Well Log

Diagraphie

Une diagraphie ("well log" en anglais) consiste à mesurer, après avoir effectué un forage, les caractéristiques des roches traversées, à l'aide de différentes sondes. D'une manière générale, on appelle diagraphie tout enregistrement d'une caractéristique d'une formation géologique traversée par un sondage en fonction de la profondeur. Il existe des diagraphies instantanées: les caractéristiques de la formation sont alors enregistrées pendant le forage ("LWD: logging while drilling"). Il existe également des diagraphies différées, les caractéristiques de la formation étant enregistrées après le forage, la garniture de forage ayant été retirée du puits. Les outils de mesures sont alors connectés à un câble électrique ("Wireline Logging")et descendus dans le sondage (avant tubage), la stabilité en étant assurée par le fluide de forage.

Les diagraphies différées peuvent enregistrer, lorsqu'elles traversent un matériau :

• sa résistivité et le potentiel spontané
• sa radioactivité naturelle (contenu en Potassium, Thorium et Uranium);
• la vitesse du son dans ce matériau;
• la densité de la formation, sa porosité, sa perméabilité.
• la température de la "boue" de forage
• des paramètres géométriques, comme le diamètre du sondage ainsi que la déviation et l'azimuth
• le pendage (angle fait avec l'horizontale) de la formation
• la constante diélectrique
• les principaux minéraux constituant la matrice de la formation

Les diagraphies instantanées peuvent enregistrer, lorsqu'elles traversent un matériau :

• sa teneur en hydrocarbures et/ou eau
• la vitesse d'avancement du trépan qui fore;
• sa porosité et sa densité
• sa perméabilité;

Les mesures diagraphiques permettent d'estimer le contenu (les "saturations") en eau et hydrocarbures des réservoirs traversés. Elles permettent également de déterminer le pendage des couches, la détermination des caractéristiques du puits de forage, la comparaison des différents puits entre eux, et de repérer les couches productrices des couches isolantes (non-productrices).

Une fois le puits tubé et cimenté ("cased hole"), la mesure diagraphique la plus fréquemment effectuée est celle de la qualité de l'étanchéité verticale obtenue grâce au ciment dans le but d'isoler les zones poreuses (ou réservoirs) les unes des autres. Cette évaluation est basée sur deux principes physiques différents:

1.La mesure de l'atténuation en amplitude d'une onde acoustique se propageant dans le tube d'acier. Plus l'atténuation est grande et meilleure est l'intégrité du cylindre de ciment situé entre le tubage et le sondage initial.

2.Le traitement des principales caractéristiques d'une onde ultra-sonore réfléchie normalement à la surface du tubage et dont le taux d'atténuation varie comme la qualité du ciment.

Une analyse complémentaire de cette onde ultra-sonore réfléchie, à savoir:

   a) la fréquence qui est une mesure del'épaisseur du tubage
   b) l'amplitude de l'onde réfléchie qui est d'autant plus grande que l'état de surface du tubage est poli
   c) le temps de propagation de l'onde incidente qui est une mesure du rayon interne du tubage,

permet une évaluation du degré de corrosion du tubage métallique, utile dans les puits équipés de longue date et pouvant être endommagés par des causes variées (telles que salinité de l'eau produite avec les hydrocarbures, particules solides en suspension, tremblements de terre, etc..)

Les diagraphies sont déterminantes pour l'efficacité de l'exploration pétrolière. Elles permettent de confirmer ou non les indices décelés durant les phases préliminaires de sismique de surface et de forage. Si les indications sont favorables, elles seront suivies des phases d'essais de puits (afin de tester les capacités de production du puits étudié) et d'équipement ("completion")si le puits est estimé commercialement rentable.

Ce sont les frères Conrad et Marcel Schlumberger qui ont inventé les diagraphies (initialement dénommées "carottage électrique" car elles se substituaient partiellement au carottage tubulaire usuel). La première mesure de ce type date du 5 septembre 1927. Elle fut réalisée sur le puits Pechelbronn # 7 en Alsace.[1]

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