctionnement à l'aide d'un logiciel de simulation dans lequel il est supposé que la perte de fluide est de 100 % au niveau de la profondeur de la MLP. Ainsi, le flux de fluide au-dessus de la profondeur de l'emplacement de la MLP n'est pas simulé, même si, comme il est décrit ici, un tel fluide (par ex., le fluide de la colonne montante) peut être statique. Lorsque c'est le cas, il est toujours dans les cordes d'un opérateur de modéliser certaines propriétés de fluide du fluide de la colonne montante (hypothétique ou réelle) et de déterminer l'efficacité d'un tel fluide en se basant sur les propriétés environnantes à la des modes de réalisation de la présente divulgation, sans s'écarter de la portée décrite ici.

[0038] Dans certains modes de réalisation, un logiciel de simulation du service iCEM®, disponible chez Halliburton Energy Services, Inc. in Houston, Texas peut être utilisé pour simuler le système de cimentation DG modélisé. En outre, le service iCEM® peut être utilisé pour également modéliser le système DG hypothétique ou actuel, sans s'écarter de la portée de la présente divulgation. Tel que le démontre la figure 7, qui illustre une capture d'écran d'un service iCEM® mis au point pour implémenter les systèmes et les procédés de certains modes de réalisation de la présente divulgation, une perte de fluide de 100 % étant supposée à la profondeur du MLP, qui pourrait être comme un cas de circulation perdue modifié. La configuration d'autres systèmes de logiciel de simulation peut sembler différente de la configuration du service iCEM® illustrée dans la figure 7, sans s'écarter de la portée de la présente divulgation, à condition que le système de logiciel de simulation est capable de supposer une perte de fluide de 100 % au niveau de la profondeur de la MLP.

[0039] En se basant sur le modèle de cimentation DG modélisé, simulé pendant son fonctionnement, une propriété de fluide d'un fluide non-statique simulé peut être estimée et les informations glanées de la simulation utilisées pour réaliser une opération de cimentation DG double réelle dans un puits de forage sous-marin réel, le fluide non-statique réel correspondant aux fluides non statiques simulés démontrant la propriété de fluide estimée. C.-à-d., un système de cimentation DG réel qui est identique dans la forme et dans la structure ou extrapolé de façon appropriée {par ex., la taille, la forme, etc.) qui doit être simulé, un système de cimentation DG modélisé est établit et une opération de cimentation DG réalisée en se basant sur les informations provenant du système de cimentation DG modélisé, simulé.

[0040] Dans d'autres modes de réalisation, un outil de fond de puits peut être introduit dans un système de cimentation DG réel à une profondeur inférieure à la profondeur de la MLP. L'outil de fond de puits peut être un outil de diagraphie qui peut faire des mesures en temps réel alors que le système de cimentation DG réel est en fonctionnement. Simultanément avec le fonctionnement du système de cimentation DG réel, un système de cimentation DG simulé basé sur la forme et la structure d'un système de cimentation DG réel peut être exécuté. Les données provenant de l'outil de fond de puits peuvent être saisies dans un système en temps réel ou simulé. En se basant sur les changements au système simulé ayant reçu les données réelles, des ajustements au système de cimentation DG réel, en cours de fonctionnement, peuvent être apportés pour éviter des risques ou améliorer le fonctionnement réel.

[0041] Dans certains modes de réalisation, un système de contrôle comprenant un support non-transitoire lisible pour le stockage des instructions pour une exécution par un processeur est couplé à un outil de fond de puits, et il est capable de réaliser les étapes décrites ici : La modélisation d'un système de cimentation DG hypothétique ou réel, la simulation du modèle en fonctionnement et en supposant une valeur de perte de fluide de 100 % au niveau de la profondeur de la MLP, l'obtention d'au moins une mesure provenant de l'outil de fond de puits, la saisie de l'au moins une mesure dans un système de cimentation DG simulé, modélisé et l'estimation d'au moins une propriété de fluide d'un fluide non statique simulé qui correspond à un fluide non statique réel.

[0042] En se rapportant maintenant à la figure 8, qui illustre un organigramme d'un exemple de système 800 qui peut fonctionner pour implémenter les activités de multiples procédés, selon divers modes de réalisation de la présente divulgation. Le système 800 peut comprendre un logement d'outil 806 comportant un outil de diagraphie de fond de puits. Le système 800 peut être configuré pour fonctionner conformément aux enseignements donnés ici pour réaliser la modélisation, la simulation, la mesure de la réception et de la saisie dans la modélisation, la simulation et l'estimation d'une propriété d'un fluide d'un fluide non-statique, tel qu'il est décrit ci-dessus.

[0043] Le système 800 peut comprendre un système de contrôle 820 comprenant un support lisible non-transitoire, tel qu'une mémoire 830 pour le stockage des instructions pour une exécution par un processeur 810. La mémoire 830 peut comprendre, sans limitation, une mémoire ROM, une mémoire RAM, un dispositif de stockage sur disque magnétique, un dispositif de stockage optique, une mémoire flash et d'autres dispositifs de mémoire électronique, magnétique et/ou optique, et des combinaisons de ceux-ci. Le processeur 810 peut être configuré pour modéliser, simuler en fonctionnement, et pour estimer une propriété de fluide d'un système de cimentation DG simulé, modélisé, qu'il soit basé sur un système DG simulé ou réel. Le processeur 810 peut être configuré pour exécuter, par ex., un logiciel de simulation de service iCEM®.

[0044] Le système 800 peut également comprendre un bus 837, dans lequel le bus 837 assure une conductivité électrique parmi les composants du système 800 (par ex., entre le système de contrôle 820 et l'outil de diagraphie 210). Le bus 837 peut comprendre un bus d'adresse, un bus de données et un bus de contrôle, une ligne câblée, chacun étant indépendamment configuré ou sous format intégré. Le bus 837 peut être réalisé à l'aide d'un certain nombre de supports de communication différents permettant la répartition de composants du système 800. Par ex., le bus 837 peut être une ligne câblée ou un réseau qui permet à un signal provenant de l'outil de diagraphie de fond de puits 110 d'etre transmis a un système de contrôle 820, même s'ils ne sont pas physiquement dans le même emplacement (par ex., le système de contrôle 820 est localisé au niveau d'un emplacement en surface et l'outil de diagraphie de fond de puits 110 se trouve dans le puits de forage). L'utilisation du bus 837 peut être régulée par le système de contrôle 820.

[0045] Le système 800 peut comprendre une ou plusieurs unités d'affichage 860, qui peuvent être utilisées avec les instructions stockées dans la mémoire 830 pour implémenter une interface utilisateur afin de surveiller la modélisation, la simulation, la saisie et l'estimation des modes de réalisation décrits ici et/ou du fonctionnement de l'outil de diagraphie 810. L'interface utilisateur peut être utilisée pour saisir des valeurs de paramètre provenant de l'outil de diagraphie de fond de puits 110. Généralement, l'interface utilisateur est située proche du système de contrôle 820.

[0046] Comme il a été mentionné ci-dessus, les modes de réalisation décrits ici modélisent et simulent un système de cimentation DG en fonctionnement, et peut également comprendre la saisie des données en temps réel, pour une utilisation dans l'estimation d'une propriété de fluide d'un fluide non-statique simulé dans le modèle du système DG simulé, modélisé, qui pourrait correspondre à un fluide non-statique réel dans I opération de cimentation DG réelle(par ex., une opération réalisée simultanément avec la simulation). Le fluide non-statique peut comprendre, sans limitation, une boue de forage, un fluide de séparation, une suspension de ciment et une quelconque combinaison de ceux-ci.

[0047] La propriété du fluide peut être l'une ou plusieurs de la pression du fluide, de la position d'un fluide, d'un débit, d'une qualité de fluide, et d'une quelconque combinaison de ceux-ci. La pression du fluide décrit à la fois la pression hydrostatique et la friction du fluide. La pression hydrostatique représentent la pression exercée par la gravité à un point donné à l'intérieur du fluide, et elle augmente avec la profondeur par rapport à la surface. La friction du fluide décrit la friction générée lorsque des fluides se déplacent relativement à une surface (par ex., par rapport au train de tubages, au train de travail, aux puits de forage, etc., et des combinaisons de ceux-ci). La position du fluide décrit l'emplacement d'un fluide donné (par ex., lorsque deux ou plusieurs fluides se trouvent dans un train de travail, un anneau dans une ligne de retour de la boue en surface) et peut décrire un quelconque emplacement à travers tout le système du système de cimentation DG, y compris un puits de forage, la colonne montante, la ligne de retour de la boue en surface, etc. Une qualité de fluide décrit une caractéristique (par ex., la rhéologie) du fluide lui-même comprenant, sans limitation, la viscosité, la densité, la température, la pression, etc., et une quelconque combinaison de celles-ci. Les combinaisons de ces propriétés de fluide peuvent également être estimées, par ex., la position du fluide pour une ou plusieurs étapes au cours d'une opération de cimentation et la pression du fluide associée à des points de donnés au cours d'une ou de plusieurs étapes de ce type. Par ex., le logiciel de simulation peut réaliser des estimations itératives de la pression du fluide et du débit du fluide au niveau de diverses positions du fluide.

[0048] Dans certains modes de réalisation, la propriété du fluide qui est estimée est la pression hydrostatique dans un anneau entre un train de tubage et un puits de forage (c.à.d., l'anneau 504 de la FIG. 5), la pression hydrostatique cible se situant entre une pression interstitielle du puits de forage sous-marin et un gradient de fracture du puits de forage sous-marin, comme il a été précédemment mentionné. Lorsque la pression hydrostatique estimée de l'anneau se trouve à l'extérieur de la pression hydrostatique cible entre la pression interstitielle et les gradients de fracture du puits de forage, des actions correctives doivent être prises par l'opérateur. En effet, un ou plusieurs composants du système de cimentation DG simulé, modélisé peuvent être manipulés en se basant sur les informations glanées de l'une ou des plusieurs propriétés de fluide estimées du fluide non-statique simulé. La manipulation peut se faire pour une quelconque raison, comme par ex., afin d'augmenter l'efficacité du système de cimentation DG simulé, modélisé, afin de s'assurer que la pression hydrostatique soit dans les valeurs cible, pour augmenter l'efficacité du système de cimentation DG simulé, etc., et des combinaisons de ceux-ci.

[0049] Une telle manipulation peut comprendre, sans limitation, la manipulation du système DG modélisé lui-même, qui est seulement possible lorsque le système DG modélisé est basé sur un système hypothétique, et non pas sur un système réel déjà existant. La manipulation du système peut comprendre l'augmentation ou la diminution de la largeur du puits de forage, l'augmentation ou la diminution de la largeur de la colonne montante, l'augmentation ou la diminution de la vitesse de la MLP, l'augmentation ou la diminution de la pression de la MLP, l'augmentation ou la diminution de la vitesse de forage, l'augmentation ou la diminution de la taille et du nombre de trains de tubages, l'augmentation ou la diminution de la taille de l'anneau entre le train de tubage et le puits de forage, etc., et une quelconque combinaison de ceux-ci.

[0050] La manipulation de la propriété du fluide du fluide non-statique simulé peut également être utilisée comprenant, sans limitation, le débit du fluide non-statique, la pression du fluide du fluide non-statique, la densité du fluide non-statique, la viscosité du fluide non-statique, la friction du fluide non-statique, etc., et une quelconque combinaison de ceux-ci. Par ex., la densité et/ou la viscosité du fluide non-statique simulé peut être manipulée en simulant un moussage du fluide, en introduisant des agents de pesée, en introduisant des agents the suspension, etc., et une quelconque combinaison de ceux-ci. Dans un autre exemple, la frication du fluide non-statique simulé peut être manipulée en simulant l'introduction d'un agent de réduction de la friction.

[0051] Après manipulation d'un ou de plusieurs éléments du système de cimentation DG simulé, modélisé et/ou du fluide non-statique simulé et que le système de cimentation DG simulé, modélisé fonctionne comme on le veut, un système de cimentation DG réel peut être construit et I opération de cimentation DG peut être réalisée avec les connaissances glanées du système de cimentation DG simulé, modélisé dans lequel le système de cimentation DG réel est maintenant basé pour la modélisation. Par conséquent, les manipulations utilisées pour améliorer le système DG simulé, modélisé sont utilisées pour réaliser l'opération de cimentation DG réel.

[0052] Dans certains modes de réalisation, une opération de cimentation DG réelle est réalisée simultanément avec une opération DG simulée, modélisée, l'opération DG simulée, modélisée étant basée sur les paramètres (paramètres du système et du fluide) de l'opération réelle. Un outil de diagraphie de fond de puits peut être utilisé pour saisir des mesures en temps réel provenant de l'opération de cimentation DG réelle dans l'opération DG simulée, modélisée. Les mesures en temps réel peuvent comprendre le débit du fluide, la densité, la température, la pression, etc. En saisissant des mesures en temps réel dans le système DG simulé, modélisé, les effets des mesures en temps réel sur le système dans son ensemble peuvent être surveillés et toutes les manipulations qui pourraient augmenter l'efficacité ou l'efficience de l'opération de cimentation DG réelle peuvent être identifiées. Ces manipulations comprennent toutes les manipulations précédemment décrites. Les manipulations peuvent être d’abord réalisées par le système DG simulé, modélisé et, si elles sont efficaces et souhaitables, peuvent être réalisées en temps quasi réel au niveau du système de cimentation DG réel en fonctionnement. Par conséquent, par ex., la vraie densité, la vraie viscosité et la vraie fiction, etc., du fluide non statique réel dans le système de cimentation DG réel est manipulée en se basant sur les données provenant du système DG simulé, modélisé. Par ex., le fluide non-statique réel peut être moussé, ou on peut y ajouter l'un quelconque des composants additionnels décrits ici (par ex., des agents de pesée, etc.), ou par un quelconque autre moyen pour obtenir les résultats de manipulation souhaités.

[0053] Les modes de réalisation de la présente invention comprennent : [0054] Mode de réalisation A: Procédé comprenant : (a) La modélisation d'un système de cimentation à double gradient dans un puits de forage sous-marin modélisé, dans lequel le système de cimentation à double gradient modélisé comprend une pluralité de composants comprenant une colonne montante couplée à une plateforme de forage et une tête de puits sous-marine, une pompe de levage de boue (MLP) qui couple un dispositif de rotation sous-marin (SRD) à une ligne de retour de la boue en surface, un train de travail se prolongeant de la plate-forme de forage à travers la tête de puits sous-marine et jusque dans un intérieur d'un train de tubages, et un anneau formé entre un extérieur du train de tubages et le puits de forage sous-marin, dans lequel la MPL est située à une profondeur sous-marine, et dans lequel le SRD détourne les fluides annulaires provenant de l'anneau de la colonne montante ; (b) la simulation du système de cimentation à double gradient modélisé en fonctionnement, dans lequel une valeur de perte de fluide de 100 % à la profondeur sous-marine de la MPL est supposée ; (c) l'estimation d'une propriété de fluide d'un fluide non-statique simulé dans le système de cimentation à double gradient simulé en fonctionnement ; (d) la réalisation d'une opération de cimentation à double gradient réelle dans un puits de forage sous-marin réel, dans lequel le fluide non-statique réel correspondant au fluide non-statique simulé démontre la propriété du fluide.

[0055] Les modes de réalisation A comportent un ou plusieurs des éléments supplémentaires, dans une combinaison quelconque : [0056] Élément Al : dans lequel la propriété du fluide est choisi parmi la pression du fluide, de la position d'un fluide, d'un débit, d'une qualité de fluide, et d'une quelconque combinaison de ceux-ci.

[0057] Élément A2 : dans lequel le fluide non-statique simulé est choisi parmi une boue de forage, un fluide de séparation, une suspension de ciment et une quelconque combinaison de ceux-ci.

[0058] Élément A3 : dans lequel la propriété du fluide est la pression hydrostatique dans l'anneau et une cible de la pression hydrostatique se situant entre une pression interstitielle du puits de forage sous-marin et un gradient de fracture du puits de forage sous-marin.

[0059] Élément A4 : Comprenant également la manipulation d'un ou de plusieurs composants du système de cimentation à double gradient modélisé, simulé ou d'une caractéristique du fluide non-statique simulé avant I étape (d).

[0060] Élément A5 : Comprenant également la manipulation d'un débit de pompe de la MPL avant l'étape (d).

[0061] Élément A6 : Comprenant également la manipulation d'une pression de pompe de la MPL avant l'étape (d).

[0062] Élément A7 : Comprenant également la manipulation d'un débit du fluide non-statique simulé avant l'étape (d).

[0063] Élément A8 : Comprenant également la manipulation d'une pression du fluide non-statique simulé avant l'étape (d).

[0064] Élément A9 : Comprenant également la manipulation d'une densité du fluide non-statique simulé avant l'étape (d).

[0065] Élément A10 : Comprenant également la manipulation d'une viscosité du fluide non-statique simulé avant l'étape (d).

[0066] Élément Ail : Comprenant également la manipulation d'au moins l'une de la densité et/ou de la viscosité du fluide non-statique simulé avant l'étape (d), et dans lequel la manipulation comprend le moussage simulé du fluide non-statique simulé.

[0067] Comme exemple non limitant, des exemples de combinaisons applicables au mode de réalisation A comprennent : Al - Ail ; Al, A3, et A5 ; A6 et A7; A4, A8, A9, et A10 ; A2 et A6 ; Al, A4 et Ail ; etc.

[0068] Mode de réalisation B: Procédé comprenant (a) L'introduction d'un outil de diagraphie de fond de puits dans un système de cimentation à double gradient réel lors de son fonctionnement dans un puits de forage sous-marin, dans lequel le système de cimentation à double gradient réel comprend une pluralité de composants comprenant une colonne montante couplée à une plate-forme de forage et une tête de puits sous-marine, une pompe de levage de boue (MLP) qui couple un dispositif rotatif sous-marin (SRD) à une ligne de retour de boue en surface, un train de travail se prolongeant de la plateforme de forage à travers la tête de puits sous-marine et jusque dans un intérieur du train de tubages, et un anneau formé entre un extérieur du train de tubages et le puits de forage sous-marin, dans lequel la MPL est située au niveau d'une première profondeur sous-marine, dans lequel le SRD détourne les fluides de l'anneau de l'anneau en s'éloignant de la colonne montante, et dans lequel l'outil de diagraphie de fond de puits est situé au niveau d'une deuxième profondeur sous-marine en dessous de la MPL ; (b) la modélisation du système de cimentation à double gradient réel, comprenant la pluralité de composants, la première profondeur sous-marine, et la deuxième profondeur sous-marine ; (c) la simulation du système de cimentation à double gradient modélisé en fonctionnement, dans lequel une valeur de perte de fluide de 100 % au niveau de la première profondeur sous-marine de la MPL est supposée, et (d) l'obtention d'au moins une mesure provenant de l'outil de diagraphie de fond de puits ; (e) la saisie de l'au moins une mesure provenant de l'outil de diagraphie de fond de puits dans le système de cimentation à double gradient modélisé, simulé lors de son fonctionnement ; et (f) l'estimation d'une propriété de fluide d'un fluide non-statique simulé dans le système de cimentation à double gradient modélisé lors de son fonctionnement, dans lequel le fluide non statique simulé correspond à un fluide non statique réel dans le double gradient réel lors de son fonctionnement.

[0069] Les modes de réalisation B comportent un ou plusieurs des éléments supplémentaires, dans une combinaison quelconque : [0070] Élément B1 : dans lequel la propriété du fluide est choisi parmi la pression du fluide, de la position d'un fluide, d'un débit, d'une qualité de fluide, et d'une quelconque combinaison de ceux-ci.

[0071] Élément B2 : dans lequel le fluide non-statique simulé est choisi parmi une boue de forage, un fluide de séparation, une suspension de ciment et une quelconque combinaison de ceux-ci.

[0072] Élément B3 : dans lequel la propriété du fluide est la pression hydrostatique dans l'anneau et une cible de la pression hydrostatique se situant entre une pression interstitielle du puits de forage sous-marin et un gradient de fracture du puits de forage sous-marin.

[0073] Élément B4 : Comprenant également la manipulation d'un ou de plusieurs composants du système de cimentation à double gradient réel ou d'une caractéristique du fluide non-statique réel après l'étape (f).

[0074] Comme exemple non limitant, des exemples de combinaisons applicables au mode de réalisation B comprennent : B1 et B2 ; B1 et B3 ; B3 et B4 ; B2 et B3 ; B2 et B4 ; B3 et B4 ; B1-B4 ; Bl, B2, et B3 ; Bl, B2, et B4 ; B2, B3, et B4 ; Bl, B3 et B3 ; etc.

[0075] Mode de réalisation C: Système comprenant : un système de cimentation à double gradient réel dans un puits de forage sous-marin, le système de cimentation à double gradient réel comprenant : une pluralité de composants comprenant une colonne montante couplant une plateforme de forage et une tête de puits sous-marine, et une pompe de levage de boue (MLP) couplant un dispositif rotatif sous-marin (SRD) à une ligne de retour de boue en surface, un train de travail se prolongeant de la plateforme de forage à travers la tête de puits sous-marine et jusque dans un intérieur du train de tubages, et un anneau formé entre un extérieur du train de tubages et le puits de forage sous-marin, dans lequel la MPL est située au niveau d une première profondeur sous-marine, et dans lequel le SRD détourne les fluides de l'anneau de l'anneau en s'éloignant de la colonne montante ; un outil de diagraphie de fond de puits situé dans le système de cimentation à double gradient réel au niveau d'une deuxième profondeur sous-marine en dessous de la MPL ; un système de contrôle couplé à l'outil de diagraphie de fond de puits, le système de contrôle comprenant un support non transitoire lisible pour le stockage des instructions pour l'exécution par un processeur pour réaliser un procédé comprenant : (a) la modélisation d'un système de cimentation à double gradient réel, comprenant une pluralité de composants, la première profondeur sous-marine, et la deuxième profondeur sous-marine ; (b) la simulation du système de cimentation à double gradient modélisé en fonctionnement, dans lequel une valeur de perte de fluide de 100 % au niveau de la première profondeur sous-marine de la MPL est supposée, et (c) l'obtention d'au moins une mesure provenant de l'outil de diagraphie de fond de puits ; (d) la saisie de I au moins une mesure provenant de l'outil de diagraphie de fond de puits dans le système de cimentation à double gradient simulé, modélisé lors de son fonctionnement ; et (e) l'estimation d'une propriété do fluide d'un fluide non-statique simulé dans le système de cimentation à double gradient modélisé lorsqu'il est en fonctionnement, dans lequel le fluide non-statique simulé correspond à un fluide non-statique réel dans le double gradient réel lors de son fonctionnement.

[0076] Les modes de réalisation C comportent un ou plusieurs des éléments supplémentaires, dans une combinaison quelconque : [0077] Élément Cl : dans lequel la propriété du fluide est choisi parmi la pression du fluide, de la position d'un fluide, d un débit, d une qualité de fluide, et d'une quelconque combinaison de ceux-ci.

[0078] Élément C2 : dans lequel le fluide non-statique simulé est choisi parmi une boue de forage, un fluide de séparation, une suspension de ciment et une quelconque combinaison de ceux-ci.

[0079] Élément C3 : dans lequel la propriété du fluide est la pression hydrostatique dans l'anneau et une cible de la pression hydrostatique se situant entre une pression interstitielle du puits de forage sous-marin et un gradient de fracture du puits de forage sous-marin.

[0080] Élément C4 : Comprenant également la manipulation d'un ou de plusieurs composants du système de cimentation à double gradient réel ou d'une caractéristique du fluide non-statique réel après l'étape (e).

[0081] Comme exemple non limitant, des exemples de combinaisons applicables au mode de réalisation C comprennent : Cl et C2 ; Cl et C3 , C3 et C4 ; C2 et C3 ; C2 et C4 ; C3 et C4 ; C1-C4 ; Cl, C2 et C3 ; Cl, C2 et C4 ; C2, C3, et C4 ; Cl, C3 et C3 ; etc.

[0082] Ainsi, les systèmes et les procédés décrits sont bien adaptés pour parvenir aux fins et aux avantages mentionnés, aussi bien que ceux qui sont inhérents à ceux-ci. Les modes de réalisation particuliers décrits ci-dessus sont de nature illustrative seulement, et les enseignements de la présente description peuvent être modifiés et pratiqués de façons différentes mais équivalentes qui seront évidentes aux spécialistes du domaine qui bénéficient de ces enseignements. De plus, aucune limitation n'est prévue aux détails de construction ou de conception divulgués ici, autres que ceux décrits dans les revendications ci-dessous. Il est donc évident que les modes de réalisation illustratifs particuliers décrits ci-dessus peuvent être altérés, combinés ou modifiés et que toutes les variations de ce type sont considérées comme étant dans la portée de la présente description. Les systèmes et les procédés décrits de manière illustrative ici peuvent être mis en pratique de manière appropriée en l'absence de tout élément qui n'est pas spécifiquement décrit ici et/ou de tout élément optionnel décrit ici. Bien que les compositions et les procédés soient décrits ici en termes de « comprenant », « contenant » ou « incluant » divers composants ou étapes, les compositions et procédés peuvent aussi « être constitués essentiellement de » ou « être constitués de » divers composants et étapes. Tous les chiffres et les intervalles divulgués ci-dessus peuvent varier d'une certaine quantité. Lorsqu'un intervalle numérique avec une limite inférieure et une limite supérieure est indiqué, tout chiffre et tout intervalle compris se situant à l'intérieur de l'intervalle sont spécifiquement indiqués. En particulier, chaque intervalle de valeurs (de la forme, « d'environ a à environ b » ou, de façon équivalente, « d'environ a à b », ou, de façon équivalente, « d'environ a-b ») indiqué ici doit être compris comme décrivant chaque nombre et chaque intervalle englobé à l'intérieur de l'intervalle le plus large de valeurs. Mais également, les termes dans les revendications ont une signification claire et ordinaire, sauf en cas d'indication explicite et claire autre définie par le demandeur. En outre, les articles indéfinis « un » ou « une », tels qu'ils sont utilisés dans les revendications, sont définis ici pour signifier un ou plusieurs de l'élément qu'il introduit. En cas de conflit dans les usages d'un mot ou d'un terme dans cette description et dans au moins un brevet ou un autre document susceptible de se trouver ici à titre de référence, les définitions qui sont en accord avec cette description doivent être adoptées.

Claims (20)

1. REVENDICATIONS Ce qui est revendiqué :

   1. Procédé comprenant : (a) la modélisation d'un système de cimentation à double gradient dans un puits de forage sous-marin modélisé, dans lequel le système de cimentation à double gradient modélisé comprend une pluralité de composants, comprenant une colonne montante couplant une plateforme de forage et une tête de puits sous-marine, une pompe de levage de boue (MLP) couplant un dispositif rotatif sous-marin (SRD) à une ligne de retour de boue en surface, un train de travail se prolongeant de la plateforme de forage à travers la tête de puits sous-marine et dans l'intérieur d'un train de tubages, et un anneau formé entre un extérieur du train de tubages et le puits de forage sous-marin, dans lequel la MPL se trouve à une profondeur sous-marine, et dans lequel le SRD détourne les fluides de l'anneau de l'anneau en s'éloignant de la colonne montante ; (b) la simulation du système de cimentation à double gradient modélisé en fonctionnement, dans lequel on suppose une valeur de perte de fluide de 100 % au niveau de la profondeur sous-marine de la MPL ; (c) l’estimation d'une propriété de fluide d'un fluide non-statique simulé dans le système de cimentation à double gradient simulé en fonctionnement ; (d) la réalisation d'une opération de cimentation à double gradient réel dans un puits de forage sous-marin réel, dans lequel un fluide non-statique réel correspondant au fluide non-statique simulé démontre la propriété du fluide.
2. 2. Procédé de la revendication 1, dans lequel la propriété du fluide est choisie parmi une pression de fluide, une position de fluide, un débit, une qualité de fluide, et une quelconque combinaison de ceux-ci.
3. 3. Procédé de la revendication 1, dans lequel le fluide non-statique simulé est choisi parmi une boue de forage, un fluide de séparation, une suspension de ciment et une quelconque combinaison de ceux-ci.
4. 4. Procédé de la revendication 1, dans lequel la propriété du fluide est la pression hydrostatique dans l’anneauet une cible de la pression hydrostatique se situe entre une pression interstitielle du puits de forage sous-marin et un gradient de fracture du puits de forage sous-marin.
5. 5. Procédé de la revendication 1, comprenant également la manipulation d'un ou de plusieurs composants du système de cimentation à double gradient modélisé, simulé ou d'une caractéristique du fluide non-statique simulé avant l'étape (d).
6. 6. Procédé de la revendication 1, comprenant également la manipulation d'un débit de pompe de la MPL avant l'étape (d).
7. 7. Procédé de la revendication 1, comprenant également la manipulation d'une pression de pompe de la MPL avant l'étape (d).
8. 8. Procédé de la revendication 1, comprenant également la manipulation d'un débit du fluide non-statique simulé avant l'étape (d).
9. 9. Procédé de la revendication 1, comprenant également la manipulation d'une pression du fluide non-statique simulé avant l'étape (d).
10. 10. Procédé de la revendication 1, comprenant également la manipulation d'une densité du fluide non-statique simulé avant l'étape (d).
11. 11. Procédé de la revendication 1, comprenant également la manipulation d'une viscosité du fluide non-statique simulé avant l'étape (d).
12. 12. Procédé de la revendication 1, comprenant également la manipulation d’au moins l'une de la densité et/ou de la viscosité du fluide non-statique simulé avant l'étape (d), et dans lequel la manipulation comprend le moussage simulé du fluide non-statique simulé.
13. 13. Procédé comprenant : (a) l'introduction d'un outil de diagraphie de fond de puits dans un système de cimentation à double gradient réel lors de son fonctionnement dans un puits de forage sous-marin, dans lequel le système de cimentation à double gradient réel, comprend une pluralité de composants, comprenant une colonne montante couplant une plateforme de forage et une tête de puits sous-marine, une pompe de levage de boue (MLP) couplant un dispositif rotatif sous-marin (SRD) à une ligne de retour de boue en surface, un train de travail se prolongeant de la plateforme de forage à travers la tête de puits sous-marine et dans l'intérieur d'un train de tubages, et un anneau formé entre un extérieur du train de tubages et le puits de forage sous-marin, dans lequel la MPL se trouve à une première profondeur sous- marine, et dans lequel le SRD détourne les fluides de l'anneau de l'anneau en s'éloignant de la colonne montante ; et dans lequel l'outil de diagraphie de fond de puits est situé au niveau d'une deuxième profondeur sous-marine en dessous de la MPL ; (b) la modélisation du système de cimentation à double gradient réel, comprenant la pluralité de composants, la première profondeur sous-marine et la deuxième profondeur sous-marine ; (c) la simulation du système de cimentation à double gradient modélisé en fonctionnement, dans lequel on suppose une valeur de perte de fluide de 100 % au niveau de la première profondeur sous-marine de la MPL ; et (d) l'obtention d'au moins une mesure provenant de l'outil de diagraphie de fond de puits ; (e) la saisie d'au moins une mesure provenant de l'outil de diagraphie de fond de puits dans le système de cimentation à double gradient modélisé, simulé en fonctionnement ; et (f) l'estimation d'une propriété de fluide d'un fluide non-statique simulé dans le système de cimentation à double gradient simulé en fonctionnement, dans lequel le fluide non-statique simulé correspond à un fluide non-statique réel dans le double gradient réel lors de son fonctionnement.
14. 14. Procédé de la revendication 13, dans lequel la propriété du fluide est choisie parmi une pression hydrostatique, une position de fluide, un débit de fluide, une qualité de fluide, et une quelconque combinaison de ceux-ci.
15. 15. Procédé de la revendication 13, dans lequel le fluide non-statique simulé et réel est choisi parmi une boue de forage, un fluide de séparation, une suspension de ciment et une quelconque combinaison de ceux-ci.
16. 16. Procédé de la revendication 13, dans lequel la propriété du fluide est la pression hydrostatique dans l'anneauet une cible de la pression hydrostatique se situe entre une pression interstitielle du puits de forage sous-marin et un gradient de fracture du puits de forage sous-marin.
17. 17. Procédé de la revendication 13, comprenant également la manipulation d'un ou de plusieurs composants du système de cimentation à double gradient réel ou d'une caractéristique du fluide non-statique réel après l'étape (f).
18. 18. Système comprenant : un système de cimentation à double gradient réel dans un puits de forage sous-marin, le système de cimentation à double gradient réel comprenant : une pluralité de composants comprenant une colonne montante couplant une plateforme de forage et une tête de puits sous-marine, une pompe de levage à boue (MLP) couplant un dispositif rotatif sous-marin (SRD) à une ligne de retour de la boue en surface, un train de travail se prolongeant de la plate-forme de forage à travers la tête de puits sous-marine et jusque dans intérieur dans un train de tubages, et un anneau formé entre un extérieur du train de tubages et le puits de forage sous-marin, dans lequel la MPL se trouve à une première profondeur sous- marine, et dans lequel le SRD détourne les fluides de l'anneau de l'anneau en s'éloignant de la colonne montante ; un outil de diagraphie de fond de puits situé dans le système de cimentation à double gradient réel localisé au niveau d'une deuxième profondeur sous-marine en dessous de la MPL ; un système de contrôle couplé à l'outil de diagraphie de fond de puits, le système de contrôle comprenant un support non transitoire lisible pour le stockage des instructions pour l'exécution par un processeur pour la réalisation d'un procédé comprenant : (a) la modélisation du système de cimentation à double gradient réel, comprenant la pluralité de composants, la première profondeur sous-marine et la deuxième profondeur sous-marine ; (b) la simulation du système de cimentation à double gradient modélisé en fonctionnement, dans lequel on suppose une valeur de perte de fluide de 100 % au niveau de la première profondeur sous-marine de la MPL ; et (c) l'obtention d'au moins une mesure provenant de l'outil de . diagraphie de fond de puits ; (d) la saisie d'au moins une mesure provenant de l'outil de diagraphie de fond de puits dans le système de cimentation à double gradient modélisé, simulé en fonctionnement ; et (e) l’estimation d'une propriété de fluide d'un fluide non-statique simulé dans le système de cimentation à double gradient simulé lors de son fonctionnement, dans lequel le fluide non-statique simulé correspond à un fluide non-statique réel dans le double gradient actuel lors de son fonctionnement.
19. 19. Système de la revendication 18, dans lequel la propriété du fluide est choisie parmi une pression de fluide, une position de fluide, un débit de fluide, une qualité de fluide, et une quelconque combinaison de ceux-ci.
20. 20. Procédé de la revendication 18, dans lequel la propriété du fluide est la pression hydrostatique dans l'anneau et la pression hydrostatique se situe entre une pression interstitielle du puits de forage sous-marin et un gradient de fracture du puits de forage sous-marin.