Le fluide de forage à base de PAC est l'additif principal utilisé dans les boues de forage modifiées pour les opérations modernes de forage pétrolier.
Le PAC peut être considéré comme une version améliorée du CMC. Il s'agit d'un éther de cellulose hydrosoluble offrant des performances supérieures et nécessitant un dosage moindre. Par rapport au CMC classique, le PAC de qualité forage présente un degré de substitution plus élevé et plus uniformément réparti. Il offre une résistance aux sels, une stabilité thermique et une capacité anti-pollution nettement améliorées. Le PAC conserve des performances stables et résiste à la défaillance même dans des formations présentant des conditions d’eau dure à forte teneur en calcium et en magnésium.
1.1 TP8T-LV (cellulose polyanionique à faible viscosité)
Le PAC à faible viscosité est conçu pour assurer un contrôle efficace des pertes de fluide tout en présentant de légers effets d'augmentation de la viscosité. Il n'affecte pratiquement pas la viscosité globale ni la résistance à la gélification du fluide de forage, et permet d'éviter une épaisseur excessive de la boue ainsi qu'une pression de pompage trop élevée.
Cas d'application : forage à haute densité, formations d'eau salée ou d'eau salée saturée, formations complexes dans les puits profonds et systèmes de boues à forte teneur en phase solide. Il est aujourd'hui devenu un additif incontournable pour le forage à haute pression dans des conditions complexes.
2.1 TP8T-HV (cellulose polyanionique à haute viscosité)
Le PAC à haute viscosité offre trois fonctions : l'épaississement, le transport des déblais de forage et la réduction des pertes de fluide. Il augmente efficacement la viscosité et la limite d'écoulement du fluide de forage, améliore la capacité de suspension et de transport des déblais de forage, et empêche le grippage des tiges de forage causé par les déblais qui se déposent.
Cas d'application : forage en eaux douces peu profondes, forage d'exploration dans des formations classiques, conditions de travail impliquant des déblais de forage abondants et nécessité d'améliorer les performances de suspension de la boue de forage
Les quatre fonctions principales de la cellulose polyanionique dans les fluides de forage
En tant qu'additif multifonctionnel pour fluides de forage, le PAC n'est pas un simple agent de contrôle des filtrats. Il optimise de manière globale les propriétés de la boue de forage et résout les problèmes fréquemment rencontrés lors des opérations de forage.
1. Réduction efficace des effluents et protection des réservoirs
Une fois dissous dans l'eau, le PAC voit ses chaînes anioniques de haut poids moléculaire s'adsorber uniformément sur les particules de bentonite et former rapidement un gâteau de filtration fin, compact et souple sur la paroi du puits. Il réduit considérablement les valeurs de perte de fluide selon la norme API, empêche le filtrat de pénétrer dans les formations et évite l'obstruction des pores ainsi que l'endommagement du réservoir. Par conséquent, il préserve la perméabilité du réservoir et améliore l'efficacité de la production en phase ultérieure.
2. Stabiliser le puits afin d'éviter tout effondrement et tout rétrécissement du trou de forage
Dans les couches de schiste, les formations de sable meuble et les strates sujettes à l'hydratation, le PAC empêche les particules d'argile d'absorber l'eau, de se disperser et de s'hydrater. Il emprisonne l’humidité de la formation et consolide les structures du puits. Le PAC atténue efficacement les problèmes courants rencontrés en fond de trou, tels que l’effondrement du puits, le rétrécissement du trou et les chutes de roches, et réduit considérablement les risques d’incidents complexes en fond de trou.
3. Ajuster la rhéologie pour garantir un transport fiable des déblais et éviter leur adhérence
Le PAC-HV optimise de manière optimale la viscosité et la résistance du gel du fluide de forage. Il garantit une bonne fluidité pendant la circulation et d’excellentes performances de suspension en conditions statiques. Pendant le forage, il évacue sans à-coups les déblais souterrains ; lorsque le forage s'arrête, il retient fermement les déblais afin d'éviter leur accumulation, le grippage du trépan et celui du tube de forage, améliorant ainsi l'efficacité du forage en continu.
Le PAC-LV stabilise la rhéologie de la boue sans en augmenter la viscosité, ce qui convient aux techniques de forage rapide à haute pression et à haut régime.
4. Résistance au sel et aux variations de température dans des conditions de fonctionnement difficiles
Les additifs à base de cellulose classiques ont tendance à se dégrader et à perdre leur efficacité dans des conditions d’eau salée, de températures élevées et d’eau dure, ce qui entraîne une augmentation considérable des pertes de fluide. En revanche, le PAC de qualité forage présente une résistance exceptionnelle au sel, au calcium, aux températures élevées et à la contamination. Il est compatible avec les fluides de forage à base d’eau douce, d’eau de mer et d’eau salée saturée, et conserve des performances stables à des températures élevées dans les puits de moyenne et grande profondeur. Il est particulièrement adapté aux projets de forage dans les zones côtières, les terres salines-alcalines et les zones géologiques complexes.
