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Les diagraphies différées
Principes des outils et interprétation
18 – 20 Mai 2013
Groupe Ingénieurs Sonatrach Production
Animateur: Dr Mohamed Said BEGHOUL
INSTITUT ALGERIEN DU PETROLE, CORPORATE UNIVERSITY
Ecole de Boumerdes
UFR Forage & Production
IAP- Hassi Messaoud
1
Mon Nom:
Mon prénom:
Ingénieur d’Etat en Géophysique (option Diagraphies)
Mon cursus universitaire:
Expérience professionnelle:
30 années dans la branche Exploration/Développement (Sonatrach)
Docteur d’Etat en Géologie/Géophysique : Université de Strasbourg (France), 1991.
Directeur Régional Sonatrach Exploration
Président Directeur Général de HESP (ENSP/Halliburton)
Conseiller Directeur Général Société pétrolière Etrangère
Consultant Exploration/Développement ( Site web: www.begoil-consult.com)
BEGHOUL
Mohamed-Said
Qui est votre animateur?
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
2
 1ère partie :Principes des outils de diagraphie utilisés
actuellement dans l’exploration- production pétrolière .
 2ème Partie: notions d’interprétation pétrophysique et
géologique des diagraphies.
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Contenu du cours
3
I. Introduction
I-1. Objectif du séminaire
I-2. Définition et origine du terme ‘’diagraphie’’
I-3. Historique de la diagraphie
I-4. Mise en œuvre – acquisition
I-5. Présentation d’une diagraphie
I- 6. Control de qualité
I-7. Les différentes catégories de diagraphies
II. Rôle des diagraphies dans l’exploration-production des hydrocarbures
III. Principe physique des diagraphies
III-1. Diagraphies open hole
III-2. Diagraphies cased hole
IV. Les différentes diagraphies selon les compagnies de service
V. Les nouvelles techniques diagraphiques en forage horizontal (LWD, MWD)
VI. Le coût des diagraphies
VII. Le marché logging en Algérie
Notions d’interprétation pétrophysique et géologique des diagraphies
Sommaire
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
4
I. INTRODUCTION
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
5
• Comprendre le principe physique des principales diagraphies
• Lire les courbes des principales diagraphies
• Faire des découpages lithologiques
• Reconnaître les fluides en place et leurs contacts
• Déterminer les paramètres physiques des formations
• Déterminer les paramètres pétrophysiques des formations tels que:
 Porosité (Neutron, Densité, Sonique, X-plot)
 Volume d’argile (Vsh ou Vcl)
 Salinité de l’eau de formation (Rw)
 Saturation en eau ( Sw)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
A l’issue de ce cours, les stagiaires seront en mesure de:
6
I-1. Objectif du cours
Introduction
Introduction
I-2. Définition et origine du terme
‘’Diagraphie’’
 Diagraphe (diagrah): instrument qui permet de
projeter l’image d’un objet sur un écran et de reproduire
celle-ci en suivant les contours.
 Diagraphie: du grec dia (à travers) et graphein (dessiner)
 Equivalent américain log (bûche, rouleau)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
7
Introduction
C’est l’enregistrement en continu, le long du puits,
des paramètres physiques du sous-sol ( résistivité,
radioactivité, vitesse acoustique, densité, …) et leur
interprétation en termes de caractéristiques
géologiques ( porosité, saturation en eau, argilosité,
épaisseur, pendage, fracturation, … )
géophysique de sondage
La Diagraphie (well logging)
La diagraphie est l’ECG du sous-sol
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
8
Introduction
 Première utilisation des diagraphies dans le monde: le 5 Septembre 1927,
en Alsace (France) par les frères Conrad et Marcel Schlumberger.
 Seule la résistivité des couches traversées par le forage est mesurée en
discontinu (une mesure tous les mètres).
 Autre nom utilisé: « carottage électrique » dans l’idée de remplacer le
carottage mécanique très coûteux et non réussi dans les formations non
consolidées ou fracturées (faible récupération de la carotte).
 Aujourd'hui, de nombreux paramètres sont mesurés en
continu et concernent pratiquement tous les domaines de la
physique (résistivité, radioactivité, densité, vitesse acoustique,
etc.).
I-3. Historique (1)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
9
Historique (2)
Introduction
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
10
Historique (3)
Introduction
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
11
Historique (4)
Introduction
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
12
Today ’s truck
Introduction
Historique (5)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
13
Mise en œuvre-acquisition
Introduction
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
14
Mise en œuvre-acquisition (1)
Introduction
Préparation des outils (à la base) avant l’acquisition
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
15
Mise en œuvre
Enregistrement des paramètres physiques (de bas en haut)
• Résistivité,
• Radioactivité,
• Densité,
• Vitesse sonique,
• Imagerie (RMN, Micro scanner)
• Etc…
Log
Mise en œuvre-acquisition (2)
Introduction
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
16
Introduction
Position d’un outil dans le trou de forage
Outil libre
(ni centré ni
excentré)
Outil doté d’un centreur
(Ex. Laterolog, Sonique).
Mise en œuvre-acquisition (3)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
17
Introduction
Certains outils sont excentrés,
poussés contre la paroi du
puits:
- soit par un excentreur
- soit par le Diamètreur
Mise en œuvre-acquisition (4)
Position d’un outil dans le trou de forage
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
18
Mise en œuvre-acquisition (5)
Le camion…. logging.
Analyse quick-look sur site
Introduction
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
19
Mise en œuvre-acquisition (6)
Introduction
Intérieur de la cabine du camion logging
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
20
Mise en œuvre-acquisition (7)
Introduction
Intérieur de la cabine du camion logging
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
21
Chantier
Bureau
• Initialement enregistrées après le forage
• Enregistrements en même temps que le forage (LWD, MWD)
• Exploitation des diagraphies après la fin des enregistrements
• Utilisation des enregistrements en temps réel (RTO- Real Time
Opérations).
(Ex. Enregistrer dans un puits au golfe du Mexique et voir les courbes
d’enregistrement à Alger, à l’instant même).
Introduction
Mise en œuvre-acquisition (8)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
22
Présentation d’une diagraphie (1)
Introduction
 En-tête ( header)
Logo Nom compagnie
Nom compagnie de service
Puits: ALG-1
ISF – Sonic –Neutron /Densité
Scale: 1:200
Client: Sonatrach
Bloc: XXX Bassin:
Pays: Algérie
Coordonnées UTM : X = Y =
Elévation: Zs = Zt =
Date
Date logging
Date
Première lecture
Date
Dernière lecture
Date
Prof. Sondeur
Date
Prof. Logging
Date
Type boue
Date
Densité boue
Date
Rm @ BHT
Date
Rmf @ BHT
BHT °C
Opérateur
25/01/2022
Superviseur
3547.5 m
2500 m
3551 m
3550 m
Bentonitique
1.2 g/cc
0.8 Ω.m
0.03 Ω.m
96 °C
Mr…
Mr…
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
23
Introduction
Présentation d’une diagraphie (2)
 Echelle verticale
1/500: pour les corrélations géologiques
1/200: pour les interprétations pétrophysiques
 Support des données
Print (log papier)
Bande magnétiques
(Exabyte 8mm)
CD -rom
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
24
Introduction
Contrôle de qualité
 Sections de contrôle ou repeat sections: avant de procéder à l’enregistrement du
log principal, deux sections de contrôle sont enregistrées sur le même intervalle ( ± 50 m)
l’une avant et l’autre après l’enregistrement principal. Les deux sections doivent lire la
même chose que l’enregistrement principal.
Le contrôle de la qualité des enregistrements diagraphiques est une étape
primordiale avant leur exploitation. Il permet de s’assurer de la fiabilité des
outils ainsi que de la disponibilité des informations relatives à l’opération.
Les principaux points de contrôle:
 Le header (en-tête) du log: Il doit comporter toutes les informations relatives à
l’enregistrement du log.
 Calibrations des outils: la mesure de l’outils dans un étalon donné doit lire la valeur
théorique de cet étalon (Ex. l’outil sonique doit lire 57µs/ft dans le casing en acier)
 Vitesse d’enregistrement: Chaque outil a une vitesse d’enregistrement appropriée
permettant une forme continue de la courbe en fonction de la profondeur.
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
25
Différents types et catégories de diagraphies
 Diagraphies de résistivité
 Diagraphies acoustiques
 Diagraphies nucléaires
 Selon le principe physique de base
 Selon l’état du puits
 Diagraphies en trou ouvert
 Diagraphies en puits tubé
Introduction
 Diagraphies d’exploration
 Diagraphies de production
Selon le statut du puits
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
26
II- Rôle des
diagraphies dans
l’exploration -
production des
hydrocarbures
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
27
Géophysique
en
Forage
Diagraphies
Production
Géologie
Réservoir
Exploration
Développement
Exploitation
. Réservoir
Installations de Surface
Rôle des diagraphies
Diagraphies
Place des diagraphies dans la branche E&P
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
28
Rôle des diagraphies
Il est difficile d’imaginer l’exploration du sous-sol par le
forage d’un puits sans faire appel aux diagraphies du fait
de leur précieux apport sur tous les plans:
 Plan technique
Données quasi continues en profondeur, objectives (basées
sur des principes physiques), quantifiables et rapidement
exploitables .
 Plan économique
Les diagraphies sont moins coûteuses comparativement à
d’autres méthodes (carottage mécanique, etc.)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
29
Rôle des diagraphies
 Réservoir et géologique
Caractérisation des réservoirs
 Evaluation des caractéristiques pétrophysiques
 Lithologie des formations traversées par le forage
 Epaisseurs des formations
 Nature des fluides et leur contacts
 Etude de la performance des réservoirs (production)
 Evaluation des réserves en place, …
Caractérisation géologique des bassins
 Corrélations entre différents forages
 Extension latérale des formations
 Analyses tectonique et stratigraphique régionales
 Sédimentologie: orienter le positionnement des forages
 Approche géochimique (Diagraphie NGS), …
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
30
Exemple de résultat d’interprétation pétrophysique des
diagraphies
Rôle des diagraphies
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
31
Rôle des diagraphies
 Autres applications
 Etat et sécurité du puits
 Mesure des pressions et des températures dans le puits
 Détection des zones de surpression (éruption de puits)
 Analyse de la qualité de la cimentation des tubages
 Contrôle de la corrosion des tubages,…
 Recherche minière: détection des accumulations de sel, uranium,
charbon,…
 Hydrogéologie
 Géothermie
 Stockage de gaz dans le sous-sol,…
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
32
Risques et responsabilités
Mauvaise interprétation
Induire en erreur l’entreprise dans les
prises de décisions sur le puits
(jusqu’à perte de millions de dollars)
Mauvaise qualité
Rôle des diagraphies
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
33
III. PRINCIPES
PHYSIQUES DES
DIAGRAPHIES
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
34
DIAGRAPHIES
«OPEN HOLE»
Schéma d’un trou ouvert (« open hole »)
Resistivités
Acoustiques
Imagerie
Nucléaires
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
35
Principes physiques Open hole
III-1-1- Schéma d’un puits ‘’open hole’’ et «cased hole»
Tubage
Sabot
Ciment
Diamètre d’invasion
Cased hole
Open hole
Zone lavée
Zone de transition
Zone vierge
Mud-cake
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
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Schématisation des zones aux abords du puits
Zone vierge (Rt)
Zone de transition (Ri)
Zone lavée (Rxo)
Mud-cake (Rmc)
Boue (Rm)
Rmc -
Rm -
Rxo -
Rt
Distance du puits
Principes physiques Open hole
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
37
DIAGRAPHIE DE
POLARISATION SPONTANEE
(PS)
Principes physiques Open hole
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
38
Diagraphie de potentiel spontané (PS): Définition
C’est la différence de potentiel électrique de la terre mesuré entre 2 électrodes:
l’une (M) située dans la colonne de boue d’un forage et l’autre (N, de référence) sur
la surface.
N
M
Boue
N
M
Boue
Sonde
L’outil PS n’existe pas: l’électrode de
mesure (M) fait partie du corps d’un
outil quelconque de diagraphie
Principes physiques Open hole SP
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
39
Ce potentiel (exprimé en millivolts-mV-) est causé par le déséquilibre ionique
entre l’eau de formation et la boue de forage quand les salinités sont différentes.
C’est le résultat de deux processus de mouvement des ions entre le filtrat de
boue et l’eau de formation:
 Potentiel de jonction liquide (Ej): contact direct ‘’boue-formation perméable’’
 Potentiel de membrane (Em) ou shale potential: la boue et la formation
sont séparées par une couche d’argile jouant le rôle de membrane.
Rw
Rmf
Boue
(Rm)
Argile (membrane) séparant la boue et la formation perméable
Em
Contact direct ‘’boue-formation perméable’’
Ej
Principes physiques Open hole SP
Diagraphie de PS: origine du potentiel mesuré
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
40
Diagraphie de potentiel spontané (PS): potentiel de jonction liquide
Boue (Rm)
Rw
Rmf
Ej
Zone
envahie
Zone
vierge
+
+
+
+ +
+
-
-
-
- -
Entre le filtrat de boue et l’eau de formation: la mobilité des anions (Cl-) est plus
grande que celle des cations (Na+): concentration d’un flux de charges
négatives dans la solution la moins salée (Filtrat de la zone lavée).
Ej = - K2*log (Rmf/Rw)
K= 11.6 mV pour une solution NaCl à 25°C
Principes physiques Open hole SP
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
41
Diagraphie de potentiel spontané (PS): potentiel de membrane
 La membrane se situe entre 2 milieux à salinités différentes ( Formation et filtrat):
l’argile, imperméable aux anions Cl- , ne laisse passer que les cations Na+ : naissance
d’une pile dont le pôle positif correspond au milieu le moins salé ( boue dans l’exemple).
 Mouvement cationique du milieu salé vers le milieu moins salé ( formation Boue) à
travers la couche d’argile comme membrane.
Em = -K1*log (Rmf/Rw)
K= 59mV pour une solution NaCl à 25°C
Boue (Rm)
+
+
+
+
+
+
Em
+
- -
-
-
Rw < Rmf
Rmf
Argile
(membrane)
-
Principes physiques Open hole SP
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
42
Potentiel électrochimique (Ec)
C’est la somme des potentiels de jonction liquide
ou de diffusion (EJ) et de membrane (Em):
Ec = Em + Ej
 Potentiel électrocinétique (Ek)
Apparaît quand le filtrat de boue pénètre dans la formation perméable sous la
pression de la colonne de boue. En face des zones (imperméables) le potentiel
électrocinétique étant faible, le potentiel mesuré est seulement lié au
potentiel électrochimique.
Les deux composants du potentiel SP selon le mouvement ionique
+
Em
+ Ej
Rw
Rmf
Boue
(Rm)
Principes physiques Open hole SP
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
43
Distribution des lignes de courants de la PS dans le puits
( cas: Rmf > Rw)
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Grès
Argile
Argile
PS
Rw
Rmf
Principes physiques Open hole SP
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
44
Echelle et lignes de base de la PS
 L’échelle de la courbe de PS n’a pas d’origine
 La valeur de la déflexion est mesurée à partir de la ligne de base des argiles
- +
10 mV
Ligne de base argile
Ligne de base grès
Déflexion PS = - 60 mV
Argile
Argile
Grès
Principes physiques Open hole SP
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
45
Influence de la salinité sur la PS
Argile
Grès
+
Rw <Rmf
Rw << Rmf
Rw =Rmf
Rw > Rmf Eau de formation douce
Eau de formation et filtrat
ont la même salinité
Eau de formation beaucoup
plus salée que le filtrat
Eau de formation plus
salée que le filtrat
Ligne de base des argiles
Principes physiques Open hole SP
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
46
Influence de l’argilosité sur la PS
Vsh=0
Vsh=25%
Vsh=50%
Argile dispersée
Argile laminée
Principes physiques Open hole SP
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
47
Influence de l’épaisseur: la PS statique (PSS ou SSP)
La PSS est la valeur de la déflexion théorique d’un banc perméable
- mV +
10
La PSS peut être lue directement si le banc est propre (argilosité nulle), plus
épais que les argiles encaissantes, poreux et perméable (cas 1)
Si ces conditions ne sont pas réunies l’obtention de la PSS nécessite des
corrections en utilisant des abaques appropriés (Cas 2 et 3)
(2)
(1) (3)
Principes physiques Open hole SP
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
48
- mV +
10
- mV +
20
Effets de parasites sur la PS
PS non bruitée
Exemple de PS
bruitée (magnétisme
sur le câble, soudure
en surface,)
Principes physiques Open hole SP
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
49
Applications de la PS
 Limite et épaisseur des couches
 Distinguer les couches perméables des couches imperméables
 Détermination de la salinité de l’eau de formation (Rw)
 Estimation de l’argilosité (Vsh)
La PS n’est pas utilisée en boue à l’huile mais seulement en boue conductrices
Conditions d’utilisation
Limite de la PS: mauvais indicateur de la
lithologie comparativement au G.Ray
Grès
compact
Calcaire
imperméable
Argile
Argile
SP
GR
Principes physiques Open hole SP
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
50
DIAGRAPHIES DE RESISTIVITE
 Rappels classiques
 Laterolog (deep, shallow)
 Induction
 Microresistivités
Principes physiques Open hole
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
51
Principes physiques Open hole Résistivité
Définition de la résistivité
La résistivité d’un milieu est la propriété physique qui détermine la capacité de
ce milieu à laisser passer le courant électrique.
C’est la résistance ohmique d’un cylindre de longueur (L) et de section (S)
R- résistance électrique, ohm (Ω)
L-longueur du cylindre
S-section du cylindre
ρ- résistivité , ohm.m (Ω.m)
L
S
La conductibilité d’une roche est essentiellement électrolytique, c’est-à-dire grâce à
l’eau qu’elle contienne et sa résistivité est de ce fait inversement proportionnelle à
sa richesse en eau, donc à sa porosité.
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
52
Grande profondeur: Deep Induction (DIL-6FF40), Laterolog deep (LLd). Elles mesurent
la zone vierge (Rt)
Profondeur moyenne: Induction medium (ILm), Laterolog shallow (LLs), la Spherical
Focused Log (SFL), la Sonde petite Normale (SN) . Elles mesurent la zone de
transition (Rzt).
Faible profondeur: Microlog (ML), Microlaterolog (MLL), Microspherical Focused Log
(MSFL): mesurent le mud-cake (Rmc) et la zone lavée (Rxo).
Classiquement, il existe 3 types de diagraphies de résistivité selon
la profondeur d’investigation:
Zone lavée
Zone de transition
Zone vierge
Mud-cake
Diamètre d’invasion
Rmc
Rt
Rxo
Rzt
Principes physiques Open hole Résistivité
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
53
Principes physiques Open hole
Principe de base de mesure
Sonde
monoélectrode
Source
T
E
i
V
Lignes de courant
Lignes équipotentielles
Source
T
E
M
V
N
i
Mesure de la ddp (E,M) en terme de
résistivité du milieu.
Source
T
E
V
i
B
A
Mesure de la ddp (E,B) et (E,A) et la
surface. La mesure est plus précise.
Le principe de base commun à toutes les diagraphies de résistivité consiste à
envoyer un courant électrique (i) dans le sol et mesurer la différence de potentiel
entre l’électrode de surface (référence) et celle(s) descendue(s) dans le trou de
forage.
Résistivité
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
54
Depuis le développement des diagraphies, vers les années en 1920 par
les frères Schlumberger, une grande variété d’outils de résistivité a été
introduite mais les techniques de mesure de plus en plus sophistiquées
n’ont pas cessé de progresser jusqu’à nos jours.
Principes physiques Open hole résistivité
Evolution des outils de résistivité
 Les anciennes générations d’outils: courant non focalisé
Sonde Normales
Sondes latérales
 Les générations intermédiaires: courant focalisé
 Les dernières générations
Les Laterologs
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
55
Principes physiques Open hole
 Sonde Normale: simple dispositif envoyant un courant constant (I) en A et
mesurant le potentiel (V) en sur une seule électrode M, lequel est fonction de la
résistivité (R) du milieu. La résistivité mesurée est influencée par l’espacement (L ) de
l’outil.
M
I
A
N
Espacement = L
O
B
O - point de mesure = milieu de AM
V
R
Petite Normale : L= 16’’(40cm): mesure Rxo (zone lavée)
Grande Normale: L= 64’’ (1.6m): mesure entre Rxo et Rt
Rayon d’investigation ≈ 2L
Résolution verticale ≈ 2L
 Les anciennes générations d’outils
Résistivité
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
56
Principes physiques Open hole
Epaisseur < AM
M
A
Epaisseur
M
A
Epaisseur >> AM
Epaisseur
Courbe théorique
Courbe mesurée
 Sonde Normale
Effet ‘’Espacement –Epaisseur’’ sur la résistivité mesurée
Courbe centrée sur la couche mais Rt mesurée < Rvraie
Résistivité
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57
Principes physiques Open hole
 Sondes latérales: 2 électrodes de mesures M et N très proches
dans le trou de forage. On mesure la DDP (∆V) entre M et N qui est fonction
de la résistivité du milieu.
M
I
A
N
Espacement = L
O
B
O - point de mesure = milieu de MN
∆V
R
Espacement L = 18’8’’ (5 à 6m)
Rayon d’investigation ≈ L
Résolution verticale ≈ L
Pour toutes les sondes, plus
l’espacement (L) est élevé et plus la
profondeur d’investigation est
importante
Résistivité
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
58
Principes physiques Open hole
 Sondes latérales
• La courbe est dissymétrique par rapport à la couche mais la base de la
couche est bien définie.
• La valeur de la résistivité de la couche est lue selon le rapport entre
l’épaisseur (E) de la couche et l’espacement (L) de la sonde: Plusieurs règles
empiriques de lectures sont possibles.
A
O
AO
AO
Epaisseur = E
E/2 + AO
Plateau
Rt = Rapp.
Pic de réflexion
O
A
E
AO = L
Courbe théorique
Courbe mesurée
Résistivité
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
59
Principes physiques Open hole
Les outils de l’ancienne génération sont affectés par les conditions du trou et
l’épaisseur car le courant envoyé n’est pas focalisé: la résistivité enregistrée ne
correspond pas réellement à celle de la couche. C’est une moyenne des
résistivité Rm, R0, R1 et R2 , d’où le développement des outils à courant focalisé.
R2
R0
R1
Rm
R2
R0
R1
Courbe théorique
Courbe mesurée
Résistivité
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
61
R2
R0
R1
Rm
Courant non focalisé: lignes de
courant dans toutes les directions
Principes physiques Open hole
Courant focalisé et non focalisé
Courant focalisé: lignes de courant
perpendiculaires à l’axe du puits.
R2
R0
R1
Rm
Courbe théorique
Courbe mesurée
Résistivité
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
62
DIAGRAPHIE
LATEROLOG
Principes physiques Open hole
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
63
Principes physiques Open hole Laterolog
Les outils à courant focalisé
 Laterolog 7 (LL7): épaisseur de la nappe de courant = 1 m
 Laterolog 3(LL3): épaisseur de la nappe de courant = 30cm mais
moins profond que le LL7
 Dual Laterolog (DLL): plus profond que le LL7 et mesure 2 courbes
 Laterolog deep (LLd)
 Laterolog shallow (LLs)
Nappe de
courant
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
64
Principe de focalisation du courant: sonde à 3 électrodes
Principes physiques Open hole Laterolog
Source
V
Equilibrage
Electrode de garde
Electrode de garde
Electrode centrale
(injection du courant)
 Les électrodes de garde sont portées au
même potentiel que l’électrode centrale, ce
qui pousse le courant injecté à être
perpendiculaire à l’axe de l’électrode
centrale (focalisation).
 La focalisation permet de détecter les
bancs de quelques centimètres
d’épaisseur et mesurer leur vraie
résistivité.
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
65
Principes physiques Open hole Laterolog
Exemple de log DLL
Deep Laterolog
Shallow Laterolog
Micro SFL
DUAL LATEROLOG-MSFL
0.2 200
SP
+
HC
Eau
Zone à Hydrocarbures
Rdeep > Rshallow > RMSFL
Zone à eau
Rdeep < Rshallow < RMSFL
Cas Rw < Rmf
Zone vierge (Rt)
Zone de transition (Ri)
Zone lavée (Rxo) (MSFL)
Mud-cake (Rmc)
Boue
(Rm)
Rmc -
Rm -
Rxo -
Rt
Distance du puits
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
66
Principes physiques Open hole Laterolog
Conditions favorables d’utilisation du Laterolog
Les Laterologs nécessitent une boue
conductrice (salée) afin d’assurer la liaison
électrique entre la boue et la formation et
sont utilisés dans les formations à grandes
résistivités.
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
67
Principes physiques Open hole Nouveau Laterolog
High Resolution Laterolog Array Tool- HRLA
 5 nappes de courant focalisés à pénétration différentes
 5 résistivités ( de la zone lavée à la zone vierge)
 Vraie valeur de la résistivité de la zone vierge (Rt)
 Détermination du diamètre d’invasion
 Non affecté par les bancs encaissants
 Définition des niveaux à faible épaisseur
EC
EG
EG
EG
EG
EG
EG
Rm Rxo Rt
Mode 0 Mode 3
Mode 2
Mode 1 Mode 5
Mode 4
Puits Zone lavée Zone de transition Zone vierge
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
68
Principes physiques Open hole
Comparaison logs HRLA - DLL
Effet Groningen sur LLD: les grandes résistivités
forcent le courant à retourner en surface générant
ainsi une résistivité artificielle plus élevée faussant
le calcul des Sw.
LLD classique: le courant doit retourner en
surface, ce qui nécessite des câbles en plus et
cause des voltages parasites dans le puits.
Laterolog HRLA: le courant est retourné vers
l’outil de fond, ce qui évite l’usage de câbles et le
voltage parasite.
Les résistivités HRLA sont plus précises et
détectent mieux les bancs minces
Nouveau Laterolog
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
69
Spécification de l’outil HRLA
Résolution verticale: 5cm
Profondeur d’investigation: 125cm
Vitesse d’enregistrement: 20 m/mn
Diamètre de l’outil: 9cm
Longueur de l’outil: 8m
Maximum température: 150°C
Maximum pression: 15 000 psi
Principes physiques Open hole Nouveau Laterolog
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
70
DIAGRAPHIE
D’INDUCTION
Principes physiques Open hole
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
71
Principes physiques Open hole Induction
 Envoi d’un courant alternatif dans la
bobine émettrice et création d’un champ
magnétique (W).
 Apparition d’un courant alternatif induit
(I) dans la formation, proportionnel à sa
conductivité.
 Ce courant crée à son tour dans la
bobine réceptrice une tension (V)
proportionnelle à la conductivité de la
formation.
 Cette conductivité est transformée en
résistivité (R) puis mesurée par l’outil
induction ( Rt =K*V/I)
Bobine de
d’émission
Point de
mesure
Bobine de
réception
Formation
Ampli.
Oscillateur
Champ
magnétique
(W)
Courant
électrique
induit (I)
L’induction est un outil électromagnétique: principe
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
72
Principes physiques Open hole Induction
Evolution de l’outil induction
 La technique IES (Induction Electrical Survey) a été introduite
pour la première fois, en 1947, par Henry Doll , un ingénieur de
Schlumberger et a commencé à être commercialisé en 1956.
L’outil consistait en une seule bobine d’émission et une bobine de
réception. L’outil était très affecté par les conditions de trou.
 Durant les 50 dernières années, beaucoup de progrès ont été
développés dans la conception de l’outil et notamment en
matière de multiplication du nombre de bobines d’émission et de
réception afin d’augmenter la résolution verticale et la
profondeur d’investigation.
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
73
C’est l’outil le plus utilisé depuis les années 60
jusqu’aux années 80.
6 bobines (3 paires ‘’Emetteur-Récepteur’’
espacés de 40’’),
Double focalisation FF (radiale et verticale).
3 paires d’émetteur-récepteur, placés en série
pour produire un seul signal.
3 à 4 profondeurs d’investigation (ILd, ILm, ILs
et MSFL).
Principes physiques Open hole Induction
1. L’induction 6FF40
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
74
Principes physiques Open hole Induction
2. Dual Induction (DIL) (années 1970-1980): ILd, ILm, LL8, SFL: peut être
combiné avec SP, GR, Sonic et Densité –Neutron.
Les outils induction classiques ne mesurent que la conductivité perpendiculaire
à l’axe de l’outil, c’est-à-dire la conductivité horizontale quand le puits est
vertical. Mais la conductivité verticale, ignorée, peut être très différente quand
le milieu est anisotrope.
Les outils classiques ont une faible profondeur d’investigation ( environ 40 cm),
une faible résolution verticale et nécessitent des corrections sur l’invasion et
sur l’effet des épontes.
Les nouveaux outils mesurent aussi bien la conductivité horizontale que
verticale, ce qui est très utile dans le cas de bancs minces et des formations à
grand pendage structural.
Les nouveaux outils sont dotés de softs de correction automatique sur les
conditions du trou et les épontes.
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
75
Exemple de combinaison DIL -GR -SONIC
Principes physiques Open hole Induction
Sonic ∆t
Résistivité
Les bancs minces ne sont pas bien détectés par le DIL
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
76
Principes physiques Open hole Induction
Exemple de combinaison DIL -GR –SONIC- DENSITE-NEUTRON
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
77
3. Phasor Induction -SFL: ILd, ILm, SFL
Principes physiques Open hole Induction
SP
Deep
Medium
SFL
Conductivité
Trois (03) profondeurs d’investigation
Résolution verticale 2ft
Correction automatique des effets épontes
Correction automatique sur l’effet du trou
Résistivité réelle de la formation
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78
4. Array Induction Imager Tool (AIT),
Principes physiques Open hole Induction
Les différents types de l’AIT
 Les plus récents des outils d’induction
 jusqu’à 6 mesures de résistivité à différentes
profondeurs d’investigation (50 à 300 cm selon le type de
l’outil)
Résistivité réelle de la formation vierge,
 Identification des zones à hydrocarbures mobiles,
 Image du profil d’invasion,
 Détection des bancs minces.
 Vitesse d’enregistrement: 18m/mn
 Pression et températures limites: 15000 psi; 125 à 150°C
 Type de boue: huile
 Longueur de l’outil: 6 à 10 m selon le type
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
79
Principes physiques Open hole Induction
HRAI- High Resolution Array Induction
 Six courbes de résistivité
 profil d’invasion
Rt
Rxo
Invasion
6 Rinvest.
6 courbes
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
80
 De par son principe électromagnétique à haute fréquence, la diagraphie
induction ne necessite pas de contact direct avec la boue ou la formation.
 Conditions favorables pour l’induction
 Boues à huile ou douce
 Formations de résistivité faible à modérée
 Conditions défavorables
 Boue salée,
 Formations à grande résistivité (> 100 ohm.m)
 Formations à trop faible résistivité (skin effet )
Conditions d’utilisation de l’induction
Principes physiques Open hole Induction
Le skin effect est surtout caractéristique pour la sonde 6FF40 quand la
résistivité de la formation est inférieure à 1 ohm.m (la résistivité enregistrée sera
plus élevée que la résistivité réelle de la formation).
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
81
Contrairement aux courants continus ou à basse fréquence, les courants à
haute fréquence ne se propagent pas à travers la totalité de la section du
conducteur.
 Le courant se cantonne dans les couches proches de la surface du
conducteur sur seulement une faible épaisseur (e) de ce dernier.
 La densité de courant décroît de façon exponentielle en allant de cette
épaisseur (e) vers le centre (O) du conducteur. Cette diminution de la section
conductrice se traduit par une augmentation de la résistance du conducteur .
Skin effect (effet de peau): définition
Principes physiques Open hole Induction
o
Vers le centre du conducteur
o
e
Densité
du
Courant
Conséquence: pour une formation à très faible résistivité, la résistivité enregistrée est
supérieure à celle réelle de la formation.
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
82
LES MICRO RESISTIVITES
Principes physiques Open hole
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
83
Principes physiques Open hole Microresistivités
 Les Microresistivités ont les mêmes principes physiques que le Laterolog et
l’Induction avec lesquelles ils sont généralement enregistrés.
 Les électrodes de mesure sont montées sur un patin fortement appuyé
contre la paroi du puits pour assurer le contact électrique directement avec la
formation.
Zone vierge
Zone de
Transition
Zone
lavée
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
84
MICROLOG (ML) MICROLATEROLOG (MLL) Microspherical Focused Log (MSFL)
Principes physiques Open hole Microresistivités
Types de patins des outils de Microresistivités
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
85
Diamètre d’invasion
Zone lavée
Zone de transition
Zone vierge
Mud-cake
Rxo
Les outils de Microresistivité ont une faible profondeur
d’investigation. Ils lisent dans la zone lavée (Rxo) mais ont une
grande résolution verticale (détection des bancs minces).
Principes physiques Open hole Microresistivités
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
86
 Mesure de la résistivité de la zone lavée (Rxo)
 Détection de bancs minces
 Indication de zones poreuses et perméables (séparation des courbes)
 Corriger les Résistivité LLd et ILd sur l’effet de l’invasion.
 Idée sur la mobilité des hydrocarbures (Saturation Sxo)
ML : Microlog: (le seul outil non focalisé)
MLL: Microlaterolog (1953)
Proximity log
MSFL: Micro Spherical Focused Log (principe du SFL)
MCFL: Microcylindrical Log: focalisation verticale et horizontale.
Les principaux outils de Microresistivités
Applications
Principes physiques Open hole Microresistivités
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87
Deep Laterolog
Shallow Laterolog
Micro SFL
DUAL LATEROLOG-MSFL
0.2 200
SP
+
HC
Eau
Exemple de réponses
La réponse du MSFL est pratiquement
constante comparativement aux
réponses Deep et Shallow car le MSFL
lit la zone lavée où le fluide principal
est le filtrat de boue.
La détection des bancs minces
est plus évidente sur le MSFL.
Principes physiques Open hole Microresistivités
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
88
Bouclier
Sédiments
glaciaires
Roches
sédimentaires
Eau,
aquifères
0.01 0.1 1 10 100 1000 10 000 100 000
Eruptives
Argiles Sables
Shales
Dolomite, calcaire
Eau salée Eau douce Permafrost
Résistivité (ohm.m)
100 000 10 000 1000 100 10 1 0.1 0.01
Conductivité (mS/m)
Sulfures
Graphite
Grès, conglomérats
mS/m- microsiemens /mètre
Principes physiques Open hole résistivité
Gammes de variation des résistivités des roches
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
89
DAGRAPHIES
ACOUSTIQUES
(Soniques)
Introduites en 1958
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
90
Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques
Quelques rappels théoriques: propriétés d’une onde sonique
AMPLITUDE
Période T
Longueur d’onde l
TEMPS
l
DISTANCE
Maxi
Mini
F = 1/T
l = V/F
Amplitude (A), Maxi, Mini
Période (T), secondes
Vitesse (V), m/s
Longueur d’onde ( l), m
Fréquence (F), Hertz
La longueur d'onde c'est la distance parcourue par
l'onde en une période.
A
T
Atténuation d’une onde
Basse fréquence
Haute fréquence
HF et BF
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
91
Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques
sin 𝑖
𝑉1
=
sin 𝛼
𝑉1
=
sin 𝛽
𝑉2
i

β
Rayon incident
Onde réfléchie
Onde réfractée
𝒔𝒊𝒏 𝜶
𝑽𝟏
=
𝟏
𝑽𝟐
𝑠𝑖 𝛽 = 90° , 𝑜𝑛 𝑎𝑢𝑟𝑎𝑖𝑡
V1 V2
Onde réfléchie et onde réfractée
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
92
Les différents types d’ondes
Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques
Onde P plane Onde P sphérique
 Le déplacement du sol se fait par dilatations et compressions successives. Ces
déplacements du sol sont parallèles à la direction de propagation de l'onde
 Ces ondes sont les plus rapides (6 Km/sec) et arrivent les premières au récepteur.
Ondes longitudinales (onde P- Primaire ou de compression)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
93
Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques
ondes transversales (onde S- secondaires ou de de cisaillement )
 Le mouvement du sol s'effectue perpendiculairement au sens de propagation de
l'onde.
 Ces ondes ne se propagent pas dans les liquides. Leur vitesse est de 4 Km/sec.
 Elles apparaissent en second sur les récepteurs.
Onde S plane Onde S sphérique
Les différents types d’ondes
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
94
Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques
Séparant des ondes P et S avec la propagation
Connaissant leur vitesse, la différence des temps d'arrivée des
ondes P et S permet de localiser l’épicentre du séisme.
Les différents types d’ondes
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
95
Introduction
A l’origine, les principes acoustiques étaient développés juste
pour aider l’interprétation des données sismiques mais il a été
constaté que ces mesures pourraient être d’un grand apport
dans :
 l’estimation de la porosité des roches.
 les corrélations entre sondages
 la définition de la lithologie, etc.
Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques
 La diagraphie sonique utilise généralement les ondes de compression
(mouvement longitudinal des particules). Ces ondes se propagent dans les
solides, les liquides et les gaz.
 Les ondes transversales ne se transmettent pas dans les liquides
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
96
ONDES LONGITUDINALES (de compression)
Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques
mouvement longitudinal des particules
Se propagent dans les solides, les liquides et les gaz.
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
97
ONDES TRANSVERSALES
Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques
Mouvement transversal des particules
Ne se transmettent pas dans les liquides
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
98
Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques
Principe de mesure: Emission d’une onde de compression (P) et
enregistrement du temps de transit ( ∆t) par des récepteurs (R1, R2)
situés à une distance donnée de l’émetteur (3 à 5 pieds).
R2
R1
E
P
E- Emetteur
R1, R2- Récepteurs
P- Onde de compression
(longitudinale)
Boue de forage
Formation
(ΔT)
 Le ΔT (µs/pied) est enregistré en échelle linéaire
 Le paramètre mesuré est la vitesse de
propagation des ondes P.
 La profondeur d’investigation du sonique n’est pas très
élevée, c’est un outil qui mesure dans la zone lavée.
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
99
Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Principe de
mesure de la
diagraphie
acoustique
100
 Profondeur d’investigation: environ une longueur d'onde (fonction de la
fréquence de la source et de la vitesse des ondes).
Ex: fréquences moyennes 10 à 30 kHz et vitesses de compression dans les
roches dures varient de 5 à 8 km/s: la profondeur de pénétration dans les
roches dures est d'environ 20 cm.
 Le temps de propagation (∆t) des ondes dépend du type de la roche:
matrice, propriétés mécaniques, porosité, nature du fluide, etc.
 Résolution verticale : en fonction de la distance entre les deux
récepteurs (environ 30 à 50 cm).
∆t = (1-φ).∆tma + φ.∆tf
Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
101
Effet du trou sur les mesures soniques
Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques
Dans les caves et en cas d’inclinaison de la sonde dans le puits, les valeurs
enregistrées ne représentent pas les vraies paramètres de la formation. Ce
problème est surtout reconnu aux anciens outils soniques. Des corrections
sur l’effet du trou sont nécessaires.
TR
R1
R2
Zone cavée
Outil incliné
ΔT
Valeurs erronées
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
102
Formation
R1
R2
R2
E
R1
E
∆t1
∆t2
 Réduit l’effet du trou (cavage) et de la
non centralisation de la sonde .
 Deux émetteurs et 2 paires de
récepteurs.
 Mesure le temps écoulé (∆t1 et ∆t2 )
entre la détection de la première arrivée
au niveau des deux paires de détecteurs
Outil BHC- Borehole Compensated Tool
 Le temps ∆t enregistré est une
moyenne des deux mesures
Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
103
Exemple de log Sonic combiné avec GR et Résistivité
Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
104
Parfois, la première arrivée peut devenir trop faible
quand elle arrive au deuxième récepteur (arrivée trop
tardive). Le temps de transit sera alors élevé: c’est le
phénomène de skipping. Le log montre des lectures
anormalement élevées.
Le skipping peut apparaître quand le signal est atténué
par des formations non consolidées, les zones
fracturées, la présence de gaz, etc.
Le Skipping (saut de cycle)
R2
R1
E
P
Formation (ΔT)
140 ΔT (µsec/ft)
40
Skipping
Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
105
Applications
 Détermination in situ des vitesses des ondes de compression et de cisaillement
utilisées dans l'interprétation des données sismiques de surface et de tomographie trou-
à-trou.
 La combinaison des vitesses de compression et de cisaillement avec les données de
diagraphie de la densité permet de calculer les paramètres élastiques de la formation
(coefficient de Poisson, module d'élasticité, module de compressibilité et module de
cisaillement) pour les besoins des études géotechniques et minières.
 Détermination de la porosité dans les roches poreuses à partir de la vitesse de l'onde
de compression.
 Détection des fractures ainsi et approche de la perméabilité des fractures (amplitude
de l'onde de Stoneley).
 Corrélations lithologiques entre différents sondages.
 Analyse de la qualité de la cimentation des tubages (CBL- amplitude des ondes de
compression)
Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
106
 Grès compactes 55.6
 Calcaires 47.5
 Dolomies 43.5
 Casing 57
)
/
( ft
s
tma 

Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques
Contrôle de qualité
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
107
Nouvelles générations d’outils Sonic
Nombre d’émetteurs/ recepteurs selon la compagnie de service
Crossed-Dipole Sonic Tool
SAT ( Sonic Array Tool): 2 Emetteurs et 5 à 14 Récepteurs
Ondes de cisaillement, de compression, anisotropie du milieu, orientation des
contraintes tectoniques maximales et minimales, mécanique des roches, fluides en
place, etc…
 Full Wave Sonic Tool (FWST)
 WAVESONIC
Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
108
DIAGRAPHIES
D’IMAGERIE
(Borehole Imaging)
Principes physiques Open hole
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
109
 Les diagraphies d’imagerie visent à fournir des informations géologiques
fines aux abords immédiats du trou de forage.
Le concept d’imagerie du puits datait déjà des années 50 mais c’est en 1968
que le premier outil, le Borehole Televiewer, a été développé par la Société
Mobil mais l’outil ne se limitait qu’à avoir une idée, parfois floue, sur la forme
de la paroi du puits.
 Les premiers outils d’imagerie moderne ont commencé a voir le jour dans
les années 80 et les améliorations répondant aux problèmes de conditions de
trou et aux besoins du géologue ont fait que le nombre et les type d’outils ne
cessent d’inonder le marché logging de nos jours.
 La compétitivité entre les différentes compagnies de services,
essentiellement Schlumberger (Slb) et Halliburton (HES), a beaucoup contribué
au développement d’outils d’imagerie très perfectionnés que nous connaissons
aujourd’hui.
DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging) introduction
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
110
Plusieurs informations peuvent être fournies par l’imagerie
selon le type d’outil:
 Pendage structural
 Bancs minces
 Structures sédimentaires
 Failles
 Fractures (naturelles ouvertes ou fermées, induites,)
 Direction privilégiée du forage horizontal
 Ovalisation du trou de forage (breakouts)
 Etat du tubage (corrosion, déboitement, …)
DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging) Application
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
111
Principaux outils
 Outils Schlumberger
FMS- Formation MicroScanner (µR)- année 1986 , (boue à base d’eau)
FMI- Fullbore Formation Micro Imager (µR) (boue à base d’eau), année 1991
ARI- Azimutal Resistivity Imager (µR) – année 1992
OBDT- Oil-Based Dipmeter Tool (µR)
OBMI- Oil-Based Micro Imager
UBI- Ultrasonic Borehole Imager (∆t) (tous types de boue)
(µR)
 Outils Halliburton
EMI- Electrical Micro Imager (année 1994)
CAST-V - Circonferential Acoustic Scanning Tool
DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
112
FMI- Fullbore Formation Micro Imager
Augmentation de la
couverture d’image à 80%
avec le temps par la
multiplication de patins ,
d’injecteurs de courant et
de capteurs.
52 capteurs 64 capteurs 192 capteurs
Patin d’image
40% 80%
Patins
DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
113
FMI- Fullbore Formation Micro Imager
Exemples de résultats
Faille
Pendage structural
Structures
sédimentaires
(Paleocourant)
0 180 360
Fracture plongeant
vers le sud
DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
114
OBMI: Oil-Based Micro Imager
 Envoi d’un courant alternatif (I)
dans la formation au dessus et au
dessous des 5 paires de capteurs.
 Mesure de la ddp (∆V) entre les
paires de capteurs qui donne une
résistivité Rxo = K*(∆V)/I.
Boutons
capteurs
8 cm
37
cm
Rxo
I
Injecteur de
courant I
Injecteur de
courant I
∆V
Vue de face
Vue de profil
Formation
DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
115
OBMI:Oil-Based Micro Imager
Surface érosive
Carotte OBMI
plans stratigraphiques
Fractures
Faille orientée N 30
Exemples de résultats
DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
116
Un transmetteur-récepteur en rotation envoie des ondes
ultrasoniques et reçoit les réflexions (amplitudes ∆t) de la
paroi du puits ou du casing.
 Insensibilité à la lithologie
 Image sonique orientée par rapport au nord.
 Ne détecte que les fractures ouvertes
 Couverture d’image :100%
DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging)
UBI- Ultrasonic Borehole Imager (OH et cased hole)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
117
UBI
FMI ARI UBI
Exemples de résultats
Fractures
0 120 240 360
Trou de serrure (keyhole wear)
vers le sud.
Bite size
Puits à section ovalisée SE –NW (breakouts)
0 120 240 360
DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
118
EMI- Electrical Micro Imager
 150 électrodes de mesures réparties
sur 6 patins indépendants (25 courbes
de Microresistivité par patin)
 Couverture 60%
 Pas d’échantillonnage: 0.1 pouces
(0.25cm)
DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
119
EMI Exemple de résultats
 Détails stratigraphiques
 Bancs minces
 Fractures
 Failles
 Pendage structural
E W
S N
N HDT
Pendage Sud
DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
120
CAST-V - Circonferential Acoustic Scanning Tool
Electronics
Instrument
Navigation
Instrument
Mud Cell/Motor
Assembly
Scanning Head
Ultrasonic
Transducer
Même principe que l’UBI
 Emission d’ondes acoustiques de haute
fréquence par un émetteur rotatif
 Mesure des amplitudes des réflexion et
temps de parcours de des ondes sur les parois
du puits
 Résolution vertical: 0.3’’
 Diamètreur à haute résolution (360°)
 Correction automatique sur l’effet du trou.
DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
121
CAST-V
Open hole:
fractures, failles,
structures
sédimentaires,
Cased hole:
inspection du casing
(diamètre et
épaisseur), qualité
de la cimentation,
Utilisation: open hole et cased hole
DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
122
DIAGRAPHIES
NUCLEAIRES
 Gamma Ray
 Densité
 Neutron
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
123
Généralités (1)
 Les diagraphies nucléaires ont été introduites tardivement,
en 1940, par rapport aux diagraphies électriques ( 1927).
 Parmi les 3 rayonnements nucléaires alpha, Béta, Gamma,
seul le dernier, de type électromagnétique, est utilisé en
diagraphie à cause de son pouvoir de pénétration.
 Parmi les particules élémentaires seul le neutron est
utilisé en diagraphie du fait de sa charge électrique nulle et
de son grand pouvoir de pénétration dans les milieu
dépourvus d’hydrogène.
Principes physiques Open hole Nucléaires
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
124
Généralités (2)
 La diagraphie de rayonnement gamma naturel
(Gamma Ray) est la première à être introduite.
 Diagraphie de rayons gamma naturels (Gamma Ray-GR):
radioactivité naturelle
 Diagraphie de densité (Gamma -Gamma): radioactivité
provoquée
 Diagraphie de neutron (Neutron- Gamma): radioactivité
provoquée
Les principales diagraphies nucléaires
Principes physiques Open hole Nucléaires
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
125
Diagraphie Gamma Ray (GR)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
126
Diagraphie Gamma Ray (GR)
Le rayonnement gamma naturel provient de la désintégration des noyaux radioactifs
contenus dans les roches. Les principaux radioéléments sont:
 Potassium ( K40)
 Thorium (Th 232)
 Uranium (U 238)
Puits
Compteur Rγ
R γ naturels
Outil GR
Câble
On enregistre soit une seule courbe
globale incluant les 3 rayonnements K, Th,
U (Diagraphie GRtotal) , soit 3 courbes
distincts (K, Th, U) simultanément
(Diagraphie de spectrométrie de rayons
gamma NGS ou NGT)
Premier Gray dans le puits: en 1953
Principes physiques Open hole Nucléaires
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
127
Diagraphie Gamma Ray (GR)
Principes physiques Open hole Nucléaires
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
128
Résolution: 1 pied
Vitesse d’enregistrement : 6 m/mn
Investigation : 15 à 20 cm
Applications
 Remplace la PS dans les boues salées ou à huile
 Estimation du volume d’argile
 Définition de la lithologie
 Détecter les minéraux radioactifs
 Calage de référence des profondeurs
0 150
API
…………….
…………….
…………….
…………….
…………….
…………….
…………….
…………….
…………….
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
…………….
- - - - -
- - - - -
…………….
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
- - - - -
Diagraphie Gamma Ray (GR)
Principes physiques Open hole Nucléaires
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
129
Spectrométrie de Rayons Gamma (NGS)
Mesure 4 courbes de radioactivité:
 GR Potassium
 GR Thorium
 GR Uranium
 GR Total
Principes physiques Open hole Nucléaires
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
130
Spectrométrie de Rayons Gamma (NGS)
Principes physiques Open hole Nucléaires
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
131
Spectrométrie de Rayons Gamma (NGS)
Détermination de la minéralogie
Principes physiques Open hole Nucléaires
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
132
Spectrométrie de Rayons Gamma (NGS)
Détermination du type d’argile
Principes physiques Open hole Nucléaires
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
133
0 100 200 300 400 500
Anhydrite
GR, API
Charbon
Sel
Dolomie
Calcaire
Grès
Grès argileux
Argile
Argile marine
Potasse
Gammes de variation de la radioactivité naturelle des roches
Principes physiques Open hole Nucléaires
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
134
DIAGRAPHIE DE DENSITE
Gamma-Gamma
Densilog
Outil FDC- Formation Density Compensated
Principes physiques Open hole Nucléaires
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
135
Diagraphie Densité
Les types d’outils
Principes physiques Open hole Nucléaires
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
136
Diagraphie Densité
 On bombarde la formation avec une source de
rayons gamma (R γ) à énergie entre 0.1 et 1 Mev.
 Ces (R γ) entrent en collision avec les atomes et
perdent de leur énergie selon 3 effets:
- Effet photoélectrique
- Effet Compton (le plus fréquent)
- Effet de production de paires
Un compteur reçoit les rayons gamma diffusés
par la formation vers le puits.
 Le signale reçu est fonction du nombre
d’électrons par cm3 de volume de la formation c.-
à-d. à la densité de la formation
Patin
Source Rγ
Compteur
R γ
Principes physiques Open hole Nucléaires
Atome
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
137
Principes physiques Open hole Nucléaires
Diagraphie Densité: principe de diffusion des rayons gamma
Effet
photoélectrique
R γ
e-
Effet Compton
R γ
R γ diffusé e-
Effet de production de paire
R γ
e_
e+
Principe utilisé en
Diagraphie de Densité
Le rayon gamma perd de son
énergie, éjecte un électron et
continue sa trajectoire sous
forme de photon diffusé.
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
138
Diagraphie Densité: Investigation et effet du trou
Principes physiques Open hole Nucléaires
La profondeur d’investigation est faible:
l’outil lit dans la zone lavée avec un rayon
d’investigation d’environ 15 cm.
Les effets du trou sont très importants:
pour palier à ce problème l’outil de
densité est excentré et appuyé
fortement contre la paroi du puits.
Patin
Source Rγ
Compteur
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
139
La densité électronique que l’on mesure est proportionnelle à
la densité de la matrice, de la porosité, de la densité des
fluides dans les pores (eau, huile, gaz).
ρb = (1-φ). ρma + φ. ρf
Densité lue:
(g/cc)
Principes physiques Open hole Nucléaires
Diagraphie Densité
POROSITE NULLE
POROSITE NULLE
POROSITE NULLE
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
140
Diagraphie Densité: Application
 Porosité
 Lithologie
 Minéralogie
 Présence de gaz (chute de la densité)
Principes physiques Open hole Nucléaires
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
141
Diagraphie Densité: exemple de log
La diagraphie de densité est combinée avec le Neutron, Sonique, Résistivité, GRay
Principes physiques Open hole Nucléaires
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
142
1.0 2.0 3.0
Densité (gr/cm3)
Dolomie
Calcaire
Shale
Gravier
Marne
Limon
Sable
Argile
Lignite
Roche
Gammes de variation de la densité des roches
Principes physiques Open hole Nucléaires
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
143
Diagraphie de Neutron
Principes physiques Open hole Nucléaires
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
144
Diagraphie Neutron: principe de base
Source
de
Neutron
(N)
Emission de neutrons
(N) rapides
N ralenti
Atomes
Log N-N
Atomes
Emission de rayon γ- Gamma de capture
Log N-γ
Neutrons à Energie < 0.025 eV : capturés
γ
(Neutrons Thermiques)
(Neutrons
Epithermiques)
Principes physiques Open hole Nucléaires
(Energie = 4 Mev)
(Energie : 100 - 0.025 ev)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
145
Les outils « Neutron » mesurent :
- Soit les neutrons ralentis (Neutrons Epithermiques = Outil CNL)
- Soit les photons Gamma (γ ) de capture ( Neutrons thermiques = Outil SNP)
Les outils actuels mesurent les Neutrons Epithermiques ralentis du fait que
le ralentissement est généralement contrôlé par les atomes d’hydrogène,
c’est-à-dire par la teneur en eau (soit la porosité de la formation).
Le nombre de neutrons arrivant au détecteur:
- Augmente dans les faibles porosités ( faible index d’hydrogène).
- Diminue dans les grandes porosités (fort index d’hydrogène).
Diagraphie Neutron: Les mesures
N.B. Certains éléments, tels que le chlore, le fer et l’argile
perturbent fortement la mesure: l'information fournie par la
sonde est, à la fois, liée à la teneur en eau (porosité) et à la
composition minéralogique. Ainsi, la porosité lue est surestimée.
Principes physiques Open hole Nucléaires
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
146
Diagraphie Neutron: Les mesures
γ – Gamma ray
N
γ
Source
Neutrons
Détecteur
Outil Neutron
Puits
Espacement
Atome A
Atome B
N
Câble
L’hydrogène est un grand ralentisseur
de neutrons car son noyau (proton) a
une masse très voisine de celle du
neutron (proche de l’unité).
N
N ralenti
Principes physiques Open hole Nucléaires
φN = f(φ , φNf , matrice )
H2
N rapide
N ralenti
Atome
(Source)
(Détecteur)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
147
Diagraphie Neutron: application
 Porosité
 Argilosité
 Lithologie
 Présence de gaz (faible valeur de la porosité
neutron)
N.B. Le Neutron lit dans la zone lavée et
donne une réponse globale
Principes physiques Open hole Nucléaires
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
148
COMPENSATED NEUTRON
FORMATION DENSITY
ØN ( Limestone p.u)
45 30 15 0
ρb ( g/cm3)
1.85 2.85
COMPENSATED NEUTRON
FORMATION DENSITY
ØN ( Limestone p.u)
45 30 15 0
ρb ( g/cm3)
1.95 2.95
Echelle compatible en grès Echelle compatible en calcaire
Echelles de la diagraphie « Neutron-Densité »
 Quand les échelles sont compatibles les courbes
Densité-Neutron coïncident dans un réservoir à eau.
 Une séparation des courbes N-D est notée en face du
réservoir à gaz.
 L’incompatibilité de l’échelle fausse l’identification
des zones.
Gas
Huile
Eau
Principes physiques Open hole Nucléaires
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
149
Détection des fluides par la combinaison Neutron/Densité
Principes physiques Open hole Nucléaires
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
150
Détermination de la lithologie par la combinaison Neutron/Densité
Principes physiques Open hole Nucléaires
Point argile
100%
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
151
Principes physiques Open hole
Détermination de la lithologie par la combinaison Neutron/Sonique
Point argile
100%
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
152
G.Ray Neutron Densité Sonic ∆t Résistivité
Réponse des différentes diagraphies selon le fluide
(milieu à porosité constante)
Principes physiques Open hole
Skipping
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
153
DIAGRAPHIES
AUXILIAIRES
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
154
 Le diamètre du puits est mesuré avec pratiquement tous les
outils.
 Le diamètre est indispensable dans les interprétations des
diagraphies en termes de corrections sur les effets du trou.
 Le diamètreur fournit d’importantes informations:
 caves,
 mud-cake,
 argiles gonflantes,
 estimation du volume de ciment,
 forme de la section du puits, etc.
DIAGRAPHIES AUXILIAIRES
Principes physiques Open hole
1. Le Diamètreur (Caliper)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
155
Caliper à 2 bras
Caliper à 4 bras
Diamètreur (Caliper)
DIAGRAPHIES AUXILIAIRES
Principes physiques Open hole
2 courbes
1 courbe
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
156
Diamètreur (Caliper)
Configuration d’un
diamètreur
4.5m
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
DIAGRAPHIES AUXILIAIRES
Principes physiques Open hole
157
 L’ouverture et fermeture des bras du diamètreur sont
commandées par un moteur à partir de la surface.
 La sonde est descendue dans le puits avec les bras fermés.
 Au moment du lancement de la diagraphie, les bras à ressorts
réagissent en fonction des variations du diamètre du trou à
mesure que la sonde remonte vers le haut.
Diamètreur (Caliper) PRINCIPE DE MESURE
Bit size
GRay
Caliper Grès fins
Argiles
Grès perméables
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
DIAGRAPHIES AUXILIAIRES
Principes physiques Open hole
158
Différentes formes de déformation d’un trou de forage
Diamètreur (Caliper)
Bit size: 8 ½’’
6’’ 16’’
Trou ovalisé
Petit axe
Grand axe
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
DIAGRAPHIES AUXILIAIRES
Principes physiques Open hole
159
Le log température fournit un enregistrement
continu de la température en fonction de la
profondeur.
2. La thermométrie
 Détection de zones de pertes de boue (chute de T°)
 Venues d’eau ( augmentation de T°)
 Gradient géothermique de la région
 Fracturation hydraulique
 Localisation du top ciment (avant l’introduction du
Sonique-CBL)
Applications
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
DIAGRAPHIES AUXILIAIRES
Principes physiques Open hole
160
Thermométrie
-0.5 -5
Exemple de détection de zones de venues de gaz et d’eau et du top ciment
Ciment
0 50 mv
T°
Top ciment
CBL
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
DIAGRAPHIES AUXILIAIRES
Principes physiques Open hole
161
3. PENDAGEMETRIE (Dipmeter)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
DIAGRAPHIES AUXILIAIRES
Principes physiques Open hole
162
PENDAGEMETRIE (Dipmeter)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
DIAGRAPHIES AUXILIAIRES
Principes physiques Open hole
163
4. Testing: MDT- Modular Formation Dynamics Tester
Cable
Probe
Patin
Fluide
L’outil MDT est appuyé fortement contre la paroi du puits
pour aspirer le fluide de la formation dans des petites
chambres d’ échantillonnage de quelques cm3 de volume.
DIAGRAPHIES AUXILIAIRES
Principes physiques Open hole
164
DIAGRAPHIES
CASED HOLE
( Trou tubé)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
165
Principes physiques Cased hole
 Evaluer les formations à travers le tubage
(Diagraphies de production notamment)
 Contrôler la qualité de la cimentation du tubage
 Inspecter l’état de corrosion du tubage
 Perforer le tubage pour tester le réservoir
Les diagraphies « cased hole » sont celles enregistrées
à l’intérieur d’un tubage dans le but de:
N.B. Certaines diagraphies « open hole » peuvent également
être enregistrées en « cased hole » ( GRay, Neutron, Sonique, …)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
166
Principaux outils « cased hole »
 Evaluation des formations
 GRay: Volume d’argile
 Neutron: porosité
 Sonique: porosité ( formations plus rapides que le tubage)
 TDT, RMT: Saturation en eau
 Evaluation de la cimentation
 CBL-VDL/CET/CAST/RCBT: qualité de la cimentation du casing
 CAST/METG: corrosion du tubage
 Inspection du tubage
 Perforation et test
 TCP : Testing while perforing
 PLT: Production Logging Tool
 RDT, FMT: Pressure measurement and fluid sampling (Halliburton)
 MDT, RFT: Pressure measurement and fluid sampling (Schlumberger)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Principes physiques Cased hole
167
LE CBL-VDL
Cement Bond Log
Variable Density Log
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Principes physiques Cased hole
168
Le principe du CBL est celui d’un sonique en trou tubé:
Transmitter
Receiver 3ft CBL
Receiver 5ft VDL
Casing
Ciment
Formation
CBL LOG
100
0 mv
Bonne cimentation
( faibles valeurs du CBL)
Pas de ciment
Grandes valeurs du CBL
Bonne cimentation
( faibles valeurs du CBL)
Peu de ciment
Bonne cimentation
Free pipe
Une bonne cimentation du casing fait que l’onde sonique traverse
le casing, le ciment et atteint la formation.
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Principes physiques Cased hole
169
Principe du VDL (densité variable)
Stoneley
Dans les formations plus
rapides que le casing, l’onde
sonique traverse l’interface
ciment-formation et arrive au
récepteur bien avant les
réfractions du casing.
Grès compactes 55.6
Calcaires 47.5
Dolomies 43.5
Casing 57
∆t, µsec/ft
Ordre classique d’arrivée des ondes
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Principes physiques Cased hole
170
Principe du VDL (densité variable)
Réponse de la formation:
bonne cimentation
1ères arrivées du casing
Mauvaise cimentation
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Principes physiques Cased hole
171
Good Medium Bad
0 % 100 0 % 100 0 % 100
Free
pipe
=
65-70mv
Combinaison CBL- VDL
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Principes physiques Cased hole
172
• Casing 9’’ 5/8 : 4.5m
• Casing 7’’: 3m
• Casing 4’’ ½ : 2m
Quel est la hauteur minimale de l’intervalle devant
être bien cimenté (80%) pour assurer une
étanchéité du réservoir ?
Argile
Sel massif
Aquifère
Ciment
Sabot casing
0 mv 50
CBL
Calcaire
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Principes physiques Cased hole
173
0 100
50
53
65
9 5/8’’
7’’
4 ½’’
75
mV
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Valeurs de free pipe pour différents diamètres de casing
Principes physiques Cased hole
174
Très bonne cimentation
Casing Cement Formation
Faibles arrivées du casing et
fort signal de la formation
Analyse du VDL
Arrivées
casing
Signale
Formation
(Bonne adhérence Casing/Ciment/Formation)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Principes physiques Cased hole
175
Casing Cement Formation
Channel
Analyse du VDL : Détection de channel
Pas de signal casing, ni signale de formation
Cimentation moyenne qualité
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Principes physiques Cased hole
176
•Le CBL montrant une mauvaise cimentation , mais elle
peut être de bonne qualité.
Casing Ciment
Formation
• VDL - Signale du casing mais fort signale de la formation
Réponse: La taille du micro annulus est inférieure à la longueur
d’onde sonique.
Analyse du VDL : Détection de micro annulus
Question: Pourquoi le signale arrive à traverser le micro annulus et atteint
la formation?
MICRO ANNULUS
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Principes physiques Cased hole
177
Les différentes
diagraphies selon les
compagnies de service
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
178
Usual name (Company) Signification Remark/Application
HRI (HES) High Resolution Induction Tool Formation Resistivity
HRAI (HES) High Resolution Array Induction 6 investigations : 10, 20, 30, 60, 90, &
120 inches
DLLT (HES, SPES) Dual Laterolog Tool 2 curves : Deep & shallow
MSFL (HES, SPES) Micro Spherically Focused Log Flushed zone Resistivity
DIL (SPES) Dual Induction Log Formation Resistivity
SECTION I: MAIN OPEN HOLE LOGGING
HES- Halliburton
SPES- Schlumberger
1. Resistivity tools
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
179
Usual name
(Company)
Signification Remark/Application
NGRT (HES)
CSNG (HES)
GR (SPES)
NGS or NGT (SPES)
Natural Gamma Ray Tool
Compensated Spectral Natural Gamma
Gamma Ray
Natural Gamma Spectrometry
Clay volume estimation (K40)
Th, K, U measurement , Clay volume estimation
Clay volume estimation (K40)
Th, K, U measurement , Clay volume estimation
DSNT (HES)
CNL (SPES)
Dual Spaced Neutron Tool
Compensated Neutron Log
Porosity, Lithology
SDLT (HES)
FDC (SPES)
LDT (SPES)
Spectral Density Log
Formation Density Compensated
Litho Density Tool.
Porosity,
Lithology
FWST (HES)
DSI ( SPES)
Full Wave Sonic Tool
Dipole Shear Sonic Imager
Shear waves measurement, sonic anisotropy, etc..
for better seismic data checking & processing
improvement.
BHC (SPES) Borehole Compensated It is a Sonic Tool, porosity estimation, and fracture
detection
MRIL (HES) Magnetic Resonance Imaging Logging Fluids detection & distinction (Fluids contacts, etc)
CAST (HES)
UBI (SPES)
Circumferential Acoustic Scanning Tool
Ultra Borehole Imager
Gives a 360° Hole image, fractures thin beds, hole
geometry & stability, structural dip, … (but can have
some technical problems in its scanning head)
Gives a 360° BOREHOLE IMAGE ( fractures,
sedimentary structures, …)
2. Lithology & Porosity Tools
OPEN HOLE LOGGING
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
180
Usual name
(Company)
Signification Remark/Application
CSNG Compensated Spectral
Natural Gamma
Lithology deterrmination
DSNT Dual Spaced Neutron Tool Porosity determination
RMT (HES)
TDT ( SPES)
Reservoir Monitoring Tool
Thermal Decay Time
Water Saturation estimation, fluid,
minerals,
SECTION II: CASED HOLE LOGGING
Formation evaluation, Casing inspection, cementation, etc.
Usual name
(Company)
Signification Remark/Application
CAST (HES) Circumferential Acoustic Scanning Tool Cementation quality control
RCBT (HES) Radial Cement Tool Cementation quality control
CBL (SPES) Cement Bond Log Cementation quality control
2. Cementation control
1. Formation evaluation behind casing
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
181
Usual name
(Company)
Signification Remark/Application
CAST (HES) Circumferential Acoustic Scanning
Tool
Radial Casing inspection
METG (HES) Multifrequency Electromagnetic
Thickness Gauge
Casing quality, etc
CCL Casing Collar Log perforation control
3. Casing inspection
CASED HOLE LOGGING
Usual name
(Company)
Signification Remark/Application
TCP Tubing Convoyed Perforating Testing while perforing
PLT Production Logging Tool Fluid Flow profile, fluids density, etc.
FMT (HES)
RDT (HES)
Formation Muti Tester
Reservoir Description Tool
Pressure measurement and fluid sampling
Pressure measurement and fluid sampling
RFT (SPES)
MDT (SPES)
Repeat Formation Tester Pressure measurement and fluid sampling
Pressure measurement and fluid sampling
SECTION III: PERFORATION & TESTS
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
182
Les diagraphies durant le
forage (LWD & MWD)
Logging While Drilling
Measurement While Drilling
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
183
 La technique LWD consistant à introduire les outils de
diagraphie dans le puits au même titre que l’outil de
forage et les masse tiges.
 Les mesures des outils s’effectuent en même temps
que l’avancement du forage
 Les mesures sont soit transmises vers la surface (Real
Time Data) soit chargées à partir des outils une fois ces
derniers en surface (Memory Data)
 La technique LWD a été développée pour améliorer les
techniques MWD dans le but de remplacer partiellement
ou totalement le wireline logging classique.
LWD & MWD
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
184
LWD
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
185
Technique MWD
La technique MWD consiste à introduire des systèmes de
mesures dans le puits au même titre que les tiges et l’outil de
forage. Ces systèmes permettent de mesurer en temps réel
et transmettre en surface beaucoup d’informations sur le
forage pendant que ce dernier avance:
 Direction azimutale du forage,
 Angles de déviation,
 Température
 Pression,
 Gamma Ray
 Poids sur le trépan ( WOB- Weight on Bit)
 Débit de boue
 Geosteering, etc.
Mais compte tenu du coût élevé du MWD, cette technique n’est pas très
généralisée sur les puits verticaux.
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
186
Le coût moyen
des diagraphies
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
187
Le coût moyen des diagraphies
Le coût des opérations de diagraphies dépend:
 Du type de la diagraphie
 De la profondeur atteinte par l’outil
 Des charges additives:
 Charges de service
 Pénalités de retard
 Puits à risque (Hautes Pression et température)
 Eloignement du puits
 Puits profond (> 4500 m)
Le coût d’une diagraphie est essentiellement contrôlé par:
- la charge de mesure
- la charge de profondeur
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
188
Elle est facturée depuis la profondeur maximale atteinte par l’outil jusqu' à la
surface .
Elle varie entre 300 et 350 DA /m (4 US$/m)
Intervalle minimum facturé: 600m
Exemple:
 Profondeur atteinte par l’outil: 3500 m : Charge de profondeur = 3500*300 DA = 1 050 000 DA
 Intervalle mesuré: 1500 m: Charge de mesure = 1500m*300DA: 450 000 DA
 Coût total de la descente: 1 500 000 DA ( 22 000 US$)
La charge de mesure
C’est le coût de l’enregistrement sur un intervalle donné.
La charge de mesure varie entre 300 et 350 D.A/m (4 US$ /m).
Intervalle minimum facturé : 300 mètres
La charge de profondeur
Le coût total moyen d’un programme complet de diagraphies sur un
réservoir peut atteindre 40 millions de D.A ( 600 000 US$)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Le coût moyen des diagraphies
189
Le marché logging
en Algérie
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
190
Le marché des diagraphies dépend de l’activité forage
(Exploration, Développement, Work over, etc.)
 Activité forage en Algérie ≈ 200 forages /an
 Coût moyen d’un forage: US$ 10 millions
 Coût moyen des diagraphies (full service): US$ 600 000/puits
 Part moyenne des diagraphies dans le coût d’un forage: 6%
le marché logging algérien
Ce marché est convoité par 5 compagnies de service:
 Schlumberger
 HESP
 Baker Hughes
 CNLC
 Weatherford
Montant moyen du marché logging en Algérie ≈ US$ 100 millions/ an
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
191
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
NOTIONS
D’INTERPRETATION
DES DIAGRAPHIES
192
Etude géologique de surface
Acquisition sismique : détection de pièges
structuraux et stratigraphiques
Forage du piège
Acquisition des diagraphies
Interprétation des diagraphies
Etude et modélisation des réservoirs
Forages de développement
Production
Les phases de la branche E&P
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Notions d’interprétation des diagraphies
193
Objectifs de l’interprétation des diagraphies
Déterminer les paramètres physiques et
pétrophysiques du réservoir permettant d’évaluation
les réserves d’hydrocarbures en place: interprétation
pétrophysique
Définir les éléments géologiques permettant de
caractériser le contexte régional du réservoir:
interprétation géologique
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Notions d’interprétation des diagraphies
194
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
GEOLOGIQUE
Qualitative Quantitative
- Découpage en
zones homogènes
- Les fluides en place
- Quick look visuel
- Paramètres matrice
- Paramètres argiles
- Argilosité (Vsh)
- Cut off
- Porosité réservoir
- Lithologie plots
- Salinité eau (Rw)
- Saturation en eau (Sw)
- Contacts des fluides
- Epaisseur réservoirs
- Sédimentologie
- Stratigraphie
- Structurale
- Géochimie
- Autres
C. Qualité
PETROPHYSIQUE
INTERPRETATION DES DIAGRAPHIES
Notions d’interprétation des diagraphies
195
INTERPRETATION
PETROPHYSIQUE
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Notions d’interprétation des diagraphies
196
Découpage en séquences (bancs lithologiques)
Grès
Argiles
Argiles
Grès
Grès/argile
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Notions d’interprétation des diagraphies
197
Qualité et lecture des logs
GR= 53 API GR=135 API Rt = 5 .m ØN= 0
ØN= 18
t = 80s/ft
b = 2.7g/cc
Contrôle de qualité: voir cours sur les outils
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Notions d’interprétation des diagraphies
198
2,40
Reconnaissance des bancs perméables et imperméables
1.85 Densité g/cc 2.85 140 Sonic t s/ft 40
45 Ø Neutron % -15
GR
PS
PS +
Imperméable
Imperméable
Imperméable
Imperméable
Perméable
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Notions d’interprétation des diagraphies
199
Nature et contact des fluides
1.85 Densité g/cc 2.85 140 Sonic t s/ft 40
45 Øneutron % -15
GR
PS
PS + Resistivité Rt
HC
EAU
Règle générale:
HC : la résistivité augmente
Eau: la résistivité diminue
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Notions d’interprétation des diagraphies
200
Nature et contact des fluides
Gas
Huile
Eau
COMPENSATED NEUTRON
FORMATION DENSITY
ØN ( Limestone p.u)
45 30 15 0
ρb ( g/cm3)
140 40
1.85 2.85
Grande séparation
Neutron/Densité: Gaz
Légère séparation
Neutron/Densité: Huile
Pas de séparation
Neutron/Densité: Eau
OGC
WOC
Huile: Index Hydrogène IH : proche de 1
Eau: Index Hydrogène IH = 1
Gaz: Index Hydrogène IH < 1
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Notions d’interprétation des diagraphies
201
Détermination des paramètres physiques du réservoir
• Densité de la matrice (ma )
•Temps de transit de la matrice (tma )
• Paramètres de l’argile (sh ) , (tsh ) , (ØNsh)
Détermination des caractéristiques du réservoir
•Lithologie du réservoir
•Porosité
•Saturation en eau (en hydrocarbures)
•Résistivité (salinité) de l’eau de formation
•Argilosité du réservoir (Vshale= Vsh ou Vclay=Vcl)
•Épaisseur du réservoir
•Contacts des fluides (Water Oil Contact =WOC et Oil Gas Contact =OGC)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Notions d’interprétation des diagraphies
202
Temps de transit (t) de la matrice
Densité de la matrice
La densité de la matrice (ma ) peut être prise compte tenu de la lithologie du réservoir:
 Réservoir gréseux: ma = 2.65 g/cc
 Réservoir calcaire: ma = 2.71 g/cc
 Réservoir dolomitique: ma = 2.87 g/cc
Paramètres de l’argile
Réservoir gréseux: tma = 52 -55 sec/ft
Réservoir calcaire: t ma = 47.5 sec/ft
Réservoir dolomitique: tma = 43.5 sec/ft
Densité sh = est lue directement sur le log de densité au droit d’une couche d’argile
Temps de transit (t sh) = lue sur le log sonic au droit d’une couche d’argile
Porosité Neutron des argiles (ØNsh): lue directement sur le log Neutron en face
d’une couche d’argile.
Volume d’argile (Vsh): à partir du Gamma Ray
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Notions d’interprétation des diagraphies
203
Détermination des paramètres physiques du réservoir
Grès
Grès
ma = 2.65 g/cc
t ma = 53 -55 sec/ft
t sh = 85 sec/ft (lue)
sh = 2.67 (lue)
ØNsh = 30% (lue)
Paramètres matrice Paramètres argile
GRmax = 135 API
G.Rmini= 52 API
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Notions d’interprétation des diagraphies
204
Vsh GR= (GR lu - GRmini)/GRmax-GRmini
Vsh 100%
0
GR
(API)
0
150
GRmini
GRmaxi
Détermination du volume d’argile (Vsh) d’après GRay
GRmini = 52 API
GRmax = 135 API
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Notions d’interprétation des diagraphies
205
La Porosité
Définition: C’est le rapport du volume des pores (Vp)
sur le volume de la roche (Vr)
Pores
Ø =
Vp
Vr
(%)
Vr = A*B*H
H
A
B Vp = ∑ pores
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Notions d’interprétation des diagraphies
206
Porosité des d’argiles
t sh (lue)
ØNsh (lue) =
sh (lue) ØDsh = porosité densité des argiles
(Abaque)
ØSsh = porosité sonique des argiles
(Abaque)
porosité Neutron des argiles
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Notions d’interprétation des diagraphies
207
La Porosité
Porosité Sonic
t= lue sur le log
tma = Selon la lithologie (voir cours sur
les outils)
tf = 189 s/ft pour filtrat
t = 83 s/ft
∆t = (1-φ).∆tma + φ.∆tf
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Notions d’interprétation des diagraphies
208
Porosité sonique corrigée sur l’argile :
ØSC = ØS - ØsSh * Vsh
Porosité Sonic
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Notions d’interprétation des diagraphies
209
Porosité Sonic Exemple: Réservoir grès argileux
tma
= 53 s/ft
tsh = 83 s/ft ØsSh
(Abaque)
= 21%
Vsh = 35%
Øs = 18%
Un intervalle gréseux présente une porosité sonique de 18%.
Le Vsh de cet intervalle est de 35%.
Quelle est la porosité corrigée sur l’effet d’argile?
Hypothèse:
Réponse:
ØSC = ØS - ØsSh * Vsh = 0.18 – 0.21* 0.35 = 0.18 – 0.07 = 0.11
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Notions d’interprétation des diagraphies
210
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Porosité Densité
ρma : densité de la matrice
ρf : densité du filtrat de boue
ρb = (1-φ). ρma + φ.ρf
Densité
lue:
(g/cc)
= 2.65 g/cc
= 1.1 g/cc
= 16%
Porosité du réservoir
Notions d’interprétation des diagraphies
211
Porosité densité corrigée sur l’argile : ØDC = ØD - ØDSh * Vsh
ØDC = ØD - ØDSh * Vsh = 0.14 - 0.0*0.45 = 0.14
Pas d’effet d’argile sur la porosité densité car l’argile a la
même densité que la matrice gréseuse.
Porosité Densité corrigée sur le Vsh
sh = 2.65 g/cc ØDsh = 0
Vsh = 45%
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Notions d’interprétation des diagraphies
212
La Porosité
Porosité Neutron
Porosité Neutron corrigée sur l’argile : ØNC = ØN - ØNSh * Vsh
ØNSh
Exemple
Vsh = 35%
ØNSh = 37%
ØN = 15%
Matrice grés argileux
Paramètre d’argile:
Porosité corrigée du grès: ØNC
= 0.15 - 0.37*0.35 = 2%
Grès
argileux
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Notions d’interprétation des diagraphies
213
DETERMINATION DE LA
LITHOLOGIE DU RESERVOIR
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Notions d’interprétation des diagraphies
214
Point argile
100%
Lithologie et porosité du réservoir à partir du Neutron-Densité plot
Réservoir
essentiellement
gréseux avec des
niveaux
carbonatés
(calcaire)
- Grès argileux
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Notions d’interprétation des diagraphies
215
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Lithologie d’un réservoir complexe
Argiles
Ø Neutron
Densité,
g/cc
Effet de gaz, cave, sel
Notions d’interprétation des diagraphies
216
Point argile
100%
Lithologie et porosité du réservoir à partir du Neutron-Sonique plot
Réservoir
essentiellement
gréseux avec des
niveaux
carbonatés
(calcaire)
- Grès argileux
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Notions d’interprétation des diagraphies
217
Estimation de la saturation en eau (Sw)
La saturation en eau constitue le principal paramètre de l’évaluation
pétrophysique d’un réservoir du fait qu’elle renseigne sur le potentiel
pétrolier de ce réservoir.
Les pores d’un réservoir sont remplis:
Soit totalement d’eau : Sw =100% (réservoir aquifère)
Soit d’un mélange d’eau et d’hydrocarbures (So): So = 1-Sw
Réservoir à Hydrocarbures: Sw < 50%
Réservoir à eau: Sw > 50 %
50% est le cut off de saturation
Les réservoirs saturés à 100% d’hydrocarbures n’existent pas.
La saturation en eau (Sw) dépend de tous les paramètres ainsi que de beaucoup
d’autres paramètres lithologiques :
Sw = f( Ø, Rt, Rw, F, a, m, n, …)
Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013
Notions d’interprétation des diagraphies
218
Les diagraphies différées 18 au 20 MAI 2013 HMD diap.ppsx
Les diagraphies différées 18 au 20 MAI 2013 HMD diap.ppsx
Les diagraphies différées 18 au 20 MAI 2013 HMD diap.ppsx
Les diagraphies différées 18 au 20 MAI 2013 HMD diap.ppsx
Les diagraphies différées 18 au 20 MAI 2013 HMD diap.ppsx
Les diagraphies différées 18 au 20 MAI 2013 HMD diap.ppsx
Les diagraphies différées 18 au 20 MAI 2013 HMD diap.ppsx
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Les diagraphies différées 18 au 20 MAI 2013 HMD diap.ppsx
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Les diagraphies différées 18 au 20 MAI 2013 HMD diap.ppsx

  • 1. Les diagraphies différées Principes des outils et interprétation 18 – 20 Mai 2013 Groupe Ingénieurs Sonatrach Production Animateur: Dr Mohamed Said BEGHOUL INSTITUT ALGERIEN DU PETROLE, CORPORATE UNIVERSITY Ecole de Boumerdes UFR Forage & Production IAP- Hassi Messaoud 1
  • 2. Mon Nom: Mon prénom: Ingénieur d’Etat en Géophysique (option Diagraphies) Mon cursus universitaire: Expérience professionnelle: 30 années dans la branche Exploration/Développement (Sonatrach) Docteur d’Etat en Géologie/Géophysique : Université de Strasbourg (France), 1991. Directeur Régional Sonatrach Exploration Président Directeur Général de HESP (ENSP/Halliburton) Conseiller Directeur Général Société pétrolière Etrangère Consultant Exploration/Développement ( Site web: www.begoil-consult.com) BEGHOUL Mohamed-Said Qui est votre animateur? Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 2
  • 3.  1ère partie :Principes des outils de diagraphie utilisés actuellement dans l’exploration- production pétrolière .  2ème Partie: notions d’interprétation pétrophysique et géologique des diagraphies. Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Contenu du cours 3
  • 4. I. Introduction I-1. Objectif du séminaire I-2. Définition et origine du terme ‘’diagraphie’’ I-3. Historique de la diagraphie I-4. Mise en œuvre – acquisition I-5. Présentation d’une diagraphie I- 6. Control de qualité I-7. Les différentes catégories de diagraphies II. Rôle des diagraphies dans l’exploration-production des hydrocarbures III. Principe physique des diagraphies III-1. Diagraphies open hole III-2. Diagraphies cased hole IV. Les différentes diagraphies selon les compagnies de service V. Les nouvelles techniques diagraphiques en forage horizontal (LWD, MWD) VI. Le coût des diagraphies VII. Le marché logging en Algérie Notions d’interprétation pétrophysique et géologique des diagraphies Sommaire Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 4
  • 5. I. INTRODUCTION Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 5
  • 6. • Comprendre le principe physique des principales diagraphies • Lire les courbes des principales diagraphies • Faire des découpages lithologiques • Reconnaître les fluides en place et leurs contacts • Déterminer les paramètres physiques des formations • Déterminer les paramètres pétrophysiques des formations tels que:  Porosité (Neutron, Densité, Sonique, X-plot)  Volume d’argile (Vsh ou Vcl)  Salinité de l’eau de formation (Rw)  Saturation en eau ( Sw) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 A l’issue de ce cours, les stagiaires seront en mesure de: 6 I-1. Objectif du cours Introduction
  • 7. Introduction I-2. Définition et origine du terme ‘’Diagraphie’’  Diagraphe (diagrah): instrument qui permet de projeter l’image d’un objet sur un écran et de reproduire celle-ci en suivant les contours.  Diagraphie: du grec dia (à travers) et graphein (dessiner)  Equivalent américain log (bûche, rouleau) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 7
  • 8. Introduction C’est l’enregistrement en continu, le long du puits, des paramètres physiques du sous-sol ( résistivité, radioactivité, vitesse acoustique, densité, …) et leur interprétation en termes de caractéristiques géologiques ( porosité, saturation en eau, argilosité, épaisseur, pendage, fracturation, … ) géophysique de sondage La Diagraphie (well logging) La diagraphie est l’ECG du sous-sol Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 8
  • 9. Introduction  Première utilisation des diagraphies dans le monde: le 5 Septembre 1927, en Alsace (France) par les frères Conrad et Marcel Schlumberger.  Seule la résistivité des couches traversées par le forage est mesurée en discontinu (une mesure tous les mètres).  Autre nom utilisé: « carottage électrique » dans l’idée de remplacer le carottage mécanique très coûteux et non réussi dans les formations non consolidées ou fracturées (faible récupération de la carotte).  Aujourd'hui, de nombreux paramètres sont mesurés en continu et concernent pratiquement tous les domaines de la physique (résistivité, radioactivité, densité, vitesse acoustique, etc.). I-3. Historique (1) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 9
  • 10. Historique (2) Introduction Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 10
  • 11. Historique (3) Introduction Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 11
  • 12. Historique (4) Introduction Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 12
  • 13. Today ’s truck Introduction Historique (5) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 13
  • 14. Mise en œuvre-acquisition Introduction Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 14
  • 15. Mise en œuvre-acquisition (1) Introduction Préparation des outils (à la base) avant l’acquisition Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 15
  • 16. Mise en œuvre Enregistrement des paramètres physiques (de bas en haut) • Résistivité, • Radioactivité, • Densité, • Vitesse sonique, • Imagerie (RMN, Micro scanner) • Etc… Log Mise en œuvre-acquisition (2) Introduction Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 16
  • 17. Introduction Position d’un outil dans le trou de forage Outil libre (ni centré ni excentré) Outil doté d’un centreur (Ex. Laterolog, Sonique). Mise en œuvre-acquisition (3) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 17
  • 18. Introduction Certains outils sont excentrés, poussés contre la paroi du puits: - soit par un excentreur - soit par le Diamètreur Mise en œuvre-acquisition (4) Position d’un outil dans le trou de forage Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 18
  • 19. Mise en œuvre-acquisition (5) Le camion…. logging. Analyse quick-look sur site Introduction Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 19
  • 20. Mise en œuvre-acquisition (6) Introduction Intérieur de la cabine du camion logging Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 20
  • 21. Mise en œuvre-acquisition (7) Introduction Intérieur de la cabine du camion logging Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 21
  • 22. Chantier Bureau • Initialement enregistrées après le forage • Enregistrements en même temps que le forage (LWD, MWD) • Exploitation des diagraphies après la fin des enregistrements • Utilisation des enregistrements en temps réel (RTO- Real Time Opérations). (Ex. Enregistrer dans un puits au golfe du Mexique et voir les courbes d’enregistrement à Alger, à l’instant même). Introduction Mise en œuvre-acquisition (8) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 22
  • 23. Présentation d’une diagraphie (1) Introduction  En-tête ( header) Logo Nom compagnie Nom compagnie de service Puits: ALG-1 ISF – Sonic –Neutron /Densité Scale: 1:200 Client: Sonatrach Bloc: XXX Bassin: Pays: Algérie Coordonnées UTM : X = Y = Elévation: Zs = Zt = Date Date logging Date Première lecture Date Dernière lecture Date Prof. Sondeur Date Prof. Logging Date Type boue Date Densité boue Date Rm @ BHT Date Rmf @ BHT BHT °C Opérateur 25/01/2022 Superviseur 3547.5 m 2500 m 3551 m 3550 m Bentonitique 1.2 g/cc 0.8 Ω.m 0.03 Ω.m 96 °C Mr… Mr… Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 23
  • 24. Introduction Présentation d’une diagraphie (2)  Echelle verticale 1/500: pour les corrélations géologiques 1/200: pour les interprétations pétrophysiques  Support des données Print (log papier) Bande magnétiques (Exabyte 8mm) CD -rom Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 24
  • 25. Introduction Contrôle de qualité  Sections de contrôle ou repeat sections: avant de procéder à l’enregistrement du log principal, deux sections de contrôle sont enregistrées sur le même intervalle ( ± 50 m) l’une avant et l’autre après l’enregistrement principal. Les deux sections doivent lire la même chose que l’enregistrement principal. Le contrôle de la qualité des enregistrements diagraphiques est une étape primordiale avant leur exploitation. Il permet de s’assurer de la fiabilité des outils ainsi que de la disponibilité des informations relatives à l’opération. Les principaux points de contrôle:  Le header (en-tête) du log: Il doit comporter toutes les informations relatives à l’enregistrement du log.  Calibrations des outils: la mesure de l’outils dans un étalon donné doit lire la valeur théorique de cet étalon (Ex. l’outil sonique doit lire 57µs/ft dans le casing en acier)  Vitesse d’enregistrement: Chaque outil a une vitesse d’enregistrement appropriée permettant une forme continue de la courbe en fonction de la profondeur. Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 25
  • 26. Différents types et catégories de diagraphies  Diagraphies de résistivité  Diagraphies acoustiques  Diagraphies nucléaires  Selon le principe physique de base  Selon l’état du puits  Diagraphies en trou ouvert  Diagraphies en puits tubé Introduction  Diagraphies d’exploration  Diagraphies de production Selon le statut du puits Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 26
  • 27. II- Rôle des diagraphies dans l’exploration - production des hydrocarbures Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 27
  • 28. Géophysique en Forage Diagraphies Production Géologie Réservoir Exploration Développement Exploitation . Réservoir Installations de Surface Rôle des diagraphies Diagraphies Place des diagraphies dans la branche E&P Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 28
  • 29. Rôle des diagraphies Il est difficile d’imaginer l’exploration du sous-sol par le forage d’un puits sans faire appel aux diagraphies du fait de leur précieux apport sur tous les plans:  Plan technique Données quasi continues en profondeur, objectives (basées sur des principes physiques), quantifiables et rapidement exploitables .  Plan économique Les diagraphies sont moins coûteuses comparativement à d’autres méthodes (carottage mécanique, etc.) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 29
  • 30. Rôle des diagraphies  Réservoir et géologique Caractérisation des réservoirs  Evaluation des caractéristiques pétrophysiques  Lithologie des formations traversées par le forage  Epaisseurs des formations  Nature des fluides et leur contacts  Etude de la performance des réservoirs (production)  Evaluation des réserves en place, … Caractérisation géologique des bassins  Corrélations entre différents forages  Extension latérale des formations  Analyses tectonique et stratigraphique régionales  Sédimentologie: orienter le positionnement des forages  Approche géochimique (Diagraphie NGS), … Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 30
  • 31. Exemple de résultat d’interprétation pétrophysique des diagraphies Rôle des diagraphies Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 31
  • 32. Rôle des diagraphies  Autres applications  Etat et sécurité du puits  Mesure des pressions et des températures dans le puits  Détection des zones de surpression (éruption de puits)  Analyse de la qualité de la cimentation des tubages  Contrôle de la corrosion des tubages,…  Recherche minière: détection des accumulations de sel, uranium, charbon,…  Hydrogéologie  Géothermie  Stockage de gaz dans le sous-sol,… Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 32
  • 33. Risques et responsabilités Mauvaise interprétation Induire en erreur l’entreprise dans les prises de décisions sur le puits (jusqu’à perte de millions de dollars) Mauvaise qualité Rôle des diagraphies Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 33
  • 34. III. PRINCIPES PHYSIQUES DES DIAGRAPHIES Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 34
  • 35. DIAGRAPHIES «OPEN HOLE» Schéma d’un trou ouvert (« open hole ») Resistivités Acoustiques Imagerie Nucléaires Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 35
  • 36. Principes physiques Open hole III-1-1- Schéma d’un puits ‘’open hole’’ et «cased hole» Tubage Sabot Ciment Diamètre d’invasion Cased hole Open hole Zone lavée Zone de transition Zone vierge Mud-cake Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 36
  • 37. Schématisation des zones aux abords du puits Zone vierge (Rt) Zone de transition (Ri) Zone lavée (Rxo) Mud-cake (Rmc) Boue (Rm) Rmc - Rm - Rxo - Rt Distance du puits Principes physiques Open hole Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 37
  • 38. DIAGRAPHIE DE POLARISATION SPONTANEE (PS) Principes physiques Open hole Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 38
  • 39. Diagraphie de potentiel spontané (PS): Définition C’est la différence de potentiel électrique de la terre mesuré entre 2 électrodes: l’une (M) située dans la colonne de boue d’un forage et l’autre (N, de référence) sur la surface. N M Boue N M Boue Sonde L’outil PS n’existe pas: l’électrode de mesure (M) fait partie du corps d’un outil quelconque de diagraphie Principes physiques Open hole SP Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 39
  • 40. Ce potentiel (exprimé en millivolts-mV-) est causé par le déséquilibre ionique entre l’eau de formation et la boue de forage quand les salinités sont différentes. C’est le résultat de deux processus de mouvement des ions entre le filtrat de boue et l’eau de formation:  Potentiel de jonction liquide (Ej): contact direct ‘’boue-formation perméable’’  Potentiel de membrane (Em) ou shale potential: la boue et la formation sont séparées par une couche d’argile jouant le rôle de membrane. Rw Rmf Boue (Rm) Argile (membrane) séparant la boue et la formation perméable Em Contact direct ‘’boue-formation perméable’’ Ej Principes physiques Open hole SP Diagraphie de PS: origine du potentiel mesuré Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 40
  • 41. Diagraphie de potentiel spontané (PS): potentiel de jonction liquide Boue (Rm) Rw Rmf Ej Zone envahie Zone vierge + + + + + + - - - - - Entre le filtrat de boue et l’eau de formation: la mobilité des anions (Cl-) est plus grande que celle des cations (Na+): concentration d’un flux de charges négatives dans la solution la moins salée (Filtrat de la zone lavée). Ej = - K2*log (Rmf/Rw) K= 11.6 mV pour une solution NaCl à 25°C Principes physiques Open hole SP Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 41
  • 42. Diagraphie de potentiel spontané (PS): potentiel de membrane  La membrane se situe entre 2 milieux à salinités différentes ( Formation et filtrat): l’argile, imperméable aux anions Cl- , ne laisse passer que les cations Na+ : naissance d’une pile dont le pôle positif correspond au milieu le moins salé ( boue dans l’exemple).  Mouvement cationique du milieu salé vers le milieu moins salé ( formation Boue) à travers la couche d’argile comme membrane. Em = -K1*log (Rmf/Rw) K= 59mV pour une solution NaCl à 25°C Boue (Rm) + + + + + + Em + - - - - Rw < Rmf Rmf Argile (membrane) - Principes physiques Open hole SP Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 42
  • 43. Potentiel électrochimique (Ec) C’est la somme des potentiels de jonction liquide ou de diffusion (EJ) et de membrane (Em): Ec = Em + Ej  Potentiel électrocinétique (Ek) Apparaît quand le filtrat de boue pénètre dans la formation perméable sous la pression de la colonne de boue. En face des zones (imperméables) le potentiel électrocinétique étant faible, le potentiel mesuré est seulement lié au potentiel électrochimique. Les deux composants du potentiel SP selon le mouvement ionique + Em + Ej Rw Rmf Boue (Rm) Principes physiques Open hole SP Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 43
  • 44. Distribution des lignes de courants de la PS dans le puits ( cas: Rmf > Rw) + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Grès Argile Argile PS Rw Rmf Principes physiques Open hole SP Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 44
  • 45. Echelle et lignes de base de la PS  L’échelle de la courbe de PS n’a pas d’origine  La valeur de la déflexion est mesurée à partir de la ligne de base des argiles - + 10 mV Ligne de base argile Ligne de base grès Déflexion PS = - 60 mV Argile Argile Grès Principes physiques Open hole SP Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 45
  • 46. Influence de la salinité sur la PS Argile Grès + Rw <Rmf Rw << Rmf Rw =Rmf Rw > Rmf Eau de formation douce Eau de formation et filtrat ont la même salinité Eau de formation beaucoup plus salée que le filtrat Eau de formation plus salée que le filtrat Ligne de base des argiles Principes physiques Open hole SP Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 46
  • 47. Influence de l’argilosité sur la PS Vsh=0 Vsh=25% Vsh=50% Argile dispersée Argile laminée Principes physiques Open hole SP Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 47
  • 48. Influence de l’épaisseur: la PS statique (PSS ou SSP) La PSS est la valeur de la déflexion théorique d’un banc perméable - mV + 10 La PSS peut être lue directement si le banc est propre (argilosité nulle), plus épais que les argiles encaissantes, poreux et perméable (cas 1) Si ces conditions ne sont pas réunies l’obtention de la PSS nécessite des corrections en utilisant des abaques appropriés (Cas 2 et 3) (2) (1) (3) Principes physiques Open hole SP Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 48
  • 49. - mV + 10 - mV + 20 Effets de parasites sur la PS PS non bruitée Exemple de PS bruitée (magnétisme sur le câble, soudure en surface,) Principes physiques Open hole SP Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 49
  • 50. Applications de la PS  Limite et épaisseur des couches  Distinguer les couches perméables des couches imperméables  Détermination de la salinité de l’eau de formation (Rw)  Estimation de l’argilosité (Vsh) La PS n’est pas utilisée en boue à l’huile mais seulement en boue conductrices Conditions d’utilisation Limite de la PS: mauvais indicateur de la lithologie comparativement au G.Ray Grès compact Calcaire imperméable Argile Argile SP GR Principes physiques Open hole SP Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 50
  • 51. DIAGRAPHIES DE RESISTIVITE  Rappels classiques  Laterolog (deep, shallow)  Induction  Microresistivités Principes physiques Open hole Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 51
  • 52. Principes physiques Open hole Résistivité Définition de la résistivité La résistivité d’un milieu est la propriété physique qui détermine la capacité de ce milieu à laisser passer le courant électrique. C’est la résistance ohmique d’un cylindre de longueur (L) et de section (S) R- résistance électrique, ohm (Ω) L-longueur du cylindre S-section du cylindre ρ- résistivité , ohm.m (Ω.m) L S La conductibilité d’une roche est essentiellement électrolytique, c’est-à-dire grâce à l’eau qu’elle contienne et sa résistivité est de ce fait inversement proportionnelle à sa richesse en eau, donc à sa porosité. Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 52
  • 53. Grande profondeur: Deep Induction (DIL-6FF40), Laterolog deep (LLd). Elles mesurent la zone vierge (Rt) Profondeur moyenne: Induction medium (ILm), Laterolog shallow (LLs), la Spherical Focused Log (SFL), la Sonde petite Normale (SN) . Elles mesurent la zone de transition (Rzt). Faible profondeur: Microlog (ML), Microlaterolog (MLL), Microspherical Focused Log (MSFL): mesurent le mud-cake (Rmc) et la zone lavée (Rxo). Classiquement, il existe 3 types de diagraphies de résistivité selon la profondeur d’investigation: Zone lavée Zone de transition Zone vierge Mud-cake Diamètre d’invasion Rmc Rt Rxo Rzt Principes physiques Open hole Résistivité Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 53
  • 54. Principes physiques Open hole Principe de base de mesure Sonde monoélectrode Source T E i V Lignes de courant Lignes équipotentielles Source T E M V N i Mesure de la ddp (E,M) en terme de résistivité du milieu. Source T E V i B A Mesure de la ddp (E,B) et (E,A) et la surface. La mesure est plus précise. Le principe de base commun à toutes les diagraphies de résistivité consiste à envoyer un courant électrique (i) dans le sol et mesurer la différence de potentiel entre l’électrode de surface (référence) et celle(s) descendue(s) dans le trou de forage. Résistivité Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 54
  • 55. Depuis le développement des diagraphies, vers les années en 1920 par les frères Schlumberger, une grande variété d’outils de résistivité a été introduite mais les techniques de mesure de plus en plus sophistiquées n’ont pas cessé de progresser jusqu’à nos jours. Principes physiques Open hole résistivité Evolution des outils de résistivité  Les anciennes générations d’outils: courant non focalisé Sonde Normales Sondes latérales  Les générations intermédiaires: courant focalisé  Les dernières générations Les Laterologs Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 55
  • 56. Principes physiques Open hole  Sonde Normale: simple dispositif envoyant un courant constant (I) en A et mesurant le potentiel (V) en sur une seule électrode M, lequel est fonction de la résistivité (R) du milieu. La résistivité mesurée est influencée par l’espacement (L ) de l’outil. M I A N Espacement = L O B O - point de mesure = milieu de AM V R Petite Normale : L= 16’’(40cm): mesure Rxo (zone lavée) Grande Normale: L= 64’’ (1.6m): mesure entre Rxo et Rt Rayon d’investigation ≈ 2L Résolution verticale ≈ 2L  Les anciennes générations d’outils Résistivité Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 56
  • 57. Principes physiques Open hole Epaisseur < AM M A Epaisseur M A Epaisseur >> AM Epaisseur Courbe théorique Courbe mesurée  Sonde Normale Effet ‘’Espacement –Epaisseur’’ sur la résistivité mesurée Courbe centrée sur la couche mais Rt mesurée < Rvraie Résistivité Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 57
  • 58. Principes physiques Open hole  Sondes latérales: 2 électrodes de mesures M et N très proches dans le trou de forage. On mesure la DDP (∆V) entre M et N qui est fonction de la résistivité du milieu. M I A N Espacement = L O B O - point de mesure = milieu de MN ∆V R Espacement L = 18’8’’ (5 à 6m) Rayon d’investigation ≈ L Résolution verticale ≈ L Pour toutes les sondes, plus l’espacement (L) est élevé et plus la profondeur d’investigation est importante Résistivité Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 58
  • 59. Principes physiques Open hole  Sondes latérales • La courbe est dissymétrique par rapport à la couche mais la base de la couche est bien définie. • La valeur de la résistivité de la couche est lue selon le rapport entre l’épaisseur (E) de la couche et l’espacement (L) de la sonde: Plusieurs règles empiriques de lectures sont possibles. A O AO AO Epaisseur = E E/2 + AO Plateau Rt = Rapp. Pic de réflexion O A E AO = L Courbe théorique Courbe mesurée Résistivité Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 59
  • 60. Principes physiques Open hole Les outils de l’ancienne génération sont affectés par les conditions du trou et l’épaisseur car le courant envoyé n’est pas focalisé: la résistivité enregistrée ne correspond pas réellement à celle de la couche. C’est une moyenne des résistivité Rm, R0, R1 et R2 , d’où le développement des outils à courant focalisé. R2 R0 R1 Rm R2 R0 R1 Courbe théorique Courbe mesurée Résistivité Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 61
  • 61. R2 R0 R1 Rm Courant non focalisé: lignes de courant dans toutes les directions Principes physiques Open hole Courant focalisé et non focalisé Courant focalisé: lignes de courant perpendiculaires à l’axe du puits. R2 R0 R1 Rm Courbe théorique Courbe mesurée Résistivité Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 62
  • 62. DIAGRAPHIE LATEROLOG Principes physiques Open hole Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 63
  • 63. Principes physiques Open hole Laterolog Les outils à courant focalisé  Laterolog 7 (LL7): épaisseur de la nappe de courant = 1 m  Laterolog 3(LL3): épaisseur de la nappe de courant = 30cm mais moins profond que le LL7  Dual Laterolog (DLL): plus profond que le LL7 et mesure 2 courbes  Laterolog deep (LLd)  Laterolog shallow (LLs) Nappe de courant Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 64
  • 64. Principe de focalisation du courant: sonde à 3 électrodes Principes physiques Open hole Laterolog Source V Equilibrage Electrode de garde Electrode de garde Electrode centrale (injection du courant)  Les électrodes de garde sont portées au même potentiel que l’électrode centrale, ce qui pousse le courant injecté à être perpendiculaire à l’axe de l’électrode centrale (focalisation).  La focalisation permet de détecter les bancs de quelques centimètres d’épaisseur et mesurer leur vraie résistivité. Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 65
  • 65. Principes physiques Open hole Laterolog Exemple de log DLL Deep Laterolog Shallow Laterolog Micro SFL DUAL LATEROLOG-MSFL 0.2 200 SP + HC Eau Zone à Hydrocarbures Rdeep > Rshallow > RMSFL Zone à eau Rdeep < Rshallow < RMSFL Cas Rw < Rmf Zone vierge (Rt) Zone de transition (Ri) Zone lavée (Rxo) (MSFL) Mud-cake (Rmc) Boue (Rm) Rmc - Rm - Rxo - Rt Distance du puits Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 66
  • 66. Principes physiques Open hole Laterolog Conditions favorables d’utilisation du Laterolog Les Laterologs nécessitent une boue conductrice (salée) afin d’assurer la liaison électrique entre la boue et la formation et sont utilisés dans les formations à grandes résistivités. Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 67
  • 67. Principes physiques Open hole Nouveau Laterolog High Resolution Laterolog Array Tool- HRLA  5 nappes de courant focalisés à pénétration différentes  5 résistivités ( de la zone lavée à la zone vierge)  Vraie valeur de la résistivité de la zone vierge (Rt)  Détermination du diamètre d’invasion  Non affecté par les bancs encaissants  Définition des niveaux à faible épaisseur EC EG EG EG EG EG EG Rm Rxo Rt Mode 0 Mode 3 Mode 2 Mode 1 Mode 5 Mode 4 Puits Zone lavée Zone de transition Zone vierge Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 68
  • 68. Principes physiques Open hole Comparaison logs HRLA - DLL Effet Groningen sur LLD: les grandes résistivités forcent le courant à retourner en surface générant ainsi une résistivité artificielle plus élevée faussant le calcul des Sw. LLD classique: le courant doit retourner en surface, ce qui nécessite des câbles en plus et cause des voltages parasites dans le puits. Laterolog HRLA: le courant est retourné vers l’outil de fond, ce qui évite l’usage de câbles et le voltage parasite. Les résistivités HRLA sont plus précises et détectent mieux les bancs minces Nouveau Laterolog Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 69
  • 69. Spécification de l’outil HRLA Résolution verticale: 5cm Profondeur d’investigation: 125cm Vitesse d’enregistrement: 20 m/mn Diamètre de l’outil: 9cm Longueur de l’outil: 8m Maximum température: 150°C Maximum pression: 15 000 psi Principes physiques Open hole Nouveau Laterolog Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 70
  • 70. DIAGRAPHIE D’INDUCTION Principes physiques Open hole Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 71
  • 71. Principes physiques Open hole Induction  Envoi d’un courant alternatif dans la bobine émettrice et création d’un champ magnétique (W).  Apparition d’un courant alternatif induit (I) dans la formation, proportionnel à sa conductivité.  Ce courant crée à son tour dans la bobine réceptrice une tension (V) proportionnelle à la conductivité de la formation.  Cette conductivité est transformée en résistivité (R) puis mesurée par l’outil induction ( Rt =K*V/I) Bobine de d’émission Point de mesure Bobine de réception Formation Ampli. Oscillateur Champ magnétique (W) Courant électrique induit (I) L’induction est un outil électromagnétique: principe Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 72
  • 72. Principes physiques Open hole Induction Evolution de l’outil induction  La technique IES (Induction Electrical Survey) a été introduite pour la première fois, en 1947, par Henry Doll , un ingénieur de Schlumberger et a commencé à être commercialisé en 1956. L’outil consistait en une seule bobine d’émission et une bobine de réception. L’outil était très affecté par les conditions de trou.  Durant les 50 dernières années, beaucoup de progrès ont été développés dans la conception de l’outil et notamment en matière de multiplication du nombre de bobines d’émission et de réception afin d’augmenter la résolution verticale et la profondeur d’investigation. Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 73
  • 73. C’est l’outil le plus utilisé depuis les années 60 jusqu’aux années 80. 6 bobines (3 paires ‘’Emetteur-Récepteur’’ espacés de 40’’), Double focalisation FF (radiale et verticale). 3 paires d’émetteur-récepteur, placés en série pour produire un seul signal. 3 à 4 profondeurs d’investigation (ILd, ILm, ILs et MSFL). Principes physiques Open hole Induction 1. L’induction 6FF40 Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 74
  • 74. Principes physiques Open hole Induction 2. Dual Induction (DIL) (années 1970-1980): ILd, ILm, LL8, SFL: peut être combiné avec SP, GR, Sonic et Densité –Neutron. Les outils induction classiques ne mesurent que la conductivité perpendiculaire à l’axe de l’outil, c’est-à-dire la conductivité horizontale quand le puits est vertical. Mais la conductivité verticale, ignorée, peut être très différente quand le milieu est anisotrope. Les outils classiques ont une faible profondeur d’investigation ( environ 40 cm), une faible résolution verticale et nécessitent des corrections sur l’invasion et sur l’effet des épontes. Les nouveaux outils mesurent aussi bien la conductivité horizontale que verticale, ce qui est très utile dans le cas de bancs minces et des formations à grand pendage structural. Les nouveaux outils sont dotés de softs de correction automatique sur les conditions du trou et les épontes. Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 75
  • 75. Exemple de combinaison DIL -GR -SONIC Principes physiques Open hole Induction Sonic ∆t Résistivité Les bancs minces ne sont pas bien détectés par le DIL Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 76
  • 76. Principes physiques Open hole Induction Exemple de combinaison DIL -GR –SONIC- DENSITE-NEUTRON Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 77
  • 77. 3. Phasor Induction -SFL: ILd, ILm, SFL Principes physiques Open hole Induction SP Deep Medium SFL Conductivité Trois (03) profondeurs d’investigation Résolution verticale 2ft Correction automatique des effets épontes Correction automatique sur l’effet du trou Résistivité réelle de la formation Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 78
  • 78. 4. Array Induction Imager Tool (AIT), Principes physiques Open hole Induction Les différents types de l’AIT  Les plus récents des outils d’induction  jusqu’à 6 mesures de résistivité à différentes profondeurs d’investigation (50 à 300 cm selon le type de l’outil) Résistivité réelle de la formation vierge,  Identification des zones à hydrocarbures mobiles,  Image du profil d’invasion,  Détection des bancs minces.  Vitesse d’enregistrement: 18m/mn  Pression et températures limites: 15000 psi; 125 à 150°C  Type de boue: huile  Longueur de l’outil: 6 à 10 m selon le type Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 79
  • 79. Principes physiques Open hole Induction HRAI- High Resolution Array Induction  Six courbes de résistivité  profil d’invasion Rt Rxo Invasion 6 Rinvest. 6 courbes Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 80
  • 80.  De par son principe électromagnétique à haute fréquence, la diagraphie induction ne necessite pas de contact direct avec la boue ou la formation.  Conditions favorables pour l’induction  Boues à huile ou douce  Formations de résistivité faible à modérée  Conditions défavorables  Boue salée,  Formations à grande résistivité (> 100 ohm.m)  Formations à trop faible résistivité (skin effet ) Conditions d’utilisation de l’induction Principes physiques Open hole Induction Le skin effect est surtout caractéristique pour la sonde 6FF40 quand la résistivité de la formation est inférieure à 1 ohm.m (la résistivité enregistrée sera plus élevée que la résistivité réelle de la formation). Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 81
  • 81. Contrairement aux courants continus ou à basse fréquence, les courants à haute fréquence ne se propagent pas à travers la totalité de la section du conducteur.  Le courant se cantonne dans les couches proches de la surface du conducteur sur seulement une faible épaisseur (e) de ce dernier.  La densité de courant décroît de façon exponentielle en allant de cette épaisseur (e) vers le centre (O) du conducteur. Cette diminution de la section conductrice se traduit par une augmentation de la résistance du conducteur . Skin effect (effet de peau): définition Principes physiques Open hole Induction o Vers le centre du conducteur o e Densité du Courant Conséquence: pour une formation à très faible résistivité, la résistivité enregistrée est supérieure à celle réelle de la formation. Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 82
  • 82. LES MICRO RESISTIVITES Principes physiques Open hole Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 83
  • 83. Principes physiques Open hole Microresistivités  Les Microresistivités ont les mêmes principes physiques que le Laterolog et l’Induction avec lesquelles ils sont généralement enregistrés.  Les électrodes de mesure sont montées sur un patin fortement appuyé contre la paroi du puits pour assurer le contact électrique directement avec la formation. Zone vierge Zone de Transition Zone lavée Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 84
  • 84. MICROLOG (ML) MICROLATEROLOG (MLL) Microspherical Focused Log (MSFL) Principes physiques Open hole Microresistivités Types de patins des outils de Microresistivités Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 85
  • 85. Diamètre d’invasion Zone lavée Zone de transition Zone vierge Mud-cake Rxo Les outils de Microresistivité ont une faible profondeur d’investigation. Ils lisent dans la zone lavée (Rxo) mais ont une grande résolution verticale (détection des bancs minces). Principes physiques Open hole Microresistivités Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 86
  • 86.  Mesure de la résistivité de la zone lavée (Rxo)  Détection de bancs minces  Indication de zones poreuses et perméables (séparation des courbes)  Corriger les Résistivité LLd et ILd sur l’effet de l’invasion.  Idée sur la mobilité des hydrocarbures (Saturation Sxo) ML : Microlog: (le seul outil non focalisé) MLL: Microlaterolog (1953) Proximity log MSFL: Micro Spherical Focused Log (principe du SFL) MCFL: Microcylindrical Log: focalisation verticale et horizontale. Les principaux outils de Microresistivités Applications Principes physiques Open hole Microresistivités Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 87
  • 87. Deep Laterolog Shallow Laterolog Micro SFL DUAL LATEROLOG-MSFL 0.2 200 SP + HC Eau Exemple de réponses La réponse du MSFL est pratiquement constante comparativement aux réponses Deep et Shallow car le MSFL lit la zone lavée où le fluide principal est le filtrat de boue. La détection des bancs minces est plus évidente sur le MSFL. Principes physiques Open hole Microresistivités Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 88
  • 88. Bouclier Sédiments glaciaires Roches sédimentaires Eau, aquifères 0.01 0.1 1 10 100 1000 10 000 100 000 Eruptives Argiles Sables Shales Dolomite, calcaire Eau salée Eau douce Permafrost Résistivité (ohm.m) 100 000 10 000 1000 100 10 1 0.1 0.01 Conductivité (mS/m) Sulfures Graphite Grès, conglomérats mS/m- microsiemens /mètre Principes physiques Open hole résistivité Gammes de variation des résistivités des roches Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 89
  • 89. DAGRAPHIES ACOUSTIQUES (Soniques) Introduites en 1958 Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 90
  • 90. Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques Quelques rappels théoriques: propriétés d’une onde sonique AMPLITUDE Période T Longueur d’onde l TEMPS l DISTANCE Maxi Mini F = 1/T l = V/F Amplitude (A), Maxi, Mini Période (T), secondes Vitesse (V), m/s Longueur d’onde ( l), m Fréquence (F), Hertz La longueur d'onde c'est la distance parcourue par l'onde en une période. A T Atténuation d’une onde Basse fréquence Haute fréquence HF et BF Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 91
  • 91. Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques sin 𝑖 𝑉1 = sin 𝛼 𝑉1 = sin 𝛽 𝑉2 i  β Rayon incident Onde réfléchie Onde réfractée 𝒔𝒊𝒏 𝜶 𝑽𝟏 = 𝟏 𝑽𝟐 𝑠𝑖 𝛽 = 90° , 𝑜𝑛 𝑎𝑢𝑟𝑎𝑖𝑡 V1 V2 Onde réfléchie et onde réfractée Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 92
  • 92. Les différents types d’ondes Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques Onde P plane Onde P sphérique  Le déplacement du sol se fait par dilatations et compressions successives. Ces déplacements du sol sont parallèles à la direction de propagation de l'onde  Ces ondes sont les plus rapides (6 Km/sec) et arrivent les premières au récepteur. Ondes longitudinales (onde P- Primaire ou de compression) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 93
  • 93. Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques ondes transversales (onde S- secondaires ou de de cisaillement )  Le mouvement du sol s'effectue perpendiculairement au sens de propagation de l'onde.  Ces ondes ne se propagent pas dans les liquides. Leur vitesse est de 4 Km/sec.  Elles apparaissent en second sur les récepteurs. Onde S plane Onde S sphérique Les différents types d’ondes Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 94
  • 94. Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques Séparant des ondes P et S avec la propagation Connaissant leur vitesse, la différence des temps d'arrivée des ondes P et S permet de localiser l’épicentre du séisme. Les différents types d’ondes Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 95
  • 95. Introduction A l’origine, les principes acoustiques étaient développés juste pour aider l’interprétation des données sismiques mais il a été constaté que ces mesures pourraient être d’un grand apport dans :  l’estimation de la porosité des roches.  les corrélations entre sondages  la définition de la lithologie, etc. Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques  La diagraphie sonique utilise généralement les ondes de compression (mouvement longitudinal des particules). Ces ondes se propagent dans les solides, les liquides et les gaz.  Les ondes transversales ne se transmettent pas dans les liquides Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 96
  • 96. ONDES LONGITUDINALES (de compression) Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques mouvement longitudinal des particules Se propagent dans les solides, les liquides et les gaz. Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 97
  • 97. ONDES TRANSVERSALES Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques Mouvement transversal des particules Ne se transmettent pas dans les liquides Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 98
  • 98. Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques Principe de mesure: Emission d’une onde de compression (P) et enregistrement du temps de transit ( ∆t) par des récepteurs (R1, R2) situés à une distance donnée de l’émetteur (3 à 5 pieds). R2 R1 E P E- Emetteur R1, R2- Récepteurs P- Onde de compression (longitudinale) Boue de forage Formation (ΔT)  Le ΔT (µs/pied) est enregistré en échelle linéaire  Le paramètre mesuré est la vitesse de propagation des ondes P.  La profondeur d’investigation du sonique n’est pas très élevée, c’est un outil qui mesure dans la zone lavée. Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 99
  • 99. Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Principe de mesure de la diagraphie acoustique 100
  • 100.  Profondeur d’investigation: environ une longueur d'onde (fonction de la fréquence de la source et de la vitesse des ondes). Ex: fréquences moyennes 10 à 30 kHz et vitesses de compression dans les roches dures varient de 5 à 8 km/s: la profondeur de pénétration dans les roches dures est d'environ 20 cm.  Le temps de propagation (∆t) des ondes dépend du type de la roche: matrice, propriétés mécaniques, porosité, nature du fluide, etc.  Résolution verticale : en fonction de la distance entre les deux récepteurs (environ 30 à 50 cm). ∆t = (1-φ).∆tma + φ.∆tf Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 101
  • 101. Effet du trou sur les mesures soniques Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques Dans les caves et en cas d’inclinaison de la sonde dans le puits, les valeurs enregistrées ne représentent pas les vraies paramètres de la formation. Ce problème est surtout reconnu aux anciens outils soniques. Des corrections sur l’effet du trou sont nécessaires. TR R1 R2 Zone cavée Outil incliné ΔT Valeurs erronées Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 102
  • 102. Formation R1 R2 R2 E R1 E ∆t1 ∆t2  Réduit l’effet du trou (cavage) et de la non centralisation de la sonde .  Deux émetteurs et 2 paires de récepteurs.  Mesure le temps écoulé (∆t1 et ∆t2 ) entre la détection de la première arrivée au niveau des deux paires de détecteurs Outil BHC- Borehole Compensated Tool  Le temps ∆t enregistré est une moyenne des deux mesures Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 103
  • 103. Exemple de log Sonic combiné avec GR et Résistivité Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 104
  • 104. Parfois, la première arrivée peut devenir trop faible quand elle arrive au deuxième récepteur (arrivée trop tardive). Le temps de transit sera alors élevé: c’est le phénomène de skipping. Le log montre des lectures anormalement élevées. Le skipping peut apparaître quand le signal est atténué par des formations non consolidées, les zones fracturées, la présence de gaz, etc. Le Skipping (saut de cycle) R2 R1 E P Formation (ΔT) 140 ΔT (µsec/ft) 40 Skipping Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 105
  • 105. Applications  Détermination in situ des vitesses des ondes de compression et de cisaillement utilisées dans l'interprétation des données sismiques de surface et de tomographie trou- à-trou.  La combinaison des vitesses de compression et de cisaillement avec les données de diagraphie de la densité permet de calculer les paramètres élastiques de la formation (coefficient de Poisson, module d'élasticité, module de compressibilité et module de cisaillement) pour les besoins des études géotechniques et minières.  Détermination de la porosité dans les roches poreuses à partir de la vitesse de l'onde de compression.  Détection des fractures ainsi et approche de la perméabilité des fractures (amplitude de l'onde de Stoneley).  Corrélations lithologiques entre différents sondages.  Analyse de la qualité de la cimentation des tubages (CBL- amplitude des ondes de compression) Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 106
  • 106.  Grès compactes 55.6  Calcaires 47.5  Dolomies 43.5  Casing 57 ) / ( ft s tma   Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques Contrôle de qualité Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 107
  • 107. Nouvelles générations d’outils Sonic Nombre d’émetteurs/ recepteurs selon la compagnie de service Crossed-Dipole Sonic Tool SAT ( Sonic Array Tool): 2 Emetteurs et 5 à 14 Récepteurs Ondes de cisaillement, de compression, anisotropie du milieu, orientation des contraintes tectoniques maximales et minimales, mécanique des roches, fluides en place, etc…  Full Wave Sonic Tool (FWST)  WAVESONIC Principes physiques Open hole Diagraphies acoustiques Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 108
  • 108. DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging) Principes physiques Open hole Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 109
  • 109.  Les diagraphies d’imagerie visent à fournir des informations géologiques fines aux abords immédiats du trou de forage. Le concept d’imagerie du puits datait déjà des années 50 mais c’est en 1968 que le premier outil, le Borehole Televiewer, a été développé par la Société Mobil mais l’outil ne se limitait qu’à avoir une idée, parfois floue, sur la forme de la paroi du puits.  Les premiers outils d’imagerie moderne ont commencé a voir le jour dans les années 80 et les améliorations répondant aux problèmes de conditions de trou et aux besoins du géologue ont fait que le nombre et les type d’outils ne cessent d’inonder le marché logging de nos jours.  La compétitivité entre les différentes compagnies de services, essentiellement Schlumberger (Slb) et Halliburton (HES), a beaucoup contribué au développement d’outils d’imagerie très perfectionnés que nous connaissons aujourd’hui. DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging) introduction Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 110
  • 110. Plusieurs informations peuvent être fournies par l’imagerie selon le type d’outil:  Pendage structural  Bancs minces  Structures sédimentaires  Failles  Fractures (naturelles ouvertes ou fermées, induites,)  Direction privilégiée du forage horizontal  Ovalisation du trou de forage (breakouts)  Etat du tubage (corrosion, déboitement, …) DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging) Application Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 111
  • 111. Principaux outils  Outils Schlumberger FMS- Formation MicroScanner (µR)- année 1986 , (boue à base d’eau) FMI- Fullbore Formation Micro Imager (µR) (boue à base d’eau), année 1991 ARI- Azimutal Resistivity Imager (µR) – année 1992 OBDT- Oil-Based Dipmeter Tool (µR) OBMI- Oil-Based Micro Imager UBI- Ultrasonic Borehole Imager (∆t) (tous types de boue) (µR)  Outils Halliburton EMI- Electrical Micro Imager (année 1994) CAST-V - Circonferential Acoustic Scanning Tool DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 112
  • 112. FMI- Fullbore Formation Micro Imager Augmentation de la couverture d’image à 80% avec le temps par la multiplication de patins , d’injecteurs de courant et de capteurs. 52 capteurs 64 capteurs 192 capteurs Patin d’image 40% 80% Patins DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 113
  • 113. FMI- Fullbore Formation Micro Imager Exemples de résultats Faille Pendage structural Structures sédimentaires (Paleocourant) 0 180 360 Fracture plongeant vers le sud DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 114
  • 114. OBMI: Oil-Based Micro Imager  Envoi d’un courant alternatif (I) dans la formation au dessus et au dessous des 5 paires de capteurs.  Mesure de la ddp (∆V) entre les paires de capteurs qui donne une résistivité Rxo = K*(∆V)/I. Boutons capteurs 8 cm 37 cm Rxo I Injecteur de courant I Injecteur de courant I ∆V Vue de face Vue de profil Formation DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 115
  • 115. OBMI:Oil-Based Micro Imager Surface érosive Carotte OBMI plans stratigraphiques Fractures Faille orientée N 30 Exemples de résultats DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 116
  • 116. Un transmetteur-récepteur en rotation envoie des ondes ultrasoniques et reçoit les réflexions (amplitudes ∆t) de la paroi du puits ou du casing.  Insensibilité à la lithologie  Image sonique orientée par rapport au nord.  Ne détecte que les fractures ouvertes  Couverture d’image :100% DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging) UBI- Ultrasonic Borehole Imager (OH et cased hole) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 117
  • 117. UBI FMI ARI UBI Exemples de résultats Fractures 0 120 240 360 Trou de serrure (keyhole wear) vers le sud. Bite size Puits à section ovalisée SE –NW (breakouts) 0 120 240 360 DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 118
  • 118. EMI- Electrical Micro Imager  150 électrodes de mesures réparties sur 6 patins indépendants (25 courbes de Microresistivité par patin)  Couverture 60%  Pas d’échantillonnage: 0.1 pouces (0.25cm) DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 119
  • 119. EMI Exemple de résultats  Détails stratigraphiques  Bancs minces  Fractures  Failles  Pendage structural E W S N N HDT Pendage Sud DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 120
  • 120. CAST-V - Circonferential Acoustic Scanning Tool Electronics Instrument Navigation Instrument Mud Cell/Motor Assembly Scanning Head Ultrasonic Transducer Même principe que l’UBI  Emission d’ondes acoustiques de haute fréquence par un émetteur rotatif  Mesure des amplitudes des réflexion et temps de parcours de des ondes sur les parois du puits  Résolution vertical: 0.3’’  Diamètreur à haute résolution (360°)  Correction automatique sur l’effet du trou. DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 121
  • 121. CAST-V Open hole: fractures, failles, structures sédimentaires, Cased hole: inspection du casing (diamètre et épaisseur), qualité de la cimentation, Utilisation: open hole et cased hole DIAGRAPHIES D’IMAGERIE (Borehole Imaging) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 122
  • 122. DIAGRAPHIES NUCLEAIRES  Gamma Ray  Densité  Neutron Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 123
  • 123. Généralités (1)  Les diagraphies nucléaires ont été introduites tardivement, en 1940, par rapport aux diagraphies électriques ( 1927).  Parmi les 3 rayonnements nucléaires alpha, Béta, Gamma, seul le dernier, de type électromagnétique, est utilisé en diagraphie à cause de son pouvoir de pénétration.  Parmi les particules élémentaires seul le neutron est utilisé en diagraphie du fait de sa charge électrique nulle et de son grand pouvoir de pénétration dans les milieu dépourvus d’hydrogène. Principes physiques Open hole Nucléaires Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 124
  • 124. Généralités (2)  La diagraphie de rayonnement gamma naturel (Gamma Ray) est la première à être introduite.  Diagraphie de rayons gamma naturels (Gamma Ray-GR): radioactivité naturelle  Diagraphie de densité (Gamma -Gamma): radioactivité provoquée  Diagraphie de neutron (Neutron- Gamma): radioactivité provoquée Les principales diagraphies nucléaires Principes physiques Open hole Nucléaires Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 125
  • 125. Diagraphie Gamma Ray (GR) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 126
  • 126. Diagraphie Gamma Ray (GR) Le rayonnement gamma naturel provient de la désintégration des noyaux radioactifs contenus dans les roches. Les principaux radioéléments sont:  Potassium ( K40)  Thorium (Th 232)  Uranium (U 238) Puits Compteur Rγ R γ naturels Outil GR Câble On enregistre soit une seule courbe globale incluant les 3 rayonnements K, Th, U (Diagraphie GRtotal) , soit 3 courbes distincts (K, Th, U) simultanément (Diagraphie de spectrométrie de rayons gamma NGS ou NGT) Premier Gray dans le puits: en 1953 Principes physiques Open hole Nucléaires Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 127
  • 127. Diagraphie Gamma Ray (GR) Principes physiques Open hole Nucléaires Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 128
  • 128. Résolution: 1 pied Vitesse d’enregistrement : 6 m/mn Investigation : 15 à 20 cm Applications  Remplace la PS dans les boues salées ou à huile  Estimation du volume d’argile  Définition de la lithologie  Détecter les minéraux radioactifs  Calage de référence des profondeurs 0 150 API ……………. ……………. ……………. ……………. ……………. ……………. ……………. ……………. ……………. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ……………. - - - - - - - - - - ……………. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Diagraphie Gamma Ray (GR) Principes physiques Open hole Nucléaires Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 129
  • 129. Spectrométrie de Rayons Gamma (NGS) Mesure 4 courbes de radioactivité:  GR Potassium  GR Thorium  GR Uranium  GR Total Principes physiques Open hole Nucléaires Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 130
  • 130. Spectrométrie de Rayons Gamma (NGS) Principes physiques Open hole Nucléaires Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 131
  • 131. Spectrométrie de Rayons Gamma (NGS) Détermination de la minéralogie Principes physiques Open hole Nucléaires Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 132
  • 132. Spectrométrie de Rayons Gamma (NGS) Détermination du type d’argile Principes physiques Open hole Nucléaires Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 133
  • 133. 0 100 200 300 400 500 Anhydrite GR, API Charbon Sel Dolomie Calcaire Grès Grès argileux Argile Argile marine Potasse Gammes de variation de la radioactivité naturelle des roches Principes physiques Open hole Nucléaires Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 134
  • 134. DIAGRAPHIE DE DENSITE Gamma-Gamma Densilog Outil FDC- Formation Density Compensated Principes physiques Open hole Nucléaires Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 135
  • 135. Diagraphie Densité Les types d’outils Principes physiques Open hole Nucléaires Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 136
  • 136. Diagraphie Densité  On bombarde la formation avec une source de rayons gamma (R γ) à énergie entre 0.1 et 1 Mev.  Ces (R γ) entrent en collision avec les atomes et perdent de leur énergie selon 3 effets: - Effet photoélectrique - Effet Compton (le plus fréquent) - Effet de production de paires Un compteur reçoit les rayons gamma diffusés par la formation vers le puits.  Le signale reçu est fonction du nombre d’électrons par cm3 de volume de la formation c.- à-d. à la densité de la formation Patin Source Rγ Compteur R γ Principes physiques Open hole Nucléaires Atome Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 137
  • 137. Principes physiques Open hole Nucléaires Diagraphie Densité: principe de diffusion des rayons gamma Effet photoélectrique R γ e- Effet Compton R γ R γ diffusé e- Effet de production de paire R γ e_ e+ Principe utilisé en Diagraphie de Densité Le rayon gamma perd de son énergie, éjecte un électron et continue sa trajectoire sous forme de photon diffusé. Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 138
  • 138. Diagraphie Densité: Investigation et effet du trou Principes physiques Open hole Nucléaires La profondeur d’investigation est faible: l’outil lit dans la zone lavée avec un rayon d’investigation d’environ 15 cm. Les effets du trou sont très importants: pour palier à ce problème l’outil de densité est excentré et appuyé fortement contre la paroi du puits. Patin Source Rγ Compteur Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 139
  • 139. La densité électronique que l’on mesure est proportionnelle à la densité de la matrice, de la porosité, de la densité des fluides dans les pores (eau, huile, gaz). ρb = (1-φ). ρma + φ. ρf Densité lue: (g/cc) Principes physiques Open hole Nucléaires Diagraphie Densité POROSITE NULLE POROSITE NULLE POROSITE NULLE Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 140
  • 140. Diagraphie Densité: Application  Porosité  Lithologie  Minéralogie  Présence de gaz (chute de la densité) Principes physiques Open hole Nucléaires Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 141
  • 141. Diagraphie Densité: exemple de log La diagraphie de densité est combinée avec le Neutron, Sonique, Résistivité, GRay Principes physiques Open hole Nucléaires Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 142
  • 142. 1.0 2.0 3.0 Densité (gr/cm3) Dolomie Calcaire Shale Gravier Marne Limon Sable Argile Lignite Roche Gammes de variation de la densité des roches Principes physiques Open hole Nucléaires Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 143
  • 143. Diagraphie de Neutron Principes physiques Open hole Nucléaires Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 144
  • 144. Diagraphie Neutron: principe de base Source de Neutron (N) Emission de neutrons (N) rapides N ralenti Atomes Log N-N Atomes Emission de rayon γ- Gamma de capture Log N-γ Neutrons à Energie < 0.025 eV : capturés γ (Neutrons Thermiques) (Neutrons Epithermiques) Principes physiques Open hole Nucléaires (Energie = 4 Mev) (Energie : 100 - 0.025 ev) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 145
  • 145. Les outils « Neutron » mesurent : - Soit les neutrons ralentis (Neutrons Epithermiques = Outil CNL) - Soit les photons Gamma (γ ) de capture ( Neutrons thermiques = Outil SNP) Les outils actuels mesurent les Neutrons Epithermiques ralentis du fait que le ralentissement est généralement contrôlé par les atomes d’hydrogène, c’est-à-dire par la teneur en eau (soit la porosité de la formation). Le nombre de neutrons arrivant au détecteur: - Augmente dans les faibles porosités ( faible index d’hydrogène). - Diminue dans les grandes porosités (fort index d’hydrogène). Diagraphie Neutron: Les mesures N.B. Certains éléments, tels que le chlore, le fer et l’argile perturbent fortement la mesure: l'information fournie par la sonde est, à la fois, liée à la teneur en eau (porosité) et à la composition minéralogique. Ainsi, la porosité lue est surestimée. Principes physiques Open hole Nucléaires Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 146
  • 146. Diagraphie Neutron: Les mesures γ – Gamma ray N γ Source Neutrons Détecteur Outil Neutron Puits Espacement Atome A Atome B N Câble L’hydrogène est un grand ralentisseur de neutrons car son noyau (proton) a une masse très voisine de celle du neutron (proche de l’unité). N N ralenti Principes physiques Open hole Nucléaires φN = f(φ , φNf , matrice ) H2 N rapide N ralenti Atome (Source) (Détecteur) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 147
  • 147. Diagraphie Neutron: application  Porosité  Argilosité  Lithologie  Présence de gaz (faible valeur de la porosité neutron) N.B. Le Neutron lit dans la zone lavée et donne une réponse globale Principes physiques Open hole Nucléaires Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 148
  • 148. COMPENSATED NEUTRON FORMATION DENSITY ØN ( Limestone p.u) 45 30 15 0 ρb ( g/cm3) 1.85 2.85 COMPENSATED NEUTRON FORMATION DENSITY ØN ( Limestone p.u) 45 30 15 0 ρb ( g/cm3) 1.95 2.95 Echelle compatible en grès Echelle compatible en calcaire Echelles de la diagraphie « Neutron-Densité »  Quand les échelles sont compatibles les courbes Densité-Neutron coïncident dans un réservoir à eau.  Une séparation des courbes N-D est notée en face du réservoir à gaz.  L’incompatibilité de l’échelle fausse l’identification des zones. Gas Huile Eau Principes physiques Open hole Nucléaires Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 149
  • 149. Détection des fluides par la combinaison Neutron/Densité Principes physiques Open hole Nucléaires Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 150
  • 150. Détermination de la lithologie par la combinaison Neutron/Densité Principes physiques Open hole Nucléaires Point argile 100% Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 151
  • 151. Principes physiques Open hole Détermination de la lithologie par la combinaison Neutron/Sonique Point argile 100% Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 152
  • 152. G.Ray Neutron Densité Sonic ∆t Résistivité Réponse des différentes diagraphies selon le fluide (milieu à porosité constante) Principes physiques Open hole Skipping Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 153
  • 153. DIAGRAPHIES AUXILIAIRES Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 154
  • 154.  Le diamètre du puits est mesuré avec pratiquement tous les outils.  Le diamètre est indispensable dans les interprétations des diagraphies en termes de corrections sur les effets du trou.  Le diamètreur fournit d’importantes informations:  caves,  mud-cake,  argiles gonflantes,  estimation du volume de ciment,  forme de la section du puits, etc. DIAGRAPHIES AUXILIAIRES Principes physiques Open hole 1. Le Diamètreur (Caliper) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 155
  • 155. Caliper à 2 bras Caliper à 4 bras Diamètreur (Caliper) DIAGRAPHIES AUXILIAIRES Principes physiques Open hole 2 courbes 1 courbe Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 156
  • 156. Diamètreur (Caliper) Configuration d’un diamètreur 4.5m Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 DIAGRAPHIES AUXILIAIRES Principes physiques Open hole 157
  • 157.  L’ouverture et fermeture des bras du diamètreur sont commandées par un moteur à partir de la surface.  La sonde est descendue dans le puits avec les bras fermés.  Au moment du lancement de la diagraphie, les bras à ressorts réagissent en fonction des variations du diamètre du trou à mesure que la sonde remonte vers le haut. Diamètreur (Caliper) PRINCIPE DE MESURE Bit size GRay Caliper Grès fins Argiles Grès perméables Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 DIAGRAPHIES AUXILIAIRES Principes physiques Open hole 158
  • 158. Différentes formes de déformation d’un trou de forage Diamètreur (Caliper) Bit size: 8 ½’’ 6’’ 16’’ Trou ovalisé Petit axe Grand axe Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 DIAGRAPHIES AUXILIAIRES Principes physiques Open hole 159
  • 159. Le log température fournit un enregistrement continu de la température en fonction de la profondeur. 2. La thermométrie  Détection de zones de pertes de boue (chute de T°)  Venues d’eau ( augmentation de T°)  Gradient géothermique de la région  Fracturation hydraulique  Localisation du top ciment (avant l’introduction du Sonique-CBL) Applications Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 DIAGRAPHIES AUXILIAIRES Principes physiques Open hole 160
  • 160. Thermométrie -0.5 -5 Exemple de détection de zones de venues de gaz et d’eau et du top ciment Ciment 0 50 mv T° Top ciment CBL Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 DIAGRAPHIES AUXILIAIRES Principes physiques Open hole 161
  • 161. 3. PENDAGEMETRIE (Dipmeter) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 DIAGRAPHIES AUXILIAIRES Principes physiques Open hole 162
  • 162. PENDAGEMETRIE (Dipmeter) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 DIAGRAPHIES AUXILIAIRES Principes physiques Open hole 163
  • 163. 4. Testing: MDT- Modular Formation Dynamics Tester Cable Probe Patin Fluide L’outil MDT est appuyé fortement contre la paroi du puits pour aspirer le fluide de la formation dans des petites chambres d’ échantillonnage de quelques cm3 de volume. DIAGRAPHIES AUXILIAIRES Principes physiques Open hole 164
  • 164. DIAGRAPHIES CASED HOLE ( Trou tubé) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 165
  • 165. Principes physiques Cased hole  Evaluer les formations à travers le tubage (Diagraphies de production notamment)  Contrôler la qualité de la cimentation du tubage  Inspecter l’état de corrosion du tubage  Perforer le tubage pour tester le réservoir Les diagraphies « cased hole » sont celles enregistrées à l’intérieur d’un tubage dans le but de: N.B. Certaines diagraphies « open hole » peuvent également être enregistrées en « cased hole » ( GRay, Neutron, Sonique, …) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 166
  • 166. Principaux outils « cased hole »  Evaluation des formations  GRay: Volume d’argile  Neutron: porosité  Sonique: porosité ( formations plus rapides que le tubage)  TDT, RMT: Saturation en eau  Evaluation de la cimentation  CBL-VDL/CET/CAST/RCBT: qualité de la cimentation du casing  CAST/METG: corrosion du tubage  Inspection du tubage  Perforation et test  TCP : Testing while perforing  PLT: Production Logging Tool  RDT, FMT: Pressure measurement and fluid sampling (Halliburton)  MDT, RFT: Pressure measurement and fluid sampling (Schlumberger) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Principes physiques Cased hole 167
  • 167. LE CBL-VDL Cement Bond Log Variable Density Log Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Principes physiques Cased hole 168
  • 168. Le principe du CBL est celui d’un sonique en trou tubé: Transmitter Receiver 3ft CBL Receiver 5ft VDL Casing Ciment Formation CBL LOG 100 0 mv Bonne cimentation ( faibles valeurs du CBL) Pas de ciment Grandes valeurs du CBL Bonne cimentation ( faibles valeurs du CBL) Peu de ciment Bonne cimentation Free pipe Une bonne cimentation du casing fait que l’onde sonique traverse le casing, le ciment et atteint la formation. Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Principes physiques Cased hole 169
  • 169. Principe du VDL (densité variable) Stoneley Dans les formations plus rapides que le casing, l’onde sonique traverse l’interface ciment-formation et arrive au récepteur bien avant les réfractions du casing. Grès compactes 55.6 Calcaires 47.5 Dolomies 43.5 Casing 57 ∆t, µsec/ft Ordre classique d’arrivée des ondes Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Principes physiques Cased hole 170
  • 170. Principe du VDL (densité variable) Réponse de la formation: bonne cimentation 1ères arrivées du casing Mauvaise cimentation Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Principes physiques Cased hole 171
  • 171. Good Medium Bad 0 % 100 0 % 100 0 % 100 Free pipe = 65-70mv Combinaison CBL- VDL Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Principes physiques Cased hole 172
  • 172. • Casing 9’’ 5/8 : 4.5m • Casing 7’’: 3m • Casing 4’’ ½ : 2m Quel est la hauteur minimale de l’intervalle devant être bien cimenté (80%) pour assurer une étanchéité du réservoir ? Argile Sel massif Aquifère Ciment Sabot casing 0 mv 50 CBL Calcaire Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Principes physiques Cased hole 173
  • 173. 0 100 50 53 65 9 5/8’’ 7’’ 4 ½’’ 75 mV Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Valeurs de free pipe pour différents diamètres de casing Principes physiques Cased hole 174
  • 174. Très bonne cimentation Casing Cement Formation Faibles arrivées du casing et fort signal de la formation Analyse du VDL Arrivées casing Signale Formation (Bonne adhérence Casing/Ciment/Formation) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Principes physiques Cased hole 175
  • 175. Casing Cement Formation Channel Analyse du VDL : Détection de channel Pas de signal casing, ni signale de formation Cimentation moyenne qualité Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Principes physiques Cased hole 176
  • 176. •Le CBL montrant une mauvaise cimentation , mais elle peut être de bonne qualité. Casing Ciment Formation • VDL - Signale du casing mais fort signale de la formation Réponse: La taille du micro annulus est inférieure à la longueur d’onde sonique. Analyse du VDL : Détection de micro annulus Question: Pourquoi le signale arrive à traverser le micro annulus et atteint la formation? MICRO ANNULUS Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Principes physiques Cased hole 177
  • 177. Les différentes diagraphies selon les compagnies de service Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 178
  • 178. Usual name (Company) Signification Remark/Application HRI (HES) High Resolution Induction Tool Formation Resistivity HRAI (HES) High Resolution Array Induction 6 investigations : 10, 20, 30, 60, 90, & 120 inches DLLT (HES, SPES) Dual Laterolog Tool 2 curves : Deep & shallow MSFL (HES, SPES) Micro Spherically Focused Log Flushed zone Resistivity DIL (SPES) Dual Induction Log Formation Resistivity SECTION I: MAIN OPEN HOLE LOGGING HES- Halliburton SPES- Schlumberger 1. Resistivity tools Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 179
  • 179. Usual name (Company) Signification Remark/Application NGRT (HES) CSNG (HES) GR (SPES) NGS or NGT (SPES) Natural Gamma Ray Tool Compensated Spectral Natural Gamma Gamma Ray Natural Gamma Spectrometry Clay volume estimation (K40) Th, K, U measurement , Clay volume estimation Clay volume estimation (K40) Th, K, U measurement , Clay volume estimation DSNT (HES) CNL (SPES) Dual Spaced Neutron Tool Compensated Neutron Log Porosity, Lithology SDLT (HES) FDC (SPES) LDT (SPES) Spectral Density Log Formation Density Compensated Litho Density Tool. Porosity, Lithology FWST (HES) DSI ( SPES) Full Wave Sonic Tool Dipole Shear Sonic Imager Shear waves measurement, sonic anisotropy, etc.. for better seismic data checking & processing improvement. BHC (SPES) Borehole Compensated It is a Sonic Tool, porosity estimation, and fracture detection MRIL (HES) Magnetic Resonance Imaging Logging Fluids detection & distinction (Fluids contacts, etc) CAST (HES) UBI (SPES) Circumferential Acoustic Scanning Tool Ultra Borehole Imager Gives a 360° Hole image, fractures thin beds, hole geometry & stability, structural dip, … (but can have some technical problems in its scanning head) Gives a 360° BOREHOLE IMAGE ( fractures, sedimentary structures, …) 2. Lithology & Porosity Tools OPEN HOLE LOGGING Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 180
  • 180. Usual name (Company) Signification Remark/Application CSNG Compensated Spectral Natural Gamma Lithology deterrmination DSNT Dual Spaced Neutron Tool Porosity determination RMT (HES) TDT ( SPES) Reservoir Monitoring Tool Thermal Decay Time Water Saturation estimation, fluid, minerals, SECTION II: CASED HOLE LOGGING Formation evaluation, Casing inspection, cementation, etc. Usual name (Company) Signification Remark/Application CAST (HES) Circumferential Acoustic Scanning Tool Cementation quality control RCBT (HES) Radial Cement Tool Cementation quality control CBL (SPES) Cement Bond Log Cementation quality control 2. Cementation control 1. Formation evaluation behind casing Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 181
  • 181. Usual name (Company) Signification Remark/Application CAST (HES) Circumferential Acoustic Scanning Tool Radial Casing inspection METG (HES) Multifrequency Electromagnetic Thickness Gauge Casing quality, etc CCL Casing Collar Log perforation control 3. Casing inspection CASED HOLE LOGGING Usual name (Company) Signification Remark/Application TCP Tubing Convoyed Perforating Testing while perforing PLT Production Logging Tool Fluid Flow profile, fluids density, etc. FMT (HES) RDT (HES) Formation Muti Tester Reservoir Description Tool Pressure measurement and fluid sampling Pressure measurement and fluid sampling RFT (SPES) MDT (SPES) Repeat Formation Tester Pressure measurement and fluid sampling Pressure measurement and fluid sampling SECTION III: PERFORATION & TESTS Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 182
  • 182. Les diagraphies durant le forage (LWD & MWD) Logging While Drilling Measurement While Drilling Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 183
  • 183.  La technique LWD consistant à introduire les outils de diagraphie dans le puits au même titre que l’outil de forage et les masse tiges.  Les mesures des outils s’effectuent en même temps que l’avancement du forage  Les mesures sont soit transmises vers la surface (Real Time Data) soit chargées à partir des outils une fois ces derniers en surface (Memory Data)  La technique LWD a été développée pour améliorer les techniques MWD dans le but de remplacer partiellement ou totalement le wireline logging classique. LWD & MWD Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 184
  • 184. LWD Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 185
  • 185. Technique MWD La technique MWD consiste à introduire des systèmes de mesures dans le puits au même titre que les tiges et l’outil de forage. Ces systèmes permettent de mesurer en temps réel et transmettre en surface beaucoup d’informations sur le forage pendant que ce dernier avance:  Direction azimutale du forage,  Angles de déviation,  Température  Pression,  Gamma Ray  Poids sur le trépan ( WOB- Weight on Bit)  Débit de boue  Geosteering, etc. Mais compte tenu du coût élevé du MWD, cette technique n’est pas très généralisée sur les puits verticaux. Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 186
  • 186. Le coût moyen des diagraphies Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 187
  • 187. Le coût moyen des diagraphies Le coût des opérations de diagraphies dépend:  Du type de la diagraphie  De la profondeur atteinte par l’outil  Des charges additives:  Charges de service  Pénalités de retard  Puits à risque (Hautes Pression et température)  Eloignement du puits  Puits profond (> 4500 m) Le coût d’une diagraphie est essentiellement contrôlé par: - la charge de mesure - la charge de profondeur Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 188
  • 188. Elle est facturée depuis la profondeur maximale atteinte par l’outil jusqu' à la surface . Elle varie entre 300 et 350 DA /m (4 US$/m) Intervalle minimum facturé: 600m Exemple:  Profondeur atteinte par l’outil: 3500 m : Charge de profondeur = 3500*300 DA = 1 050 000 DA  Intervalle mesuré: 1500 m: Charge de mesure = 1500m*300DA: 450 000 DA  Coût total de la descente: 1 500 000 DA ( 22 000 US$) La charge de mesure C’est le coût de l’enregistrement sur un intervalle donné. La charge de mesure varie entre 300 et 350 D.A/m (4 US$ /m). Intervalle minimum facturé : 300 mètres La charge de profondeur Le coût total moyen d’un programme complet de diagraphies sur un réservoir peut atteindre 40 millions de D.A ( 600 000 US$) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Le coût moyen des diagraphies 189
  • 189. Le marché logging en Algérie Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 190
  • 190. Le marché des diagraphies dépend de l’activité forage (Exploration, Développement, Work over, etc.)  Activité forage en Algérie ≈ 200 forages /an  Coût moyen d’un forage: US$ 10 millions  Coût moyen des diagraphies (full service): US$ 600 000/puits  Part moyenne des diagraphies dans le coût d’un forage: 6% le marché logging algérien Ce marché est convoité par 5 compagnies de service:  Schlumberger  HESP  Baker Hughes  CNLC  Weatherford Montant moyen du marché logging en Algérie ≈ US$ 100 millions/ an Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 191
  • 191. Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 NOTIONS D’INTERPRETATION DES DIAGRAPHIES 192
  • 192. Etude géologique de surface Acquisition sismique : détection de pièges structuraux et stratigraphiques Forage du piège Acquisition des diagraphies Interprétation des diagraphies Etude et modélisation des réservoirs Forages de développement Production Les phases de la branche E&P Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Notions d’interprétation des diagraphies 193
  • 193. Objectifs de l’interprétation des diagraphies Déterminer les paramètres physiques et pétrophysiques du réservoir permettant d’évaluation les réserves d’hydrocarbures en place: interprétation pétrophysique Définir les éléments géologiques permettant de caractériser le contexte régional du réservoir: interprétation géologique Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Notions d’interprétation des diagraphies 194
  • 194. Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 GEOLOGIQUE Qualitative Quantitative - Découpage en zones homogènes - Les fluides en place - Quick look visuel - Paramètres matrice - Paramètres argiles - Argilosité (Vsh) - Cut off - Porosité réservoir - Lithologie plots - Salinité eau (Rw) - Saturation en eau (Sw) - Contacts des fluides - Epaisseur réservoirs - Sédimentologie - Stratigraphie - Structurale - Géochimie - Autres C. Qualité PETROPHYSIQUE INTERPRETATION DES DIAGRAPHIES Notions d’interprétation des diagraphies 195
  • 195. INTERPRETATION PETROPHYSIQUE Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Notions d’interprétation des diagraphies 196
  • 196. Découpage en séquences (bancs lithologiques) Grès Argiles Argiles Grès Grès/argile Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Notions d’interprétation des diagraphies 197
  • 197. Qualité et lecture des logs GR= 53 API GR=135 API Rt = 5 .m ØN= 0 ØN= 18 t = 80s/ft b = 2.7g/cc Contrôle de qualité: voir cours sur les outils Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Notions d’interprétation des diagraphies 198 2,40
  • 198. Reconnaissance des bancs perméables et imperméables 1.85 Densité g/cc 2.85 140 Sonic t s/ft 40 45 Ø Neutron % -15 GR PS PS + Imperméable Imperméable Imperméable Imperméable Perméable Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Notions d’interprétation des diagraphies 199
  • 199. Nature et contact des fluides 1.85 Densité g/cc 2.85 140 Sonic t s/ft 40 45 Øneutron % -15 GR PS PS + Resistivité Rt HC EAU Règle générale: HC : la résistivité augmente Eau: la résistivité diminue Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Notions d’interprétation des diagraphies 200
  • 200. Nature et contact des fluides Gas Huile Eau COMPENSATED NEUTRON FORMATION DENSITY ØN ( Limestone p.u) 45 30 15 0 ρb ( g/cm3) 140 40 1.85 2.85 Grande séparation Neutron/Densité: Gaz Légère séparation Neutron/Densité: Huile Pas de séparation Neutron/Densité: Eau OGC WOC Huile: Index Hydrogène IH : proche de 1 Eau: Index Hydrogène IH = 1 Gaz: Index Hydrogène IH < 1 Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Notions d’interprétation des diagraphies 201
  • 201. Détermination des paramètres physiques du réservoir • Densité de la matrice (ma ) •Temps de transit de la matrice (tma ) • Paramètres de l’argile (sh ) , (tsh ) , (ØNsh) Détermination des caractéristiques du réservoir •Lithologie du réservoir •Porosité •Saturation en eau (en hydrocarbures) •Résistivité (salinité) de l’eau de formation •Argilosité du réservoir (Vshale= Vsh ou Vclay=Vcl) •Épaisseur du réservoir •Contacts des fluides (Water Oil Contact =WOC et Oil Gas Contact =OGC) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Notions d’interprétation des diagraphies 202
  • 202. Temps de transit (t) de la matrice Densité de la matrice La densité de la matrice (ma ) peut être prise compte tenu de la lithologie du réservoir:  Réservoir gréseux: ma = 2.65 g/cc  Réservoir calcaire: ma = 2.71 g/cc  Réservoir dolomitique: ma = 2.87 g/cc Paramètres de l’argile Réservoir gréseux: tma = 52 -55 sec/ft Réservoir calcaire: t ma = 47.5 sec/ft Réservoir dolomitique: tma = 43.5 sec/ft Densité sh = est lue directement sur le log de densité au droit d’une couche d’argile Temps de transit (t sh) = lue sur le log sonic au droit d’une couche d’argile Porosité Neutron des argiles (ØNsh): lue directement sur le log Neutron en face d’une couche d’argile. Volume d’argile (Vsh): à partir du Gamma Ray Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Notions d’interprétation des diagraphies 203
  • 203. Détermination des paramètres physiques du réservoir Grès Grès ma = 2.65 g/cc t ma = 53 -55 sec/ft t sh = 85 sec/ft (lue) sh = 2.67 (lue) ØNsh = 30% (lue) Paramètres matrice Paramètres argile GRmax = 135 API G.Rmini= 52 API Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Notions d’interprétation des diagraphies 204
  • 204. Vsh GR= (GR lu - GRmini)/GRmax-GRmini Vsh 100% 0 GR (API) 0 150 GRmini GRmaxi Détermination du volume d’argile (Vsh) d’après GRay GRmini = 52 API GRmax = 135 API Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Notions d’interprétation des diagraphies 205
  • 205. La Porosité Définition: C’est le rapport du volume des pores (Vp) sur le volume de la roche (Vr) Pores Ø = Vp Vr (%) Vr = A*B*H H A B Vp = ∑ pores Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Notions d’interprétation des diagraphies 206
  • 206. Porosité des d’argiles t sh (lue) ØNsh (lue) = sh (lue) ØDsh = porosité densité des argiles (Abaque) ØSsh = porosité sonique des argiles (Abaque) porosité Neutron des argiles Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Notions d’interprétation des diagraphies 207
  • 207. La Porosité Porosité Sonic t= lue sur le log tma = Selon la lithologie (voir cours sur les outils) tf = 189 s/ft pour filtrat t = 83 s/ft ∆t = (1-φ).∆tma + φ.∆tf Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Notions d’interprétation des diagraphies 208
  • 208. Porosité sonique corrigée sur l’argile : ØSC = ØS - ØsSh * Vsh Porosité Sonic Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Notions d’interprétation des diagraphies 209
  • 209. Porosité Sonic Exemple: Réservoir grès argileux tma = 53 s/ft tsh = 83 s/ft ØsSh (Abaque) = 21% Vsh = 35% Øs = 18% Un intervalle gréseux présente une porosité sonique de 18%. Le Vsh de cet intervalle est de 35%. Quelle est la porosité corrigée sur l’effet d’argile? Hypothèse: Réponse: ØSC = ØS - ØsSh * Vsh = 0.18 – 0.21* 0.35 = 0.18 – 0.07 = 0.11 Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Notions d’interprétation des diagraphies 210
  • 210. Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Porosité Densité ρma : densité de la matrice ρf : densité du filtrat de boue ρb = (1-φ). ρma + φ.ρf Densité lue: (g/cc) = 2.65 g/cc = 1.1 g/cc = 16% Porosité du réservoir Notions d’interprétation des diagraphies 211
  • 211. Porosité densité corrigée sur l’argile : ØDC = ØD - ØDSh * Vsh ØDC = ØD - ØDSh * Vsh = 0.14 - 0.0*0.45 = 0.14 Pas d’effet d’argile sur la porosité densité car l’argile a la même densité que la matrice gréseuse. Porosité Densité corrigée sur le Vsh sh = 2.65 g/cc ØDsh = 0 Vsh = 45% Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Notions d’interprétation des diagraphies 212
  • 212. La Porosité Porosité Neutron Porosité Neutron corrigée sur l’argile : ØNC = ØN - ØNSh * Vsh ØNSh Exemple Vsh = 35% ØNSh = 37% ØN = 15% Matrice grés argileux Paramètre d’argile: Porosité corrigée du grès: ØNC = 0.15 - 0.37*0.35 = 2% Grès argileux Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Notions d’interprétation des diagraphies 213
  • 213. DETERMINATION DE LA LITHOLOGIE DU RESERVOIR Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Notions d’interprétation des diagraphies 214
  • 214. Point argile 100% Lithologie et porosité du réservoir à partir du Neutron-Densité plot Réservoir essentiellement gréseux avec des niveaux carbonatés (calcaire) - Grès argileux Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Notions d’interprétation des diagraphies 215
  • 215. Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Lithologie d’un réservoir complexe Argiles Ø Neutron Densité, g/cc Effet de gaz, cave, sel Notions d’interprétation des diagraphies 216
  • 216. Point argile 100% Lithologie et porosité du réservoir à partir du Neutron-Sonique plot Réservoir essentiellement gréseux avec des niveaux carbonatés (calcaire) - Grès argileux Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Notions d’interprétation des diagraphies 217
  • 217. Estimation de la saturation en eau (Sw) La saturation en eau constitue le principal paramètre de l’évaluation pétrophysique d’un réservoir du fait qu’elle renseigne sur le potentiel pétrolier de ce réservoir. Les pores d’un réservoir sont remplis: Soit totalement d’eau : Sw =100% (réservoir aquifère) Soit d’un mélange d’eau et d’hydrocarbures (So): So = 1-Sw Réservoir à Hydrocarbures: Sw < 50% Réservoir à eau: Sw > 50 % 50% est le cut off de saturation Les réservoirs saturés à 100% d’hydrocarbures n’existent pas. La saturation en eau (Sw) dépend de tous les paramètres ainsi que de beaucoup d’autres paramètres lithologiques : Sw = f( Ø, Rt, Rw, F, a, m, n, …) Les diagraphies différées: principes des outils et interprétation- Dr M.S. Beghoul, 2013 Notions d’interprétation des diagraphies 218