DADA Mohammed Abderrahmane

Décembre 2014

Implantation et Evaluation des Performances de Puits avant et après Fracturation Hydraulique dans le Réservoir F6-2

du Champ MLE

Ecole de Boumerdes

UFR: GGR

Réalisé par :

Mr. SI MOHAMED Elyazid

Suivi par :

INSTITUT ALGERIEN DU PETROLE

Projet professionnel de fin de formation pour

l’obtention du diplôme d'ingénieur spécialisé

En : Reservoir Engineering

1

Mr. AKACHAT Salim

Plan de l’Exposé

Implantation et Evaluation des Performances de Puits avant et après Fracturation Hydraulique dans le Réservoir F6-2 du Champ MLE

2

- Introduction.

- Objectif du Travail.

- Présentation du Champs MLE.

- Modélisation.

- Conclusion & Recommandations.

- Résultats de la Simulation.

- Caractéristiques du Réservoir F6-2.

I - Introduction

3

Dans sa stratégie de développement des

gisements non-conventionnels du champ de Menzel

Ledjmet (MLE), le groupement SH-FCP a décidé

d’étudier l’implantation et la fracturation hydraulique

de nouveaux puits pour exploiter davantage le

réservoir F6-2.

Les opérations de fracturation appliquées à ce

type de réservoir seraient d’excellentes alternatives

pour la pérennité de production du champ MLE.

Implantation et Evaluation des Performances de Puits avant et après Fracturation Hydraulique dans le Réservoir F6-2 du Champ MLE

4 Implantation et Evaluation des Performances de Puits avant et après Fracturation Hydraulique

dans le Réservoir F6-2 du Champ MLE

II –Objectif du Travail

L’objectif principal sera donc de :

- Evaluer les gains apportés par chaque puit par

rapport à la production du réservoir F6-2.

- HF: Hydraulic Frac ;

- SF: Stage Frac.

La fracturation hydraulique des puits sera opérée

par 2 modes :

Remarque:

III – Présentation du Champ MLE

5

- La production est assurée

par 18 puits.

Figure 1 : Situation Géographique du

Champ MLE

- Le champ MLE se situe au

Sud-Est de HMD, au niveau du

bloc 405b dans le bassin de

Hassi Berkine.

- OWGIP = 1,292 Tera CF.

- Gas Recovery = 867 Billion CF.

- Oil Recovery = 86 Million Bbl.

Source : De Golyer & Mac Naughton, 2006.

1- Généralité

Implantation et Evaluation des Performances de Puits avant et après Fracturation Hydraulique dans le Réservoir F6-2 du Champ MLE

6

Figure 2 : Les réservoirs du Champ MLE

- TAGI => Trias.

2- Description des réservoirs du Champ MLE

- F1A, F1B => Carbonifère.

- F2A, F2B => Dévonien Supérieur.

- F6-1, F6-2 (Sup & Inf) => Dévonien Inférieur.

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7

Tableau 1 : Caractéristique du réservoir F6-2

Le réservoir F6-2 est un réservoir hétérogène situé à près de

4100 m de profondeur.

1- Description des réservoirs du Champ MLE

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IV – Caractéristiques du Réservoir F6-2

Profondeur 4100 m

Porosité 0,2 – 22.6 %

Perméabilité 0,003 – 5 mD

Epaisseur 35 – 256 m

Pression initiale 493 bars (7150 psi)

Saturation d’eau initiale 22 – 65 %

Température 150 °C

Compressibilité de la roche 23,2*10-5 – 49,3*10-5 psi-1

Il renferme d’importantes quantités de gaz à condensât au niveau de ses 4 drains (F6-2_PS1, F6-2_PS2, F6-2_PS3, et F6-2_UPR).

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dans le Réservoir F6-2 du Champ MLE

2- Propriétés PVT des gaz

CO2 0.04129

N2+C1 0.90917

C2 0,03224

C3 0,00613

IC4+NC4 0,00414

IC5+NC5 0,00179

C6 0.00111

C7-C12 0,00271

C13-C14 0,00134

C25+ 8,00*E-05

Tableau 2 : Composition molaire des gaz du

réservoir F6-2

La composition molaire des

gaz a été obtenue à partir

d’essais en laboratoire.

On constate que les gaz sont

composés en majorité de

fractions légères.

Les fractions lourdes (Heavy

oils) ne représentent qu’une

infime portion.

9 Implantation et Evaluation des Performances de Puits avant et après Fracturation Hydraulique

dans le Réservoir F6-2 du Champ MLE

4- Perméabilités Relatives

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Pe

rmé

abil

ité

Re

lati

ve "

kr"

Saturation d'eau "Sw"

krw

krg

3- Pression Capillaire

0

1

2

3

4

5

6

40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Pre

ssio

n C

apil

lair

e "

Pc"

Saturation d'eau "Sw"

Figure 4 : Profil des Perméabilités Relatives

Figure 3 : Profil de la Pression Capillaire

𝑆𝑔𝑐 = 24,7%

𝑆𝑤𝑖𝑟 = 62%

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V – Modélisation

Le programme d’implantation de nouveaux puits dans le

réservoir F6-2 concerne les configurations suivantes :

- Puits vertical ;

- Puits directionnel ;

- Puits horizontal.

Cette démarche a été effectuée par la méthode « ROI », qui

s’appuie sur un calcul itératif pour définir les zones optimales

d’implantation.

ROI : Reservoir Opportunity Index.

𝑅𝑂𝐼 = 𝐹𝐶𝐼 ∗ 𝑆𝑚𝑔𝑎𝑠 ∗ 𝐻𝐶𝑃𝑉3

=>

𝑆𝑚𝑔𝑎𝑠 = 𝑆𝑔𝑎𝑠 − 𝑆𝑟𝑔𝑎𝑠

𝐹𝐶𝐼 = 𝑘 × 𝑑𝑧 × 𝑁𝑇𝐺 𝐻𝐶𝑃𝑉 = 𝑃𝑉 ∗ 𝑆𝑔𝑎𝑠 − 𝑆𝑟𝑔𝑎𝑠

1- Implantation des puits

11 Implantation et Evaluation des Performances de Puits avant et après Fracturation Hydraulique

dans le Réservoir F6-2 du Champ MLE

2- Résultats

Figure 5 : Carte de sensitivité pour l’implantation des

nouveaux puits

Risques moyens.

Risques élevés.

Risques faibles.

12 Implantation et Evaluation des Performances de Puits avant et après Fracturation Hydraulique

dans le Réservoir F6-2 du Champ MLE

3- Scénarios et Cas d’études

Scénario Cas d’étude Description Désignation du

puit implanté

1 Cas de base Réservoir F6-2 (Modèle sectorielle) -

2 Cas de base + puits « 1 » Cas de base + puit vertical MLE-1

3 Cas de base + puits « 1H » Cas de base + puit vertical + HF MLE-1H

4 Cas de base + puits « 1S » Cas de base + puit vertical + SF MLE-1S

5 Cas de base + puits « 2 » Cas de base + puit horizontal MLE-2

6 Cas de base + puits « 2H » Cas de base + puit horizontal + HF MLE-2H

7 Cas de base + puits « 2S » Cas de base + puit horizontal + SF MLE-2S

8 Cas de base + puits « 3 » Cas de base + puit directionnel MLE-3

9 Cas de base + puits « 1H » Cas de base + puit directionnel + HF MLE-3H

10 Cas de base + puits « 1S » Cas de base + puit directionnel + SF MLE-3S

Tableau 3 : Présentation des cas d’étude

MLE-1H : Puit vertical ayant subi une fracturation « HF ».

MLE-2S : Puit horizontal ayant subi une fracturation « SF ».

13 Implantation et Evaluation des Performances de Puits avant et après Fracturation Hydraulique

dans le Réservoir F6-2 du Champ MLE

4- Modèle Dynamique

Le modèle dynamique du réservoir F6-2 a été généré à partir

d’un modèle statique construit sur Petrel.

La simulation du modèle dynamique sur Eclipse a tenu

compte des hypothèses suivantes :

Le modèle statique a été établit à partir de :

- Données de gisement ;

- Initialisation des nouveaux puits ;

- Introduction des paramètres des fractures (kf, Xf, H et ω).

- Modèle Compositionnel (E300) ;

- EOS model : SRK ;

- Temps de simulation : 18 années.

14 Implantation et Evaluation des Performances de Puits avant et après Fracturation Hydraulique

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VI – Résultats de la simulation

1- Pression du gisement

Le déclin de pression affiché par l’introduction des puits

MLE-3H et MLE-3S a été de 38 bars.

Figure 6 : Evolution de la pression du gisement FPR : Field pressure (bar).

MLE-3H

MLE-3S

MLE-1 MLE-1S

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2- Réserves en place (OWGIP)

Figure 7 : Evolution des réserves en place

OWGIP : Original wet gas in place (Sm3).

MLE-3H

MLE-3S

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5- Evolution du ‘‘PI’’

Année MLE-1 MLE-2 MLE-3 MLE-1H MLE-2H MLE-3H MLE-1S MLE-2S MLE-3S

1 2,7 8,5 21,4 15,6 13,6 121,7 25 14,2 55,8

2 0,4 0,7 0,8 0,6 0,7 1,1 0,7 0,7 1,1

3 0,2 0,4 0.4 0 0 0,9 0 0,2 0,9

4 0,1 0,1 0,2 0 0 0 0 0 0,2

5 0 0 0,1 0 0 0 0 0 0

6 0 0 0,1 0 0 0 0 0 0

7 0 0 0,1 0 0 0 0 0 0

8 0 0 0 0 0 0 0 0 0

9 0 0 0 0 0 0 0 0 0

10 0 0 0 0 0 0 0 0 0

11 0 0 0 0 0 0 0 0 0

12 0 0 0 0 0 0 0 0 0

13 0 0 0 0 0 0 0 0 0

14 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Tableau 6 : Evolution de l’IPR

17 Implantation et Evaluation des Performances de Puits avant et après Fracturation Hydraulique

dans le Réservoir F6-2 du Champ MLE

3- Production de gaz

4- Production de huiles

MLE-1 MLE-2 MLE-3

Base Case 777 777 3602

HF 1977 *1 2895 4591

SF 353 3355 5085

Tableau 4 : Production de gaz des différents puits

MLE-1 MLE-2 MLE-3

Base Case 50 12 156

HF 57 25 162

SF 57 90 172 *2

Tableau 5 : Production d’huiles des différents puits

*1: MLE-1H => 1977 MM cf

*2: MLE-3S => 172 M Bbl

18 Implantation et Evaluation des Performances de Puits avant et après Fracturation Hydraulique

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5- Evolution du WGR

Figure 8 : WGR des puits

WGR : Water-Gas ratio.

Le WGR de tous les

puits est faible, et

n’entrave nullement le

déroulement de la

production.

19 Implantation et Evaluation des Performances de Puits avant et après Fracturation Hydraulique

dans le Réservoir F6-2 du Champ MLE

VI – Conclusion & Recommandations

Ce travail a permis de souligner l’importance de la

fracturation hydraulique afin d’augmenter la productivité des

gisement non-conventionnels.

Les meilleurs performances sont celles affichées par les

puits directionnels.

- Réaliser des opérations de fracturation pour valider tous

les résultats et raffiner le modèle numérique.

- Faire une étude de faisabilité, laquelle serait primordiale

pour mettre en évidence les performances de la fracturation

pour chaque type de puits.

Afin de compléter ce travail, nous recommandons de :

Merci pour votre attention