Qu'est-ce que la double complétion dans le secteur pétrolier et gazier ? Brève introduction

Dans le secteur pétrolier et gazier actuel, en constante évolution, l'optimisation de la production est primordiale. Ces dernières années, la technologie de double complétion s'est imposée comme une innovation majeure. Elle permet aux opérateurs de produire à partir de deux zones dans un seul puits, augmentant ainsi la productivité tout en réduisant les coûts de forage.

Quelles sont les bases de la double complétion

La double complétion est une technologie de pointe qui permet aux opérateurs de produire et d'exploiter deux zones d'hydrocarbures distinctes à partir d'un seul puits . Au lieu de forer et de compléter deux puits séparés, les opérateurs réalisent d'importantes économies et réduisent l'emprise au sol en installant dans le puits des équipements permettant d'isoler et de contrôler la production de chaque zone individuellement. Cette technique est particulièrement intéressante pour les gisements superposés, en mer où l'espace sur les plateformes est limité, ou dans les anciens champs où des zones productives jusqu'alors inexploitées peuvent être réactivées sans nouveau forage.

Essentiellement, la complétion de puits double vise à :

• Optimiser le contact du réservoir : En produisant deux intervalles distincts, généralement avec des pressions, des propriétés de fluide ou des mécanismes d’entraînement différents, les opérateurs peuvent optimiser la production globale et retarder le début du cône ou de la percée de l’eau.
• Améliorez la flexibilité opérationnelle : Le contrôle indépendant de chaque zone permet d'optimiser les niveaux de production, les régimes d'élévation artificielle ou les schémas d'injection zone par zone. Ce niveau de contrôle préserve l'équilibre de rabattement, contrôle les pressions et prolonge la durée de vie des puits.
• Coûts d'exploitation et d'investissement réduits : Deux complétions dans un même puits minimisent le temps de forage, les coûts tubulaires et de tubage, ainsi que les installations de surface. Sur la durée de vie du champ, ces économies compensent souvent la complexité accrue et l'investissement initial plus important qu'implique l'équipement de double complétion.

L'efficacité repose sur une isolation sûre entre les deux zones productives, une surveillance rigoureuse et un contrôle rigoureux des débits. Les exploitants doivent soigneusement prendre en compte les propriétés du réservoir, les régimes de pression anticipés et les profils de production prévus afin de sélectionner la conception de complétion la plus appropriée.

Articles et équipements clés

• Tubes tubulaires : Dans la plupart des cas, deux colonnes de tubes distinctes sont installées dans le tubage pour transporter les fluides d'une zone séparément vers la surface.
• Emballeurs d'isolement : Les obturateurs gonflables ou à compression séparent les intervalles individuels les uns des autres, évitant ainsi la communication de fluide.
• Manchons coulissants / Vannes de régulation : Les manchons de fond de trou permettent aux opérateurs d'ouvrir, de fermer ou d'étrangler chaque zone selon les exigences, facilitant ainsi la gestion de la production en temps réel.
• Outils Y : Dans le cas où des pompes submersibles électriques sont installées dans des complétions doubles, les Y-Tools séparent les chemins d'écoulement et permettent l'installation de la pompe dans une seule chaîne tout en maintenant le débit dans la seconde.
• Capteurs de surveillance : Les capteurs de pression et de température situés au-dessus et au-dessous des packers fournissent des informations de surveillance, permettant une action immédiate si les conditions sont différentes des exigences de conception.

Grâce à l’intégration de ces facteurs, les systèmes de complétion double offrent un équilibre entre efficacité et polyvalence qui en fait une méthode d’ancrage dans l’exploitation actuelle des réservoirs multizones.

Quels sont les types de double complétions

Les complétions doubles ne sont pas uniformes. Selon les conditions du réservoir, la conception du puits et les objectifs de production, de nombreuses variantes de systèmes de complétion double sont utilisées. Chacun d'entre eux est optimisé pour les performances, le contrôle et la rentabilité dans des conditions de terrain spécifiques. Examinons de plus près les principaux types de complétions doubles et leurs différences de fonctionnement et d'application.

1. Complétion de la double chaîne et de la double zone (DSDZ)

Il s'agit de la forme la plus courante de double complétion. Deux colonnes de production distinctes sont installées dans un tubage commun, une pour chaque zone réservoir. L'isolation est assurée par des packers entre les zones, et la production de chaque zone remonte séparément à la surface. Cette configuration offre d'excellentes capacités de contrôle et de surveillance et est optimale pour les zones présentant des régimes de pression ou des types de fluides variables.

2. Complétion sélective d'une seule chaîne

Dans cette configuration, une seule colonne de tubes donne accès à plusieurs zones, avec des dispositifs de contrôle de débit tels que des manchons coulissants ou des vannes de fond à chaque intervalle. L'opérateur peut ouvrir ou fermer des zones spécifiques de manière sélective, mais ne peut pas produire simultanément dans les deux zones. Cette solution est rentable lorsqu'une production simultanée n'est pas requise ou lorsqu'une zone sera produite ultérieurement au cours de la vie du puits.

3. Complétion double mélangée

Deux zones sont produites à partir d'une même colonne de production, sans isolation mécanique, dans un système mixte. Les deux fluides du réservoir sont mélangés en fond de trou et remontent simultanément à la surface. Cette méthode est plus simple et moins coûteuse, mais elle peut compliquer la gestion du réservoir si les zones présentent des différences importantes de pression ou de type de fluide.

4. Achèvement de la double injection

Bien que non conçu pour la production, ce type de puits permet d'injecter de l'eau, du gaz ou des produits chimiques dans deux zones différentes à partir d'un seul puits. Il est généralement utilisé dans les opérations de récupération assistée du pétrole (RAP) ou pour le maintien de la pression dans les réservoirs multicouches.

Tous les types de complétion double présentent leurs propres avantages et compromis, et la sélection doit être cohérente avec le schéma du réservoir, les objectifs du puits et l'ensemble du programme de développement à long terme.

Complétion simple ou double dans le secteur pétrolier et gazier

Lors de la conception de la complétion de puits, les exploitants sont confrontés à une décision cruciale : relier une complétion à un intervalle de réservoir ou utiliser une complétion double pour produire plusieurs zones au sein d'un même puits. Ce choix influence la complexité opérationnelle, la flexibilité de la production et les conditions économiques du champ.

La complétion simple est la conception standard pour les réservoirs ne comportant qu'un seul intervalle productif à développer. C'est une solution simple et économique, ne nécessitant qu'une seule colonne de tubage et un nombre limité de composants d'isolation. Elle limite cependant la production à une seule zone ; par conséquent, dans les champs comportant plusieurs réservoirs potentiels, plusieurs puits peuvent être nécessaires pour exploiter économiquement les réserves d'hydrocarbures.

La complétion double , quant à elle, consiste à placer deux ou plusieurs intervalles de production au sein d'un même puits. Grâce à des équipements supplémentaires tels que des obturateurs, des manchons coulissants et des tubages doubles, les opérateurs peuvent contrôler et surveiller individuellement chaque zone du réservoir. Cette méthode offre un meilleur contrôle, car elle permet d'ajuster les paramètres de production de chaque zone en fonction des conditions spécifiques du réservoir. Bien que son coût initial et sa complexité soient plus élevés, la complétion double permet d'obtenir un meilleur rendement final et de réduire les coûts totaux de développement, notamment dans les zones à réservoirs limités ou à zones multiples.

Vous trouverez ci-dessous une fiche récapitulative des principales différences :

Fonctionnalité	Achèvement unique	Double achèvement
Nombre de zones	Une zone	Deux zones
Configuration des tubes	Colonne de tubes unique	Une ou deux colonnes de tubes
Complexité opérationnelle	Des exigences d'équipement plus simples et moins élevées	Complexité accrue avec des composants supplémentaires
Souplesse	Contrôle limité de la production	Contrôle indépendant de chaque zone
Implications de coût	Coûts initiaux inférieurs ; peut nécessiter des puits supplémentaires pour les réservoirs multizones	Investissement initial plus élevé, mais offre des économies à long terme dans les développements multizones

En analysant les caractéristiques du réservoir et les objectifs de production, les opérateurs peuvent décider du type de complétion qui répond le mieux à leurs objectifs économiques et opérationnels.

Quelles sont les applications de la double complétion

Les systèmes de double complétion constituent des solutions efficaces dans différentes conditions des champs pétroliers et gaziers. Leur capacité à maximiser la production, à réduire les coûts de forage et à gérer des réservoirs complexes les rend particulièrement utiles pour les développements onshore et offshore. Les applications de la double complétion dans l'industrie sont les suivantes :

1. Réservoirs multizones : Lorsque les hydrocarbures sont présents dans une série d'unités superposées, les complétions doubles permettent d'exposer deux zones productives à partir d'un seul puits. Cela élimine le besoin de forer des puits individuels, réduisant ainsi les dépenses d'investissement et les perturbations de surface.
2. Champs offshore : In conditions offshore Lorsque l'espace et les emplacements de puits disponibles sont limités, la complétion de puits doubles optimise les ressources récupérées à partir d'un nombre réduit de puits. Cette méthode est particulièrement utile pour les plateformes fixes ou les systèmes de production flottants dont la capacité est limitée.

• Récupération améliorée du pétrole (IOR) : Les opérations IOR doubles permettent l'injection et la production simultanées. Par exemple, l'eau ou le gaz peuvent être injectés dans une zone et la production dans une autre afin d'optimiser la pression du réservoir et l'efficacité du balayage.
• Surveillance et gestion des réservoirs : Les complétions doubles permettent une surveillance indépendante de la pression, de la température et du débit dans chaque zone. Ces informations détaillées permettent une meilleure gestion du réservoir et une meilleure prise de décision tout au long de la vie du puits.
• Projets de développement et de réachèvement de friches industrielles : Les complétions doubles sont utilisées dans les projets de développement de friches industrielles pour rouvrir les puits existants et accéder aux zones contournées ou non produites. Elles permettent d'accroître la récupération sans forage de nouveaux puits, offrant ainsi un meilleur retour sur investissement.
• Optimisation des coûts des zones à coût élevé : Dans les régions de forage et de complétion à coût élevé, comme les opérations en Arctique ou en eaux profondes, les doubles complétions sont un moyen de maximiser la production par puits et d’améliorer la rentabilité du projet.

Ces applications servent à illustrer la polyvalence et l’importance stratégique des systèmes de complétion de puits doubles dans le développement moderne des champs pétroliers.

Récapitulation

En résumé, la double complétion est une méthode rentable de production multicouche dans un seul puits. Grâce à l'utilisation de tubes doubles, de packers et de têtes de puits dédiées, les exploitants peuvent accroître la production tout en minimisant les coûts d'exploitation.

Que ce soit dans les champs pétroliers offshore, les réservoirs superposés ou les applications de gas lift, les doubles complétions offrent flexibilité et améliorent la récupération. Avec les progrès technologiques, la technologie intelligente de double complétion, dotée de capacités de surveillance en temps réel, gagne en efficacité.