Soutenance mémoire
Diagenèse
La première étape de la transformation du kérogène s’appelle la diagenèse. Elle regroupe l’ensemble des transformations physico-chimiques et micro biologiques subit par la matière organique. Il s’agit des premières décompositions précoces, à faible température (moins de 60°C). La diagenèse se produit au-delà des premiers mètres de profondeur d’enfouissement de la matière organique : environ 1000 m. Les kérogènes perdent essentiellement de l’eau et du gaz carbonique et quelques composés : Azote, Soufre, Oxygène (N,S,O) sont libérés. L’activité bactérienne continue de jouer un rôle important. Les processus de diagenèse sont variés et complexes : ils vont de la compaction du sédiment à sa cimentation, en passant par des phases de dissolution, de recristallisation ou de remplacement de certains minéraux. Par ailleurs, des bactéries spéciales, dites archéobactéries, forment dans cette tranche de profondeur une partie du gaz naturel. En termes d’exploitation pétrolière, la roche mère est considérée comme immature à ce stage. A la fin de la diagenèse la matière organique sédimentaire est transformée en bitume et en kérogène. [3]
La production de pétrole et de gaz
Le développement du champ : C’est la phase d’exploitation du gisement qui demande la mise en place de tout l’équipement nécessaire. Le plan de développement du champ définit :
le nombre de puits à forer pour pouvoir produire,
les techniques de récupération et d’extraction du pétrole emprisonné dans la roche réservoir,
le type et le coût des installations comme les plates-formes, en fonction des aléas du milieu marin (marées, tempêtes, courants, vents, corrosion…),
les dispositifs de séparation des gaz et des fluides,
les sites de traitements pour préserver l’environnement.
La production du champ : La période pendant laquelle on extrait les hydrocarbures varie généralement de 15 à 30 ans et peut se prolonger jusqu’à 50 ans et plus pour les « champs géants ». La durée de vie du gisement se compose de différentes phases successives :
une période de croissance,
une phase de stabilisation ou « plateau »,
des phases d’injection d’eau, de gaz ou de produits chimiques pour aider la récupération du pétrole et maintenir un volume satisfaisant de ressources produites,
une phase d’épuisement : la production de pétrole décline progressivement.
L’abandon du champ : Quand le débit d’hydrocarbures devient minimum, le gisement est épuisé ; c’est la phase de fermeture du gisement. Avant d’abandonner le champ, les compagnies pétrolières :
démantèlent les plates-formes,
mettent en sécurité les puits,
préservent les réserves de pétrole résiduelles,
nettoient, dépolluent et réhabilitent le site si nécessaire, conformément aux législations nationales et internationales.
Hydrologie
La région dispose d’une potentialité hydraulique énorme en eaux de surface et de profondeur. [14]
Les fleuves et rivières
Manambolo prend naissance dans le massif de Bongolava, arrose toute la partie Nord de Miandrivazo, traverse le plateau de Bemaraha, sépare la région de Menabe et de Melaky.
le Tsiribihina prend également sa source du massif de Bongolava, débouche dans la commune de Miandrivazo.
la Morondava prend sa source dans le massif de Makay, arrose la partie centrale du district de Mahabo
les rivières Andrangory et Mahaniso, fonctionnelles depuis leur source jusqu’au niveau de la commune de Befasy. Les rivières Laompolo, Maintitapaka et Tsianihy collectent les eaux de ruissellement de bassins versants du Massif de Makay avant de se diriger vers la mer.
Les lacs : Les principaux lacs se trouvent sur le Betsiriry et le long du fleuve Tsiribihina : Betsiaky, Anketrevo, Asonjo, Andranomena, Andranomena, Hima, Kimanomby, Iboboka, Saririaka.
Les eaux de profondeur Les principales nappes sont actuellement bien connues et exploitées. On distingue la nappe de grès de crétacé qui a donné de nombreuses sources d’eau artésienne, comme à Dabara ; la nappe de grès d’Isalo, exploitée à Beroroha ; la nappe des alluvions de Morondava, exploitée par la JIRAMA pour l’alimentation en eau de la ville de Morondava.
FONCTIONS DE LA BOUE
Le premier rôle du fluide circulé en cours de forage est l’évacuation des débris de roche à la surface. Mais en parallèle, la boue de forage joue également d’autres fonctions non moins importantes : les rôles primaires et les rôles secondaires. Cette classification ne tient pas de l’importance des rôles respectifs, mais tout simplement de la relation que ces rôles ont avec le technique rotary.
Fonctions primaires : Ce sont les fonctions qui découlent directement du technique rotary :
détachement des cuttings du fond du trou
et leur évacuation vers la surface.
Fonctions secondaires Ce sont les fonctions qui n’ont pas de rapport direct avec le technique rotary, mais qui présentent beaucoup d’intérêts en améliorant les conditions de travail du train de sonde, citons quelques exemples :
Débourbage des éléments actifs du trépan
Lubrification du train de sonde
Application d’une contre-pression sur les parois
Suspension temporaire des cuttings
Milieu conducteur en diagraphies
DESCRIPTION DE L’ETAT INITIAL DE L’ENVIRONNEMENT
Une visite de reconnaissance doit être effectué pendant quelques jours par une équipe de la cellule environnement afin d’évaluer dans un premier temps l’impact de ce projet sur l’environnement et de faire une constatation des situations antérieurs. Selon l’avis mondialement partage, Madagascar est un véritable sanctuaire de la nature, c’est pourquoi la question de l’environnement fait partie, depuis, du processus de développement économique et social. Nous considérons à première vue, que l’étendue et le contenu floristique et faunistique de la zone West Manambolo sont potentiellement appréciables. [12]
Essence de valeur : La région BELO/TSIRIBIHINA s’étend sur 90km de rayon, composée de formation végétale naturelle, de type forêt primaire, mais zone officiellement non classée, bien qu’elle soit à notre avis à classer parmi les zones d’intérêts biologique. Cette zone forestière est riche en essence de valeur (plusieurs espèces de palissandre, bois de caisserie, bois de construction bois de luxe)
Rechercher l’équilibre harmonieux : La couverture forestière n’a connu de destructions importantes qu’entre les années 1983 et 1990, période où ont été exécutés les traçages de ces différents layons pour la recherche pétrolière. Ces layons servant de route et traversant la forêt dans tous ses compartiments présentent à la fois des effets bénéfiques et des conséquences désastreuses respectivement pour la population et pour l’environnement; On sait que le but de notre politique nationale de l’environnement est de réconcilier la population avec son environnement en établissant un équilibre harmonieux entre les besoins de l’homme et les soucis écologiques.
Qualité en baisse : Certes, des broussailles, des arbrisseaux de tout genre ont poussé du sol comme pour se couvrir de la nudité que l’homme lui a causé impunément. Il est vrai qu’après la mort s’opèrera la résurrection. Mais ces nouvelles pousses sauvages ne peuvent en rien être comparées aux espèces végétales qui y ont été sacrifiées. La baisse da qualité de l’environnement est ici inexorable comme partout ailleurs.
Haut risque d’érosion : Cette partie de la région côtière de l’Ouest est constitué de larges plaines sédimentaires. Pendant la saison de pluies, de grandes quantités de sédiments sont emportées par des rivières relativement importantes et permanentes (Tsiribihina et Manambolo) causant souvent des inondations. Cette région est déjà connue comme une zone d’érosion et de sédimentation intense dont les principaux impacts sont à la baisse de production des terres agricoles et l’atteinte aux écosystèmes marins. Ainsi donc, toute forme de déforestation de cette zone ne fait qu’appuyer cette situation déjà alarmante.
Réhabilitation : L’écosystème forestier naturel est le meilleur protecteur contre l’érosion. Si la déforestation est inévitable pour la recherche énergétique, seule, la reforestation est une mesure judicieuse qu’il faut prendre pour réhabiliter la zone endommagée.
CONCLUSION
Les caractéristiques géologiques et géophysiques de nombreuses structures décelés, qui que de dimension véritable, confèrent au périmètre considéré un intérêt non négligeable. La foration de ce nouveau puits nous mène à avoir des informations supplémentaires sur le prospect, et surtout à délimiter l’étendue du réservoir. Dans le premier lieu, nous avons fait un aperçu sur l’origine et la formation du pétrole qui est connaissance de base pour les pétroliers. Comme l’intitulé de ce mémoire est le forage, nous avons également évoqué les généralités sur l’exploration pétrolière ainsi que la description fonctionnelle de l’appareil de forage, ce sont la base fondamentale de tout travail de forage. La coexistence des indices de gaz et d’huile dans ce périmètre indique la probable accumulation d’hydrocarbures liquides quelque part dans la zone d’étude. Pour se faire, la méthode de choix du point de forage West Manambolo 3 s’est référée sur la corrélation des résultats de forages antérieurs, et à l’utilisation au logiciel KingDom. Le forage se fait en plusieurs étapes, avec des dimensionnements détaillés et très précis pour chacune des actions pour l’avancement vers la profondeur. Il est régi par une réglementation solide et rigoureuse. Après un trou de grand diamètre, ce trou est immédiatement consolidé par un casing en acier de diamètre inférieur, qui est cimenté pour assurer la cohésion entre le terrain et le tube. La désagrégation des roches est facilitée par une circulation de boue de forage qui est calculé en fonction de la section terminée. Le programme de suivi de forage est essentiel le long des travaux pour anticiper toute sorte d’accident et imprévu. Du point de vue environnemental, l’atténuation des impacts engendrés par les activités de forage est faisable. Les dimensionnements que nous avons établis sont des calculs théoriques qui peuvent changer lors de l’exécution sur terrain des travaux. Le pétrole est étroitement lié au développement industriel et à l’accroissement du niveau de vie d’un pays, il est source de richesse et de succès économique. Alors, faisons notre possible pour exploiter notre potentiel en or noir.
|
Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE I : GENERALITES SUR LE PETROLE ET L’EXPLORATION PETROLIERE
CHAPITRE 1 : GENESE DU PETROLE ET SYSTEME PETROLIER
I.1. MATIÈRE ORGANIQUE
I.1.1. Définition
I.1.2. Sédimentation
I.2. DU KÉROGÈNE AU PÉTROLE
I.2.1. Diagenèse
I.2.2. Catagenèse
II.2.3. Métagenèse
I.3. MIGRATIONS ET PIEGEAGES
I.3.1. Les migrations
I.3.1.1. Migration primaire
I.3.1.2. Migration secondaire
I.3.1.3. La dysmigration
I.3.2.Les différents pièges
I.3.2.1. Les pièges structuraux
I.3.2.2. Les pièges stratigraphiques
I.3.2.3. Les pièges mixtes
CHAPITRE 2: GENERALITES SUR L’EXPLORATION PETROLIERE ET LE FORAGE PETROLIER
II.1. LES GRANDES ETAPES D’UN PROJET DE DEVELOPPEMENT D’UN CHAMP PETROLIER
II.1.1. L’exploration Pétrolière
II.1.2. La production de pétrole et de gaz
II.1. DESCRIPTION D’UN APPAREIL DE FORAGE
II.1.1. Classification des appareils de forage
II.1.2. FONCTION DE LEVAGE
II.1.2.1. Mât de forage
II.1.2.2. Substructures
II.1.2.3. Mouflage [5]
II.1.2.4. Moufle fixe
II.1.2.5. Moufle mobile et crochet
II.1.2.5. Treuil de forage
II.1.3. CABLE DE FORAGE
II.1.4. FONCTION DE ROTATION
II.1.4.1 .Table de rotation
II.1.4.2.Top drive
II.1.4.3.Tige d’entraînement
II.1.4.4. Tête d’injection
II.1.4.5 .Tête d’injection motorisée
II.1.5. Fonction de pompage
II.1.5.1. Circulation de boue
II.1.5.2. Partie hydraulique des pompes de forage
II.1.5.3. Principe de fonctionnement des pompes
II.1.6. Système de sécurité
II.1.6.1. Equipement d’obturation [blow-out preventers]
II.1.6.2. Différents types d’obturateurs
II.1.7. Commande des obturateurs
II.1.8. Garniture de forage
II.1.8.1.Les tiges
II.1.8.2. Les tool-joints
II.1.8.3.Les tiges lourdes
II.1.8.4.Les masse-tiges
II.1.8.5.Les stabilisateurs
II.1.8.6. Le Trépan : [1]
II.2. FORAGE ROTARY
II.2.1.Le débit de circulation
II.2.2. La pression
II.2.3. Le poids sur l’Outil (WOB)
II.2.4. La vitesse de rotation (RPM)
II.2.5. La vitesse d’avancement (ROP)
PARTIE II : LOCALISATION DE LA ZONE D’ETUDE ET SON APERÇU GEOLOGIQUE
CHAPITRE 3 : LOCALISATION ET APERCU GEOLOGIQUE DE LA ZONE D’ETUDE
III.1. CADRE PHYSIQUE
III.1.1. Localisation géographique
III.1.2. Relief
III.1.3. Hydrologie
III.2. Formation végétale
III.3. LE BASSIN DE MORONDAVA
III.3.1. Stratigraphie
III.3.1.1. Le Karoo
III.3.1.2. Le Post-Karoo
III.3.2. TECTONIQUE
CHAPITRE 4 : RECUEIL DES DONNEES EXISTANTES ET DESCRIPTION DU PUITS A FORER
IV.1. RECUEIL DES DONNEES EXISTANTES
IV.1.1. Données de forage
IV.1.1.1. Manambolo 1
IV.1.1.2. West Manambolo 1
IV.1.1.3. West Manambolo 2
IV.1.2. DONNEES GEOPHYSIQUES
IV.1.3. DONNEES GEOLOGIQUES
IV.1.3.1. Failles
IV.1.3.2. Stratigraphie
IV.1.3.3. Portion de la coupe transversale du bassin
IV.2. DETERMINATION ET DESCRIPTION DU PUITS A FORER
IV.2.1. Détermination de la localisation du puits
IV.2.2. Lithologie sommaire du puits
PARTIE III : LES PROGRAMMES DE FORAGE ET LES CALCULS DE DIMENSIONNEMENTS
CHAPITRE 5 : CASING DESIGN ET PROGRAMME D’OUTILS
V.1. CASIGN DESIGN
V.1.1. Pression de pore et de fracturation
V.1.1.1. Pression des pores
V.1.1.2. Pression de fracturation
V.1.1.3. Densités en fonction de la profondeur
V.1.2. Profondeur d’arrêt de chaque section
V.2. PROGRAMME D’OUTILS
V.2.1. Détermination du poids sur l’outil
V.2.2. Détermination de la vitesse de rotation
CHAPITRE 6 : CALCUL DES BOUES DE FORAGE
VI.1. FONCTIONS DE LA BOUE
VI.2. Calculs théoriques de la boue de forage
VI.2.1. Composition classique et opérations classique sur les boues
V1.2.2. Volume de boue nécessaire
VI.2.3. Quantité de produits
VI.2.4. Rendement de préparation
VI.3. APPLICATIONS NUMERIQUES DES CALCULES
CHAPITRE 7 : CALCUL DE TUBAGES
VII.1.OBJECTIFS DE TUBAGE
VII.2. PRINCIPE DU CALCUL DES TUBAGES
VII.2.1. Dimensionnement aux sollicitations simples
VII.2.1.1. Principe de dimensionnement à la pression extérieure
VII.2.2. Dimensionnement aux sollicitations composées
VII.3. CALCULS EFFECTIFS DES TUBAGES
VII.3.1. Dimensionnement du tubage guide
VII.3.2. Dimensionnement du tubage de surface
VII.3.3. Dimensionnement du tubage technique
VII.3.3. Dimensionnement du tubage de production
VII.4. ETABLISSEMENT DES DIAMETRES DU TUBAGE
VII.5. Opérations de tubage
CHAPITRE 8 : CIMENTATION DES TUBAGES
VIII.1. FLUIDES DE CIMENTATION
VIII.1.1. Fluide amont
VIII.1.2. Laitier de ciment
VIII.1.3. Fluide aval
VIII.2. PRINCIPE DE CALCUL DE LA CIMENTATION
VIII.2.1 calcul matériel
VIII.2.2. Calcul temporel de la cimentation
VIII.2.3. Calcul hydraulique de la cimentation
VIII.3. CALCULS EFFECTIFS DE LA CIMENTATION
VIII.3.1 Résultats du calcul matériel
VIII.3.2. Résultats du calcul temporel de la cimentation
VIII.3.3. Résultats du calcul hydraulique de la cimentation
CHAPITRE 9 : TRAINS DE SONDE ET REGIME HYDRAULIQUE
IX.1. PRINCIPE DE CALCUL
IX.1.1. PRINCIPE DE CALCUL DU TRAINS DE SONDE
X.1.1.2. Outil de forage
X.1.1.2. Masse tige
X.1.1.2. Tige de forage
X.1.1.2. Tige d’entrainement
IX.1.2. PRINCIPE DE L’ETABLISSEMENT DU REGIME HYDRAULIQUE
X.1.2.1. Les pertes de charges
X.1.2.2. Fonctionnement de la pompe à boue
X.1.2.3. Régime hydraulique avec nettoyage parfait du fond
IX.2. CALCUL EFFECTIF DU TRAIN DE SONDE
X.2.1. Longueur masse tige
IX.2.2. Longueur des tiges de forages
IX.2.3. Longueur de la tige d’entrainement
IX.2.4. Longueur du train de sonde et dépassement de la tige d’entrainement à la fin du forage
IX.2.5. Charge au crochet
IX.3. ETABLISSEMENT DU REGIME HYDRAULIQUE
IX.3.1. SECTION TECHNIQUE
IX.3.1.1. Calcul du débit minimal nécessaire
IX.3.1.2. Calcul des pertes de charge fixe
IX.3.1.3. Calcul des duses et perte de charge au trépan
IX.3.1.4. Calcul des pertes de charges variables
IX.3.1.5. Applicabilité du régime sur l’intervalle
IX.3.2. SECTION DE PRODUCTION
IX.3.2.1. Calcul du débit minimal nécessaire
IX.3.2.2. Calcul des pertes de charge fixe
IX.3.2.3. Calcul des duses et perte de charge au trépan
IX.3.2.4. Calcul des pertes de charges variables
IX.3.2.5. Applicabilité du régime sur l’intervalle
PARTIE IV : GUIDE DE FORAGE ET ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL
CHAPITRE 10 : SUIVI DE FORAGE
X.1. EVALUATION DU PUITS
X.1.1. Déblais de forage
X.1.2. MUD LOG
X.1.3. Diagraphies électriques
X.1.4. CAROTTAGE
X.1.5. TEST DE FORMATION
X.2. PROGRAMME D’EXECUTION DES TRAVAUX
X.2.1. Phase de mobilisation
X.2.2. Phase aménagement route et amenée matériels
X.2.3. Phase forage et tests
X.2.4. Phase repli des matériels
X.2.5. Démobilisation
X.2.5. Timing d’exécution des travaux
CHAPITRE 11 : ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL
XI.1. DESCRIPTION DE L’ETAT INITIAL DE L’ENVIRONNEMENT
XI.2. IDENTIFICATION DES IMPACTS SUR LES TRAVAUX DE FORAGE SUIVI DE LEURS MESURES D’ATTENUATION
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ET WEBOGRAPHIQUES
ANNEXES
Télécharger le rapport complet
