Comment calculer le poids maximal autorisé de la boue pour un puits de forage ? (2024)

Le MAMW est le poids de boue le plus élevé qui peut être appliqué au puits de forage sans induire de rupture de traction ou de cisaillement dans la formation. Cela dépend des contraintes in situ, de la résistance de la roche, de la pression interstitielle et de la géométrie du puits de forage. La MMA est généralement exprimée en livres par gallon (Le PPG) ou grammes par centimètre cube (g/cc). La MAMW n’est pas une valeur fixe, mais une fourchette qui varie le long du puits de forage et change avec les opérations de forage.

Les contraintes in situ sont les forces qui agissent sur la masse rocheuse à l’état naturel. Ils se composent de trois composantes principales : la contrainte verticale (Sv), la contrainte horizontale maximale (SH), et la contrainte horizontale minimale (Sh). La contrainte verticale est liée au poids des morts-terrains et peut être estimée à partir du journal de masse volumique ou de la profondeur. Les contraintes horizontales sont plus difficiles à mesurer et dépendent du contexte tectonique, de l’histoire géologique et de la pression interstitielle. Cependant, certaines méthodes et modèles empiriques peuvent être utilisés pour les estimer à partir de la contrainte verticale, de la pression interstitielle et des propriétés de la roche.

La résistance de la roche est la résistance de la roche à la déformation ou à la rupture sous des contraintes appliquées. Il peut être mesuré en termes de résistance à la traction, de résistance à la compression ou de résistance au cisaillement. Pour les besoins de l’ingénierie de forage, le paramètre le plus pertinent est la résistance à la compression non confinée (SCU

La pression interstitielle est la pression des fluides à l’intérieur des pores de la roche. Elle peut être influencée par divers facteurs, tels que le compactage, la génération d’hydrocarbures, la compression tectonique ou la migration des fluides. La pression interstitielle peut être mesurée directement à partir d’essais de formation, tels que les essais de tige de forage (DST) ou testeurs de formation filaire (WFT

La formule de la MAMW est basée sur l’hypothèse que la paroi du puits de forage s’effondrera lorsque la contrainte tangentielle dépassera la résistance de la roche. La contrainte tangentielle est la contrainte qui agit sur la circonférence du puits de forage et dépend du poids de la boue, des contraintes in situ, de la pression interstitielle et de l’orientation du puits de forage. La formule pour MAMW est la suivante : MAMW = (SCU + Pp - Sv) / (1 - 3K + 4Kcos^2(thêta)) où UCS est la résistance à la compression non confinée, Pp est la pression interstitielle, Sv est la contrainte verticale, K est le rapport des contraintes horizontales (Sh/SH), et thêta est l’angle entre l’axe du puits de forage et la contrainte horizontale maximale. La formule peut être appliquée à n’importe quelle profondeur et dans n’importe quelle direction le long du puits de forage pour obtenir la MMW pour ce point.

La formule de la MAMW est une approche simplifiée et conservatrice qui ne tient pas compte de certains facteurs susceptibles d’affecter la stabilité du puits de forage, tels que les effets thermiques, l’anisotropie, l’hétérogénéité, les fractures induites par le forage ou la qualité du trou de forage. De plus, la formule repose sur la précision et la disponibilité des données d’entrée, telles que les contraintes in situ, la résistance de la roche, la pression interstitielle et l’orientation du puits de forage. Par conséquent, la formule doit être utilisée avec prudence et validée par des observations sur le terrain, telles que des diagraphies d’étriers, des images de trous de forage ou des défaillances de puits de forage.

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