Brevet FR2565357A1 — publié le 19851206

- i - Afin d'optimiser la production d'une opération considérée de forage, il est tout d'abord nécessaire de déterminer si une zone donnée que l'on traverse au cours du processus de forage renferme une quntitéieee de pétrole et/ou de gaz contenu. Cette zone sera appelée "la formation examinée ". Il est ensuite nécessaire d'en extraire de manière efficace le pétrole et/ou le gaz. Un problème que l'on rencontrepour ex- traire de manière efficace du pétrole et/ou du gaz d'un puits que l'on a déterminé comme étant productif, réside dans le mélange d'eau salée avec ce pétrole et/ou ce gaz. La présence de niveaux élevés d'eau salée dans la for- mation requiert des étapes supplémentaires pour son extraction, en plus de l'accroissement de la consommation d'énergie nécessaire pour pomper l'eau. Afin de déterminer le potentiel d'un puits donné, on prélève normalement un échantillon sous forme de carotte a partir de la formation examinée. On analyse cette carotte extraite de manière à en déterminer diverses propriétés telles que la porosité, la perméabilité et la saturation en pétrole. A partir de ces propriétés, il est possible d'établir si cette zone particulière produira une quantité suffisante de pétrole et/ou de gaz pour justifier une opération de pompage. Si l'on établit que le puits pré- sente une probabilité élevée d'être productif, on descend alors un tubage dans le puits afin de réaliser une conduite permettant d'en extraire des fluides. Après que ce tubaqe de putts.ait été deso,on a d da le puits dispositif spécial qui porte une charge explosive permettant une perforation sélective du tubage. On descend cet appareil jusqu'à une profondeur pré- établie et on procède à une décharge afin de perforer le tubage de puits à cette profondeur, ce qui crée, le long d'un troncon choisi, des perfora- tions qui sont espacées suivant des intervalles de profondeur pré-établis. Si la pression régnant dans la formation est d'une intensité suffisante, le pétrole et/ou le gaz s'écoulera librement vers la surface,en vue de son ex- traction. Si, par contre, la pression n'est pas suffisante, on doit instal- ler une pompe pour réaliser cette extraction. La première question qui se pose,lorsqu'on veut déterminer si la formation examinée offrira un débit de production élevé, est de déterminer la quantité de pétrole présente dans chaque nmtrecarré, parmètre. Cette détermination s'est trouvée simplifiée du fait de la technique de carottage à l'éponge décrite dans le brevet US n 4 312 414. Ce carottage à l'éponge permet à une société de forage de déterminer un profil plus pré- - 2 - cis des caractéristiques d'un échantillon donné de carotte le long de son axe longitudinal et à différentes profondeurs, ainsi que la quantité de pétrole contenue à l'intérieur du volume de pores de cet échantillon de carotte. A partir de cette information, on applique alors des techniques classiques pour déterminer à quel endroit les perforations doivent être placées. Il est extrêmement important de placer ces perforations aux empla- cements corrects le long de la formation examinée, afin d'optimiser la production. Bien que du pétrole et/ou du gaz puisse être contenu dans une zone donnée, l'écoulement de pétrole à partir de cet emplacement peut se trouver empêché du fait des caractéristiques défavorables d'une formation, de telles caractéristiques défavorables peuvent exister en cer- taines parties d'une zone donnée. Afin d'optimiser les niveaux de production, on ressent donc le besoin de disposer d'un procédé perfectionné permettant de déterminer une prévision de productivité pour un puits potentiel, et de localiser l'empla- cement des perforations dans le tubage de puits sous forme d'une fonction des données dont on dispose à partir des techniques actuelles de carottage telles que le carottage à l'éponge. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de détermi- nation de la productivité d'un site de forage qui consiste d'abord à extrai- re, à partir de ce site, un échantillon de carotte représentatif d'une for- mation examinée. On mesure ensuite la porosité et la perméabilité de l'échantillon de carotte à des profondeurs séparés prcdesinterva]lesre- établis. On procède ensuite à la mesure, dans l'échantillon de carotte, de la fraction du volume de pores qui est occupée par du pétrole pour chacune de ces profondeurs. On procède ensuite à la mesure, dans l'échantillon d'éponge, de la fraction du volume de pores qui est occupée par du pétrole pour chacune desdites profondeurs. Le pétrole total est égal au pétrole restant dansla ca- rotte à la surface du puits, auquel on ajoute le pétrole qui suinte hors de l'échantillon de carotte lors de son extraction et qui est absorbé par l'échantillon d'éponge, cette fraction définissant le pourcentage de pétrole mobile. On détermine alors un Indice de Production servant àirirbr lacmai.té de production d'unpuits en fonction de profondeurs séparées par des inter- valles. Cet Indice de Production varie de manière directe avec le produit de la porosité, de la perméabilité et du pourcentage de pétrole mobile. Dans une variante de réalisation de la présente invention, on détermine la localisation de perforations en différents emplacements en fonc- tion des valeurs de l'Indice de Production. Si l'Indice de Production est su- - 3- périeur à une valeur pré-établie ou seuil, on pratique des perforations d cette région, tandis qu'une valeur inférieure au seuil préétabli indique un emplacement o on ne devrait pas disposer de perforations. Cette loca- lisation sélective des perforations en fonction des données de l'Indice de Production entraine une productivité plus élevée pour un site de forage donné. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention res- sortiront de la description qui va suivre, à titre d'exemples non limitatifs et en regard des dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en coupe transversale d'un forage de carottage traversant une formation examinée, - la figure 2 représente une vue en coupe transversale d'un tubage de puits mis en place, et avec des perforations disposées conformé- ment au procédé de l'invention, - la figure 3 est un graphique représentatif de la satura- tion en pétrole, de la saturation en eau, du facteur de carotte et de lirdioe de production calculé conformément au procédé de l'invention, - la figure 4 représente un graphique analogue à celui de la figure 3, pour une formation présentant du pétrole qui n'est pas mobile, - la figure 5 représente encore un graphique analogue à ce- lui de la figure 3, mais pour une formation qui présente unniveau élevé à: fois pour la saturation en eau et pour le pétrole mobile. Si l'on se reporte à la figure 1, on y voit représentée une coupe transversale d'un appareil de forage permettant d'extraire une carotte à partir d'une formation examinée. Le processus de carottage peut être de n'importe quel type classique, mais, dans le mode de réalisation préfé- rentiel, on utilise un carottage à l'éponge conformément au procédé décrit dans le brevet US n 4 312 414 (inventeur: Arthur Park). Pour débuter le processus de carottage, l'opérateur examine le fluide de forage qui sort du puits, afin de déterminer l'emplacement poui lequel on a une formation à examiner. Par ailleurs, la vitesse du forage peut également indiquer à l'opérateur que l'on a atteint une telle formation examinée. Une fois celle-ci atteinte, on relève le trépan hors de la cavité du puits et on y introduit un appareil de carottage 10. Cet appareil de carottage 10 comprend un cylindre extérieur 12 sur l'extrémité duquel se trouve fixé un outil de carottage 14. Un cylindre intérieur 16 se trouve disposé à l'intérieur du cylindre extérieur 12 en délimitant entre eux un passage 18. Sur la surface intérieure de ce cylindre intérieur 16, se trouve - 4- disposée une éponge 20 et ce cylindre intérieur peut être utilisé pour rece- voir une carotte. Cet appareil de carottage se trouve décrit dans le brevet US n 4 312 414 à l'ensemble de la description duquel on peut se reporter. La première couche qui peut être rencontrée dans une forma- tion examinée est du schiste. Dans une formation examinée classique, il peut exister plusieurs couches constituées de schiste, de calcaire ou de grès. De manière typique, on peut observer trois ou quatre couches. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, l'appareil de carottage O10 extrait une carotte à partir d'une formation examinée qui est constituée d'une cou- che supérieure 22 en un premier matériau, une couche médiane supérieure 24 en un matériau différent, une couche médiane inférieure 26 en un autre type de matériau et une couche inférieure 28 en un matériau distinct. Toutes ces couches 22 à 28 peuvent être en des matériaux nettement différents, leurs paramètres étant définis à l'aide de leurs porosités, perméabilités, teneurs en pétrole et saturations en eau individuelles, dont chacune sera décrite de manière plus détaillée par la suite. On réalise une carotte en carottant à travers les couches 22, 24, 26 et 28. Cette carotte est constituée d'un tronçon supérieur 30 correspondant à la couche supérieure 22, d'un tronçon médian supérieur 32 correspondant à la couche médiane supérieure 24, d'un tronçon médian infé- rieur 34 correspondant à la couche médiane inférieure 26 et d'un tronçon inférieur 36 correspondant à-la couche inférieure 28. Une fois que la lon- gueur maximale de carotte s'est trouvée logée dans le cylindre intérieur 16, on brise cette carotte et on l'emprisonne à l'intérieur de ce cylindre intérieur, pour ensuite extraire l'appareil de carottage 10 hors du puits. On transporte alors la carotte jusqu'à un local approprié et on procède à l'analyse des divers paramètres de cette carotte. Une fois cette analyse exécutée sur la carotte, on détermine si la formation examinée présente des propriétés suffisantes pour justi- fier d'un investissement supplémentaire constitué par une opération de pom- page. Si oui, on prépare le puits foré en vue de ce pompage, de la manière représentée sur la figure 2, des références identiques désignant sur les deux figures des parties identiques. On descend un tubage de puits 38 dans la cavité afin de fournir à celle-ci une structure de garniture et de sou- tien. Une fois ce tubage 38 descendu dans le puits, on réalise des perfo- rations dans ses flancs de manière à permettre à des fluides de pouvoir com- muniquer entre la formation examinée et l'intérieur du tubage. D'une manière classique, on descend un canon de perforation dans le tubage, avec -5- des charges disposées tout au long de sa longueur. On fait fonctionner ce canon de perforation afin de déclencher ces charges, ce qui produit une série de trous à une profondeur donnée. D'une manière typique, ces perfora- tions se trouvent localisées à des intervalles de trente centimètres envi- ron, avec approximativement quatre perforations pour un intervalle donné de profondeurs. Le diamètre de ces perforations peut aller de 6,3 à 12,7 millimètres. Ces perforations mettent en communication l'intérieur du tubage 38 et la zone de la formation située au voisinage des perforations Dans la technique classique, ces perforations sont disposées tout au long de la surface entière du tubage 38 située au niveau de la formation examinée. Une fois les perforations réalisées, le fluide s'écoule, soit sous l'effet d'une différence élevée de pression entre la formation et l'intérieur du tubage 38, ce qui n'exige donc aucune action de pompage, soit sous l'application d'une dépression à l'intérieur de ce tubage afin d'astreindre le fluide à s'écouler hors de la formation et vers le haut jusqu'à la surface. Conformément à l'invention, on analyse la carotte extraite à l'aide de l'appareil 10 et on détermine, le long de l'axe vertical du tubage de puits, les zones qui sont les plus favorables à des fins de pro- duction, comme cela sera décrit par la suite. Une fois déterminées les zones les plus favorables, on réalise de manière sélective les perforations dans ces zones. C'est ainsi par exemple que, comme représenté sur la figure 2, on prévoit des perforations 40 à une première profondeur à l'intérieur du niveau supérieur 22 et des perforations 42 à une autre profondeur à l'inté- rieur de cette même couche 22. De plus, d'autres perforations 44 et encore d'autres perforations 46 sont disposées au niveau de la couche médiane infé- rieure 26, à différentes profondeurs à l'intérieur de celle-ci. En dispo- sant de la sorte les perforations 40 à 46, on bloque tout écoulement à par- tir de la couche supérieure médiane 24 et à prtircle laocuhe inftieme28. Come cela sera décrit par la suite, les raisons de ceci peuvent être dues à di- vers éléments tels qu'une faible mobilité du pétrole, etc.. On peut par conséquent optimiser la production d'un puits donné. En plus de ce position- nement des perforations, on peut procéder plus facilement à la sélection d'un puits donné de pétrole en fonction de sa productivité potentielle, en utilisant le procédé conforme à l'invention qui sera décrit ci-dessous. Par la suite, la mesure de la productivité sera appelée "Indice de Production", qui est un terme à valeur relative. - 6- En vue de calculer l'Indice de Production en conformité avec la présente invention, on doit tout d'abord déterminer un certain nombre de paramètres de la carotte. Ces paramètres sont la porosité, la perméabilité, la saturation en pétrole dans la carotte, le pétrole libéré par la carotte pendant le passage du fond du puits jusqu'à la surface (appelé par la suite "pétrole mobile") et la saturation en eau dans la carotte. On va décrire chacun de ces facteurs ainsi que la manière de les déterminer. Pour mesurer les paramètres de la carotte, on doit tout d'abord obtenir celle-ci à l'aide de l'appareil de carottage à l'éponge de la figure 1. On analyse alors cette carotte afin d'en déterminer les diffé- rentes propriétés. Une de ces propriétés déterminées est la perméabilité. On définit la perméabilité comme étant la capacité d'une formation à trans- mettre des fluides, l'unité de mesure en étant le "darcy". Un darcy est défini comme étant la perméabilité qui permet à un fluide d'une viscosité de un centipoise de s'écouler sous un débit de un centimètre cube par seconde à travers une section transversale deun centimètre carré lorsque le gradian de pression est de une atmosphère par centimètre. La formule généralement utilisée pour déterminer la perméabilité d'une roche est: QU K A(P/L) dans laquelle: K est la perméabilité en darcies Q est le débit U est la viscosité du fluide A est la surface de la section transversale de la carotte L est la longueur de cette carotte P est la pression de fluide appliquée. Le résultat de cette équation est dyieéen millidarcies (1/1000 de darcy). Les valeurs mesurées en utilisant un équipement standard s'étendent d'une valeur aussi faible que 0,1 millidarcy jusqu'à des valeurs aussi fortes que 20.000 millidarcies. La détermination de la perméabilité nécessite un procédé de mesure du débit de gaz à l'extrémité aval d'une carotte sèche et propre, de dimensions connues, la connaissance des pres- sions amont et aval, et un support de carotte permettant d'empêcher le gaz d'être détourné de l'échantillon. Normalement, on utilise du gaz sec comme fluide standard dans les déterminations de perméabilité, afin de réduire à un minimum les réactions fluide-roche pour faciliter la mesure. Cette mesure de la perméabilité se trouve décrite plus clairement dans la partie II, cha- 7- pitre 12, intitulé "Core Analysis" de l'ouvrage "Subsurface Geology, L.W. Leroy et D.O. Leroy" (1977). Un autre paramètre nécessaire pour la détermination de la productivité d'un site potentiel est la porosité. La porosité d'un matériaL poreux est constituée par la fraction du volume total du matériau qui est occupée par des vides. Elle constitue la mesure de la capacité de stockage sous forme de réservoir et elle varie souvent de 10 à 40 pour cent pour le grès et de 5 à 25 pour cent pour le calcaire et les roches dolomitiques. Les volumes des pores à l'intérieur d'un matériau poreux peuvent, sur le plan des dimensions, aller des dimensions microscopiques dans les grès et les calcaires intergranulaires, jusqu'à des poches, des cavernes, ou des frac- tures qui sont normalement provoquées par des processus secondaires. La d6- termination de la porosité requiert la mesure de deux outrcisvari'wblescoisies parmi le volume de pores, le volume d'ensemble et le volume de grains. On mesure la porosité à l'aide de techniques qui comprenneni la mise sous vide et la saturation sous pression à l'aide de liquides, ou encore la saturation sous pression des volumes de pores non évacués,à l'aidE d'hélium. La technique à l'hélium, qui utilise la loi de Boyle, présente des avantages car raport a. aitres cz etant dm que sa molé1é1e de petite dimension -ptrxe rapiaetdans les pores de faible dimension et qu'il est inerte et n'est pas absorbé sur la surface des roches comme de l'air pourrait l'être. Cette technique fournit le volume de pores, le volume d'ensemble étant fourni par calibrage en appliquant des formules mathématiques appropriées. Outre la technique à l'hélium, on peut utiliser pour déterminer la porosité la tech- nique de Sommation des Fluides. On peut trouver cette technique de Somnmatior des Fluides dans l'ouvrage "Summation of Fluids Porosity Technique" de Wilbur M. Hensel, Jr., parution de l'American Institute of Mining, Metalur- gical and Petroleum Engineers (1980), présentée à la 55ème Annual Fall Technical Conference and Exhibition de la Society of Engineers of AIME, Dallas, Texas, Septembre 1980. La saturation en pétrole dans la carotte constitue égalemeni un paramètre qui est nécessaire pour calculer l'Indice de Production. On peul déterminer cette saturation en pétrole et d'une manière générale la satura- tion en fluide à l'aide d'un certain nombre de méthodes. Une méthode est constituée par la distillation sous vide dans laquelle on utilise un vide élevé et une température de 232 C dans le but de récupérer le pétrole et l'eau. Une seconde méthode est constituée par l'extraction par distillation dans laquelle on distille l'eau et on extrait le pétrole à l'aide de sol- - 8 - vants appropriés. Une troisième méthode est constituée par la méthode en cornue sous la pression atmosphérique à des températures pouvant atteindre approximativement 648 C. Une quatrième méthode est constituée par la tech- nique de combinaison dans des formations contenant des argiles pouvant être hydratées.La saturation en fluide obtenue à l'aide des méthodes cidessus est mentionnée sous la forme d'un pourcentage du volume de pores, et son intensité reflète la teneur initiale en fluide du réservoir, aussi bien que les diverses conditions imposées au cours de la récupération de la carotte. Ces-techniques seront décrites de manière plus détaillée par la suite. La distillation sous vide exige un système à l'épreuve des fuites afin que l'air extérieur, avec l'humidité qui y est associée, ne puisse être aspiré dans le flacon collecteur. On condense les fluides récu- pérés dans un bain à faible température. On ne récupère par cette technique que partiellement les pétroles à faible densité API, ce qui entraine des saturations et des porosités faibles. On récupère toute l'eau, en lais- sant le pétrole résiduel sur les parois des pores influencer sur la mouillabilité de la carotte, ce qui est susceptible de rendre ces échantil- lons mouillés par le pétrole. La technique d'extraction par distillation nécessite une mesure de la perte totale en poids avant et après le nettoyage de l'échan- tillon, et des volumes d'eau mesurés déterminés au cours de la distillation. On détermine indirectement par différence la saturation en pétrole. Cette technique exige une connaissance de la densité du pétrole de manière à pou- voir convertir la perte en poids en volume de pétrole. La distillation à la cornue sous température -élevée fournit une mesure directe du volume de pétrole, et elle exige une courbe d'étalon- nage afin de passer des volumes récupérés à ceux qui sont présents dans la carotte. Un étalonnage incorrect conduit à une saturation en pétrole incor- recte. On utilise normaiement un joint pour rendre convenablement étanche le bouchon prévu pour l'analyse, afin de réduire la correction rendue néces- saire. On doit déterminer la teneur en eau des pores à partir d'un palier. de la courbe de récupération d'eau et cette détermination peut être rendue difficile sur des échantillons contenant des argiles pouvant être hydratées. La saturation en pétrole quel'on détermine indique le pour- centage des volumes de pores qui est occupé par le pétrole présent dans la carotte. En plus de la détermination du pourcentage de pétrole dans cette carotte, il est également nécessaire.de déterminer le pourcentage de pétrole qui a fui à partir de cette carotte au cours de l'extraction de celle-ci - 9- depuis les profondeurs à pression élevée du puits jusqu'à la surface. A cet effet, on utilise une éponge disposée autour de la carotte afin de piéger ce pétrole résiduel, comme décrit dans le brevet US n 4 312 414 à l'ensem- ble de la description duquel on peut ici se reporter. On analyse alors l'éponge en ce qui concerne sa teneur en pétrole, afin de déterminer la quantité de pétrole qu'elle a absorbée. Une fois déterminés a la fois la saturation en pétrole de l'échantillon de carotte et le pétrole absorbé par l'éponge, on peut déterminer la quantité totale de pétrole qui se trouvait dans la carotte disposée au fond du puits. On qualifie de "pétrole mobile" le pétrole qui s'est déplacé de la carotte vers l'éponge, de la manière décrite ci-dessus. En vue de déterminer les zones de production optimale dans une cavité de puits donnée, il est nécessaire de déterminer l'endroit o il existe du pétrole "libre". De plus, il peut également être nécessaire de déterminer l'endroit o la production d'eau salée sera maximale, afin de rendre minimal le nombre des perforations que l'on placera dans le tubage dE puits dans les zones à production élevée en eau salée. Ceci est important dans la mesure o la production d'eau salée accroît les frais de pompage et de rejet, et accroît simultanément les risques de corrosion. L'élimination de cette situation rendra optimale la productivité en pétrole et rendra mi- nimaux les coûts de production. Si l'on se reporte maintenant à la figure 3, on y voit re- présenté un graphique des paramètres mesurés à partir d'une carotte extraitE d'un puits à l'aide de la technique de carottage à l'éponge. Ces paramètres sont portés sous forme de fonctions de la profondeur orte en orrielks valers ds paraiètIs rôtie s étant rt en abcisse. La saturation en pétrole est divisée en saturation en pétrole dans la carotte, saturation en pétrole dans l'éponge correspondant au pétrole qui suinte à partir de la carotte, et saturation totale en pétrole. La saturation en pétrole de la carotte est représentée par une courbe 50 et la saturation totale en pétrolE par une courbe 52. La quantité de pétrole dans l'éponge est représentée par la différence entre ces courbes 50 et 52. L'échelle des profondeurs est utilisée avec des intervalles d'environ 30 centimètres, depuis une profondel de 1.214 mètres jusqu'à une profondeur de 1.217 mètres, avec un tronçon de carotte de 3 mètres. On comprendra toutefois que cette section de 3 mè. tres n'est donnée qu'à titre d'exemple alors qu'un seul tronçon de carotte présente une longueur approximative de 9 mètres, et qu'on pDeut extrai- - 10 - re jusqu'à 120 mètres de carotte par tronçons de 9 mètres, à des fins d'analyse. La courbe de saturation en pétrole 50, telle que décrite cidessus, représente le pourcentage du volume des pores qui est occupé par le pétrole présent dans la carotte, le pétrole total donné par la courbe 52 représentant le pourcentage de pétrole présent dans la carotte par rapport au pétrole absorbé dans l'éponge. Par conséquent, la courbe 52 fournit une indication du pétrole total qui était initialement stocké dans la carotte au fond du puits,sous forme d' une fraction du volume des pores. Le pourcentage de pétrole mobile est représenté par le pourcentage de pétrole dans la colonne de pores qui est absorbé par l'éponge, divisé par le pour- centage total du volume des pores qui est occupé par le pétrole. Cela re- présente le "pétrole libre" qui était présent dans la carotte située au fond du puits. La saturation en eau de la carotte est représentée par une courbe 54, les abscisses étant étalonnées en valeurs de pourcentage. La dirctia= o:= pn} t à un pourcentaqe pour la courbe 54 est opposée à celle de l'accroissement de pourcentage des courbes 50 et 52, ceci unique- ment à des fins de comparaison. A proximité de cette courbe 54, se trouve tracée une courbe 56 dont la valeur des ordonnées va de 0 à 10. Cette courbe 56 représente le "Facteur de Carotte". Ce Facteur de Carotte est un terme qui fournit une indication du volume disponible dans la carotte pour la production. Ce Facteur de Carotte est égal à la racine carrée de la perméabilité maximale multipliée par la porosité. Dans le mode de réalisation préférentiel, on mesure cette porosité à l'aide d'hélium. A proximité de la courbe 56 du Facteur de Carotte se trouve tracée une courbe 58 qui représente l'Indice de Production. L'Indice de Production est égal au Facteur de Carotte multiplié par le pourcentage de pétrole mobile. Cet Indice de Production détermine de manière qualitative les zones qui présentent la probabilité la plus élevée de produire du pétrole. Plus l'Indice de Production est grand, plus inté- ressante est lazone pour y effectuer des perforatico a uestnimAlaticn. Afin de disposer d'une courbe plus lisible pour l'Indice de Production, on augmente cet Indice de Production de 0,5 afin de s'assurer qu'il ne puisse jamais être égal à zéro, puis on le divise par une constante d'échelle et on l'intègre. Dans le mode de réalisation préférentiel, le facteur d'échelle est de cinq. Ainsi, par exemple, un Indice de Production de 5,5 sera porté sur la courbe à 1,0 et un Indice de Production de 11,5 sera porté à 2,0. - 11 - L'quation dcmnt l'idioe de Production est la suivante: PI = CF x MO dans laquelle: PI est l'Indice de Production CF est le Facteur de Carotte MOest le pourcentage de pétrole mobile. Le Facteur de Carotte est défini par l'équation suivante: CF = VPERM x POR dans laquelle: CF est le Facteur de Carotte PERM est la perméabilité maximale POR est la porosité à l'hélium. Ainsi, l'Indice de Production, qui est l'aptitude à produire du pétrole, est une fonction de trois facteurs, à savoir la perméabilité, la porosité et le pourcentage de pétrole mobile. Bien que l'on ait défini cet Indice de Production comme étant le pourcentage de pétrole mobile multiplié par la racine carrée du produit de la perméabilité et de la porosité, il n'est pas nécessaire que cette équation exacte soit utilisée. L'équation ne fait qu'indiquer la relation existant entre les paramètres. C'est ainsi par exemple que l'on pourrait multiplier le produit de la perméabilité et de la porosité par le carré du pourcentage de pétrole mobile. En fonction de l'équation choisie pour définir la relation entre les divers paramètres, on peut modifier la forme de la courbe de l'Indice de Production afin de reflé- ter cette relation. On va décrire de manière plus détaillée les courbes en se reportant encore à la figure 3. Ainsi qu'on peut le voir à partir de la cour be 58, l'Indice de Production présente un pic en un point 60 de cette courbe Ce point correspont à une profondeur de 1.216,1 mètres. A cette profondeur, la saturation en eau sur la courbe 54 est d'approximativement 12 pour cent, comme le représente le point 62, tandis que le pétrole total produit est approximativement de 52 pour cent, comme le représente le point 64 de la courbe 52. La saturation en pétrole dans l'éponge est approximativement de 22 pour cent, comme le représente le point 66 de la courbe 50, le pourcenta- ge de la saturation en pétrole dans l'éponge étant approximativement égal à pour cent, qui est la différence entre les points 64 et 66. Par conséquer le pourcentage de pétrole mobile est constitué par la saturation en pétrole dans l'éponge divisée par le pétrole total, soit approximativement 58 pour cent. Le Facteur de Carotte à cette profondeur est d'approximativement 6,0, comme le représente le point 68 de la courbe 56. On porte ces valeurs dans l'équation ci-dessus de l'Indice de Productioa afin d'obtenir la valeur qui - 12 - correspond au point 60 et qui est d'approximativement 85,0. Outre la perméabilité, la porosité et le pourcentage de pétrole mobile, un autre paramètre qui affecte la production de pétrole est constitué par la saturation en eau. On peut modifier l'équation d'Indice de Production telle que définie ci-dessus, de manière à rendre compte de la saturation en eau à l'aide de l'équation suivante: PI = (CF x MO) (SW/100)4 dans laquelle SW est le pourcentage de saturation en eau. Cette équation fait varier l'Indice de Production de manière inversement proportionnelle à la quatrième puissance de la saturation en eau. Comme indiqué plus haut, on peut également modifier cette équation de manière à faire varier la relation existant entre les paramètres, par exem- ple en portant au carré la saturation en eau. Comme on peut le voir sur les courbes 50 à 58 de la figure 3, l'Indice de Production est maximum lorsque le pourcentage en pétrole mo- bile et le Facteur de Carotte sont maximaux, alors que la saturation en eau est à un minimum. Il est nécessaire d'utiliser tous ces facteurs pour dé- terminer la productivité potentielle d'un puits, étant donné que n'importe lequel d'entre eux pris séparément n'indique pas nécessairement le potentiel de production. C'est ainsi par exemple que la saturation en eau présente un second minimum en un point 70 de la courbe 54, à une valeur d'approximative- ment 23 pour cent qui correspond à un Indice de Production d'approximative- ment 40, représenté par le point 72 de la courbe 58. Cela correspond égale- ment à un pic pour le pétrole total, comme le représente le point 74 de la courbe 52. Cependant, le Facteur de Carotte se trouve à un minimum, comme le représente le point 75 de la courbe 56. Par conséquent, ne prendre en consi- dération qu'une faible saturation en eau et une saturation élevée en pétrole total ne conduirait pas nécessairement au meilleur Indice de Production. De plus, le Facteur de Carotte ne fournit par par lui-même une indication con- venable de la c.ap técdeproxictindu pits.C'est ainsi par exemple que le pic du Facteur de Carotte survient à une profondeur de 1.216,4 mètres, comme le représente le point 76 de la courbe 56. Ceci correspond a un Indice de Pro- duction d'approximativement 40,0, comme le représente le point 78 de la cour- be 58. Par conséquent, il est tout d'abord nécessaire de déterminer le pour- centage de pétrole mobile en utilisant la technique de carottage à l'éponge, la porosité et la perméabilité de la carotte, et également le pourcentage de 256S357 - 13 - saturation en eau. A l'aide de ces trois facteurs, on peut déterminer un Indice de Production qui fournira une indicationde la ccactIte prticncon d] pnits. Pour déterminer s'il convient de forer le puits, il faut tout d'abord déterminer si ce puits produira à n'importe quelle profondeur dans la formation examinée. Cela se détermine en développant comme critère la moyenne d'ensemble de l'Indice de Production. Sur le graphique de la figure 3, la moyenne est représentée par une ligne en trait interrompu 80 qui s'étend sur toute la courbe 58. Une fois la moyenne calculée, on peut lac.itde rc&utiond 'nd sged'une formation examinée donnée. Cette détermination est en général constituée par une détermination subjec- tive faite par la compagnie de forage et elle exige habituellement certains autres essais comme un drainage préliminaire de puits, etc... Cependant, unE fois que la décision de poursuivre a été prise, on doit alors déterminer l'emplacement des perforations. Cela s'obtient à l'aide des valeurs de l'In- dice de Production qui sont situées au-dessus de la valeur moyenne. Si les perforations sont effectuées dans ces zones, il en résultera un débit de production plus élevé en raison du pourcentage élevé de pétrole mobile, et les coûts se trouveront réduits en raison du faible pourcentage de la satu- ration en eau en ce point. Si l'on se reporte maintenant à la figure 4, on y voit repr( senté un graphique concernant une formation examinée dans laquelle la zone * illustrée présente un Facteur de Carotte qui indique une roche de bonne qua- lité, mais avec un faible pourcentage de pétrole mobile. L'échantillon de carotte a été prélevé entre une profondeur de 1.409,4 mètres et une profon- deur de 1.410,9 mètres, avec des intervalles de 30 centimètres. La satura- tion en pétrole est représentée par une courbe 84 et le pétrole total est représenté par une courbe 86. Comme décrit plus haut, le pourcentage de pétrole dans la colonne de pores qui est absorbé par l'éponge est représente par l'espace existant entre ces courbes 84 et 86 pour une profondeur donnée La saturation en eau est représentée par une courbe 88 et le Facteur de Ca- rotte est représenté par une courbe 90. L'Indice de Production est représen té par une courbe 92. Les axes des ordonnées sont étalonnés d'une manière analogue aux axes des ordonnées du graphique de la figure 3. Le graphique de la figure 4 montre que, même avec une satur tion en pétrole totale dans l'intervalle de pourcentage de 20 à 42, il est possible qu'existe un pourcentage d'eau important. Ceci est dû au fait qu'i y a un pourcentage très faible de pétrole mobile et que, par conséquent, on - 14 - ne peut pas se satisfaire du seul Facteur de Carotte constitué de la poro- sité et de la perméabilité. C'est ainsi par exemple que ce Facteur de Carotte présente à la profondeur de 1.409,7 mètres, une valeur de 3,33, tandis que la saturation en pétrole dans la carotte présente une valeur de 34 pour cent et la saturation en pétrole total présente également une valeur de 34 pour cent, le pourcentage de pétrole absorbé par l'éponge étant ainsi égal à 0 pour cent. La saturation en eau est de 40,4 pour cent. Le pourcentage en pétrole mobile étant égal à 0 pour cent, l'Indice de Production est égale- ment égal à O, ce qui indique une cacitéde p ctn exeE t pente à sett profondeur particulière. Ceci est dû à la teneur élevée en eau de la forma- tion examinée, à cette profondeur. En examinant l'Indice de Production d'ensemble correspondant au puits donné qui est représenté par l'échantillon de carotte porté sur le graphique de la figure 4, on voit que la valeur obtenue la plus élevée est de 12,0 pour une profondeur de 1.410 mètres. En fonction des critères utili- sés par une société de forage particulière, cet Indice de Production indique- rait d'une manière générale que lepits pé une fible cx ée pr&tiu On peut placer ce critère sur le graphique, comme indiqué par la ligne en trait interrompu 94 qui représente le seuil que l'Indice de Production doit dépasser pour justifier la réalisation de perforations dans cette zone par- ticulière. Bien que l'on n'ait représenté qu'une seule zone, il est possi- ble que d'autres zones situées à des profondeurs différentes à l'intérieur d'un processus donné de carottage fournissent des Indices de Production net- tement différents. Si l'on se reporte maintenant a la figure 5, on y voit re- présenté un graphique d'un échantillon de carotte correspondant à une zone qui offre une proportion importante de pétrole absorbée par l'éponge, donc avec un degré élevé de mobilité. Cette zone manifestera donc une probabilité importante de produire du pétrole. L'axe des ordonnées de ce graphique de la figure 5 est étalonné en mètres et les valeurs sont comprises entre 1.417,6 mètres et 1.419,7 mètres avec des intervalles de 30 centimètres. La courbe 96 représente la saturation en pétrole dans la carotte et la courbe 98 re- présente le pétrole total, la saturation en pétrole dans l'éponge étant représentée par l'espace compris entre les deux. La courbe 100 représente la saturation en eau, en pourcentage. Ces courbes 96, 98 et 100 sont tracées d'une manière analogue aux graphiques des figures 3 et 4. La courbe 102 représente le Facteur de Carotte et elle est tracée avec un axe des ordonnées allant de O à 20, tandis que la courbe 104 - 15 - représente l'Indice de Production dont l'axe des ordonnées offre une échellE de 0 à 45. La ligne en trait interrompu 106 représente le seuil que doit dé- passer l'Indice de Production pour que l'on réalise des perforations dans cette zone. Ainsi qu'on peut le voir sur la courbe 104, cet Indice de Pro- duction dépasse la ligne en trait interrompu 106 pour des profondeurs de 1.417,9 mètres, 1.418,5 mètres et 1.419,4 mètres. Bien que la saturation en eau dépasse 50 pour cent pour l'ensemble de l'échantillon de carotte repré- senté, l'Indice de Production'se trouve cependant au-dessus du seuil 106 en raison du pourcentage élevé en pétrole mobile dans cet échantillon de carotl C'est ainsi par exemple que, à la profondeur de 1.419,4 mètres, le pourcen- tage de pétrole dans la carotte est de 19,2 pour cent et que le pourcentage de pétrole dans l'éponge est de 13,0 pour cent, soit un pétrole total égal 32,2 pour cent. Le Facteur de Carotte présente une valeur de 2,67, alors qu( la saturation en eau est égale à 56,5 pour cent. En appliquant les équatiomn! qui précèdent, on obtient un Indice de Production égal à 22,0. Cette valeur dépasse le seuil 106 qui est approximativement de 14. Cet Indice de Production représenté par la courbe de la fi- gure 5 est beaucoup plus élevé que l'Indice de Production de la courbe de l1 figure 4. Cependant, la saturation en eau est plus faible dans l'àchantilloi de la figure 4, par comparaison avec celle de la figure 5. Si cependant on compare le Facteur de Carotte entre les deux échantillons des figures 4 et , on constate que le Facteur de Carotte de la figure 4 présente des valeur! plus élevées allant d'un minimnum d'approximativement 1,32 jusqu'à un maximul d'approximativement 3,33, tandis que le Facteur de Carotte de la figure 5 vi d'un minimum de 0,54 à un nmaximum de 3,49. Par conséquent, le pourcentage de pétrole mobile fournit une notion beaucoup plus réaliste de la productibili du puits lorsqu'on le porte dans le calcul de l'Indice de Production. Si 1' examine les données fournies par deux échantillons de carotte et e utilisai l'Indice de Production, on peut procéder à une mise en place beaucoup plus exacte des perforations à l'intérieur du tubage de puits en évitant une misi en place a des niveaux de faible production ou une mise en place a des ni- veaux qui produiraient une très grande quantité d'eau en plus du pétrole. D la sorte, on peut accroître les débits de production et réduire les coûts d, production. En résumé, on a mis au point un procédé permettant de déter miner l'emplacement des perforations à l'intérieur d'un tubage de puits, le long de l'axe de celui-ci. Ce procédé consiste tout d'abord à extraire une carotte à partir de la formation examinée, puis à examiner cette carotte en - 16 - ce qui concerne sa perméabilité, sa porosité et le pourcentage de pétrole mobile qui se trouvait dans la carotte avant son extraction. On combine la perméabilité et la porosité sous forme de la racine carrée du produit de ces deux paramètres, et on appelle cette valeur Facteur de Carotte. On mul- tiplie celui-ci par le pourcentage de pétrole mobile afin de fournir l'Indice de Production. Cet Indice de Production constitue l'aptitude du puits de pétrole à fournir du pétrole aux niveaux de perforations donnés. On peut, par conséquent, positionner de manière sélective des perforations dans différen- tes couches d'une formation examinée donnée. - 17 - REV E N D I C A T I 0 N S 1. Procédé de détermination de la productivité d'un site de forage, caractérisé en ce qu'il consiste: - à extraire un échantillon de carotte représentatif (30- 36) d'une formation examinée (22-28), du site de forage, - à mesurer la porosité de cet échantillon de carotte (30- 36) à des' rofn rsz san pr c intval] -et1s, - à mesuerla perméabilité de cet échantillon de carotte (30-36) pour chacune de ces profondeurs, - à mesurer, dans l'échantillon de carotte (30-36), la frac- tion du volume de pores qui est occupée par le pétrole total (52, 86, 98) pour chacune de ces profondeurs, ce pétrole total (52, 86, 98) correspondant au pétrole qui reste dans la carotte (30-36) à la surface du puits, augmen- té du pétrole qui suinte hors de l'échantillon de carotte (30-36) lors de son extraction, cette fraction constituant le pourcentage de pétrole mobile, - et à déterminer un Indice de Production (58, 92, 104) qui indipe la cracté dep pr=ton du puits sous forme d'une fonction desdites pro- fondeurs, cet Indice de Production (58, 92, 104) variant d'une manière di- recte avec le produit de la porosité, de la perméabilité et du pourcentage de pétrole mobile. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extraction d'un échantillon de carotte représentatif (30-36) utilise une technique de carottage à l'éponge, avecabsorption de la partie du pétrol total (52, 86, 98) qui suinte hors de l'échantillon de carotte (30-36) parl'éponqe (20) utilisée dans cette technique de carotaqe à l'éponge. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à déterminer le pourcentage de saturation en eau (54, 88, ) dans la carotte (30-36). 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'Indice de Production (58, 92, 104) varie en outre de manière inversement proportionnelle en:- _rticnda1asabuation en eau (54, 88, 100). 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'Indice de Production (58, 92, 104) est égal à la racine carrée du produit de la perméabilité et de la porosité multiplié par le pourcentage de pétrole mobile. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste, en outre, à mettre en place un tubage de puits (12-16) dans un pui - 18 - qui est situé dans la formation examinée (22-28), et à déterminer la locali- sation de perforations (40-46) dans ce tubage de puits (12-16), suivant des positions choisies qui sont déterminées par l'Indice de Production (58, 92, 104), de manière telle que les perforations choisies (40-46) soient locali- sées, le long de la formation examinée (22-28), à des profondeurs présentant un Indice de Production (58, 92, 104) supérieur à une valeur pré-établie. 7. Procédé de détermination de la productivité d'un site de forage, caractérisé en ce qu'il consiste: - à extraire du puits, un échantillon de carotte re- presentatif (30-36)d'une formation examinée (22-28), à l'aide d'une tedni- que de carottage à l'éponge dans laquelle l'éponge (20) piège les fluides qui suintent hors des échantillons de carotte (30-36), - à mesurer la porosité de l'échantillon de carotte (30-36) à des profondeurs présentant des intervalles pré-établis, - à mesurer la perméabilité de l'échantillon de carotte (30- 36) à ces profondeurs, - à mesurer la saturation en pétrole (50, 84, 96) dans l'échantillon de carotte (30-36), pour lesdites profondeurs, cette satura- tion en pétrole (50, 84, 96) étant égale au pourcentage du volume de pores de l'échantillon de carotte (30-36) qui est occupé par du pétrole, - à mesurer le pourcentage de pétrole dans le volume de pores, qui est absorbé par l'éponge (20) pour chacune desdites profondeurs, - à calculer le pourcentage total de saturation en pétrole (52, 86, 98) qui est égal à la somme du pétrole présent dans la carotte (30- 36) et du pétrole présent dans l'éponge (20), sous forme d'un pourcentage du volume de pores de l'échantillon de carotte (30-36), pour lesdites profon- deurs, - à calculer le pourcentage de pétrole mobile, ce pourcentage étant égal à la fraction du pourcentage total de saturation en pétrole (52, 86, 98) qui est absorbée par l'éponge (20), sous forme d'un pourcentage, - à calculer un Facteur de Carotte (56, 90, 102), ce Facteur étant égal à la racine carrée du produit de la porosité par la perméabilité, - à calculer l'Indice de Production (58, 92, 104), cet Indi- ce étant égal au produit du Facteur de Carotte (56, 90, 102) et du pourcen- tage de pétrole mobile, cet Indice de Production (58, 92, 104) fournissant une indication de la capa- cité de production du puits,-une valeur élevée de cet Indioe de Production indiquant une zone plus productible qu'une faible valeur. - 19 - 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à mesurer la saturation en eau (54, 88, 100) de l'échantillon de carotte (30-36) pour lesdites profondeurs, et à calculer l'Indice de Production (58, 92, 104) comme étant égal au produit du Facteur de Carotte (56, 90, 102) et du pourcentage de pétrole mobile, divisé par le pourcentage de saturation en eau (54, 88, 100). 9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à mettre en place un tubage de puits (12-16) dans le puits et à ménager des perforations (40-46) dans les parois de ce tubage de puits (12-16) en fonction de la présence de pics dans l'Indice de Production (58, 92, 104), o la valeur de cet Indice de Production (58, 92, 104) est supé- rieure à une valeur pré-établie. 10. Procédé de détermination de la localisation de perfora- tions (40-46) dans un tubage de puits (12-16) de manière à optimiser la ca- pacité de oroduction d'un site de forage, caractisenoequ'ilanDsiste: - à extraire dans le puits un échantillon de carotte repré- sentatif (30-36) d'une formation examinée (22-28), - à mesurer la porosité de l'échantillon de carotte (30-36) à des profondeurs s6parées rards intervalles pré-établis, - à mesurer la perméabilité de l'échantillon de carotte (30- 36) pour ces profondeurs, - à mesurer dans l'échantillon de carotte (3036) la gractiî du volume de pores qui est occupée par le pétrole total (52, 86, 98) pour chacune desdites profondeurs, ce pétrole total (52, 86, 98) étant égal au pétrole restant dans la carotte (30-36) a la surface du puits augmîent du pétrole qui suinte hors de l'échantillon de carotte (30-36) lors de son ex- traction, cette dernière fraction étant égale au pourcentage de pétrole Siobi - à déterminer un Indice de Production (58, 92, 104) en vue d'indiquer la productivité du puits, cet Indice de Production (58, 92, 104) variant de manière directe avec le produit de la porosité, de la perméabili- té et du pourcentage de pétrole mobile et sous la forme d'une fonction des- dites profondeurs à intervalles pré-établis, - à mettre en place dans le puits un tubage de puits (12-16) - et à perforer ce tubage de puits (12-16) en des emplace- ments déterminés par l'Indice de Production (58, 92, 104) de manière telle que les perforations (40-46) soient localisées à des profondeurs présentant un Indice de Production (58, 92, 104) qui est supérieur a une valeur pré- établie, de sorte que les perforations (40-46) sont localisées au voisinage - 20 - de pics de la valeur de l'Indice de Production (58, 92, 104) plutôt que de creux de cette valeur. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'extraction d'un échantillon de carotte représentatif (30-36) utilise une technique de carottage à l'éponge dans laquelle une éponge (20) est disposée autour de la carotte (30-36) de manière que la partie du pétrole total (52, 86, 98) qui suinte hors de l'échantillon de carotte (30-36) est absorbée par l'éponge (20). 12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à déterminer le pourcentage de saturation en eau (54, 88, 100) dans la carotte (30-36). 13. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'indice de Production (58, 92, 104) varie en outre de manière inversement proportionnelle à la saturation en eau (54, 88, 100) de la carotte (30-36) . 14. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'Indice de Production (58, 92, 104) est égal à la racine carrée du produit de la perméabilité et de la porosité, multiplié par le pourcentage de pé- trole mobile. 15. Procédé de détermination de la localisation de perfora- tions (40-46) dans un tubage de puits (12-16) de manière à optimiser la production d'un site de forage, caractérisé en ce qu'il consiste: - à extraire du puits un échantillon de carotte représenta- tif (30- 36) d'une formation examinée (22-28), à l'aide d'une technique de carottage à l'éponge telle que l'éponge (20) utilisée dans cette technique piège les fluides qui suintent hors des échantillons de carotte (30-36) du fait de l'extraction de cet échantillon de carotte (30-36) d'une zone de pression élevée située à certaines profondeurs dans le puits,jusqu'à une zone de faible pression située au niveau de service du puits, - à mesurer la porosité de l'échantillon de carotte (30-36) à des profondeurs présentant des intervalles pré-établis, le long de son axe longitudinal, à mesurer la perméabilité de l'échantillon de carotte (30- 36) à ces profondeurs, - à mesurer la saturation en pétrole (50, 84, 96) dans l'échantillon de carotte (30-36), pour lesdites profondeurs, cette satura- tion en pétrole (50, 84, 96) étant égale au pourcentage du volume de pores de l'échantillon de carotte (30-36) qui est occupé par du pétrole, - à mesurer le pourcentage de pétrole dans le volume de po- - 21 - res, qui est absorbé par l'éponge (20) pour chacune desdites profondeurs, - à calculer le pourcentage total de saturation en pétrole (52, 86, 98) qui est égal à la somme du pétrole présent dans la carotte (30-36) et du pétrole présent dans l'éponge (20), sous forme d'un pourcenta- ge du volume de pores de l'échantillon de carotte (30-36), pour lesdites profondeurs, - à calculer le pourcentage de pétrole mobile, ce pourcen- tage étant égal à la fraction du pourcentage total de saturation en pétrole (52, 86, 98) qui suinte dans l'éponge (20), sous forme d'un pourcentage, - à calculer un Facteur de Carotte (56, 90, 102), ce Facteur étant égal à la racine carrée du produit de la porosité par la perméabilité, - à calculer l'Indice de Productivité (58, 92, 104), cet Indice étant égal au produit du Facteur de Carotte (56, 90, 102) et du pour- centage de pétrole mobile, cet Indice de Production (58, 92, 104) fournissant une indication de la pri ductivité du puits, une valeur élevée de cet Indice de Production indiquan une zone plus productive qu'une faible valeur, - à mettre en place dans le puits un tubage de puits (12-16) - et à perforer ce tubage de puits (12-16) en des emplace- ments qui sont déterminés par l'Indice de Production (58, 92, 104) de manièr telle que les perforations (40-46) soient localisées à des profondeurs prései tant un Indice de Production (58, 92, 104) qui est supérieur à une valeur pré-établie, de sorte que les perforations (40-46) sont localisées au voisi- nage de pics de la valeur de l'Indice de Production (58, 92, 104) plutôt que de creux de cette valeur. 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à mesurer la saturation en eau (54, 88, 100) de l'échantillon de carotte (30-36) pour lesdites profondeurs, et à calculer l'Indice de Production (58, 92, 104) comme étant égal au produit du Facteur de Carotte (56, 90, 102) et du pourcentage de pétrole mobile, divisé par le produit du pourcentage de saturation en eau (54, 88, 100) et d'une constante