Nouvelles
0102030405
Capable de réaliser des forages directionnels à travers des formations de gravier, de sol et de roche.
2026-02-06
1. Couches de gravier
Le forage dans le sable, le gravier, les cailloux et les formations fracturées présente une grande difficulté lors de la formation du trou. Ces formations sont dites mécaniquement dispersives. En raison du manque de cimentation entre les particules, la paroi du forage est sujette à l'effondrement pendant le forage. Pour ces formations, on utilise de la boue ou un coulis à haute viscosité afin de stabiliser la paroi du forage. La solution consiste à augmenter la force de cimentation entre les particules de la paroi du forage.
Une boue à viscosité relativement élevée peut pénétrer correctement dans la formation de la paroi du forage, ce qui peut considérablement renforcer la force de cimentation entre les particules de sable et de gravier, améliorant ainsi la stabilité de la paroi du forage.
La viscosité de la boue peut être augmentée principalement en utilisant une boue hautement dispersée (boue finement dispersée), en augmentant la teneur en argile de la boue, en ajoutant des agents augmentant la viscosité organiques ou inorganiques et en adoptant une poudre de forage composée à haute viscosité.
La boue finement dispersée est une boue dispersée dont la teneur en sel est inférieure à 1 %, la teneur en calcium inférieure à 0,012 % et qui ne contient pas de polymères inhibiteurs. Outre l'argile, le carbonate de sodium (Na₂CO₃) et l'eau, des agents augmentant la viscosité, réduisant les pertes de fluide et défloculants (fluidifiants) sont souvent ajoutés pour répondre aux exigences de formation des puits.
Selon les additifs utilisés, différents types sont disponibles, tels que la boue de carboxyméthylcellulose sodique, la boue de lignosulfonate de ferrochrome, la boue de sulfonate de lignine et la boue d'acide humique.
Les principaux composants des poudres de forage composites à haute viscosité sont issus de végétaux naturels macromoléculaires, de composés minéraux de haut poids moléculaire ou de biopolymères. Grâce à divers traitements chimiques, une large gamme de produits est disponible. Ces poudres sont solubles dans l'eau et peuvent former une boue très visqueuse.
2. Couches du sol
Lors du forage dans l'argile et le schiste, un problème majeur est le gonflement dû à l'eau, le rétrécissement du diamètre, voire la dispersion ou l'effondrement de la paroi du forage. Ce phénomène est causé par l'abondance de minéraux argileux dans ces formations, notamment la montmorillonite. Lorsque l'argile de la paroi du forage entre en contact avec l'eau contenue dans le fluide de forage, elle l'absorbe, gonfle et se disperse. Ces formations sont également qualifiées de sensibles à l'eau.
De toute évidence, pour les formations sensibles à l'eau, les points clés sont de minimiser l'infiltration d'eau dans la formation, c'est-à-dire de réduire la perte de fluide du fluide de forage, d'améliorer la résistance à l'eau de la roche et du sol de la paroi du forage et d'inhiber la dispersion.
3. Strates rocheuses
Pour le forage et l'alésage, la roche dure présente les caractéristiques suivantes :
(1) En raison de sa dureté et de sa forte abrasivité, la consommation d'énergie pour le concassage de la roche est élevée, le taux de pénétration est lent, le trépan s'use fortement et une surchauffe et une combustion du trépan sont susceptibles de se produire.
(2) La paroi du forage formée dans la roche dure est relativement stable. Hormis dans les grandes zones fracturées, les effondrements similaires à ceux observés dans les sols, les schistes et les graviers sont rares dans des conditions normales.
(3) Étant donné que le forage de roches dures utilise principalement le broyage pour briser la roche, les déblais sont fins, ce qui rend la suspension et l'enlèvement des déblais relativement faciles.
La conception des fluides de forage pour les formations rocheuses dures doit privilégier l'amélioration de la lubrification et du refroidissement, ainsi que la réduction de la teneur en solides afin d'accroître la vitesse de pénétration ; les exigences en matière de suspension, d'élimination et de stabilité des parois ne sont généralement pas élevées.
Pour réduire la résistance à la pose de canalisations, la pose sans tranchée dans de nombreuses formations se heurte souvent à une forte résistance lors du fonçage et du tirage des tubes, ce qui engendre des difficultés, voire l'échec du projet. Une technologie clé pour résoudre ce problème consiste à utiliser un fluide de forage à excellente lubrification, qui réduit considérablement le coefficient de frottement de la paroi du forage.
Les fluides de forage lubrifiants et réducteurs de frottement peuvent être divisés en trois types : émulsion, boue de polyacrylamide et boue émulsionnée.
4. Strates solubles
Les strates solubles typiques comprennent les strates de chlorure de sodium, ainsi que les sels de potassium, le gypse, la mirabilite, la trona, etc. Ces formations sont également appelées formations hydrosolubles. Elles se dissolvent au contact de l'eau contenue dans le fluide de forage, provoquant l'érosion des parois du forage, ce qui entraîne souvent un surdimensionnement et un effondrement du forage.
Le traitement des formations hydrosolubles se concentre principalement sur deux aspects :
réduire les pertes de fluide et diminuer la solubilité du fluide de forage dans la formation.
Une méthode courante consiste à ajouter à la boue de base les mêmes substances dissoutes que celles présentes dans la formation afin de saturer la solution. Par exemple, l'utilisation d'une suspension d'eau salée dans les formations de sel gemme permet d'obtenir une bonne résistance à l'effondrement.
Pour conférer au fluide de forage la viscosité et la densité adéquates, on mélange parfois de l'eau salée et de la poudre d'argile afin de former une boue saline. Il s'agit d'un système de boue stable à dispersion grossière, dans lequel la teneur en chlorure de sodium de la suspension d'argile dépasse 1 %, ou préparé avec de l'eau salée (eau de mer). La forte teneur en chlorure de sodium favorise une agglomération modérée des particules d'argile, stabilisée par des colloïdes protecteurs organiques.
Selon sa salinité, elle est classée en :
• boue salée (généralement une teneur en sel de 3 à 7 %),
• boue d'eau de mer (salinité totale d'environ 3,3 % à 3,7 %),
• boue saline saturée (chlorure de sodium environ 33 % à 36 %).
La boue saline présente les caractéristiques suivantes : faible viscosité, faible force de gel, bonne fluidité, résistance à la corrosion saline, inhibition de la dissolution du sel gemme, forte résistance à la contamination par l’argile et inhibition efficace du gonflement par hydratation, de l’effondrement et de l’écaillage du schiste.
Il existe deux méthodes de préparation :
1. Préparez d'abord la boue dispersée avec de l'eau douce, puis ajoutez du sel pour la transformer en boue salée ;
2. Préparer directement la boue avec de l'eau salée ou de l'eau de mer.
Le premier procédé, équivalent au traitement de la boue après contamination saline, est facile à mettre en œuvre. Le second est plus complexe car la bentonite et l'argile ordinaire se dispersent mal dans l'eau salée. C'est pourquoi, pour un mélange direct avec de l'eau salée ou de l'eau de mer, il est recommandé d'utiliser des argiles halophiles comme l'attapulgite et la sépiolite.
Lors de la pose de canalisations sans tranchée, il est possible de rencontrer des formations à fortes pertes de circulation, où le fluide de forage ne peut retourner dans le puits, ce qui entraîne une accumulation de déblais et une forte augmentation de la consommation de fluide. Un coulis de mousse à faible densité permet de résoudre efficacement ce problème.
La suspension de mousse est un système de dispersion gaz-liquide contenant un grand nombre de bulles. Le liquide constitue la phase continue (fluide de base) et le gaz la phase dispersée. Le volume total de gaz à pression atmosphérique peut représenter de 30 % à 90 %. De ce fait, le poids de la suspension de mousse est généralement inférieur à celui de l'eau à volume égal, sa densité pouvant être inférieure à 0,5 kg/L.
Lorsqu'il est utilisé dans des formations à faible pression et à circulation perdue, son principal effet est de réduire considérablement la pression de perte de fluide dans les pores de la formation, assurant ainsi une perte minime voire nulle et maintenant une circulation normale.
CONTACT:
Chanson de Rollins
WhatsApp : +86 18091738445
Tél. : +86 18091738445
Courriel : songhaoming@goodeng.com.cn