Hydrates

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  • Publicado : 16 de outubro de 2012
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Hydrates en Forage : questions les plus fréquentes et synthèse des risques et moyens préventifs
Qu’est ce qu’un hydrate ?
Un hydrate est un mélange cristallin de gaz et d’eau, il a des propriétés mécaniques et physiques proche de celle de la glace. Les hydrates peuvent se former à température ambiante (largement au-dessus de 0°C) si la pression est suffisante. Les hydrates se forment d’autantplus facilement que la température est basse et que la pression est élevée
Tous les gaz forment-ils des hydrates ?
Tous les gaz et même les liquides peuvent former des hydrates pourvus que les conditions de pression et de températures soit réunies. Dans les conditions Ultra Grands Fonds, tous les gaz naturels (méthane, butane , propane, etc), les gaz acides (CO2 ,H2S) et les gaz composant l’air(N2,O2) sont susceptibles de former des hydrates.
Le risque est - il le même pour tous les gaz ?
Non, pour les gaz d’hydrocarbures, plus la densité est élevée plus les hydrates se forment facilement (à basse pression et haute température). Les gaz acides H2S et CO2 peuvent former des hydrates à quelques bars et à température élevée, une faible proportion de gaz acide augmente considérablement lerisque hydrate.
Pourquoi les hydrates sont-ils dangereux en forage ?
Les hydrates sont dangereux à plusieurs titres :
En se formant ils peuvent boucher les vannes et les conduites et bloquer le fonctionnement mécanique des équipements (BOP, connecteurs hydrauliques).
En utilisant la phase aqueuse de la boue pour se former, ils peuvent la déstabiliser ou changer dramatiquement sa rhéologie.En fondant par baisse de pression ou augmentation de températures ils génèrent un volume de gaz important, 164 litres de gaz par litre d’hydrate pour un hydrate de méthane par exemple.
Confinés, ils génèrent en se dissociant des pressions extrêmes pouvant excéder le millier de bars ;
J’utilise de la boue synthétique ou à l’huile, ma boue est inhibée y a t-il risque ?
Oui aucun fluidecontenant de l’eau ne fournit une protection totale contre les hydrates pour les conditions de pression et de température ultra grand fond. Contrairement à ce qui est largement publié dans la littérature technique les boues à l’huile et synthétiques forment des hydrates parfois plus facilement que les boues à l’eau de même activité.
Quels sont les risques principaux et les équipements affectés ?Hydrates se formant à l’extérieur du puits*
Le risque principal est le blocage mécanique des connecteurs hydrauliques de BOP, LMRP , X- Tree et Jumpers. Tous les connecteurs doivent être équipés d’un joint hydrate et de portes d’injection de méthanol par ROV. En raison de la durée de leur exposition et de la difficulté d’accès et d’intervention, il faut porter une attention particulière à laprotection des connecteurs de X- Tree.
Hydrates piégés dans les équipements de forage et de test (carottiers coulisses, etc)
Les risques sont un fonctionnement erratique ou un blocage, la destruction de l’équipement, un déclenchement inopiné en cours de remonté ou l’éclatement en surface. S’il y eut présence de gaz au fond (venue, test), il faut traiter tout élément mécanique de BHA susceptible depiéger de la pression avec extrême précaution.
Hydrates dans les accumulateurs de pression hydraulique du système de contrôle (azote).
Le risque est le non - fonctionnement ou pire un fonctionnement erratique de l’équipement commandé (BOP, SSTT, X- Tree, etc), il faut prohiber les accumulateurs à flotteurs et utiliser de préférence de l’hélium plutôt que de l’azote.
Hydrates en cours devenues ou d’arrêt prolongé puits fermé*.
Le risque est le bouchage du puits, des kill et choke lines, le blocage des rams de BOP en position fermé, l’impossibilité de fermer les BOP. Les recommandations sont trop longues et trop complexes pour être exposées ici et font l’objet d’un rapport détaillé disponible sur demande.
Hydrates dans les annulaires casing / casing et casing / tubing*.
Les...
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