Brevet FR2610365A1 — publié le 19880805

La présente invention concerne le traitement sélectif d'une formation souterraine traversée par un puits de forage, pétrolier, d'eau, de gaz ou géothermique et analogue. Le problème du traitement sélectif d'une zone à huile ou à eau, ou autre, est bien connu de l'homme du métier et on se référera en ce domaine à la demande de brevet français NO 85-18488 déposée le 31 Décembre 1986 au nom de la demanderesse. Le problème général est donc d'injecter un fluide de traitement (de colmatage, d'acidification, de contrôle de perméabilité,...) dans la zone à traiter sans que le fluide de traitement s'évadé (en totalité ou en partie) vers une zone voisine et/ou sans que le fluide naturel contenu dans une zone voisine puisse pénétrer dans la zone à traiter et y perturber ou empêcher le traitement. La demande de brevetprécitée décrit une méthode et des outils de placement du fluide de traitement et du/des fluide(s) protecteur(s) qui représentent un progrès décisif. La présente invention concerne deux cas particuliers rendus beaucoup plus délicats par la présence d'un gravier-filtre ("gravel pack") et/ou d'une fracture. On sait que le gravier-filtre est constitué par un matériau particulaire de granulométrie appropriée, plaqué contre la paroi du puits de forage, et maintenu en place par un écran ("screen") qui est constitué par une feuille métallique mince (souvent, acier inoxydable) percée de fentes ou orifices analogues. L'ensemble a pour but d'empêcher le sable présent dans certaines couches souterraines d'envahir le puits, tout en permettant le passage de fluides. Le choix du matériau particulaire, sa granulométrie, les techniques de placement du matériau et de l'écran sont tout à fait connus de l'homme du métier. On rappellera seulement que l'écran est, par nature, très fragile et que, en présence d'un gravier-filtre, il est impensable de placer un packer (élément bouchon expansible s'appuyant fortement sur les parois du puits). Un tel packer écraserait l'écran et détruirait le gravier-filtre. Les fractures sont également bien connues ainsi que les problèmes qu'elles posent, qu'elles soient naturelles ou provoquées. Dans quelques cas, ces fractures peuvent être combinées avec des zones de très forte perméabilité ("thief zones??) qui ouvrent un chemin préférentiel aux fluides, ce qui conduit à la perte de ces fluides utiles. De même, en cas de mauvaise cimentation de l'annulaire du puits, des canaux verticaux dans l'annulaire peuvent mettre des zones en communication et entraîner des pertes de fluide. L'invention a pour objet de permettre un traitement sélectif de zones même en présence d'un (ou de plusieurs simultanément) des cas particulièrement délicats rappelés ci-dessus. Cette invention sera mieux comprise à la leclule de la description qui va suivre et en se référant au dessin annexé, sur lequel - la figure 1 représente un puits (P) muni d'un gravier-filtre (G). On voit que si l'on injecte dans la zone à traiter (ZT) un fluide de traitement (FT) par un tubage bobiné ou "coil tubing" (CT), le fluide de traitement va se disperser vers la zone adjacente (ZA) et sera au moins en partie, perdu. - la figure 2 représente un puits et une formation fracturée (F). On voit que si l'on tente de traiter la zone à traiter en l'isolant à l'aide d'un packer (PK) de manière classique, le fluide de traitement va être inéluctablement dispersé dans la fracture vers la zone adjacente dont le traitement n'est pas prévu. NOTA : Sur toutes les figures, les mêmes références ont les mêmes significations. - la figure 3 représente une mise en oeuvre de l'inventio.l en présence d'un gravier-filtre. On injecte par le coil tubiiig (ou tubage bobiné) ou par le tubage de production le fluide de traitement souhaité et on empêche ce fluide de s'évader vers la zone adjacente en injectant simultanément dans le puits un fluide de protection FP. Les fluides FT et FP doivent être non ou très peu miscibles et respectivement compatibles avec les zones ZT et ZA. Par placement correct de la sortie du tube CT (ou du tube de production) on peut faire coïncider l'interface i entre les deux fluides FP et FT avec l'iiterface cntt-e les zones ZT et ZA. Ceci reste naturellement valable daiis le cas où une fracture existe.Ce cas encore plus délicat est représenté partiellement sur la figure 3. L'interface i se propagera préférentiellement le long des chemins et canaux de plus forte perméabilité ce qui est précisément le but recherché. - la figure 4 représente le traitement selon l'invention d'un "cône d'eau" en présence de gravier-filtre. - la figure 5 représente le traitement d'un cas très délicat de "water-channeling" (ou migration ou perte d'eau) dans un puits d'injection fracturé comportant une "thief zone" (TZ) (zone à très haute perméabilité). la figure 5a représente un traitement classique et 5b son résultat : colmatage total qui est l'inverse du résulta. recherché. la figure 5c représente le traitement selon l'invention el 5d son résultat : la zone à perte est correctement bouclée pat l'agent de traitement et le balayage à l'eau peut s'effcctuer correctement dans les zones adjacentes. On note qu'un gravier-filtre n'a pas été représenté pour simplifier la figure 5 mais peut être présent comme indiqué plus haut. On voit que la figure 5 c, d utilise un tube avec "by pass" tel que décrit dans la demande précitée 86-18488 du 31 Décembre 86 dont l'enseignement est incorporé ici par référence. L'invention permet également de traiter efficacement une situation voisine du cône d'eau qui est celle où l'inléglalilé de la nappe aquifère remonte vers les perforations. Dans ce cas également, le traitement peut s'effectuer sans problème même en présence de "gravel pack" (gravier-filtre). Les divers fluides de traitement et de protection sauront être choisis par l'homme de métier d'une part en fonction de ses connaissances propres de base et d'autre part à la lecture de la demande de brevet français précitée 86-18488, de la demande de brevet français nO 86-14089 du 8 Octobre 86 (système à précipitation retardée), nO 86-06434 du 30 Avril 86 (systêc à précipitation retardée), nO 86-16528 du 25 Novembre 86 (composition pour colmatage permanent et solide à colmatage contrôlé) et nO 85-10272 du 2 Juillet 1985. Dans certains cas on pourra également utiliser un laitier de ciment comme fluide de traitement, de manière connue. L'enseignement de toutes les demandes de brevet précitées est incorporé ici par référence de sorte qu'il est inutile de rappeler ici le détail des fluides à utiliser. Les détails évidents du puits, cuvelage, perforations, etc... n'ont pas été représentés par simplicité. REVENDICATIONS 1. Procédé pour traiter sélectivement une zone ou formation souterraine traversée par un puits de forage, pétrolier, de gaz, géothermique, d'injection d'eau ou analogue, ledit puits étant fracturé au moins au regard de la zone à traiter et t?S zones adjacentes et/ou comportant un gravier-filtre au moins au regard de la zone à traiter et des zones adjacentes et/ou comportant un défaut de cimentation de l'annulaire au moins au regard de la zone à traiter et des zones adjacentes, caractérisé en ce que l'on injecte le fluide de traitement apte et destiné à pénétrer dans la zone à traiter au moyen d'un tubage bobiné ou tubage de production débouchant dans le puits sensiblement au regard de la zone à traiter, et en ce que l'on injecte par le puits lui même au moins un fluide protecteur non ou peu miscible avec le fluide de traitement, ce fluide protecteur étant destiné et apte à envahir la ou les zone(s) adjacente(s) à la zone à traiter, mais inapte à envahir la zone à traiter, de telle sorte qu'il se forme un interface fluide(s) protecteur(s)/fluide de traitement qui coïncide sensiblement avec l'interface entre la zone à traiter et la ou les zone(s) adjacente(s). 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le tubage bobiné comporte un tube de by-pass au regard de la zonc à traiter, et capable de véhiculer le fluide de traitement depuis la zone adjacente supérieure vers la zone adjacente inférieure sans lui permettre d'envahir la zone de traitet:lent située entre les deux zones adjacentes précitées.