FR3099590A1 - Procédé d’estimation de la profondeur d’une interface gaz-liquide pour un puits de gaz - Google Patents

Abstract

Procédé d’estimation de la profondeur d’une interface gaz-liquide pour un puits de gaz L’invention concerne un procédé d’estimation de la profondeur d’une interface gaz-liquide (5) au sein d’un ensemble formé d’un puits de gaz en communication avec un réservoir souterrain, ledit puits comportant une colonne d’accueil du gaz sous pression s’étendant entre une extrémité aérienne et une extrémité souterraine donnant accès audit réservoir. En outre, ledit procédé comporte, à partir d’une position fermée de la vanne : - une étape (E10) d’ouverture de la vanne, de sorte à générer une onde de pression, - une étape (E20) d’acquisition d’un signal temporel représentatif de mesures de variations de pression générées par l’onde de pression, - une étape (E30) de simulation de signaux, dits « signaux de modélisation », chaque signal de modélisation modélisant le signal acquis et étant simulé au moyen de paramètres de calage fournis en entrée d’un simulateur d’ondes de pression, lesdits paramètres de calage comprenant un couple de calage comportant une valeur prédéfinie de la profondeur de l’interface, - une étape (E40) de détermination, parmi les signaux de modélisation, de signaux minimisant un écart avec le signal acquis, dits « signaux de minimisation », la valeur prédéfinie de profondeur associée à un signal de minimisation formant une estimation de la profondeur de l’interface. Figure pour l’abrégé : Fig. 2.

Description

Procédé d’estimation de la profondeur d’une interface gaz-liquide pour un puits de gaz

La présente invention appartient au domaine général du stockage d’hydrocarbures. Elle concerne plus particulièrement un procédé d’estimation de la profondeur d’une interface gaz-liquide au sein d’un ensemble formé d’un puits de gaz en communication avec un réservoir souterrain. L’invention trouve une application particulièrement avantageuse, bien que nullement limitative, dans le cas d’un puits de stockage relié à un réservoir souterrain de type cavité saline ou aquifère.

Le suivi de l’évolution de la profondeur d’une interface gaz-liquide au sein d’un ensemble formé d’un puits de gaz en communication avec un réservoir souterrain nécessite d’être réalisé de manière précise, aussi bien pour des raisons techniques que réglementaires.

En effectuant un tel suivi, il est en effet possible de contrôler les variations du volume de gaz au sein dudit ensemble, ce qui permet dès lors de vérifier le confinement du gaz au niveau d’une zone réglementaire dédiée à l’exploitation du puits. Cette surveillance est réalisée durant toute la durée d’exploitation du stockage, permettant dès lors une évaluation permanente des performances de ce dernier.

On comprend donc que la précision de ce suivi est fondamentale pour garantir la maîtrise de l’exploitation du puits de gaz, ainsi que les conditions de sécurité associées à une telle exploitation.

De manière conventionnelle, un puits de gaz en communication avec un réservoir souterrain comporte une colonne d’accueil du gaz sous pression. Cette colonne s’étend entre deux extrémités, à savoir une extrémité aérienne et une extrémité souterraine donnant accès audit réservoir. Cette extrémité souterraine est située en dessous d’une crépine d’un tubage logé dans la colonne et au sein duquel est contenu le gaz.

Afin d’estimer la profondeur de l’interface gaz-liquide pour un tel puits de gaz, des méthodes intrusives ont tout d’abord été proposées. Par « intrusives », on fait référence ici à des méthodes dont la mise en œuvre nécessite l’introduction de dispositifs de mesure à l’intérieur de la colonne d’accueil du gaz.

Par exemple, on connait la méthode de mesure consistant à introduire dans la colonne du puits une réglette graduée préalablement enduite d’une substance dont la couleur change au contact d’un liquide, comme par exemple de l’eau. L’introduction de la réglette est par exemple réalisée au moyen d’un câble d’acier lisse.

Selon un autre exemple, des mesures de pression et de température sont réalisées au sein de la colonne, par exemple grâce à des capteurs dédiés et un câble électrique qui y sont introduits. Ces mesures sont ensuite analysées en tenant compte de la connaissance a priori de la différence de densité entre le gaz et le liquide.

De telles méthodes intrusives sont néanmoins loin d’être considérées comme satisfaisantes. En effet, les coûts associés à leurs mises en œuvre sont généralement élevés, et les mesures réalisées restent entachées de multiples incertitudes affectant la précision de l’estimation de la hauteur de l’interface gaz-liquide. Par ailleurs, ces méthodes intrusives sont associées à un risque opérationnel conséquent, du fait même de l’introduction de dispositifs au sein du puits qui est sous pression.

Afin de palier à ces défauts, il a été proposé des méthodes non intrusives reposant sur l’émission et le traitement de signaux générés par des ondes acoustiques. Plus particulièrement, il s’agit là de générer une onde acoustique au niveau de l’extrémité aérienne du puits, et d’acquérir, toujours au niveau de cette extrémité aérienne, un signal représentatif de mesures de variations de pression liées aux réflexions de l’onde lors de son trajet, en particulier avec l’interface gaz-liquide. L’estimation de la profondeur de l’interface gaz-liquide s’obtient alors, sur la base du signal acquis, à partir d’estimations d’un temps de trajet de l’onde jusqu’à l’interface ainsi que d’une vitesse acoustique de cette onde.

Les estimations dudit temps de trajet et de ladite vitesse acoustique sont complexes à obtenir. Elles nécessitent notamment de pouvoir clairement identifier dans le signal acquis des pics de variations de pression liés à des réflexions de l’onde avec des éléments de complétion connus du puits (vanne de sécurité, joints, portions de tubage de diamètres respectifs distincts, etc.). Ainsi, pour favoriser l’identification de ces pics, on génère, en un temps court, une onde acoustique d’énergie suffisante, de sorte à minimiser l’atténuation de l’onde lors de son trajet, et ainsi faciliter l’identification desdits pics de variations de pression. A cet effet, on utilise classiquement un canon à gaz (« gas gun » dans la littérature anglo-saxonne) consistant en un cylindre de faible volume en surpression par rapport à la pression du gaz dans le puits, et connecté au puits via un piquage latéral situé entre le sol et l’extrémité aérienne.

L’utilisation d’un tel canon à gaz, à chaque fois que la hauteur de l’interface doit être estimée, implique toutefois de devoir compresser le gaz du canon à une pression suffisamment élevée par rapport à la pression du gaz de la colonne (par exemple une pression de 50 bars dans la colonne pour une pression de 100 bars du canon à gaz). Une telle mise en œuvre est complexe, fastidieuse et peu pratique.

En outre, et malgré l’utilisation d’un tel canon à gaz, les méthodologies actuelles échouent à estimer avec suffisamment de précision la profondeur de l’interface lorsque des réflexions de l’onde émise interfèrent avec la réflexion issue de l’interface. Cela est notamment le cas lorsque l’interface ne recouvre pas entièrement une crépine du puits, la partie non recouverte de la crépine générant alors des réflexions susceptibles d’interférer avec la réflexion issue de l’interface. Cela est également le cas lorsque des réflexions issues d’éléments de complétion positionnés en amont et au voisinage de l’interface interfèrent avec la réflexion issue de l’interface.

La présente invention a pour objectif de remédier à tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur, notamment ceux exposés ci-avant, en proposant une solution qui permette d’estimer la profondeur d’une interface gaz-liquide au sein d’un ensemble formé d’un puits de gaz en communication avec un réservoir souterrain, de manière plus simple que les solutions de l’art antérieur, ainsi que de manière précise et quelle que soit la position relative de ladite interface par rapport à des éléments de complétion ainsi que par rapport à une crépine au plus partiellement immergée.

A cet effet, et selon un premier aspect, l’invention concerne un procédé d’estimation de la profondeur d’une interface gaz-liquide au sein d’un ensemble formé d’un puits de gaz en communication avec un réservoir souterrain, ledit puits comportant une colonne d’accueil du gaz sous pression s’étendant entre :
- une extrémité aérienne située au-dessus d’un piquage latéral connecté, via une vanne de libération, à une cavité close opposée à la colonne et configurée pour accueillir, lorsque ladite vanne est fermée, un gaz de pression inférieure à la pression du gaz de la colonne, et
- une extrémité souterraine donnant accès audit réservoir et située en dessous d’une crépine équipant un tubage logé dans la colonne, ladite crépine étant au plus partiellement immergée, la partie non immergée de la crépine étant associée à une valeur d’impédance acoustique pouvant également être obtenue en remplaçant ladite partie non immergée par une portion du tubage de diamètre déterminé, dit « diamètre équivalent ».
Ledit procédé comporte en outre, à partir d’une position fermée de la vanne :
- une étape d’ouverture de la vanne, de sorte à générer une onde de pression se séparant, dans la colonne, en une onde dite « montante » vers l’extrémité aérienne et une onde dite « descendante » vers le réservoir,
- une étape d’acquisition d’un signal temporel représentatif de mesures de variations de pression réalisées dans la colonne au niveau de l’extrémité aérienne et générées par l’onde montante ainsi que par des réflexions de l’onde descendante,
- une étape de simulation de signaux, dits « signaux de modélisation », chaque signal de modélisation modélisant le signal acquis et étant simulé au moyen de paramètres de calage fournis en entrée d’un simulateur d’ondes de pression, lesdits paramètres de calage comprenant un couple de calage formé d’une valeur prédéfinie de la profondeur de l’interface gaz-liquide et d’une valeur prédéfinie de diamètre équivalent, les couples de calage respectivement associés aux signaux de modélisation étant distincts entre eux,
- une étape de détermination, parmi les signaux de modélisation, de signaux minimisant un écart avec le signal acquis, dits « signaux de minimisation », la valeur prédéfinie de profondeur associée à un signal de minimisation formant une estimation de la profondeur de l’interface gaz-liquide.

Ainsi, et contrairement aux procédés selon l’état de la technique, on génère une onde en dépression plutôt qu’en surpression (utilisation d’un canon à gaz). Cela permet d’éviter d’utiliser une ou plusieurs pompes pour amener le canon à gaz à une pression supérieure à celle du puits. La génération de l’onde de pression est donc très simple à mettre en œuvre. De cette manière, l’estimation de la profondeur de l’interface gaz-liquide peut être réalisée une pluralité de fois, comme par exemple au cours d’une campagne de mesures, sans que cela ne devienne fastidieux.

On notera également que les gaz stockés par l’ensemble puits / réservoir le sont généralement à des pressions très supérieures à la pression atmosphérique, de sorte qu’il est possible de placer dans la cavité close un gaz à la pression atmosphérique et ainsi ne pas utiliser de pompe.

Les inventeurs de la présente invention ont observé qu’une onde générée en dépression présente, sur une durée plus longue, une fréquence plus basse que celle d’une onde générée à partir d’un canon à gaz. Il est donc plus compliqué de déduire des informations sur la profondeur de l’interface gaz-liquide à partir d’un signal acquis sur la base de l’onde générée en dépression.

Aussi, pour surmonter cette difficulté, il est proposé par la présente invention de simuler plusieurs signaux de modélisation visant à être calés par rapport au signal acquis, c’est-à-dire visant à reproduire le signal acquis. Le calage d’un signal de modélisation s’effectue ici au moyen des paramètres de calage fournis en entrée du simulateur, dont notamment ledit couple de calage.

Le fait de considérer, pour ledit couple de calage, une valeur prédéfinie de diamètre équivalent est particulièrement avantageux car cela permet d’éviter d’inclure dans le simulateur une modélisation de la crépine, et plus particulièrement de ses orifices. Le diamètre équivalent constitue en effet un paramètre de calage particulièrement facile à manier en comparaison avec une modélisation fine desdits orifices.

L’utilisation du diamètre équivalent en tant que paramètre de calage, et plus généralement l’utilisation dudit couple de calage, permet avantageusement de simuler les signaux de modélisation quelle que soit la position relative de l’interface par rapport à des éléments de complétion ainsi que par rapport à une crépine. L’invention est donc adaptée à toutes les configurations d’une telle position relative.

Enfin, en minimisant l’écart avec le signal acquis, les signaux de minimisation permettent d’obtenir des estimations précises de la profondeur de l’interface gaz-liquide.

Dans des modes particuliers de mise en œuvre, le procédé d’estimation peut comporter en outre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.

Dans des modes particuliers de mise en œuvre, la colonne comporte des éléments de complétion agencés entre l’extrémité aérienne et la crépine, le signal acquis comportant une première partie correspondant aux variations générées par l’onde montante ainsi que par au moins une première réflexion de l’onde descendante avec un élément de complétion de la colonne, ainsi qu’une deuxième partie correspondant aux variations générées par des réflexions de l’onde descendante au-delà de chaque réflexion de ladite première partie, l’étape de simulation comportant :
- une simulation d’un premier signal calé en amplitude et en phase avec ladite première partie du signal acquis,
- une simulation, à partir du premier signal, d’un deuxième signal calé en phase avec une portion de la deuxième partie du signal acquis s’étendant, dans le sens de descente vers le réservoir, jusqu’à un dernier élément de complétion de la colonne précédant ladite crépine,
chaque signal de modélisation étant simulé à partir dudit deuxième signal et du couple de calage associé audit signal de modélisation.

Ce mode de mise en œuvre est particulièrement avantageux car il facilite la simulation des signaux de modélisation. En effet, la paramétrisation du simulateur est ici découplée en deux phases. Au cours de la première phase, on cherche principalement à reconstruire l’onde de pression originale (premier signal), via le calage par rapport à la première partie du signal acquis. Cette première phase s’appuie ainsi sur la distance (généralement faible) entre la cavité close et l’extrémité aérienne pour connaitre l’amplitude de l’onde de pression générée suite à l’ouverture de la vanne de libération.

Une fois l’onde de pression originale reconstruite en première approximation (première phase), la deuxième phase s’attache quant à elle à paramétrer le simulateur avec une estimation plus précise de la vitesse de propagation, via le calage par rapport à la portion de la deuxième partie du signal acquis.

En définitive, le signal de modélisation est simulé sur la base du deuxième signal, ce qui facilite l’estimation de la profondeur de l’interface gaz-liquide, le deuxième signal étant en effet calé précisément en amplitude (suite au calage du premier signal) et en phase avec la majeure partie du signal acquis précédant l’interface gaz-liquide.

Dans des modes particuliers de mise en œuvre, la première partie du signal acquis comprend une réflexion de l’onde descendante avec un élément de complétion, ainsi qu’une réflexion avec ledit élément de complétion de ladite réflexion de l’onde descendante.

Dans des modes particuliers de mise en œuvre, la simulation du premier signal est réalisée à partir :
- d’un paramètre de calage en amplitude obtenu par analyse fréquentielle du signal acquis,
- d’un paramètre de calage en phase obtenu à partir du signal acquis et correspondant à une estimation de la vitesse de propagation de l’onde formée par :
- l’onde descendante au cours de son trajet vers un dernier élément de complétion considéré dans la première partie du signal acquis, et
- la réflexion de l’onde descendante à compter dudit dernier élément de complétion.

Le fait de considérer ledit dernier élément dans la première partie du signal permet d’augmenter la précision et la robustesse de l’estimation de la vitesse de propagation.

Dans des modes particuliers de mise en œuvre, la simulation du deuxième signal est réalisée à partir d’un paramètre de calage en phase obtenu à partir du signal acquis et correspondant à une estimation de la vitesse de propagation de l’onde formée par :
- l’onde descendante au cours de son trajet vers le dernier élément de complétion considéré dans la deuxième partie du signal acquis, et
- la réflexion de l’onde descendante à compter dudit dernier élément de complétion.

Dans des modes particuliers de mise en œuvre, le procédé comporte une étape de détermination d’une valeur optimale de profondeur de l’interface gaz-liquide, ladite étape de détermination comportant :
- l’obtention d’un ensemble de couples préalablement déterminés, pour ledit ensemble puits / réservoir, au moyen d’une méthode intrusive d’estimation de la profondeur de l’interface gaz-liquide (4), chaque couple préalablement déterminé étant formé par une valeur de profondeur de l’interface gaz-liquide (4) et une valeur de diamètre équivalent,
- la détermination de ladite valeur optimale en fonction desdits couples prédéterminés ainsi que des couples de calage respectivement associés aux signaux de minimisation.

Ce mode de mise en œuvre permet de déterminer une unique valeur de profondeur pour l’interface gaz-liquide (valeur optimale). En procédant de la sorte, on réduit donc les incertitudes résultant de la pluralité de valeurs associées aux signaux de minimisation.

De plus, le fait de tenir compte des valeurs de obtenues par une méthode intrusive permet d’obtenir finalement une valeur optimale très précise. Typiquement, les inventeurs ont constaté que l’erreur de la valeur optimale par rapport à la véritable valeur de la profondeur de l’interface gaz-liquide était de l’ordre de quelques dizaines de centimètres, par exemple 20cm, alors que les solutions de l’état de la technique permettent au mieux d’atteindre une erreur de l’ordre du mètre.

Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un programme d’ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre des étapes de simulation de signaux de modélisation et de détermination de signaux de minimisation d’un procédé d’estimation selon l’invention lorsque ledit programme est exécuté par un processeur.

Selon un troisième aspect, l’invention concerne un support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur selon l’invention.

Selon un quatrième aspect, l’invention concerne un dispositif pour l’estimation de la profondeur d’une interface gaz-liquide au sein d’un ensemble formé d’un puits de gaz en communication avec un réservoir souterrain, ledit puits comportant une colonne d’accueil du gaz sous pression s’étendant entre :
- une extrémité aérienne située au-dessus d’un piquage latéral connecté, via une vanne de libération, à une cavité close opposée à la colonne et configurée pour accueillir, lorsque ladite vanne est fermée, un gaz de pression inférieure à la pression du gaz de la colonne, et
- une extrémité souterraine donnant accès audit réservoir et située en dessous d’une crépine équipant un tubage logé dans la colonne, ladite crépine étant au plus partiellement immergée, la partie non immergée de la crépine étant associée à une valeur d’impédance acoustique pouvant être obtenue en remplaçant ladite partie non immergée par une portion du tubage de diamètre déterminé, dit « diamètre équivalent »,
ledit dispositif comportant :
- un module de simulation de signaux, configuré pour simuler des signaux dits « signaux de modélisation », chaque signal de modélisation modélisant un signal préalablement acquis représentatif de mesures de variations de pression réalisées dans la colonne au niveau de l’extrémité aérienne et générées par une onde montante ainsi que par des réflexions d’une onde descendante, lesdites ondes montante et descendante étant issues de la séparation d’une onde de pression générée lors d’une ouverture de la vanne,
chaque signal de modélisation étant simulé au moyen de paramètres de calage fournis en entrée d’un simulateur d’ondes de pression, lesdits paramètres de calage comprenant un couple de calage formé d’une valeur prédéfinie de la profondeur de l’interface gaz-liquide et d’une valeur prédéfinie de diamètre équivalent, les couples de calage respectivement associés aux signaux de modélisation étant distincts entre eux,
- un module de détermination, configuré pour déterminer, parmi les signaux de modélisation, des signaux minimisant un écart avec le signal acquis, dits « signaux de minimisation », la valeur prédéfinie de profondeur associée à un signal de minimisation formant une estimation de la profondeur de l’interface gaz-liquide.

Dans des modes particuliers de réalisation, le dispositif de traitement comporte en outre un autre module de détermination, configuré pour déterminer une valeur optimale de profondeur de l’interface gaz-liquide, ledit autre module de détermination étant configuré pour :
- obtenir un ensemble de couples préalablement déterminés, pour ledit ensemble puits / réservoir, au moyen d’une méthode intrusive d’estimation de la profondeur de l’interface gaz-liquide (4), chaque couple préalablement déterminé étant formé par une valeur de profondeur de l’interface gaz-liquide (4) et une valeur de diamètre équivalent,
- déterminer ladite valeur optimale en fonction desdits couples prédéterminés ainsi que des couples de calage respectivement associés aux signaux de minimisation.

Selon un cinquième aspect, l’invention concerne un système pour l’estimation de la profondeur d’une interface gaz-liquide au sein d’un ensemble formé d’un puits de gaz en communication avec un réservoir souterrain, ledit puits comportant une colonne d’accueil du gaz sous pression s’étendant entre :
- une extrémité aérienne située au-dessus d’un piquage latéral connecté, via une vanne de libération, à une cavité close opposée à la colonne et configurée pour accueillir, lorsque ladite vanne est fermée, un gaz de pression inférieure à la pression du gaz de la colonne, et
- une extrémité souterraine donnant accès audit réservoir et située en dessous d’une crépine équipant un tubage logé dans la colonne, ladite crépine étant au plus partiellement immergée, la partie non immergée de la crépine étant associée à une valeur d’impédance acoustique pouvant être obtenue en remplaçant ladite partie non immergée par une portion du tubage de diamètre déterminé, dit « diamètre équivalent »,
ledit système comportant :
- des moyens d’acquisition d’un signal temporel représentatif de mesures de variations de pression réalisées dans la colonne au niveau de l’extrémité aérienne et générées par une onde montante ainsi que par des réflexions d’une onde descendante, lesdites ondes montante et descendante étant issues de la séparation d’une onde de pression générée lors d’une ouverture de la vanne, et
- un dispositif selon l’invention.

D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures :
la figure 1 représente schématiquement, dans son environnement et dans un mode particulier de réalisation, un système 1, conforme à l’invention, pour l’estimation de la profondeur de l’interface gaz-liquide au sein d’un ensemble formé par un puits de gaz en communication avec un réservoir souterrain ;
la figure 2 représente, sous forme d’ordinogramme, les principales étapes d’un procédé d’estimation de la profondeur de l’interface gaz-liquide selon l’invention ;
la figure 3A représente, sous forme de graphique, une première partie ainsi qu’une portion de la deuxième partie d’un même signal acquis au cours du procédé d’estimation selon l’invention ;
la figure 3B représente, sous forme de graphique, une portion d’une deuxième partie du signal acquis dont une première partie est représentée dans la figure 3A ;
la figure 4 représente un mode préféré de mise en œuvre d’une simulation de signaux de modélisation au cours du procédé d’estimation selon l’invention ;
la figure 5 représente un mode préféré de mise en œuvre du procédé d’estimation, dans lequel une valeur optimale de profondeur de l’interface gaz-liquide est déterminée.

Description de modes de réalisation

Lafigure 1représente schématiquement, dans son environnement et dans un mode particulier de réalisation, un système 1, conforme à l’invention, pour l’estimation de la profondeur de l’interface gaz-liquide 4 au sein d’un ensemble formé par un puits de gaz en communication avec un réservoir souterrain 5.

La suite de la description vise plus spécifiquement, mais de manière nullement limitative, un puits de stockage de gaz naturel relié à un réservoir souterrain 5 de type aquifère.

Rien n’exclut cependant, suivant d’autres exemples non détaillés ici, de considérer d’autres types de puits de gaz, comme par exemple un puits de production, ainsi que d’autres types de réservoirs souterrains aptes à contenir un liquide, comme par exemple une cavité saline. L’invention est en effet applicable à tout type d’ensemble formé d’un puits de gaz en communication avec un réservoir souterrain et pour lequel on souhaite surveiller l’évolution, en termes de profondeur, de l’interface gaz-liquide.

Rien n’exclut par ailleurs de considérer un liquide autre que de l’eau, comme par exemple un hydrocarbure dans le cas d'un réservoir pétrolier. Le fait de considérer un liquide de type particulier n’est en effet pas un facteur limitant de l’invention.

De manière conventionnelle, le puits de stockage de gaz comporte une colonne 10 d’accueil du gaz sous pression, par exemple de l'ordre de 50 bars. Tel qu’illustré par la figure 1, ladite colonne 10 comporte deux parties, une partie aérienne 11, encore appelée « tête de puits » et une partie souterraine 12, le sol 6 séparant donc ces deux parties. La colonne 10 s’étend dès lors entre deux extrémités, une extrémité aérienne 111 et une extrémité souterraine 121, appartenant respectivement auxdites parties aérienne 11 et souterraine 12.

L’extrémité aérienne 111 est située au-dessus d’un piquage latéral 112. De manière connue en soi, ce piquage 112 est lui-même positionné au-dessus du sol 6, de sorte à appartenir à la partie aérienne 11 de la colonne 10, et forme saillie par rapport à la colonne 10, en s’étendant dans une direction sensiblement normale à cette dernière.

Rien n’exclut cependant d’avoir un piquage 112 présentant une orientation déterminée par rapport à la normale à la colonne 10. Autrement dit, et d’une manière générale, aucune limitation n’est attachée à la configuration du piquage latéral 112.

Ledit piquage 112 est en outre configuré de manière connue en soi pour permettre d’extraire du gaz de la colonne 10. A cet effet, il est connecté, au niveau d’une extrémité opposée à la colonne 10, à une vanne 113, dite « vanne de libération », configurée pour être actionnée entre une position dite « ouverte » (extraction de gaz) et une position dite « fermée » (confinement du gaz dans la colonne 10). Le basculement de la vanne de libération 113 entre les positions ouverte et fermée est par exemple piloté à distance par un opérateur depuis une salle de contrôle. Ce pilotage permet de commander des moyens d’ouverture/fermeture de la vanne de libération 113, comme par exemple des actionneurs de type connu en soi, l’extraction du gaz se faisant sur demande ou bien encore de manière automatique afin de respecter des exigences de sécurité prescrites.

Alternativement, et lorsque cela est possible en raison de la position du piquage latéral 112 par rapport au sol 6, l’ouverture de la vanne de libération 113 peut être effectuée manuellement par un opérateur.

Conformément à l’invention, le piquage latéral 112 est connecté, via la vanne de libération 113, à une cavité close 114. Eu égard à la position de la vanne de libération 113, on comprend que ladite cavité 114 est opposée à la colonne 10. Ladite cavité 114 est configurée pour accueillir, lorsque la vanne de libération 113 est fermée, un gaz de pression inférieure à la pression du gaz de la colonne 10. Par exemple, le gaz contenu dans la cavité 114, lorsque la vanne 113 est fermée, est de l’air sous pression atmosphérique. Rien n’exclut cependant d’avoir un gaz autre que de l’air, et à une pression différente de la pression atmosphérique, dans la cavité 114 lorsque la vanne de libération 113 est fermée, dès lors que la pression de ce gaz est inférieure à la pression du gaz de la colonne 10.

Il est à noter que le gaz de pression inférieure à la pression du gaz de la colonne 10 est présent dans la cavité 114 non seulement lorsque la vanne de libération 113 est fermée, mais également lorsque la profondeur de l’interface gaz-liquide 4 n’a pas encore été estimée selon l’invention. Dit encore autrement, si la vanne de libération 113 a déjà été ouverte pour estimer la profondeur de ladite interface 4 (comme cela est présenté en détail ci-après), la cavité 114 doit alors être purgée du gaz présent dans la colonne 10 avant que la profondeur de l’interface gaz-liquide 4 puisse à nouveau être estimée selon l’invention.

L’extrémité souterraine 121, quant à elle, donne accès au réservoir 5. Tel qu’illustré par la figure 1, l’extrémité souterraine 121 est située en dessous d’une crépine 122 équipant un tubage 123 logé dans la colonne 10. De manière conventionnelle, ledit tubage 123 présente une forme sensiblement cylindrique et correspond à l’élément de la colonne 10 dans lequel le gaz est confiné. Ce tubage 123 est en outre agencé de manière sensiblement concentrique à l’intérieur d’un cuvelage 124 lui-même séparé de la roche environnante 7 par une gaine de ciment 8. En outre, un fluide (non représenté sur la figure 1) est disposé dans un interstice sensiblement annulaire séparant le tubage 123 du cuvelage 124, ce fluide comprenant notamment des agents anticorrosifs et bactéricides. Une telle configuration est bien connue de l’homme du métier, et n’est par conséquent pas détaillée ici plus avant.

Dans le présent exemple de réalisation, la crépine 122 prolonge le tubage 123 dans la direction pointant vers le réservoir 5, et est classiquement munie d’une pluralité de d’orifices ayant pour fonction d’empêcher des impuretés (sable, fragments rocheux, etc.) véhiculés par le liquide de pénétrer dans le tubage lors d’une phase d’extraction de gaz. Lesdits orifices font ainsi office de filtre, de sorte que ladite crépine 122 permet d’éviter l’érosion des équipements du puits, tout en permettant la circulation du gaz entre le puits et le réservoir 5.

On comprend bien entendu que la crépine 122 est susceptible d’être immergée étant donné que la profondeur de l’interface gaz-liquide 4 peut varier en fonction des conditions d’exploitation du puits. A titre illustratif, la crépine 122 représentée dans la figure 1 est partiellement immergée.

Il est à noter que la présente invention s'applique dans le cas où la crépine 122 est au plus partiellement immergée. Autrement dit, pour la mise en œuvre de l'invention, la crépine 122 peut soit être partiellement immergée (i.e. l'interface gaz-liquide 4 est au niveau de la crépine 122 sans recouvrir complètement cette dernière), soit non immergée (i.e. l'interface gaz-liquide 4 est située au-dessous de la crépine 122, dans le sens allant du sol 6 vers le réservoir 5).

Une partie non immergée de la crépine 122, comme celle illustrée par exemple par la figure 1, est associée à une valeur d’impédance acoustique. Une telle impédance acoustique est fonction, comme cela est connu de l’homme du métier, de la vitesse de propagation d’une onde de pression (onde acoustique) se propageant au niveau de ladite partie non immergée, ainsi que de la densité du milieu de propagation, et, dans le cas présent, d’une surface ouverte correspondant au cumul des surfaces respectives des orifices non immergés de la crépine 122.

La partie du tubage 123 ne comportant pas de crépine est également associée à une valeur d'impédance acoustique. Aussi, la variation d'impédance acoustique entre la partie de la colonne 10 ne comportant pas de crépine 122 et la partie non immergée de la crépine 122 caractérise la réflexion et la transmission d'une onde acoustique se produisant au niveau de cette variation d'impédance.

Ainsi, plus la crépine 122 est éloignée de l’interface gaz-liquide 4, plus le nombre d’orifices non immergés est important. Une onde de pression se dirigeant vers le réservoir est donc susceptible de s’échapper au travers de ces orifices non immergés, ce qui augmente alors le volume de gaz du réservoir 5 connecté au volume de gaz de la colonne 10. Il en résulte une diminution de l’impédance acoustique au niveau de la partie non immergée de la crépine 122, et donc in fine une augmentation de la variation d’impédance acoustique entre la partie amont de la colonne 10 non crépinée et la partie non immergée de la crépine 122. Dès lors, une réflexion d'onde au niveau de cette variation d'impédance acoustique est d’autant plus importante que ladite variation est grande.

Dans le cadre de la présente invention, les inventeurs ont constaté que la valeur d’impédance acoustique associée à la partie non immergée de la crépine 122 pouvait être obtenue en considérant la situation dans laquelle ladite partie immergée était remplacée par une portion de tubage 123 de diamètre déterminé, dite « diamètre équivalent ». Par « remplacée », on fait référence ici à une modification locale de la crépine 122, à savoir qu’une partie de tubage 123 présentant ledit diamètre équivalent serait substituée à la partie non immergée de la crépine 122. Une telle substitution reproduit ainsi la variation d’impédance acoustique entre la partie de la colonne 10 ne comportant pas de crépine 122 et la partie non immergée de la crépine 122. Les propriétés de réflexion et de transmission d’onde acoustique à ce niveau sont donc préservées. On comprend bien entendu que ledit diamètre équivalent dépend du nombre d’orifices non immergés (plus particulièrement du cumul des surfaces respectives des orifices non immergés). Ainsi plus ce nombre est élevé, plus l’impédance acoustique associée à la partie non immergée est faible, et alors plus le diamètre équivalent associé est quant à lui grand.

Cette correspondance entre la valeur d’impédance acoustique de la partie non immergée de la crépine 122 et ledit diamètre équivalent permet de modéliser simplement toute hypothèse faite sur la profondeur de l’interface gaz-liquide 4, en particulier dans le cadre de simulations de propagation d’ondes au sein de la colonne 10 comme cela est détaillé ultérieurement.

Il importe de noter qu’un tubage 123 peut être équipé d’une pluralité de crépines 122 disposées à divers niveaux de profondeur du tubage 123. On considère néanmoins que la crépine 122 à laquelle il est fait référence dans toute la suite de la description correspond effectivement à ladite crépine 122 prolongeant le tubage 123, comme mentionnée ci-avant et illustrée par la figure 1. L’invention reste toutefois applicable à n’importe quelle crépine 122 équipant le tubage 123.

De manière conventionnelle, la colonne 10 comporte également des éléments de complétion. Il s’agit typiquement d’accessoires de fond, comme par exemple un ou plusieurs obturateurs annulaires (encore dit « packer » dans la littérature anglo-saxonne), une ou plusieurs pompes, une ou plusieurs vannes, etc. La conception et l’agencement de tels éléments de complétion sont connus de l’homme du métier, et ne sont par conséquent par détaillés plus avant ici.

A titre purement illustratif, une vanne de sécurité 125, en tant qu’élément de complétion, est représentée sur la figure 1. Ladite vanne de sécurité 125 est agencée à proximité du sol 6, au niveau de la partie souterraine 12 de la colonne 10.

Le système 1 comporte des moyens d’acquisition 2 configurés pour acquérir un signal temporel représentatif de mesures de variation de pression réalisées dans la colonne 10 au niveau de l’extrémité aérienne 111.

De manière conventionnelle, lesdits moyens d’acquisition 2 comportent une chaine d’acquisition comprenant au moins un capteur dédié à la mesure de variations de pression. Ledit capteur forme un élément sensible configuré pour fournir un signal électrique analogique en fonction desdites variations de pression. Ladite chaine d’acquisition comporte par exemple aussi une carte d’acquisition configurée pour conditionner le signal électrique fourni par le capteur, de sorte à délivrer finalement ledit signal temporel. Le conditionnement mis en œuvre par la carte d’acquisition comporte par exemple une amplification et / ou un filtrage et / ou une conversion courant-tension. Optionnellement, lesdits moyens d’acquisition 2 comportent également, en sortie de la chaine d’acquisition, un convertisseur analogique/numérique configuré pour numériser le signal électrique conditionné. D’une manière générale, la configuration de tels moyens d’acquisition 2 est bien connue de l’homme du métier, et n’est donc pas détaillée ici plus avant.

Pour la suite de la description, on considère que le signal temporel acquis par les moyens d’acquisition 2 est une tension (exprimée en Volts) en fonction du temps. Aucune limitation n’est toutefois attachée à la grandeur physique représentative du signal temporel acquis, dès lors que les moyens d’acquisition 2 sont aptes à convertir une variation de pression en ladite grandeur physique.

Au moins une partie des moyens d’acquisition 2 est agencée dans la colonne 10. Plus particulièrement, considérons la situation selon laquelle une onde de pression est générée dans la cavité close 114, par exemple suite à l’ouverture de la vanne de libération 113 et alors que le gaz contenu dans ladite cavité 114 était à une pression inférieure à la pression du gaz de la colonne 10. Une telle onde de pression se propage en direction de la colonne 10 (typiquement suite à une réflexion contre une paroi de la cavité 114), où elle se sépare en deux ondes, à savoir une onde dite « montante » vers l’extrémité aérienne 111 et une onde dite « descendante » vers le réservoir 5. L’agencement des moyens d’acquisition 2 est dès lors réalisé de sorte que le signal temporel soit représentatif des variations de pression générées par l’onde montante ainsi que par les réflexions de l’onde descendante, de telles réflexions résultant par exemple de la rencontre de celle-ci avec des éléments de complétion de la colonne 10.

On comprend donc qu’au moins une partie des moyens d’acquisition 2, notamment la partie apte à réaliser les mesures de variations de pression (capteur dédié), est agencée à une hauteur par rapport au sol 6 supérieure à la hauteur du piquage latéral 112. Par exemple, ledit capteur est fixé à l’extrémité aérienne 111.

Pour la suite de la description, on adopte la convention selon laquelle le terme « profondeur » fait référence à une distance comptée dans la direction allant de l’extrémité aérienne 111 vers l’extrémité souterraine 121, à partir du lieu où s’effectuent les mesures de variations de pression. Cela dit, une telle convention n’est en rien limitative de l’invention. Par exemple, rien n’exclut de définir le terme « profondeur » comme étant la distance comptée à partir du sol 6 dans la direction allant de l’extrémité aérienne 111 vers l’extrémité souterraine 121.

Aussi, une fois qu’un signal temporel a été acquis par les moyens d’acquisition 2, ledit signal temporel est typiquement mémorisé pour être transmis à un dispositif 3, dit « dispositif d’estimation 3 », et faisant partie du système 1. Ledit dispositif d’estimation 3 est configuré pour effectuer, à partir dudit signal acquis et en temps différé, des traitements visant à estimer la profondeur de l’interface gaz-liquide 4, en mettant en œuvre un procédé d’estimation de ladite profondeur d’interface gaz-liquide 4.

A cet effet, le dispositif d’estimation 3 comporte par exemple un ou plusieurs processeurs et des moyens de mémorisation (disque dur magnétique, mémoire électronique, disque optique, etc.) dans lesquels sont mémorisés des données et un programme d'ordinateur, sous la forme d'un ensemble d'instructions de code de programme à exécuter pour mettre en œuvre tout ou partie des étapes du procédé d’estimation de la profondeur de l’interface 4. Alternativement ou en complément, le dispositif d’estimation 3 comporte également un ou des circuits logiques programmables, de type FPGA, PLD, etc., et / ou circuits intégrés spécialisés (ASIC), et / ou un ensemble de composants électroniques discrets, etc. adaptés à mettre en œuvre tout ou partie des étapes du procédé d’estimation de la profondeur de l’interface 4.

En d'autres termes, le dispositif d’estimation 3 comporte un ensemble de moyens configurés de façon logicielle (programme d'ordinateur spécifique) et / ou matérielle (FPGA, PLD, ASIC, etc.) pour mettre en œuvre tout ou partie des étapes du procédé d’estimation de la profondeur de l’interface 4.

Dans le présent exemple de réalisation, et tel qu’illustré par la figure 1 à titre nullement limitatif, le dispositif d’estimation 3 est positionné à distance des moyens d’acquisition 2. Par exemple, le dispositif d’estimation 3 est localisé dans un local appartenant à une entreprise en charge de la gestion du puits. Afin d’assurer que le signal temporel acquis soit fourni au dispositif d’estimation 3, lesdits moyens d’acquisition 2 et ledit dispositif d’émission 3 sont tous deux équipés de moyens de communication respectifs (non représentés sur les figures) aptes à la transmission dudit signal temporel. Ces moyens de communication s'appuient notamment sur une interface de communication permettant l'échange de données entre les moyens d'acquisition 2 et ledit dispositif 3. Aucune limitation n'est attachée à la nature de cette interface de communication, qui peut être filaire ou non filaire, et peut mettre en œuvre tout protocole connu de l'homme du métier (Ethernet, Wifi, Bluetooth, 3G, 4G, 5G, etc.).

On note que dans le cas où la vanne de libération 113 est pilotée à distance, ce pilotage peut être mis en œuvre par le dispositif d’estimation 3, qui comporte alors un module de pilotage configuré à cet effet.

Rien n’exclut toutefois de considérer une autre localisation pour le dispositif d’estimation 3. Par exemple, les moyens d’acquisition 2 peuvent être intégrés au dispositif d’estimation 3 qui est dès lors localisé au niveau de l’extrémité aérienne 111 de la colonne 10 du puits.

Lafigure 2représente, sous forme d’ordinogramme, les principales étapes du procédé d’estimation de la profondeur de l’interface gaz-liquide 4 selon l’invention.

Pour la suite de la description, on considère que ledit procédé d’estimation est appliqué à l’ensemble puits/réservoir tel qu’illustré dans la figure 1, et mis en œuvre au moyen du système 1. On considère également que la profondeur de l’interface gaz-liquide 4 est telle que la crépine 122 prolongeant le tubage 123 est partiellement immergée. Il convient toutefois de noter que l’invention reste applicable à un puits comportant des éléments de complétion autres que ceux représentés dans la figure 1, ainsi qu’à une crépine 122 totalement immergée ou bien encore non immergée.

Le procédé d’estimation comporte plusieurs étapes. Dans son principe général, le procédé consiste tout d’abord à générer une onde de pression à partir du différentiel de pression existant entre la colonne 10 et la cavité close 114. Cette onde de pression va générer des variations de pression au niveau de l’extrémité aérienne 111, lesdites variations étant acquises sous forme d’un signal temporel grâce aux moyens d’acquisition 2 du système 1. Par la suite, le dispositif d’estimation 3 simule des signaux modélisant le signal acquis. Une ou plusieurs estimations de la profondeur de l’interface gaz-liquide 4 sont alors obtenues à partir de signaux identifiés, parmi les signaux simulés, comme approchant au mieux ledit signal acquis.

Pour la suite de la description, on considère que la vanne de libération 113 est en position fermée avant la mise en œuvre du procédé, et que si elle avait déjà été précédemment ouverte, la cavité close 114 a été par la suite purgée. Autrement dit, la cavité close 114 contient désormais de l’air sous pression atmosphérique. On considère également que la vanne de libération 113 est pilotée à distance afin de passer de sa position fermée à sa position ouverte.

Ainsi, le procédé d’estimation comporte dans un premier temps uneétape E10d’ouverture de la vanne 113, de sorte à générer une onde de pression se séparant, dans la colonne 10, en une onde montante vers l’extrémité aérienne 111 et une onde descendante vers le réservoir 5.

La génération de l’onde de pression s’effectue donc ici de manière particulièrement avantageuse par rapport à l’état de la technique puisqu’elle ne nécessite pas d’utiliser un canon à gaz.

Le procédé d’estimation comporte ensuite uneétape E20d’acquisition d’un signal temporel représentatif de mesures de variations de pression réalisées dans la colonne 10 au niveau de l’extrémité aérienne 111 et générées par l’onde montante ainsi que par des réflexions de l’onde descendante.

Ladite étape E20 est mise en œuvre par les moyens d’acquisition 2 du système 1. Ces derniers sont par exemple activés simultanément à l’ouverture de la vanne de libération 113. Alternativement, ils peuvent avoir été activés avant l’ouverture de la vanne 113, ou bien encore rester actifs de manière permanente.

Il est à noter que l’étape E20 est typiquement mise en œuvre pendant une durée, dite « durée d’acquisition ». Cette durée d’acquisition dépend bien entendu de la configuration géométrique du puits, plus particulièrement de la distance séparant ses extrémités respectivement aérienne 111 et souterraine 121, ainsi que d’une hypothèse faite sur la vitesse de propagation des différentes ondes dans la colonne10.

D’une manière générale, l’homme du métier sait calibrer la durée d’acquisition de sorte à acquérir un signal temporel comprenant une variation de tension représentative de la réflexion de l’onde descendante avec l’interface gaz-liquide 4. L’homme du métier sait également calibrer la durée d’acquisition de sorte que des variations de tension non significatives (i.e. par exemple d’amplitude inférieure à 0,01 Volts) ne soient préférentiellement pas acquises.

Pour la suite de la description, on définit deux parties du signal acquis, à savoir :
- une première partie correspondant aux variations générées par l’onde montante ainsi que par au moins une première réflexion de l’onde descendante avec un élément de complétion de la colonne 10,
- une deuxième partie correspondant aux variations générées par des réflexions de l’onde descendante au-delà de chaque réflexion de ladite première partie.

On comprend donc que ces première et seconde parties sont distinctes, et ne correspondent qu’à un découpage purement abstrait du signal acquis. En outre, rien n’exclut de considérer que ladite première partie comporte des réflexions autres que ladite première réflexion. Par exemple, la première partie du signal acquis peut comporter des première et deuxième réflexions de l’onde descendante avec respectivement deux éléments de complétion distincts.

Lesfigures 3A et 3Breprésentent la première partie ainsi qu’une portion de la deuxième partie d’un même signal acquis au cours de l’étape 200, après que la vanne de libération 113 du puits ait été ouverte conformément à l’étape 100.

Chacune des figures 3A et 3B correspond à un graphique dont l’axe des abscisses représente le temps (en secondes), et dont l’axe des ordonnées représente la variation de tension (en Volts) liée aux mesures de variations de pression au niveau de l’extrémité aérienne 111 de la colonne 10.

La figure 3A couvre une durée d’acquisition comprise entre 0s et 0,7s. Ainsi, la partie du signal acquis représentée dans la figure 3A correspond au début de l’acquisition du signal temporel. Cette première partie correspond ici aux variations générées par :
- l’onde montante (zone Z1_1 en pointillés) ;
- la réflexion de l’onde descendante avec la vanne de sécurité 125 (zone Z1_2 en pointillés) ;
- une réflexion subséquente avec la vanne de sécurité 125. Plus particulièrement, il s’agit ici d’une réflexion, au niveau de la vanne de sécurité 125, de l’onde issue de la première réflexion mesurée en Z1_2, et qui a été réfléchie par la tête de puits 11 de sorte à redescendre vers la vanne de sécurité 125. Il est à noter que dans la mesure où le tubage 123 présente un élargissement de diamètre au niveau de la vanne de sécurité 125, i.e. une diminution de l’impédance acoustique, cette réflexion subséquente présente, dans la graphique 3A, un signe négatif (signe opposé à la réflexion observée dans la zone Z1_2).

La figure 3B couvre une durée d’acquisition comprise entre 3,45s et 5s. Il s’agit donc ici seulement d’une portion de la deuxième partie du signal acquis. Cette portion correspond ici plus particulièrement aux variations générées par :
- la réflexion de l’onde descendante avec un élément de complétion correspondant à une restriction de diamètre du tubage 123 et positionné avant la crépine 122 dans le sens de descente vers le réservoir 5 (zone Z2_1 en pointillés) ;
- la réflexion de l’onde descendante avec la crépine 122 (zone Z2_2 en pointillés) ;
- des interférences entre des réflexions de l’onde descendante avec respectivement la crépine 122 et l’interface gaz-liquide 4 (zone Z3_3 en pointillés).

Ainsi, à l’issue de l’étape E20, on dispose d’un signal acquis pouvant par exemple être visualisé grâce à des moyens d’affichage connectés au dispositif d’estimation 3, comme par exemple un écran d’ordinateur.

Le procédé d’estimation comporte également une étapeE30de simulation de signaux, dits « signaux de modélisation ». Chaque signal de modélisation modélise le signal acquis et est simulé au moyen de paramètres de calage fournis en entrée d’un simulateur d’ondes de pression.

Comme décrit précédemment (figure 3B), des réflexions de l’onde descendante interfèrent entre elles au niveau de la crépine 122 ainsi que de l’interface gaz-liquide 4. Ces interférences empêchent d’estimer avec précision la profondeur de ladite interface 4 directement à partir du signal acquis. C’est pourquoi, et de manière conventionnelle, l’estimation de la profondeur de l’interface 4 s’effectue en cherchant à simuler, à partir de paramètres de calage, des signaux de modélisation approchant au mieux le signal acquis. Il s’agit donc ici de paramétrer au mieux le simulateur d’ondes de pression pour reproduire le signal acquis. Une telle démarche correspond à la résolution d’un problème inverse de paramétrisation.

L’expression « paramètre de calage » fait ici référence à un paramètre participant à la paramétrisation du simulateur pour générer des signaux de modélisation destinés à approximer le signal acquis. Dit encore autrement, les paramètres de calage fournis en entrée du simulateur visent à faire correspondre, autant que possible, les signaux de modélisation avec le signal acquis. Il est à noter que la démarche visant à caler un signal de modélisation avec un signal acquis est bien connue dans le domaine de la simulation numérique, plus particulièrement lorsqu’il s’agit de résoudre un problème inverse de paramétrisation.

Le simulateur prend typiquement la forme d’un programme d’ordinateur stocké dans les moyens de mémorisation du dispositif d’estimation 3, par exemple dans une mémoire morte de type « ROM », et auquel a accès un module de simulation de ce dispositif 3 pour mettre en œuvre l’étape E30. Alternativement, ledit simulateur peut être enregistré sur un serveur distant auquel le dispositif 3 peut avoir accès, de manière connue en soi, pour effectuer des simulations.

De manière conventionnelle, le simulateur d’ondes de pression s’appuie sur un modèle de propagation d’ondes de pression. Un tel modèle correspond à un ensemble d’équations mathématiques modélisant la forme d’onde considérée (onde de pression), ainsi que le comportement d’une onde lorsqu’elle rencontre un obstacle au cours de sa propagation. Dans le présent exemple de mise en œuvre, le modèle de propagation d’ondes de pression s’appuie un ensemble d’équations de propagation telles que fournies par la méthode des réflectivités. Pour plus de renseignements concernant la méthode des réflectivités, l’homme du métier peut se reporter au document [FM].

Il convient de noter que le choix d’un modèle de propagation s’appuyant sur la méthode des réflectivités ne constitue qu’une variante d’implémentation de l’invention. Tout autre modèle de propagation connu de l’homme du métier peut être mis en œuvre, celui-ci pouvant s’appuyer sur une résolution d’équations en temps ou en fréquences.

En outre, il apparaitra de manière évidente à l’homme du métier que le modèle de propagation d’onde admet en entrée des paramètres de calage correspondant à l’amplitude et la vitesse de propagation de l’onde de pression initiale générée lorsque la vanne de libération 113 est actionnée vers sa position ouverte.

Le simulateur d’ondes de pression s’appuie également, de manière conventionnelle, sur une modélisation de l’environnement de propagation desdites ondes de pression. Cette modélisation interagit alors avec le modèle de propagation afin de permettre de réaliser les simulations.

Typiquement, la modélisation de l’environnement de propagation consiste à configurer le simulateur de sorte que ce dernier ait la connaissance de la géométrie de la colonne 10, et plus particulièrement de l’ensemble des éléments de complétion.

D’autres paramètres de calage sont aussi classiquement pris en compte pour la modélisation de l’environnement de propagation : hauteur par rapport au sol de la vanne de libération 113 (il s’agit donc de la hauteur à laquelle est générée l’onde de pression se séparant en l’onde montante et en l’onde descendante), hauteur par rapport au sol des moyens d’acquisition 2 (plus particulièrement du ou des capteurs de variation de pression), etc.

Pour simuler les signaux de modélisation, il convient également de faire des hypothèses concernant la profondeur de l’interface gaz-liquide 4 ainsi que la taille de la partie non immergée de la crépine 122. Ces deux données ont en effet un impact quant à la propagation des ondes dans la colonne 10 lorsqu’elles sont modifiées en entrée du simulateur. Leurs valeurs réelles ne sont toutefois pas connues d’emblée, c’est-à-dire à partir de la seule lecture du signal acquis. On note que le fait que ces données ne soient a priori pas connues constitue une caractérisation du problème inverse mentionné ci-avant (en l’occurrence, il s’agit donc ici d’un problème inverse à frontière libre, la frontière concernée faisant référence à l’interface gaz-liquide 4).

Ainsi, et selon l’invention, les paramètres de calage fournis en entrée du simulateur comprennent un couple de calage formé d’une valeur prédéfinie de la profondeur de l’interface gaz-liquide 4 et d’une valeur prédéfinie de diamètre équivalent, les couples de calage respectivement associés aux signaux de modélisation étant distincts entre eux.

Le fait de considérer une valeur prédéfinie de diamètre équivalent est particulièrement avantageux car cela permet d’éviter d’inclure dans le simulateur une modélisation de la crépine 122, et plus particulièrement de ses orifices. Le diamètre équivalent constitue en effet un paramètre de calage particulièrement facile à manier en comparaison avec une modélisation fine desdits orifices.

Les valeurs prédéfinies de la profondeur de l’interface gaz-liquide 4 sont par exemple obtenues à partir du signal acquis. Pour cela, le signal acquis est par exemple numérisé, éventuellement filtré afin d’être lissé, et ensuite fourni en entrée d’une unité de traitement (faisant partie par exemple du dispositif 3). Sur la base dudit signal acquis fourni, l’unité de traitement identifie des instants encadrant la zone du signal dans laquelle apparait l’interférence entre la crépine 122 et l’interface gaz-liquide 4 (zone Z2_3 de la figure 3B).Par la suite, sur la base de ces instants, de la géométrie connue de la colonne 10 ainsi que d’une hypothèse faite sur la vitesse de propagation des ondes dans la colonne 10 (par exemple égale à 400 m.s^-1), un intervalle de valeurs possibles pour la profondeur de l’interface 4 est calculé. Cet intervalle correspond à une estimation grossière de la profondeur de l’interface gaz-liquide 4, mais permet néanmoins de définir des valeurs prédéfinies pouvant être fournies en entrée du simulateur pour générer les signaux de modélisation.

Il est à noter que rien n’exclut que les valeurs prédéfinies de la profondeur de l’interface gaz-liquide 4 soient déterminées directement par le simulateur auquel il conviendrait de fournir en entrée le signal acquis. Rien n’exclut non plus que ces valeurs prédéfinies de la profondeur soient obtenues indépendamment du signal acquis, par exemple sur la base d’un historique de mesures antérieures réalisées par une méthode intrusive.

Les valeurs prédéfinies du diamètre équivalent sont quant à elles typiquement issues de la connaissance de la géométrie de la colonne 10, plus particulièrement des différents diamètres présentés par le tubage 123 en raison d’éléments de complétion. D’une manière générale, l’homme du métier sait estimer un intervalle de valeurs possibles pour le diamètre équivalent.

A titre d’exemple purement illustratif, les couples de calage fournis en entrée du simulateur pour générer les signaux de modélisation sont formés de :
- valeurs prédéfinies de la profondeur de l’interface gaz-liquide 4 comprises dans un intervalle discret [763,5m , 766,5 m], le pas de discrétisation dudit intervalle discret étant de 0,5m ;
- valeurs prédéfinies de diamètre équivalent comprises dans un intervalle discret [210mm , 240mm], le pas de discrétisation dudit intervalle discret étant de 5mm.

Lafigure 4représente schématiquement un mode préféré de mise en œuvre de l’étape E30 de simulation des signaux de modélisation.

Tel qu’illustré par la figure 4, l’étape E30 de simulation comporte tout d’abord une simulation E310 d’un premier signal calé en amplitude et en phase avec la première partie du signal acquis. Par « phase », on fait référence dans ce contexte à une vitesse d’onde.

Par exemple, la simulation du premier signal est réalisée à partir d’un paramètre de calage en amplitude obtenu par analyse fréquentielle du signal acquis. La mise en œuvre d’une telle analyse fréquentielle est connue de l’homme du métier. Elle consiste essentiellement à numériser le signal acquis, à éventuellement le filtrer pour le lisser, puis à lui appliquer une transformée de Fourier afin d’identifier les composantes fréquentielles dont les contributions sont les plus importantes (en amplitude) dans le signal acquis. Une fois cette analyse fréquentielle effectuée, il est possible de paramétrer en amplitude l’onde devant être générée par le simulateur.

La simulation du premier signal est également réalisée à partir d’un paramètre de calage en phase obtenu à partir du signal acquis et correspondant à une estimation de la vitesse de propagation de l’onde formée par :
- l’onde descendante au cours de son trajet vers un dernier élément de complétion considéré dans la première partie du signal acquis, et
- la réflexion de l’onde descendante à compter dudit dernier élément de complétion.

Ladite estimation de la vitesse de propagation s’effectue classiquement en identifiant dans le signal acquis une variation de tension générée par le dernier élément de complétion considéré. L’instant temporel associé à cette variation de tension définit une durée de propagation qui permet alors de calculer la vitesse de propagation étant donné que la profondeur dudit dernier élément de complétion est connue.

A titre d’exemple nullement limitatif, en référence à la figure 3A, le dernier élément de complétion considéré dans la première partie du signal correspond à la vanne de sécurité 125. Dans cet exemple, ladite vanne de sécurité est située 31m en dessous du niveau de la vanne de libération 113 qui est elle-même située 1m en dessous du niveau de l’extrémité aérienne 111 où sont agencés les moyens d’acquisition 2. La réflexion identifiée dans la zone Z1_2 génère une variation de tension en un instant sensiblement égal à 0,16s. Dès lors, la vitesse de propagation est estimée à 393,75 m.s^-1.

Il importe de noter que plus le dernier élément de complétion considéré dans la première partie du signal est éloigné du lieu où s’effectuent les mesures de variations de pression, plus la précision de l’estimation de la vitesse de propagation est précise et robuste.

En effet, la précision et la robustesse d’une estimation de vitesse de propagation augmentent à mesure que cette estimation est réalisée à une distance lointaine du lieu où s’effectuent les mesures de variations de pression. Pour illustrer cela, considérons à titre nullement limitatif deux réflexions, la première étant identifiée en un instant T_1 égal à 0,15s à une profondeur P_1 égale à 30m, et la seconde étant identifiée en un instant T_2 égal à 3,5s à une profondeur P_2 égale à 700m. Les vitesses de propagation associées à ces deux réflexions sont toutes les deux égales à 400m.s^-1. Toutefois, si on considère une incertitude de + / - 0,01s sur la mesure du temps de réflexion, alors les vitesses de propagation associées aux première et seconde réflexions sont respectivement comprises dans les intervalles [375m.s^{- 1}, 428m.s^-1] et [398,9m.s^-1, 401,1m.s^-1].

On comprend donc l’intérêt de considérer, pour le premier signal, un calage en phase avec le dernier élément de complétion considéré dans la première partie du signal acquis.

Tel qu’illustré par la figure 4, l’étape E30 de simulation comporte également une simulation E320, à partir du premier signal, d’un deuxième signal calé en phase avec une portion de la deuxième partie du signal acquis s’étendant, dans le sens de descente vers le réservoir 5, jusqu’au dernier élément de complétion de la colonne 10 précédant la crépine 122 partiellement immergée.

A titre illustratif, une telle portion correspond à la partie du signal acquis située avant (et comprenant) la zone Z2_1 de la figure 3B. Il convient également de noter que dans le cas où la crépine 122 est immergée, ladite portion s’étend dès lors jusqu’au dernier élément de complétion précédant l’interface gaz-liquide 4.

Par « à partir du premier signal », on fait référence ici au fait que la simulation du deuxième signal s’appuie sur les paramètres de calage déterminés au cours de la simulation E310, au moins une partie de ces paramètres de calage (vitesse) étant mis à jour pour réaliser le calage par rapport à ladite portion de la deuxième partie du signal acquis.

Par exemple, la simulation du deuxième signal est réalisée à partir d’un paramètre de calage en phase obtenu à partir du signal acquis et correspondant à une estimation de la vitesse de propagation de l’onde formée par :
- l’onde descendante au cours de son trajet vers le dernier élément de complétion considéré dans la deuxième partie du signal acquis, et
- la réflexion de l’onde descendante à compter dudit dernier élément de complétion.

Une telle simulation du deuxième signal est par exemple mise en œuvre de manière identique à celle décrite ci-avant et correspondant au calage en phase du premier signal.

En définitive, une fois que le deuxième signal a été simulé, chaque signal de modélisation est alors simulé (référence E330 dans la figure 4) à partir dudit deuxième signal et du couple de calage associé audit signal de modélisation. On comprend donc ainsi que les premier et deuxième signaux sont simulés de manière commune pour tous les signaux de modélisation.

Ce mode préféré de mise en œuvre (figure 4) est particulièrement avantageux car il facilite la simulation des signaux de modélisation. En effet, la paramétrisation du simulateur est ici découplée en plusieurs phases : une première phase dans laquelle on cherche principalement à reconstruire l’onde de pression originale (premier signal), via le calage par rapport à la première partie du signal acquis ; puis une deuxième phase où, après avoir reconstruit l’onde de pression originale, on s’attache à paramétrer le simulateur avec une estimation plus précise de la vitesse de propagation, via le calage par rapport à la portion de la deuxième partie du signal acquis.

D’autres variantes de mises en œuvre sont néanmoins possibles. Ainsi, rien n’exclut que le premier signal soit simulé à partir d’un paramètre de calage en amplitude défini autrement, par exemple par itérations manuelles. Rien n’exclut non plus que le premier signal soit simulé à partir d’un paramètre de calage en phase correspondant à une estimation de la vitesse de propagation associée :
- à un élément de complétion positionné, dans le sens de descente vers le réservoir 5, avant le dernier élément de complétion de la première partie du signal acquis; ou bien
- à l’onde montante.

De manière similaire, et en ce qui concerne le deuxième signal, rien n’exclut que celui-ci soit simulé à partir d’un paramètre de calage en phase correspondant à une estimation de la vitesse de propagation associée à un élément de complétion positionné, dans le sens de descente vers le réservoir 5, avant le dernier élément de complétion de la première partie du signal acquis.

En outre, et de manière plus générale, il faut noter que le choix consistant à simuler les premier et deuxième signaux ne constitue qu’une variante d’implémentation de l’invention. D’autres variantes restent envisageables, comme par exemple une simulation desdits signaux de modélisation à partir du seul premier signal simulé.

Une fois les signaux de modélisation simulés, le procédé comporte uneétape E40de détermination, parmi lesdits signaux de modélisation, de signaux minimisant un écart avec le signal acquis, dits « signaux de minimisation ».

L’écart entre le signal acquis et un signal de modélisation est par exemple calculé au moyen de la norme euclidienne classique (dite encore norme quadratique). Toutefois, aucune limitation n’est attachée au choix de la norme choisie pour l’évaluation de l’écart entre signaux. Cet écart peut également être déterminé, de manière connue en soi, en cherchant à optimiser une fonction de corrélation entre lesdits signaux de modélisation et le signal acquis.

Il faut par ailleurs noter qu’il n’existe a priori pas qu’un seul signal de modélisation minimisant l’écart avec le signal acquis. En effet, la détermination de signaux de minimisation selon l’étape E40 revient in fine à déterminer au moins une solution au problème inverse de paramétrisation mentionné ci-avant. Cela dit, et tel que cela est connu de l’homme du métier, un tel problème inverse est dit « mal posé », ce caractère « mal posé » se traduisant donc ici par le fait qu’il puisse exister plusieurs couples de calage distincts à partir desquels il est possible de simuler des signaux de minimisation.

Dès lors, une fois les signaux de minimisation déterminés, la valeur prédéfinie de profondeur associée à un signal de minimisation forme une estimation, au sens de l’invention, de la profondeur de l’interface gaz-liquide 4. Il s’agit là d’une estimation précise dans la mesure le signal associé minimise l’écart avec le signal acquis.

Lafigure 5représente schématiquement un mode préféré de mise en œuvre du procédé d’estimation, dans lequel une valeur optimale de profondeur de l’interface gaz-liquide 4 est déterminée parmi les valeurs estimées obtenues à l’issue de l’étape E40.

Tel qu’illustré par la figure 5, le procédé d’estimation comporte, à la suite de l’étape E40 de détermination des signaux de minimisation, uneétape E50de détermination d’une valeur optimale de profondeur de l’interface gaz-liquide 4.

Cette étape E50 de détermination comporte tout d’abord l’obtention d’un ensemble de couples préalablement déterminés, pour ledit ensemble puits / réservoir, au moyen d’une méthode intrusive d’estimation de la profondeur de l’interface gaz-liquide 4. Chaque couple préalablement déterminé est formé par une valeur de profondeur de l’interface gaz-liquide 4 et une valeur de diamètre équivalent.

On note que ces couples préalablement déterminés sont préférentiellement relevés en différents instants temporels au cours du temps, afin de s’assurer que les valeurs de profondeur de l’interface gaz-liquide 4 respectivement associées aux dits couples diffèrent entre elles. Lesdits couples sont par exemple enregistrés dans une mémoire, comme par exemple dans une base de données stockée sur un serveur auquel le dispositif d’estimation 3 a accès.

Lesdits couples prédéterminés sont donc obtenus à partir de mesures réalisées préalablement à la mise en œuvre du procédé selon l’invention, par exemple au moyen de la méthode connue utilisant une réglette graduée introduite dans la colonne 10 du puits.

Ladite valeur optimale est ensuite déterminée en fonction desdits couples prédéterminés et des couples de calage respectivement associés aux signaux de minimisation.

Selon un exemple de mise en œuvre, une fonction F_1 est déterminée à partir des couples préalablement déterminés, ladite fonction F_1 reliant des valeurs de profondeur de l’interface gaz-liquide 4 à des valeurs de diamètre équivalent.

Selon ce même exemple de mise en œuvre, une fonction F_2 est également déterminée à partir des couples de calage respectivement associés aux signaux de minimisation, ladite fonction F_2 reliant les valeurs prédéfinies de profondeur aux valeurs prédéfinies de diamètre équivalent desdits couple de calage.

Par exemple, la fonction F_1 (respectivement F_2) est déterminée par interpolation des valeurs des couples prédéterminés (respectivement des valeurs des couples de calage). Le choix d’une détermination de F_1 (respectivement F_2) par interpolation ne constitue toutefois qu’une variante d’implémentation de l’invention. De manière générale, toute méthode permettant d’obtenir une fonction à partir d’un ensemble de points peut être mise en œuvre, comme par exemple une méthode d’approximation des moindres carrés.

Une fois les fonctions F_1 et F_2 déterminées, l’étape E50 comporte ensuite la détermination d’une intersection entre les fonctions F_1 et F_2. La valeur de profondeur associée à ladite intersection forme alors ladite valeur optimale.

Cet exemple de mise en œuvre résulte de la constatation des inventeurs selon laquelle lesdites fonctions F_1 et F_2 présentent des sens de variation respectifs qui sont opposés l’un de l’autre.

Plus particulièrement, les valeurs de profondeur et de diamètre équivalent associées aux signaux de minimisation sont reliées entre elles par une relation algébrique du type :
diamètre équivalent x profondeur d’interface gaz-liquide = constante.
Cette relation peut prendre la forme d’une fonction, ici donc notée F_2, qui prend en argument une valeur de diamètre équivalent d’un couple de calage associé à un signal de minimisation, pour fournir en sortie la valeur de profondeur associée au couple de calage considéré. La fonction F_2 ainsi construite est donc décroissante. Il convient de noter que la détermination de ladite relation algébrique par les inventeurs fait suite à une étude de sensibilité de l’amplitude des signaux de modélisation vis-à-vis de variations des valeurs des couples de calage. Plus particulièrement, il peut être observé que la variation d’amplitude absolue d’un signal de modélisation suite à une variation du diamètre équivalent est corrélée de manière sensiblement linéaire à la variation d’amplitude absolue de ce signal suite à une variation de la profondeur de l’interface 4. Cette observation se fait par exemple au niveau de la réflexion de la crépine 122 (zone Z2_2 dans la figure 3B), mais aussi au niveau de l’interférence entre la crépine 122 et l’interface gaz-liquide 4 (zone Z2_3 de la figure 3B).

La fonction F_1, quant à elle, prend également en argument une valeur de diamètre équivalent, et fournit en sortie une valeur de profondeur d’interface gaz-liquide 4. Plus particulièrement, ladite fonction F_1 ainsi construite est croissante. Autrement dit, en ce qui concerne F_1, plus la profondeur de l’interface gaz-liquide 4 augmente, plus la partie non immergée de la crépine 122 augmente également. Ainsi, il est effectivement possible de déterminer une intersection de celle-ci avec la fonction F_2.

Aussi, l’utilisation de la fonction F_1 permet avantageusement de rajouter un surplus d’information dans la résolution du problème inverse de paramétrisation. Autrement dit, en procédant de la sorte, le problème inverse initialement mal posé est désormais régularisé grâce aux nouvelles valeurs introduites par la fonction F_1.

En définitive, l’intersection des fonctions F_1 et F_2 permet de déterminer une unique valeur de profondeur pour l’interface gaz-liquide 4 (valeur optimale). En procédant de la sorte, on réduit donc les incertitudes résultant de la pluralité de valeurs associées aux signaux de minimisation et obtenues à l’issue de l’étape E40. On obtient également une valeur optimale très précise du fait de l’apport des informations liées aux valeurs obtenues par une méthode intrusive.

Typiquement, les inventeurs ont constaté que l’erreur de la valeur optimale par rapport à la véritable valeur de la profondeur de l’interface gaz-liquide 4 était de l’ordre de quelques dizaines de centimètres, par exemple 20cm, alors que les solutions de l’état de la technique permettent au mieux d’atteindre une erreur de l’ordre du mètre.

Il convient de noter que les fonctions F_1 et F_2 ont été jusqu’à présent décrites en considérant qu’elles prenaient toutes les deux en argument une valeur de diamètre équivalent, pour fournir en sortie une valeur de profondeur de l’interface 4. Rien n’exclut toutefois de considérer que des fonctions F_1 et F_2 prenant toutes les deux en argument une valeur de profondeur d’interface 4, pour fournir en sortie une valeur de diamètre équivalent (autrement dit, les fonctions réciproques des fonctions F_1 et F_2 décrites précédemment peuvent être considérées).

Par ailleurs, l’étape 50, et plus particulièrement la détermination de la valeur optimale, a été décrite en considérant la détermination de fonctions F_1 et F_2 continues par rapport à leur argument. Rien n’exclut cependant d’envisager d’autres mises en œuvre tenant compte, par exemple, du caractère discret de l’ensemble constitué des couples de calage et de l’ensemble constitué des couples prédéterminés. Par exemple, il est possible de déterminer une mesure de similarité entre ces deux ensembles, la valeur optimale étant dès lors obtenue pour un couple de calage maximisant cette mesure de similarité.

Selon un autre exemple, la valeur optimale est obtenue pour un couple de calage minimisant une distance entre ces deux ensembles. Toute distance entre deux ensembles discrets connue de l’homme du métier peut être mise en œuvre (par exemple une distance de Hausdorff), et le choix d’une distance particulière ne constitue qu’une variante d’implémentation de l’invention.

Références :
[FM] : K. Fuchs and G. Müller, « Computation of Synthetic Seismograms with the Reflectivity Method and Comparison with Observations », Geophys. J. R. astr. Soc. (1971) 23, 417-433.

Claims (11)

1. Procédé d’estimation de la profondeur d’une interface gaz-liquide (4) au sein d’un ensemble formé d’un puits de gaz en communication avec un réservoir souterrain (5), ledit puits comportant une colonne (10) d’accueil du gaz sous pression s’étendant entre :
   - une extrémité aérienne (111) située au-dessus d’un piquage latéral (112) connecté, via une vanne de libération (113), à une cavité close (114) opposée à la colonne (10) et configurée pour accueillir, lorsque ladite vanne (113) est fermée, un gaz de pression inférieure à la pression du gaz de la colonne (10), et
   - une extrémité souterraine (121) donnant accès audit réservoir (5) et située en dessous d’une crépine (122) équipant un tubage (123) logé dans la colonne (10), ladite crépine (122) étant au plus partiellement immergée, la partie non immergée de la crépine (122) étant associée à une valeur d’impédance acoustique pouvant être obtenue en remplaçant ladite partie non immergée par une portion du tubage (123) de diamètre déterminé, dit « diamètre équivalent »,
   ledit procédé comportant, à partir d’une position fermée de la vanne (113) :
   - une étape (E10) d’ouverture de la vanne (113), de sorte à générer une onde de pression se séparant, dans la colonne (10), en une onde dite « montante » vers l’extrémité aérienne (111) et une onde dite « descendante » vers le réservoir (5),
   - une étape (E20) d’acquisition d’un signal temporel représentatif de mesures de variations de pression réalisées dans la colonne (10) au niveau de l’extrémité aérienne (111) et générées par l’onde montante ainsi que par des réflexions de l’onde descendante,
   - une étape (E30) de simulation de signaux, dits « signaux de modélisation », chaque signal de modélisation modélisant le signal acquis et étant simulé au moyen de paramètres de calage fournis en entrée d’un simulateur d’ondes de pression, lesdits paramètres de calage comprenant un couple de calage formé d’une valeur prédéfinie de la profondeur de l’interface gaz-liquide (4) et d’une valeur prédéfinie de diamètre équivalent, les couples de calage respectivement associés aux signaux de modélisation étant distincts entre eux,
   - une étape (E40) de détermination, parmi les signaux de modélisation, de signaux minimisant un écart avec le signal acquis, dits « signaux de minimisation », la valeur prédéfinie de profondeur associée à un signal de minimisation formant une estimation de la profondeur de l’interface gaz-liquide (4).
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la colonne (10) comporte des éléments de complétion agencés entre l’extrémité aérienne (111) et la crépine (122), le signal acquis comportant une première partie correspondant aux variations générées par l’onde montante ainsi que par au moins une première réflexion de l’onde descendante avec un élément de complétion de la colonne (10), ainsi qu’une deuxième partie correspondant aux variations générées par des réflexions de l’onde descendante au-delà de chaque réflexion de ladite première partie, l’étape de simulation comportant :
   - une simulation d’un premier signal calé en amplitude et en phase avec ladite première partie du signal acquis,
   - une simulation, à partir du premier signal, d’un deuxième signal calé en phase avec une portion de la deuxième partie du signal acquis s’étendant, dans le sens de descente vers le réservoir (5), jusqu’à un dernier élément de complétion de la colonne (10) précédant ladite crépine (122) ,
   chaque signal de modélisation étant simulé à partir dudit deuxième signal et du couple de calage associé audit signal de modélisation.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la première partie du signal acquis comprend une réflexion de l’onde descendante avec un élément de complétion, ainsi qu’une réflexion avec ledit élément de complétion de ladite réflexion de l’onde descendante.
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 à 3, dans lequel la simulation du premier signal est réalisée à partir :
   - d’un paramètre de calage en amplitude obtenu par analyse fréquentielle du signal acquis,
   - d’un paramètre de calage en phase obtenu à partir du signal acquis et correspondant à une estimation de la vitesse de propagation de l’onde formée par :
   - l’onde descendante au cours de son trajet vers un dernier élément de complétion considéré dans la première partie du signal acquis, et
   - la réflexion de l’onde descendante à compter dudit dernier élément de complétion.
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel la simulation du deuxième signal est réalisée à partir d’un paramètre de calage en phase obtenu à partir du signal acquis et correspondant à une estimation de la vitesse de propagation de l’onde formée par :
   - l’onde descendante au cours de son trajet vers le dernier élément de complétion considéré dans la deuxième partie du signal acquis, et
   - la réflexion de l’onde descendante à compter dudit dernier élément de complétion.
6. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le procédé comporte une étape de détermination d’une valeur optimale de profondeur de l’interface gaz-liquide (4), ladite étape de détermination comportant :
   - l’obtention d’un ensemble de couples préalablement déterminés, pour ledit ensemble puits / réservoir, au moyen d’une méthode intrusive d’estimation de la profondeur de l’interface gaz-liquide (4), chaque couple préalablement déterminé étant formé par une valeur de profondeur de l’interface gaz-liquide (4) et une valeur de diamètre équivalent,
   - la détermination de ladite valeur optimale en fonction desdits couples prédéterminés ainsi que des couples de calage respectivement associés aux signaux de minimisation.
7. Programme d’ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre des étapes de simulation de signaux de modélisation et de détermination de signaux de minimisation d’un procédé d’estimation selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 lorsque ledit programme est exécuté par un processeur.
8. Support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur selon la revendication 7.
9. Dispositif (3) pour l’estimation de la profondeur d’une interface gaz-liquide (4) au sein d’un ensemble formé d’un puits de gaz en communication avec un réservoir souterrain (5), ledit puits comportant une colonne (10) d’accueil du gaz sous pression s’étendant entre :
   - une extrémité aérienne (111) située au-dessus d’un piquage latéral (112) connecté, via une vanne de libération (113), à une cavité close (114) opposée à la colonne (10) et configurée pour accueillir, lorsque ladite vanne (113) est fermée, un gaz de pression inférieure à la pression du gaz de la colonne (10), et
   - une extrémité souterraine (121) donnant accès audit réservoir (5) et située en dessous d’une crépine (122) équipant un tubage (123) logé dans la colonne (10), ladite crépine (122) étant au plus partiellement immergée, la partie non immergée de la crépine (122) étant associée à une valeur d’impédance acoustique pouvant être obtenue en remplaçant ladite partie non immergée par une portion du tubage (123) de diamètre déterminé, dit « diamètre équivalent »,
   ledit dispositif (3) comportant :
   - un module de simulation de signaux, configuré pour simuler des signaux dits « signaux de modélisation », chaque signal de modélisation modélisant un signal préalablement acquis représentatif de mesures de variations de pression réalisées dans la colonne (10) au niveau de l’extrémité aérienne (111) et générées par une onde montante ainsi que par des réflexions d’une onde descendante, lesdites ondes montante et descendante étant issues de la séparation d’une onde de pression générée lors d’une ouverture de la vanne (113),
   chaque signal de modélisation étant simulé au moyen de paramètres de calage fournis en entrée d’un simulateur d’ondes de pression, lesdits paramètres de calage comprenant un couple de calage formé d’une valeur prédéfinie de la profondeur de l’interface gaz-liquide (4) et d’une valeur prédéfinie de diamètre équivalent, les couples de calage respectivement associés aux signaux de modélisation étant distincts entre eux,
   - un module de détermination, configuré pour déterminer, parmi les signaux de modélisation, des signaux minimisant un écart avec le signal acquis, dits « signaux de minimisation », la valeur prédéfinie de profondeur associée à un signal de minimisation formant une estimation de la profondeur de l’interface gaz-liquide (4).
10. Dispositif (3) selon la revendication 9, ledit dispositif (3) comportant également un autre module de détermination, configuré pour déterminer une valeur optimale de profondeur de l’interface gaz-liquide (4), ledit autre module de détermination étant configuré pour :
    - obtenir un ensemble de couples préalablement déterminés, pour ledit ensemble puits / réservoir, au moyen d’une méthode intrusive d’estimation de la profondeur de l’interface gaz-liquide (4), chaque couple préalablement déterminé étant formé par une valeur de profondeur de l’interface gaz-liquide (4) et une valeur de diamètre équivalent,
    - déterminer ladite valeur optimale en fonction desdits couples prédéterminés ainsi que des couples de calage respectivement associés aux signaux de minimisation.
11. Système (1) pour l’estimation de la profondeur d’une interface gaz-liquide (4) au sein d’un ensemble formé d’un puits de gaz en communication avec un réservoir souterrain (5), ledit puits comportant une colonne (10) d’accueil du gaz sous pression s’étendant entre :
    - une extrémité aérienne (111) située au-dessus d’un piquage latéral (112) connecté, via une vanne de libération (113), à une cavité close (114) opposée à la colonne (10) et configurée pour accueillir, lorsque ladite vanne (113)est fermée, un gaz de pression inférieure à la pression du gaz de la colonne (10), et
    - une extrémité souterraine (121) donnant accès audit réservoir (5) et située en dessous d’une crépine (122) équipant un tubage (123) logé dans la colonne (10), ladite crépine (122) étant au plus partiellement immergée, la partie non immergée de la crépine (122) étant associée à une valeur d’impédance acoustique pouvant être obtenue en remplaçant ladite partie non immergée par une portion du tubage (123) de diamètre déterminé, dit « diamètre équivalent »,
    ledit système comportant :
    - des moyens d’acquisition (2) d’un signal temporel représentatif de mesures de variations de pression réalisées dans la colonne (10) au niveau de l’extrémité aérienne (111) et générées par une onde montante ainsi que par des réflexions d’une onde descendante, lesdites ondes montante et descendante étant issues de la séparation d’une onde de pression générée lors d’une ouverture de la vanne (113), et
    - un dispositif (3) selon l’une quelconque des revendications 9 à 10.