CA2361653A1 - Methode de determination du profil thermique d'un fluide de forage dans un puits - Google Patents

Abstract

Méthode pour déterminer en temps réel un profil thermique du fluide de forag e dans un puits à partir de trois points de mesures disponibles sur le chantier, c'est-à-dire les températures d'injection, de sortie et en fond de puits. La forme du profil entre ces trois points est définie par une courbe type représentative des profils thermiques dans un puits en forage, estimée à partir de considérations physiques sur les transferts thermiques dans le puits.

Claims (10)

1) Méthode de détermination du profil thermique d'un fluide de forage en circulation dans un puits en cours de forage dans laquelle on effectue les étapes suivantes:
a) on détermine une expression générale .theta.1 du profil thermique du fluide à
l'intérieur du train de tiges dans le puits et une expression générale .theta.2 d'un profil thermique du fluide dans l'annulaire correspondant, en utilisant l'équation de propagation de la chaleur qui prend en compte un profil thermique du milieu environnant le puits, b) on mesure la température du fluide à l'entrée T1, au fond T2 et en sortie T3 du puits, c) on impose aux expressions .theta.1 et .theta.2 de vérifier les conditions limites de températures T1, T2 et T3.

2) Méthode selon la revendication 1 dans laquelle après l'étape c) on effectue l'étape:
d) on trace le profil thermique du fluide de forage en fonction de la profondeur.

3) Méthode selon la revendication 1 et 2 dans laquelle on réitère les étapes b), c) et d) pour obtenir un profil de température en temps réel.

4) Méthode selon l'une des revendications 1 à 3 dans laquelle:
- à l'étape a), les expressions générales 81 et A2 comportent des constantes inconnues, - à l'étape c), on impose aux expressions .theta.1 et .theta.2 de vérifier les conditions limites de températures T1, T2 et T3 en déterminant lesdites constantes inconnues.

5) Méthode selon l'une des revendications 1 à 4 dans laquelle à l'étape a) on utilise l'équation de propagation de la chaleur qui prend en compte au moins l'équation thermique du milieu environnant le puits, le débit du fluide et le bilan des échanges thermiques subis par le fluide, lesdits échanges thermiques comprenant au moins les échanges entre le fluide de forage ascendant et descendant

6) Méthode selon l'une des revendications 1 à 5 dans laquelle à l'étape a) on utilise l'équation de propagation de la chaleur dans un milieu homogène sur un cylindre de hauteur infinie centré sur le puits, ledit cylindre comportant le train de tiges qui guide le fluide descendant et l'annulaire, enveloppant ledit train de tiges, qui guide le fluide ascendant.

7) Méthode selon l'une des revendications 1 à 6 dans laquelle - à l'étape a), les expressions générales 81 et 82 se décomposent chacune en plusieurs équations indépendantes, - à l'étape c), en plus, on impose aux profils et aux dérivées des profils thermiques du fluide à l'intérieur du train de tiges et dans l'annulaire correspondant d'être continus.

8) Méthode selon l'une des revendications 1 à 5 appliquée à un puits offshore vertical dans laquelle:
- à l'étape a), on décompose chacune des expressions générales 81 et 82 en deux équations indépendantes respectivement 011et 012, 021 et 022, en prenant en compte le profil thermique du milieu environnant le puits, - à l'étape c), en plus, on impose aux profils et aux dérivées des profils thermiques du fluide à l'intérieur du train de tiges et dans l'annulaire correspondant d'être continus.

9) Utilisation de la méthode selon l'une des revendications 1 à 7 pour calculer les pertes de charge du fluide de forage en circulation dans un puits en cours de forage.

10) Utilisation de la méthode selon l'une des revendications 1 à 7 pour déterminer les zones de formation d'hydrates dans le fluide pendant l'opération de forage.