oAGENCE FRANÇAISE

POUR LA MAÎTRISE DE L'ÉNERGIEA R M E .

BUREAU DE RECHERCHESGÉOLOGIQUES ET MINIÈRES

B.R.G.M.

PRESCRIPTIONS MINIMALESET RECOMMANDATIONS SPÉCIFIQUES

AUX FORAGES GÉOTHERMIQUES

DOGGER DU BASSIN PARISIEN

SERVICE PUBLIC GÉOTHERMIE ET HYDROÉNERGIE

i 21 . JUIN 1985

- MA! B

AGENCE FRANÇAISE BUREAU DE RECHERCHESPOUR LA MAÎTRISE DE L'ÉNERGIE GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES

A . E M . E . B . R . G . M .

PRESCRIPTIONS MINIMALESET RECOMMANDATIONS SPÉCIFIQUES

AUX FORAGES GÉOTHERMIQUES

DOGGER DU BASSIN PARISIEN

réalisé par :

GROUPE DE TRAVAIL FORAGE

SERVICE PUBLIC GÉOTHERMIE ET HYDROÉNERGIE

85 SGN 325 SPG

- ..,*» 1985

SOMMAIRE

INTRODUCTION

Section I Appareils de forage et équipements annexes

Section II Mesures et contrôles en cours de forage - Diagraphies différées

Section III Equipement des puits géothermiques

Section IV Essais sur puits

Section V Incidents

Section VI Documents de fin de travaux

Section VII Consignes de sécurité en Ile-de-France

Section VIII Garanties - Assurances - Responsabilités

Pages

1

12

17

23

29

41

47

55

ANNEXES 59

INTRODUCTION

Créé et mis en place en 1983 à l'initiative de l 'AFME, le "Groupe de Travail Forage-

Production en puits géothermiques"(1) a reçu pour tâche immédiate de rédiger un ensemble de

recommandations techniques et de prescriptions minimales reflétant le plus fidèlement possible ce

qu'il conviendrait d'appeler le "consensus de la profession", sur l'art et la manière de préparer et

réaliser les opérations de forage à finalité géothermique.

Après plus de dix années d'expériences accumulées dans le domaine de la géothermie, les

divers organismes, partenaires, intervenants concernés par son développement commençaient à

ressentir le besoin de mettre au net et en c o m m u n , cet état de l'art. Citons entre autres :

L 'AFME qui incite au développement de la géothermie, finance partiellement les

opérations et doit donc pour ce faire disposer de documents lui permettant de

comprendre, comparer, juger différents programmes ou résultats des travaux.

Les organismes qui interviennent pour faire appliquer législation et réglementation

(Directions Régionales de l'Industrie et de la Recherche, ex- Services des Mines dont les

compétences s'étendent à la protection de l'environnement).

Les compagnies ou organismes d'assurances tels que SAF-Géothermie et leur experts qui

doivent faire en sorte que, dans la rédaction des polices, il ne puisse -si possible- subsister

aucune lacune grave qui pourrait le cas échéant nuire aux Maîtres d'Ouvrages ou

industriels intervenants.

Enfin, l'ensemble des intervenants, Maîtres d'Ouvrage, Maîtres d'Oeuvre, entrepre-

neurs, pour lesquels cette mise au net facilite les dialogues, les échanges d'information

sur les techniques, les procédures, les matériels, favorise le développement des opéra-

tions géothermiques et peut contribuer ainsi à la réalisation d'économies et/ou de pro-

grès techniques.

Ce "Groupe de Travail Forage" a ressemblé dans ce but :

L 'AFME et plus particulièrement le Comité Technique de Géothermie pour la direction

technique du Groupe,

(1) en raccourci : "Groupe de Travail Forage"

La Direction Régionale de l'Industrie et de la Recherche (DRIR) de l'Ile de France,

Les Maîtres d'Ouvrage ou un de leur représentant (Géochaleur),

Le GEP, regroupant l'ensemble des professions intervenant dans le domaine technique

de la géothermie,

Les Maîtres d'Oeuvre chargés de la réalisation des programmes "sous-sol" ( B R G M ,

Géotherma, SNEA, 5PEG),

Les entreprises de forages (Foramines-Foraky, Géofor, Intrafor-Cofor),

Le Service Public Géothermie qui a pris en charge, principalement, l'organisation du

Groupe,

Le Groupe a également profité de la collaboration du Service de Conservation des

Gisements d'hydrocarbures (du Ministère du Redéploiement industriel et du Commerce Extérieur),

ainsi que de celle de la SAF-Géothermie.

La tâche du Groupe de travail Forage s'est limitée, dans un premier temps aux

recommandations et prescriptions minimales relatives aux forages captant le Dogger du centre du

Bassin Parisien et de la région parisienne, en raison de l'expérience acquise ces dernières années et

qui doit être exploitée, ainsi que du grand nombre de projets en cours. Les objectifs du Groupe

s'étendront ultérieurement à d'autres régions et à d'autres types d'aquifères.

Les sujets ont été répartis en plusieurs sections traitées lors de réunions de travail et qui ont

abouti chacune à la rédaction d'un rapport, résultat des réflexions et décisions c o m m u n e s , soumis

au Groupe pour analyse et approbation. Les résultats sont rassemblés dans le présent rapport

remis à l'AFME pour une plus large diffusion.

GROUPE DE TRAVAIL FORAGE

DIRECTION TECHNIQUE :

G. BARON (Comité Technique de Géothermie - AFME)

ORGANISATION :

SERVICE PUBLIC GEOTHERMIE

SECTIONS

I - Appareils de forage et équipements annexes

II - Mesures et contrôles en forage - Diagraphies différées

III - Equipements des puits géothermiques

IV - Essais, analyses

V - Incidents de forage

VI- Documents de fin de travaux

VII- Consignes de sécurité

VIII - Garanties - Assurances - Responsabilités

N O T E

Application exclusive aux forages captant les calcaires du Dogger du Centre du BassinParisien et de la région parisienne.

4

IAPPAREILS DE FORAGE ET EQUIPEMENTS ANNEXES

Sont examinés dans cette section les différents équipements et matériels qu'une entreprise

de forage doit mettre à disposition du Maître d'Oeuvre et/ou du Maître d'Ouvrage pour conduire

à bonne fin les opérations de forage d'un doublet géothermique ayant pour objectif le Dogger du

Bassin Parisien.

Une liste type est également donnée concernant les matériels nécessaires pour équiper les

têtes de puits et réaliser la mise en production.

1. L ' A P P A R E I L D E F O R A G E E T E Q U I P E M E N T S A N N E X E S comportent essentiel-

lement :

le mât,

le treuil,

les sources d'énergie,

les pompes à boue,

les équipements de boue,

les équipements de levage et rotation,

les équipements de tête de puits et de sécurité,

l'équipement de mesures,

le train de sonde,

les moyens d'instrumentation,

les moyens de tubage et cimentation,

l'équipement général,

les véhicules de chantier.

A ces rubriques sont ajoutés :

la réception et le contrôle des équipements de forage,

le matériel de mise en production.

1.1 Lemàt

La capacité du mât doit remplir une double condition :

d'une part être supérieure à la limite élastique des tiges de forage,

d'autre part être supérieure au poids dans l'air du plus lourd tubage à descendre.

La plus forte de ces deux valeurs, majorée d'un coefficient de sécurité de 30 % pour tenir

compte des frottements, donne la capacité exigée du mât.

La capacité statique (Cs) au crochet est à prendre en compte en cas de coincement de la

garniture (mouflage).

La capacité dynamique (Cd) est à considérer lors de la remontée de la garniture car l'effort

intègre le poids et le frottement de celle-ci dans le trou(1).

La traction maximale est égale à la limite élastique des tiges, pondérée éventuellement par

une coefficient de sécurité.

Pour les opérations de tubage, une table de vérinage (250 T environ) pourra être

demandée, si la capacité du mât est insuffisante.

1.2 Le treuil

La puissance s'entend disponible à l'entrée du treuil principal.

La vitesse de levage recommandée s'inspire des spécifications rédigées par le Comité des

Techniciens de la Chambre Syndicale du Pétrole, soit 0,5 m/s .

Le treuil principal comporte également :

1 treuil de curage avec câble 9/16" ou 5/8" d'une longueur compatible avec la

profondeur du trou (3000 m max. ) ,

2 cabestans de blocage et de déblocage,

1 frein auxiliaire,

l'entraînement de la table de rotation.

1.3 Les sources d'énergie

La puissance doit être compatible avec celle qui est nécessaire au bon fonctionnement de

l'ensemble des organes de l'appareil. Elle peut être indépendante ou obtenue par branchement

direct sur le réseau.

Les (ou la) cuve(s) de stockage des hydrocarbures devront être placéesdans des bacs de rétention étanches et de capacité au moins égale àcelle des cuves entreposées. Cette prescription .3'applique a tous lestypes de cuves y compris à double paroi.

D'une manière générale, le lecteur aura intérêt à consulter soit le standard 4 A del'American Petroleum Institute (en langue anglaise), soit le cours de forage de l'E.N.S.P.M."Equipement de forage", qui détaille certains chapitres relatifs aux tours et mâts, au treuil,au mouflage, au cable, haubannage, etc.. (édition Technip Paris)

1.4 Les pompes à boue

Deux pompes à boue, si possible de caractéristiques identiques ou voisines, doivent pouvoir

assurer un débit effectif de : 2 200 l/mnsous 130 bars, et 1 500 l/mn sous 200 bars.

Les fluides d'arrosage des tiges de pistons sont récupérées.

1.5 Les équipements pour la boue

La chaîne de traitement doit comprendre :

des tamis vibrants doubles,

un groupe dessableur,

un groupe dessilteur ou un "mud-cleaner"*(1) (combinaison d'hydrocyclones et tamis

fins).

Le volume de la sablière sera de 5 à 10 m 3 . Cette partie de bac comportera une vidange

rapide.

Les bacs doivent permettre :

une capacité active de 30 m *

une capacité de réserve de 60 nri3

une capacité de fabrication de 30 m 3

un dispositif de by pass*, entre bacs ;

la réserve d'eau doit être de 50 m 3

Ces capacités peuvent être augmentées suivant les programmes de forage.

1.6 Les équipements de levage et de rotation

Le moufle, la tête d'injection, la table de rotation seront compatibles avec l'ensemble du

matériel d e m a n d é (tiges - mât).

1.7 Les équipements de tête de puits et de sécurité

1 obturateur annulaire de type HYDRIL* 13"5/8 série 3000 psi,

1 obturateur double à mâchoires avec fermeture sur tiges et fermeture totale si

possible,

(1) * = cf. lexique des termes pétroliers d'origine anglo-saxonne, en annexe 4

1 mud-cross* 13"5/8 x série 3000 psi à 2 sorties 2" x série 3000 psi ou 1 spacer* d'air lift*

série 3000 psi,

1 adaptateur 13"5/8 série 3000 psi x 11 " série 3000 psi pour les programmes en 7",

1 kill line* (conduite d'injection),

1 choke line* (ligne de dusage),

1 manifold* de duse série 3000 psi avec duse fixe et duse réglable (1),

1 unité d'accumulation avec c o m m a n d e des B O P * à distance et sur le plancher,

1 clapet anti-éruption pour tiges de forage (Gray Valve* ou similaire).

1.8 L'équipement de mesures

Systèmes de mesure et d'enregistrement pour :

. le poids au crochet,

. la pression du circuit de refoulement de la boue ;

Systèmes de mesure pour :

. la vitesse de rotation de la table,

. le nombre de coups des pompes (débit de boue),

. le couple de rotation (avec enregistrement si possible) ;

1 indicateur de couple de serrage des clefs ;

1 indicateur de déviation ( T O T C O * ou similaire) fonctionnant dans la g a m m e

d'inclinaisons 0 à 8° avec son équipement de repêchage ;

1 valise d'instruments de contrôle de la boue.

1.9 Le train de sonde

- 2 300 m de tiges 5" : capacité des tiges : 1391 de traction ;

2 300 m de tiges 3" 1/2 : capacité des tiges : 1121 de traction.

Le train de tiges 3" 1/2 n'est nécessaire qu'en cas de pose d'un tubage 7".

Des masses-tiges ou "drill collars"* suivant les recommandations du "Formulaire du

Foreur". Les masses-tiges seront lisses ou spiralées selon disponibilité ;

2 stabilisateurs, dans chaque diamètre de forage ;

2 corps d'élargisseurs 17" 1/2 et 24" ou 23", si les programmes de forage les exigent. Les

molettes et bras de molettes pour équiper les corps d'élargisseurs restent - c o m m e les

outils de forage- à la charge du Maître d'Ouvrage.

C1) Dans le cas d'une tête de puits vissée sur tube de 9"5/8 pour les forages équipés avec unecolonne de production de 7"

8

1.10 Les moyens d'instrumentation

Des cloches de repêchage (ou "Overshots"*) pour tous les diamètres de garniture ;

Des colliers de repêchage à lames (ou "Junk Catchers"*) pour trous 12" 1/4 et 8" 1/2 ;

Des joints de sécurité sont recommandés.

1.11 Les moyens de tubage et de cimentation

2 élévateurs de tubages selon le programme, y compris le collier de manoeuvre ;

1 tête de circulation pour chaque diamètre de tubage ;

Le matériel de manoeuvre nécessaire pour réaliser certaines opérations manuelles telles

que clef 18"5/8;

Une passerelle de tubage.

Eventuellement, les clefs hydrauliques et le support de tubages, à coins (ou "spider"*)

seront fournis par les sociétés de service.

1.12 L'équipement général

Baraquements :

. 1 pour l'intendant,

. 1 pour le chef de chantier,

. un nombre suffisant en vestiaires et sanitaires pour le personnel.

Sécurité : cf. section VII - Consigne de sécurité :

. extincteurs suivant indications de l'AlFC) des règlements miniers et de I'OPPBTP(2),

. éclairage et signalisation suivant nécessités,

. un vide-cave.

1.13 Les véhicules de chantier

1 camionnette 1500 kg ;

1 chariot élévateur (> 3,5 t).

1.14 Réception et contrôle

Pour le train d e la s o n d e :

Toutes les 2 0 0 0 heures d e rotation, contrôle des tiges par sonoscopie ;

(1) A.I .F. : Association des Industriels Français

(2) O . P . P . B . T . P . : Office Professionnel d e Prévention d u Bât iment et des Travaux Publics

Toutes les 600 heures, contrôle des masses-tiges et des raccords par magnafluxage.

Des contrôles supplémentaires peuvent être recommandés en cas de conditions sévères

d'utilisation, par exemple à la suite d'une longue instrumentation.

Pour les B O P * et le matériel de sécurité (bloc d'obturation du puits) : contrôle à la d e m a n d e

de l'intendant, dans le cadre du programme de forage.

Circuit électrique : vérification AIF ou similaire en début de chantier.

1.15 Matériel d e mise en production

1 spacer* 13" 5/8 avec sortie 8", le tout en série 3000 psi ;

2 piquages 2" LP femelle équipés de bouchons ;

flow line* jusqu'au bac d'essai en 8".

2. SPECIFICITES DES FORAGES GEOTHERMIQUES EN MILLIEU URBAIN

Dans l'industrie pétrolière, en règle générale, le choix de l'implantation à terre des

appareils de forage se porte essentiellement sur des sites ruraux, loin des agglomérations et a

fortiori des bâtiments d'habitation, de manière à satisfaire au mieux les règles de sécurité et à

réduire, sinon éviter, les nuisances de toutes natures.

La situation se présente différemment pour un doublet de puits géothermiques dont

l'implantation se fera très souvent à proximité immédiate des grands immeubles, sur un terrain

libre mais exigu, et dont "le choix forcé" -parce qu'il n'en existe pas d'autres- soulève nombre de

problèmes tels les bruits, les voies d'accès, la logistique, les moyens de stockages provisoires, les

rejets de fluides indésirables, etc..

Certaines de ces particularités du forage géothermique en milieu urbain sont examinées ici.

2.1 La plate-forme de forage

2.1.1 Surface

Quand les circonstances y obligent, il faut se contenter de petites aires jusqu'à 6 000 voir

5 000 m 2 . En deçà, des difficultés peuvent apparaître. Mais, de fait, la surface n'est pas la donnée

la plus contraignante ; c'est plutôt la longueur (ou plus grande dimension) du terrain qui doit

10

permettre les manoeuvres de relèvement ou rabattement du mât. Le chiffre de 70 mètres semble

convenir pour cette plus grande dimension.

2.1.2 Hauteur du mât

Aussi longtemps que la distance entre la tour de forage et l'immeuble d'habitation le plus

proche est supérieure à la hauteur du mât, la situation n'est pas contraignante. Par contre, dès que

cette distance devient inférieure à la hauteur du mât, il est nécessaire de prendre des dispositions

particulières, à étudier cas par cas. A titre d'exemple à Sucy-en-Brie, l'implantation de la tour de

forage s'est faite à environ 30 mètres de l'immeuble le plus proche.

O n ne peut statuer sur le caractère indispensable ou non d'un haubanage dans ce cas, toute

décision à prendre dépend du type de tour et des points d'ancrage au sol.

La signalisation de la tour doit être déclarée dès que possible au service du Contrôle Aérien

des aéroports de Paris.

2.1.3 Périmètre anti-déflagration

Sauf exigences particulières de la Direction Régionale de l'Industrie et de la Recherche

(Service des Mines), la zone anti-déflagration de 30 m n'est pas imposée pour les forages effectués

au Dogger en Petite Couronne, de l'agglomération parisienne. En Grande Couronne cette mesure

s'impose et tout matériel en cours d'utilisation doit satisfaire aux normes anti-déflagration.

2.1.4 Bassins de stockage et bourbiers

La capacité des bassins de stockage des eaux géothermales est fixée par la valeur des débits

escomptés, par la durée en heures des essais de production/injection décrits à la section IV et par

les moyens utilisés.

Tenir compte également, dans le calcul de cette capacité, des possibilités d'évacuation en

cours d'essais, du refroidissement, de la dilution.

Pour les bourbiers, rien de spécifique à la géothermie n'est à signaler, hormis le fait que leur

capacité sera évidemment fonction du nombre de puits à forer sur la m ê m e plate-forme.

11

2.2 Prescriptions relatives aux matériels - Nuisances : Insonorisation

Se référer aux textes du Ministère de l'Environnement - Direction de la prévention des

pollutions(1).

Recommandations :

Capoter les moteurs thermiques.

Utiliser des silencieux, installer des merlons de terre, élever des murs de conteneurs pour

absorber le son.

Rappeler aux Sociétés de Services intervenant sur le chantier que les m ê m e s mesures

d'insonorisation doivent être prises sur leurs unités, entre autres celles de p o m p a g e ,

qu'elles mettent à disposition pour les travaux de cimentation, des tubages de puits, ou

"d'air lift"*.

Si possible, différer aux heures de jour l'utilisation des engins émettant un spectre de

fréquences et/ou une intensité sonore intolérables.

2.3 Les rejets

. Pour les b o u e s de forage, il n'existe pas d e difficultés spécifiques d e la géothermie (basse

température) .

D e u x solutions sont offertes aux Maîtres d ' O u v r a g e s :

o u bien traitement sur place pour éliminer les argiles, silts, etc... é léments indésirables,

o u bien citernage, transport puis traitement en usine spécialisée.

. P o u r les fluides d'essais : consulter la réglementat ion édictée par le Ministère d e

l'Environnement(2) :

H y d r o g è n e sulfuré : cf. section "Consignes d e sécurité".

Les rejets dépendent d e la capacité de l'égout et d e la station d'épuration. Certaines

stations d'épuration n e se met ten t en m a r c h e q u ' a u delà d ' u n certain seuil d e

concentration : bien contrôler les dilutions.

N e pas dépasser la température d e 30°C à l'arrivée à l'égout (ou au fossé).

Consulter le gestionnaire d u réseau p o u r les prob lèmes de traitement et d'évacuation.

(1) Circulaire d u 21 juin 1976 relative au bruit des installations classées pour la protection d el'environnement

(2) Circulaire et instruction d u 6 juin 1 9 5 3 relatives au rejet des e a u x résiduaires par lesétablissements classés c o m m e d a n g e r e u x , insalubres o u i n c o m m o d e s , e n application d e laloi du 19 décembre 1917

12

II

MESURES ET CONTROLES EN COURS DE FORAGE

DIAGRAPHIES DIFFEREES

Les mesures et contrôles en cours de forage des puits géothermiques, et les diagraphies

différées, visent deux objectifs :

Permettre la meilleure conduite possible des opérations de forage tant sur le plan de la

sécurité des h o m m e s et du matériel que sur le plan technique, en apportant aux foreurs

les données indispensables à la décision (paramètres de forage mécaniques ou

directionnels).

Collationner toutes les informations utiles qui pourront servir ultérieurement de

documents de référence, d 'une part pour d'éventuelles reprises de travaux ou

expertises des puits, d'autre part pour étudier ou préparer de nouvelles opérations

potentielles sur des périmètres voisins.

La matérialisation de ces documents de référence fait l'objet de la section VI. Ils contribuent

au développement de la géothermie en général et à l'information de l'Agence Française pour la

Maîtrise de l'Energie qui participe au financement des travaux.

1. LES MOYENS EN PERSONNEL ET MATERIELS POUR MESURES ET

CONTROLES EN COURS DE FORAGE

(en sus de la dotation de l'entreprise de forage)

Ils comportent :

Un superviseur de forage (intendant) présent en permanence sur le chantier ;

Un géologue assurant la responsabilité de l'ensemble d'une opération ;

Une cabine d'enregistrement et de géologie implantée sur le chantier ;

Un responsable des produits "boues" disposant de ses équipements de contrôle ;

Un spécialiste pour conduire les opérations de forage dévié, réaliser et exploiter les

mesures directionnelles de la trajectoire à forer.

2. LES MESURES ET CONTROLES EN COURS DE FORAGE

Les mesures et contrôles concernent essentiellement la géologie des formations traversées,

les paramètres mécaniques et hydrauliques du forage, la surveillance de la boue de forage, la

réalisation et le contrôle de la déviation.

13

2.1 Géologie des formations traversées

. Une opération de géothermie comportant plusieurs forages proches les uns des autres, le

contrôle géologique sur le premier forage devra être "approfondi" pour aboutir à l'établissement

d'une coupe complète depuis le sol. Pour ce faire, le contrôle géologique à partir d'une cabine

doit être permanent depuis la base de la craie, en ce qui concerne le Bassin Parisien. Pour le

Tertiaire, le Maître d'Oeuvre prendra les mesures de son choix pour l'analyse des terrains. La

calcimétrie n'est pas jugée obligatoire dans la région parisienne. Les échantillons-déblais (ou

cuttings*), carottes doivent être obligatoirement conservés.

. La coupe complète ayant été établie pour le premier forage, le contrôle géologique pour

les forages suivants de la m ê m e opération peut être allégé dans les morts-terrains traversés, par

exemple en réduisant la fréquence d'échantillonnage, mais la cabine géologique doit être

maintenue en service depuis la base de la craie. Ce contrôle géologique des forages suivants

tiendra compte des nouvelles cotes relevées et des variations géologiques observées

comparativement au premier forage. Au dessus de la base de la craie les références au log du

premier forage sont admises, à condition de les indiquer. Par contre, pour l'aquifère capté, le

contrôle doit être aussi rigoureux que pour le premier forage.

2.2 Paramètres de forage

L'avancement en forage constitue le document m i n i m u m obligatoire à présenter. Par

contre, toute latitude est laissée aux Maîtres d'Oeuvre pour les enregistrements techniques tels

que vitesse de rotation, poids sur l'outil, couple à la table de rotation et débit des pompes.

Cependant pour les chantiers qui ne seraient pas équipés d'une cabine d'enregistrement de

ces paramètres de forage, il est d e m a n d é aux Maîtres d'Oeuvre de conserver les enregistrements

du Martin-Decker*, après avoir, bien sûr, veillé au bon fonctionnement de ce dernier.

2.3 Surveillance des boues

Le min imum d e m a n d é concerne la désignation précise de la boue, son type ainsi que les

mesures de densité, de filtrat, de viscosité, enfin le pH (cf. section V - "Incidents" - § venues et

pertes).

2.4 Réalisation et contrôle de la déviation

Les mesures d'inclinaison et d'azimut, qui permettent de tracer la trajectoire réelle réalisée

par le forage, de la comparer à la trajectoire proposée dans le projet, et en cas de besoin de

14

décider de la nécessité de corriger cette trajectoire, doivent être effectuées avec les fréquences

minimales suivantes :

dans la phase de montée en inclinaison ("build up"*) , une mesure toutes les tiges ;

dans la phase à inclinaison constante avec garniture de forage stabilisée, une mesure au

moins tous les 100 m .

Ces recommandations minimales sont à adapter selon les conditions.

2.5 Contrôle des venues et pertes de fluides

(cf. section V - "Incidents" - § Venues et pertes)

3. DIAGRAPHIES DIFFEREES

Elles ont essentiellement pour objet de contrôler et d'enregistrer les caractéristiques

géométriques, géologiques, de production, ainsi que l'état du puits à son achèvement

(completion).

3.1 Diagraphie de géométrie du trou foré

Cette diagraphie de calibrage du trou imposée par les règles de l'art est indispensable au

Maître d'Oeuvre :

dans les morts terrains, pour maîtriser la mise en place ultérieure des tubages et calculer

les volumes de cimentation. Pour les forages en déviation, la diagraphie CDR(1 )* (ou son

équivalent) n'est pas imposée ;

dans l'aquifère capté, pour interpréter ultérieurement les diagraphies de production et

de porosité de ce niveau (diagraphies associées).

3.2 Diagraphies de géologie

Le programme de diagraphies de géologie sera aménagé de la manière suivante :

Sur tous les forages d'une opération de géothermie on réalisera :

dans les morts terrains une diagraphie de radioactivité naturelle ( g a m m a ray) ;

face à l'aquifère à capter, une diagraphie g a m m a ray et une diagraphie de porosité.

Sur le premier forage de cette opération on réalisera de plus, face aux réservoirs potentiels

(Crétacé Inférieur, Lusitanien), une diagraphie de porosité, au min imum.

(1) Cf. liste des diagraphies utilisées en géothermie, en annexe 5

15

Un thermomètre à maximum sera placé dans la sonde à chaque descente .

3.3 Diagraphies de production

Ces diagraphies comporteront au min imum :

une débitmétrie (ou flowmeter*) ;

un enregistrement de la pression de fond.

Les recommandations concernant les procédures de réalisation de ces diagraphies sont

explicitées dans la section IV "Essais sur puits".

3.4 Diagraphies de contrôle de l'état du puits

Elles concernent essentiellement :

le contrôle de la cimentation des tubages dans le puits ;

le contrôle de la colonne interne après sa mise en place, et au cours des années

d'exploitation.

Contrôle de la cimentation

Pour les colonnes (tubages) de surface et intermédiaire, le contrôle de la cimentation se

fait par observation du retour du laitier en surface.

Pour la colonne interne qui, dans la pluralité des cas, comporte des chemises

coulissantes à fenêtres c o m m u n é m e n t appelées " D . V . " * (Differential Valve) et qui

permettent de réaliser des cimentations étagées, une diagraphie de contrôle de la

liaison ciment-tubage du type C . B . L * ("Cement Bond Log") ou équivalent est imposée.

Cette diagraphie est actuellement la plus disponible dans les Sociétés de Service.

Pour renforcer l'interprétation du C.B.L., le contrôle de cimentation doit être nécessai-

rement complété par des observations et analyses, en particulier les pressions

d'injection du laitier, les retours au bac, la remontée au jour (partie supérieure). Toutes

ces données doivent être consignées sur le rapport (cf. section V - "Incidents" -

Cimentation).

16

Nota : d'autres techniques de contrôle de la cimentation, concurrentes du C.B.L., sont en

cours d'élaboration, de développement ou de démonstration. Elles sont soit du type ultra-

sonique c o m m e le C E . T . * ("Cernent Evaluation Tool"), ou la sonde acoustique de

l'A.R.T.E.P.C), soit du type à détection, derrière le tubage, d'un traceur radio-actif à période

courte introduit dans le laitier, lors de son injection en surface.

Contrôle de la colonne interne

Son intervention se justifie ici pour les diagraphies qui ne peuvent être interprétées, au

cours de la période d'exploitation, que par comparaison avec un enregistrement de l'état initial. Il

en serait ainsi pour l'outil d'Epaisseur Electromagnétique qui est une diagraphie d'épaisseur des

tubes. Son interprétation semble poser des problèmes et il n'a pu être recueilli de références

justifiant son imposition à cette époque des travaux.

La situation actuelle n'est pas satisfaisante. Des prescriptions et recommandat ions

définitives ne pourront être arrêtées qu'au vu des résultats d'une enquête auprès des sociétés de

service de diagraphies et des utilisateurs et au vu, éventuellement, d'essais de probation.

A.R.T .E .P . : "Association de recherche sur les Techniques d'Exploitation du Pétrole",regroupement : C E A , CFP, G D F , IFP, SNEA(P).

17

IIIEQUIPEMENT DES PUITS GEOTHERMIQUES

Généralités

II est convenu que tout ce qui ressort des techniques de forage et de l'équipement des puits

en général doit se conformer aux règles de l'art à appliquer en la matière et notamment aux

spécifications rédigées par le "Comité des Techniciens" de la Chambre Syndicale de la Recherche

et de la Production du Pétrole et du Gaz Naturel.

Seules seront abordées dans cette section les spécifications et recommandations d'une part

propres à l'équipement des puits géothermiques et d'autre part limitées aux cas d'applications au

Dogger du Bassin Parisien.

Ces spécifications ne sont pas figées ; elles sont susceptibles d'évoluer dans le futur, en

fonction de l'expérience acquise au cours du temps sur un grand nombre de puits et de l'évolution

des nouvelles technologies des matériaux tubulaires (matériaux composites entre autres).

1. A P P R O C H E DES SPECIFICATIONS

1.1 Les tubages

L'exemple du Dogger du Bassin Parisien, le plus largement représentatif en France de la

géothermie basse énergie, montre deux types principaux de coupes techniques de puits

atteignant des profondeurs moyennes forées de 2 000 mi1).

Type 1 : Phases de forage en 17" 1/2, 12" 1/4, 8" 1/2 puis 6" dans le réservoir avec des tubages

respectivement en 13"3/8 (500 m ) , 9"5/8 (1 000 m ) , 7" (1 800 m ) . Tubages de production et

d'injection.

Type 2 : Phases de forage en 17" 1/2, 12" 1/4, puis 8" 1/2 dans le réservoir avec des tubages

respectivement en 13"3/8(500 m ) , 9"5/8(1 800 m ) . Tubage de production et d'injection.

Dans ces deux types, peut apparaître la nécessité d'une phase de forage en 24", et d'un

tubage en 18"5/8(100 m à 150 m ) , en face des formations du Tertiaire.

V) Cf. coupe géologique schématique dans la région parisienne, en annexe 3.

18

Ces deux schémas d'équipement des puits appellent les commentaires suivants :

L'exploitation de l'eau géothermale se fait directement par les "tubages" (ou casing*)

et non pas par un "tubing"* c o m m e en production pétrolière.

L'exploitation de débits supérieurs à 250 rr)3/h implique de poser un tubage 9"5/8 au

toit du réservoir, afin de limiter les pertes de charge. Dans ce cas, la phase 12" 1/4

comprend le "build-up"* (montée en inclinaison) et la phase stabilisée à inclinaison

constante jusqu'au toit du réservoir.

Le recouvrement de deux tubages au droit de l'Albien n'est effectif que dans le cas de

pose d'un tubage 7" au toit du réservoir. Cette solution n'est pas économiquement

envisageable dans le cas d'un 9"5/8 jusqu'au réservoir.

Cette protection, par recouvrement de tubages de l'Albien considéré c o m m e aquifère

stratégique en région parisienne, n'est pas imposée dans la mesure où la colonne interne est

surépaissie en utilisant des tubages de masse linéique 26 Ibs/ft au lieu de 23 Ibs/ft (Ecriture

symbolique 26 # et 23 #).

Toutefois la pose d'un simple tubage face à l'Albien, surtout en forage dévié, crée un

certain nombre de perturbations que l'on ne peut négliger :

Cavages importants des zones friables, surtout au niveau du "build up" * provoqués

particulièrement par le battage des tiges.

Mauvaise cimentation dans les zones cavées due à un déplacement incomplet de la

boue de forage, entraînant ainsi une incertitude sur la pérennité de l'ouvrage, compte

tenu notamment de la forte minéralisation des eaux véhiculées.

A noter cependant que, dans le cas d'une détérioration ultérieure d'un tubage 9"5/8 posé

au toit du réservoir, une possibilité subsisterait de produire par une colonne 7".

Une variante de coupe technique peut être parfois proposée. Elle se compose ainsi : Phases

de forage en 24", 17" 1/2, 12" 1/4 puis 8" 1/2 dans le réservoir avec des tubages respec-tivement de

18"5/8(150m), 13"3/8(1 000 m ) et colonnne perdue (liner*) 9"5/8 de 950 à 1 800 m . Dans ce cas, la

phase de montée en inclinaison se réalise en diamètre de forage 17" 1/2.

La pose d'une colonne perdue évite les cimentations étagées (utilisation de laitiers de

ciments allégés pour ne pas fracturer les formations du Jurassique Supérieur).

Prévoir une suspension de colonne perdue (liner-hanger*) avec packer* pour éviter toute

fuite dans l'annulaire. Ce risque n'est pas négligeable sur le forage d'injection.

Cette solution ne prévoit pas un recouvrement des tubages au droit de l'Albien.

13

13

9

7

"3/8

"3/8

"5/8

• •

K55

K55

K55

K55

54,5

54,5

36

26

19

Pour le Dogger du Bassin Parisien et en l'état actuel des connaissances et de l'expérience,

ont été proposées les spécifications suivantes :

1.1.1 Doublet en 7" au réservoir

18"5/8 K55 87,5 lbs/ft BUTTRESS* ou API* (optionnel)

API (injection = optionnel)

joint étanche = type V A M * , BUTTRESS ou similaire (production)

API

joint étanche = type V A M , BUTTRESS ou similaire (production et

injection)

1.1.2 Doublet en 9"5/8 au réservoir

18"5/8 K55 87,5 lbs/ft BUTTRESS ou API (optionnel)

API (injection)

joint étanche = type V A M , BUTTRESS ou similaire (production)

joint étanche = type V A M , BUTTRESS ou similaire (production et

injection) pour profondeur verticale < 1 700 m

Exceptionnellement, on pourrait être amené à prévoir un tubage 9"5/8 de 43,5 Ibs/ft en cas

d'approfondissement important du Dogger.

1.1.3 Doublet avec liner 9"5/8

18" 5/8 K55 87,5 Ibs/ft BUTTRESS

13"3/8 K55 61 V A M , BUTTRESS ou similaire (production ou injection)

9"5/8 K55 40 V A M , BUTTRESS ou similaire pour profondeur verticale

< 1 700 m

L'amélioration des connaissances, dans le domaine de la corrosion notamment, est suscep-

tible, à terme, de faire évoluer ces équipements en proposant des matériaux et/ou des coupes

techniques différents.

13"

13"

9"

3/8

3/8

5/8

K55

K55

K55

54,5

54,5

40

20

1.1.4 Cas particulier d'équipement

II est maintenant prouvé que des réservoirs carbonates peuvent être mis en production sans

réduction notable de la productivité par perforations au travers du tubage et de sa gaine de

ciment (Reims, Achères). Le raclage du tubage est alors nécessaire pour protéger la p o m p e

d'exhaure des scories métalliques. Le recours à un " side-track"1^1) (Cergy) n'est donc plus justifié

lorsqu'il est nécessaire de mettre en production des niveaux situés au-dessus du premier objectif

recherché.

1.1.5 Remarques

Dans les trois cas 1.1.1, 1.1.2, 1.1.3, le réservoir est exploité en trou ouvert.

O n notera la nécessité de mettre en place des joints de tubages étanches sur toute la

colonne en contact direct avec le fluide géothermal.

Les contraintes physiques et mécaniques imposées permettraient, dans quelques cas, de

"composer" les colonnes. Cependant, le critère corrosion incite toutefois à la prudence et un

surépaississement des tubages ne paraît pas superflu. Par ailleurs, les longueurs des différentes

phases ne sont pas assez importantes pour justifier une telle procédure.

Il va de soi que pour des forages implantés en dehors du Bassin Parisien, ou pour des forages

captant d'autres horizons plus ou moins profonds, les grades d'acier choisis pourront être

différents. Leur détermination tiendra compte des méthodes de calcul habituelles appliquées dans

la profession. Une priorité doit être donnée au K55 qui a été reconnu à ce jour c o m m e la nuance la

mieux adaptée, compte tenu de la composition physico-chimique de l'eau géothermale. Quant

aux joints, on choisira des joints étanches, type V A M * BUTTRESS ou similaire, pour tout tubage en

contact direct avec le fluide géothermal. Ce joint sera du type "anti-déboîtement".

1.2 Les équipements et la cimentation

1.2.1 Les équipements

Par équipements, il faut entendre le matériel de cimentation (sabot, anneau, D V * ) et le

matériel de centrage et de grattage.

Le "side-track" garde son intérêt quand on connaît mal la position des niveaux producteurs.

21

Dans ce domaine, il n'y a pas de règles spécifiques à la géothermie et les règles de l'art

propres à la profession sont appliquées. O n peut simplement noter, pour le Dogger du Bassin

Parisien, la nécessité d'intercaler des D V * dans les colonnes de production et d'injection des cas

1.1.1 et 1.1.2 pour ne pas fracturer, lors des cimentations, les calcaires du Jurassique Supérieur. Des

"leak off test"* ont antérieurement confirmé la nécessité d'un tel équipement. Une à deux D V par

colonne sont nécessaires avec des laitiers normaux (d = 1,80-1,75). Dans le cas d'injection de laitier

allégé ou encore pour des profondeurs limitées, une seule D V peut suffire.

Précisons également que, sur le forage de production, la D V peut être utilement remplacée

par un "releasing joint"*.

Nota : pour les cimentations étagées, on évitera la pose de liner* ; par ailleurs, toute pose

de liner devra comporter un essai d'étanchéité (prévoir, le cas échéant, un packer*).

1.2.2 Les cimentations

Afin d'assurer au mieux la pérennité de l'ouvrage, notamment de prévenir une corrosion

importante du matériel tubulaire toujours possible par suite des fortes minéralisations du fluide

géothermal et de la présence de gaz dissous tels que CO2, H2S... une cimentation nécessite :

une colonne bien centrée : nombre et position de centreurs,

un choix de ciment bien adapté : classe, composition,...,

une procédure de mise en place du laitier à un régime correct.

Le centrage de la colonne doit répondre à des normes parfaitement définies dans la

profession. Appliquer les programmes de calcul existants.

La procédure de mise en place généralement adoptée en géothermie est celle du régime

"sloflo"*, qui paraît la mieux adaptée vu les équipements et les moyens dont on dispose sur le

chantier.

Pour ce qui concerne le choix du ciment, toute liberté est actuellement laissée aux différents

Maîtres d'Oeuvre. En, l'état actuel des choses, il paraît difficile de préconiser une composition

plutôt qu'une autre.

O n peut toutefois déjà préconiser :

l'utilisation d'un diamétreur pour calibrer le trou avant pose de la colonne ;

la réalisation de tests en pression après cimentation ;

la cimentation continue de toutes les colonnes ;

22

l'amélioration des méthodes de contrôle de cimentation, soit par utilisation de traceurs

incorporés dans les laitiers (sujet à étudier vu les doutes sur les enregistrements CBL*) ,

soit encore par le procédé A R T E P ou CET* ;

l'utilisation d'un bac de recirculation ;

de procéder si nécessaire à une cimentation complémentaire depuis la surface par du

béton (350 kg/m3) pour éviter toute vibration ou ébranlement dangereux en forage ou

lors de l'exploitation.

Nota : Poursuivre également la réflexion sur la possibilité d'utilisation :

des résines à la place du ciment (problèmes de coûts et de cinétique de prise),

des gels thixotropes (difficultés de contrôler leur mise en place).

1.3 Les têtes de puits

Les têtes de puits définitives sont étudiées spécialement pour la géothermie. Leur

conception doit essentiellement répondre aux risques de corrosion, les problèmes de tenue en

pression demeurant secondaires. La série 3 000 psi, soit 215 bar, est largement suffisante.

O n peut retenir les recommandations suivantes :

une vanne automatique par forage ;

un détecteur de niveau dans les caves ;

des sorties à brides (proscrire les sorties taraudées) ;

des têtes traitées Kanigène V) (ou équivalent).

Conclusion

Les discussions techniques qui ont abouti à la rédaction de cette section ont mis en évidence

les difficultés et le caractère hasardeux d'une tentative de codification d'une activité qui, dans

beaucoup de domaines, en étant à ses débuts, n'a pas encore pu faire la preuve de la justesse des

choix initiaux. Cette remarque est notamment vraie pour le choix de la qualité et la durabilité des

matériaux utilisés.

Les recherches doivent se poursuivre dans ce domaine en collaboration avec tous les

organismes concernés par le développement de la Géothermie, Maîtres d'Oeuvre, Industriels,

Instituts de Recherches.

(1) Traitement métallurgique destiné à renforcer la dureté du matériau.

23

IVESSAIS SUR PUITS

Généralités

La phase "Essais" débute dès la mise à disposition du puits, après achèvement des travaux de

développement, à savoir l'acidification du réservoir et la mise en eau claire par dégorgement du

puits, soit par artésianisme, soit par air-lift*.

Ces "Essais" sont conduits dans la double finalité, d 'une part de cerner les caractéristiques

d'exploitation du réservoir, d'autre part d'optimiser la gestion de l'aquifère. Ils comportent un

certain nombre de mesures sur puits ou de déterminations en laboratoires qui sont :

- débits,

pression statique,

température,

caractéristiques physico-chimiques du fluide géothermal,

localisation des niveaux producteurs,

transmissivité de l'aquifère.

1. DEBITS

Dans des conditions idéales, les essais devraient être réalisés :

par au moins 3 paliers de débits croissants pour permettre d'établir par points la courbe

caractéristique du puits, c'est-à-dire la relation Q = f (AP) où Q est le débit et A P la

dépression ;

jusqu'au débit "exploitable", au sens de la convention signée avec l'Agence Française

pour la Maîtrise de l'Energie.

Les résultats d'essais obtenus dans de telles conditions seraient alors comparés aux prévi-

sions matérialisées par les courbes "succès-échec" établies lors du dépôt de la d e m a n d e d'aide.

D e fait, dans la plupart de essais, le débit "exploitable" ne peut être atteint avec les moyens

classiques restreints dont on dispose sur le chantier. Réaliser les derniers paliers de débit à

250 m 3 / h , voire au-delà, nécessiterait de louer de puissantes pompes de puisage sur de courtes

périodes, donc à des prix exorbitants. Qui plus est, cette location est rarement possible. U n e

extrapolation de la courbe caractéristique du puits, après obtention des résultats des derniers

paliers de débit, est donc inévitable, mais cette extrapolation doit être faite avec discernement

24

pour "estimer" la frange des débits "exploitables". En fait, ces 3 paliers correspondent à des débits

particuliers :

- Q = o,

Q maximal, artésien ou par air-lift (ce débit devant être égal au moins aux 2/3 du débit

exploitable prévu),

Q intermédiaire.

En ce qui concerne le Dogger de la région centrale du Bassin Parisien, les extrapolations

effectuées jusqu'à ce jour n'ayant pas posé de problème, leur principe d'utilisation est donc retenu

pour ce cas très particulier.

2. PRESSION STATIQUE

Ces mesures doivent être obtenues à l'aide d'une sonde de précision placée au niveau de

l'aquifère, au toit du captage par exemple.

Recommandations

La nappe doit être stabilisée au préalable.

La durée de la phase de stabilisation, très variable et fonction des caractéristiques de

l'aquifère, est laissée à l'appréciation du Maître d'Oeuvre; mais, en contre-partie, ce

dernier est lié à l'obligation de fournir tous les enregistrements sur le rapport de fin de

travaux.

La cote de la sonde doit être bien spécifiée, d'une part en profondeur déviée, d'autre

part en profondeur verticale (donner les repères).

3. TEMPERATURE

Deux procédures de mesures existent :

en combinaison avec une sonde de pression placée en station au droit du captage, en

cours de production ;

par thermométrie continue associée au log de débitmétrie.

3.1 Mesure avec sonde au droit du captage

La mesure correcte des températures nécessite :

un étalonnage de la sonde thermométrique, avant et après l'essai ;

une connaissance de l'historique des faits connus sur le puits, par exemple les pertes de

boues, les valeurs des débits et volumes cumulés produits antérieurement à la mesure de

température ;

25

le rappel des cotes exactes (profondeurs déviée et verticale).

3.2 Thermométrie continue

En tant que mesure de température, elle ne semble pas obligatoire pour le Dogger du Bassin

Parisien (cf. mesure sonde au droit du captage). De plus, on ne mesure qu 'une température

moyenne et non réelle au toit de la couche, par suite de l'existence fréquente à la base du puits

d'une "poche froide" (1).

Pour le repérage des niveaux producteurs, à la thermométrie différentielle on préférera les

débitmétries (cf. § 6 "Transmissivité").

4. CARACTERISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES DU FLUIDE

Les diverses analyses et déterminations des caractéristiques physico-chimiques des fluides

seront effectuées à partir d'échantillons prélevés soit au fond, soit en tête de puits.

4.1 Les prélèvements de fond

Actuellement, les échantillons de fluide prélevés au fond permettent de réaliser au moyen

des techniques classiques d'un laboratoire (P, V, T) les analyses suivantes :

détermination du rapport gaz/liquide c o m m u n é m e n t appelé G W R (gas water ratio),

détermination du point de bulle,

analyse des gaz : hydrocarbures C x H Y , C O 2 , H 2 S .

4.2 Les prélèvements en surface

Ces échantillons serviront à l'analyse chimique qui donne la composition en ions majeurs.

Dans le cas général, ces deux types de prélèvements et les analyses correspondantes doivent

être faits obligatoirement sur jjn des forages d'un doublet, de préférence sur le puits de

production ; mais en cas d'anomalies géologiques -faille, biseau,...- les analyses doivent être faites

sur les deux puits du doublet.

La réalisation d'une analyse bactériologique des effluents est r e c o m m a n d é e , sachant la

présence reconnue des bactéries dans les eaux profondes.

Í1) "Poche" due à la stagnation de la boue de forage qui n'a pas atteint l'équilibre thermiqueavec le terrain, en raison de sa position au dessous des couches productrices.

26

5. LOCALISATION DES NIVEAUX PRODUCTEURS A LA PAROI DU PUITS

La production du Dogger n'est pas uniforme sur toute sa hauteur et certains niveaux

présentent des indices de productivité meilleurs que d'autres. A défaut de pouvoir localiser ces

niveaux dans la formation elle-même, la nécessité de repérer à la paroi des puits les intervalles

présentant les meilleurs indices de productivité dans le puits de production et les meilleurs indices

d'injectivité dans le puits d'injection n'est aujourd'hui plus mise en doute.

Pour cela, le débitmètre est l'outil le mieux approprié.

Recommandations :

Bien préciser les cotes déviées, verticales et leur calage (avec les sabots et diamètres de

tubages, etc..) ;

fournir les courbes enregistrées complètes, non tronquées (avec tous les paramètres

nécessaires pour les exploiter).

6. TRANSMISSIVITEDEL'AQUIFERE

Cette caractéristique peut être obtenue à trois étapes selon le p rogramme :

à l'essai de production sur les 2 puits,

à l'essai d'injection,

à l'essai simultané de production/injection.

6.1 L'essai de production sur les 2 puits

6.1.1 Essai de débit

II a été décrit au § 1 de la présente section. O n tiendra compte des recommandations

suivantes :

Le débit des paliers doit être constant ; à défaut, noter ou enregistrer les fluctuations.

La mesure des débits se fait au bac ou au déversoir (méthode simple, efficace).

La durée du dernier palier à débit maximal doit être égale à 8 heures au m i n i m u m . Une

durée de 8 à 16 heures semble raisonnable.

O n notera qu'actuellement le stockage et l'évacuation du volume d'exhaure ne posent pas

de problème particulier.

27

6.1.2 La remontée de pression sur l'essai à débit maximal

Les mesures de débit étant achevées, après fermeture du puits, commence la remontée de

pression. La durée de cette phase d'observation et de mesures de la remontée de pression, pour

être exploitable, doit être au minimum le double de la durée de la phase de débit, soit 16 à 32

heures.

Ces mesures de remontée de pression doivent être faites avec une sonde de pression-

température préalablement descendue dans le puits au niveau du captage.

Les enregistrements réalisés doivent être obligatoirement fournis.

6.2 L'essai d'injection

En ce qui concerne le Dogger de la région parisienne, il est recommandé d'effectuer un essai

d'injection au puits de réinjection, à débit maximal, avec enregistrement des pressions, soit au

fond, soit en surface, et en contrôlant la température, si possible constante, en vue des corrections

ultérieures de viscosité.

6.3 L'essai simultané de production/injection

Cet essai vise un double objectif :

Permettre de déterminer les caractéristiques d'injectivité du puits d'injection et les

moyens de pompage qui seront ultérieurement nécessaires sur ce puits.

Démontrer la bonne continuité du réservoir concerné entre les deux puits de production

et d'injection. C'est l'essai d'interférence entre puits.

Cet essai doit se faire dans les règles de l'art en utilisant simultanément une sonde de

précision dans chacun des deux puits du doublet.

Dans le cas général du Dogger de la région parisienne où des anomalies de pression n'ont

pas été constatées, cet essai simultané de production/injection demeure facultatif, mais il devrait

être obligatoire dans les situations suivantes :

Absence ou difficultés de corrélations entre les deux forages du doublet.

Anomalie hydrogéologique apparaissant à l'issue des essais de production sur chaque

puits.

Discontinuité du réservoir (structurale ou lithologique) entre les deux forages du

doublet.

Doublet au Dogger dans une zone isolée où l'on a noté des variations lithologiques.

28

Remarques

Cet essai simultané de production/injection ne concerne que le sous-sol et ne doit pas être

assimilé à l'essai en boucle, tel qu'il est actuellement conçu. Ce dernier devrait d'ailleurs être

plutôt appelé essai de réception, car il englobe en effet les équipements de surface une fois

l'installation complètement achevée avec ses p o m p e s mises en place et en état de marche.

29

VINCIDENTS

Généralités

Par définition, est considéré c o m m e INCIDENT au cours de la réalisation de la partie sous-sol

d'une opération de Géothermie :

T O U T FAIT G E N E R A T E U R DE S U R C O U T ET MODIFIANT LE P R O G R A M M E INITIAL

La procédure de prise en charge de certains de ces surcoûts est définie à la section VIII -

"Garanties - Assurances - Responsabilités".

Font l'objet de la présente section :

Une enumeration non exhaustive des incidents pouvant survenir au cours de la réali-

sation d'un doublet géothermique (partie sous-sol).

Des recommandations sur la conduite à tenir face à ces incidents.

Cette enumeration et ces recommandations sont particulières au Bassin Parisien et au

développement des ressources géothermales du Dogger. Les mesures décrites relèvent de

l'expérience personnelle du Maître d'Oeuvre. En cas d'incident, le choix de la stratégie à adopter

reste de la responsabilité exclusive du Maître d'Oeuvre qui devra s'adapter à chaque cas.

Huit causés d'incidents sont regroupées en trois catégories, selon l'ordre séquentiel des

opérations :

. Les incidents en cours de forage

Corrections supplémentaires de trajectoire,

Venues et pertes de fluides,

Coincements et collages de la garniture,

Instrumentations et repêchages.

. Les incidents en cours de descente des tubages et de cimentation

Fonctionnement défectueux des dispositifs de cimentation étagée,

Mauvaise cimentation,

Ecart sur le positionnement des tubages.

. Incident au cours de la mise en exploitation

Mise en service d'un puits après un long arrêt sous saumure.

30

Nota : Les pannes des dispositifs de p o m p a g e (pompes d'exhaure et d'injection) et les

incidents pouvant survenir en exploitation proprement dite font l'objet d'une section dont

la préparation est en cours.

1. INCIDENTS EN C O U R S D E F O R A G E

1.1 Corrections supplémentaires de trajectoire

La "cible" que le forage doit atteindre dans le réservoir est définie par un cercle de rayon

r = 50 mètres, situé dans un plan horizontal, d'altitude Z toit du Dogger, et centré sur un point de

coordonnées X , Y .

En règle générale et pour le Dogger du Bassin de Paris, lorsque la phase d'initiation de la

déviation et de montée en inclinaison est achevée, que la phase de forage rectiligne a été

amorcée, il peut arriver que, pour atteindre la cible imposée tout en respectant l'écartement entre

les deux puits, il soit nécessaire de faire une correction de trajectoire (azimut, inclinaison). Celle-ci

d e m a n d e l'emploi d'une turbine de forage de déviation et exige des mesures directionnelles

périodiques supplémentaires.

Cette première correction ayant été réalisée, il est très rare qu'une seconde correction de la

trajectoire s'avère nécessaire. Si tel était le cas, elle devrait être classée dans la catégorie "Incidents

Géologiques".

De m ê m e toute correction de trajectoire nécessitée par un décalage en altitude Z de la cible

objectif relève de l'incident géologique.

Recommandations

. D 'une façon générale, les "dog-legs"*, c'est-à-dire les variations de la déviation dans un

sens, puis dans l'autre, engendrés par ces corrections de trajectoire ne doivent pas excéder 1° par

10 mètres.

. La fréquence préconisée des mesures directionnelles d'inclinaison et d'azimut est la

suivante :

dans la phase d'initiation de la déviation et de montée en inclinaison, une mesure toutes

les tiges ;

dès que l'inclinaison a dépassé 10°, les mesures d'azimut devenant plus précises et plus

fiables, la fréquence des mesures peut alors être réduite, mais sans jamais laisser 80 à

100 mètres forés sans surveillance.

31

Nord

AZIMUT N50E

r=50m

PLAN HORIZONTAL

Est

Toit du Dogger

Déplacement horizontalPLAN VERTICAL N50E

32

L'adoption de cette nouvelle définition de la cible à atteindre permettrait dans bon nombre

de cas de réduire voire supprimer les corrections supplémentaires de trajectoire.

1.2 Venues et pertes de fluides, partielles ou totales

Au-delà de 2 m 3 / h , la disparition du fluide de forage dans la formation est considérée

c o m m e perte partielle.

Au-delà de 2 m3 /h , l'augmentation du volume du fluide de forage par la mise en production

d'une formation est considérée c o m m e venue. Si le risque de venues significatives de gaz est

pratiquement exclu dans le Dogger du Bassin Parisien, par contre un certain n o m b r e de formations

géologiques situées entre la surface et le toit du Doggert1) présentent des risques importants, soit

de pertes, soit de venues.

FORMATIONS

Sables et calcaires duTertiaire

Craie

Sables du Crétacé Inf.

Calcaires du PurbeckienCalcaires du Portlandien

Calcaires du Lusitanien

PERTES

X

X

X

XX

X

VENUES

X

XX

X

OBSERVATIONS

Risques accrus en cas de pertes à lacraie. Nécessité alors d'un tubageintermédiaire.

Forage à l'eau et bouchonsvisqueux à chaque tige

Contrôle précis et périodique(1/2 h) de la densité et du filtrat dufluide de forage

Les calcaires du Dogger constituant une formation fragile fracturable, les opérations de

forage final, la pose du tubage et sa cimentation doivent être menées avec précautions.

D'une façon générale, ces formations sont délicates à forer et nécessitent un programme de

boue précis et un contrôle rigoureux de densité et du filtrat, tout écart pouvant entraîner un

incident (pertes, venues, collages de la garniture sur la paroi par pression différentielle).

A cet égard, en cours de manoeuvre de la garniture, la vitesse instantanée, que ce soit en

descente ou à la montée, doit être surveillée et limitée à 0,5 m/sec.

(1) Cf. coupe géologique schématique, annexe 3

33

A ce titre, l'emploi d'un bac de manoeuvre ou de contrôle de niveau est recommandé, avec

vérification périodique du remplissage du trou.

A partir du Purbeckien, il est recommandé de procéder au colmatage des pertes avant de

poursuivre le forage.

Dans l'optique d'aider à renforcer la SECURITE DES OPERATIONS DE F O R A G E en cours ou de

celles à venir, il est d e m a n d é que les incidents constatés soient brièvement relatés par Telex

adressé à l'AFME. Les informations utiles, entre autres celles relatant les circonstances dans

lesquelles l'incident est apparu, seront disponibles sur le chantier, de m ê m e que celles concernant

les paramètres essentiels :

densité du fluide de forage lors de la traversée des niveaux critiques indiqués dans le

tableau précédent ;

bilan des venues et pertes ;

pression mesurée au Dogger.

Il est rappelé que ces paramètres doivent figurer sur le rapport de fin travaux (cf. section VI

"Documents").

1.3 Coincements et collages de la garniture

La fréquence de ce type d'incidents devrait diminuer au fur et à mesure que la connaissance

régionale s'améliore et, surtout, que celle-ci est diffusée (cf. § précédent).

Les coincements sont peu fréquents. Ils peuvent se produire n o t a m m e n t si les procédures de

reforage ne sont pas appliquées.

Les collages par pression différentielle sont plus fréquents. Ils semblent survenir sur un

forage sur trois à ce jour, plus particulièrement dans les puits déviés, au droit des réservoirs

potentiels.

Le p h é n o m è n e apparaît quel q u e soit le type de garniture avec masses-tiges lisses ou

spiralées et est directement lié à la qualité du fluide de forage.

Trois caractéristiques du fluide de forage doivent être attentivement surveillées :

la densité ;

le filtrat ;

l'épaisseur du cake*.

34

L'expérience a montré que les boues faites à "l'économie" ne permettent pas un contrôle

aisé du filtrat et du cake et multiplient les risques. Pour mémoire, il est rappelé que les boues

inverses à l'huile, utilisées à une certaine époque, ont donné satisfaction.

. Précautions à prendre

1) Utiliser un fluide de forage de caractéristiques suffisantes.

2) Définir en conséquence le type de garniture, de stabilisateurs et la position des

stabilisateurs.

3) Limiter au min imum, dans les zones critiques, les laps de temps durant lesquels la

garniture est à l'arrêt sans manoeuvre ni rotation.

4) Si la densité de la boue augmente, arrêter les opérations de forage et circuler pour

ramener la densité à la valeur convenable.

. Rappel des mesures possibles à prendre en cas de collage (non exhaustif)

Solutions hydrauliques :

1 ) Mettre la garniture en compression modérée, jamais en traction.

2) Utiliser des produits mouillants tels que "PIPE-LAX", "FREE-PIPE" ou similaires dilués

dans du gazole. Mettre en place par circulation et attendre 5 à 10 heures.

3) Diminuer la densité par dilution au m o y e n d'une boue plus légère ou d'un bouchon

d'eau, mais cette méthode provoque généralement une venue d'eau et risque de mettre

le puits en eau.

4) Mettre en place des bouchons d'acide, mais ceux-ci détériorent le "cake"*. Il s'ensuit

une reprise du puits plus difficile et souvent la création de nouvelles zones génératrices

de collage différentiel. Pour cette dernière raison, cette solution ne doit être utilisée

qu'en ultime recours.

Solutions mécaniques :

5) Rechercher le point libre de la garniture pour effectuer un dévissage à l'explosif : "back-

off*.

6) Utiliser un packer* de formation pour mettre en dépression le fond de trou. Cette

opération exige un opérateur qualifié.

7) Utiliser une coulisse en tête de "poisson".

8) Surforer.

9) Abandonner le fond de trou et son "poisson"(1) et repartir en déviation ("side track"*).

(1) Un poisson est constitué par l'ensemble du matériel tombé dans le forage

35

Dans l'ensemble, toutes ces opérations dites spéciales sont des "opérations lourdes", tant

sur le plan technique que financier.

1.4 Instrumentations et repêchages

Les instrumentations et repêchages en forage géothermique ne présentent pas de particu-

larités par rapport au forage pétrolier traditionnel.

Recommandations

Avoir sur place un m i n i m u m de matériel, entre autres des cloches de repêchage

(overshot*), des colliers de repêchage à lames (junk catcher*), et ce pour tous les

diamètres utilisés. Prêter une attention particulière aux diamètres des raccords et des

stabilisateurs utilisés par les Sociétés de Services intervenantes.

Le panier à sédiments est facultatif (junk basket*).

Les autres matériels nécessaires pour une instrumentation, un repêchage ne sont pas

exigés sur le chantier, mais doivent être disponibles sous quelques heures à partir d'une

base d'une Société de Serviced)

2. INCIDENTS EN C O U R S D E D E S C E N T E DES T U B A G E S

ET D E L E U R CIMENTATION

2.1 Fonctionnement défectueux des dispositifs de cimentation étagée

Tous les matériels utilisés et disponibles à ce jour, tels que chemises coulissantes à fenêtre,

("differential valve", c o m m u n é m e n t appelée D V * ) sont de fabrication américaine. Certains

matériels fonctionnent mieux que d'autres, leur conception n'étant pas identique. Les différences

dans la fiabilité du fonctionnement sont particulièrement sensibles lorsque ces matériels sont

utilisés en puits déviés, leur chemise intérieure rencontrant par suite de l'inclinaison des difficultés

à coulisser.

. Recommandations et précautions à prendre

Le choix de ces matériels doit être fait surtout en fonction de leurs qualités et de

références d'emploi et non pas simplement de leur coût.

Eviter de disposer une " D V 1 1 * dans la partie courbe de la trajectoire du forage ("build

up"* ) , ou dans un "dog-leg"*.

(1) Sous cet angle, il serait utile qu'une base annexe soit installée dans la région parisienne, les

bases principales des Sociétés de Service étant pour la plupart implantées dans le Sud-Ouest

36

En l'état actuel de la technologie, il apparaît hasardeux d'utiliser des " D V " sur des

tubages posés en colonnes perdues ("liner"*), et ce quel que soit leur diamètre.

Pour vérifier l'étanchéité du tubage, effectuer un test de pression après reforage de la

" D V " , de l'anneau de cimentation, mais avant de reforer le sabot.

Contrôler impérativement le diamètre intérieur de certaines " D V " , et s'assurer qu'il sera

compatible avec celui des outils de diagraphies qui seront ultérieurement descendus

dans le tubage.

Vérifier la compatibilité de l'acier des " D V " avec celui des tubages.

Prêter attention aux grades élevés des aciers au carbone qui sont vulnérables à l'

. Rappel des mesures possibles à prendre en cas de fonctionnement défectueux

Vérifier préalablement la bonne position de la " b o m b e " sur son siège.

Essayer d'ouvrir mécaniquement la D V au moyen de tiges et centreur.

Essayer de déterminer le niveau du ciment dans l'annulaire (cimentation ou non de la11 D V " ) .

Perforer le tubage, rétablir la circulation puis cimenter avec les tiges. Si la circulation

n'est pas rétablie, pratiquer localement une injection forcée ("squeeze"*). Pour la suite,

cf. section V "Incidents" - 2.2 Mauvaise cimentation.

Le raclage (ou "scraping"*) ne sera nécessaire que si l'on a recours à l'utilisation d'un

packer d'esquiche ("squeeze").

2.2 Mauvaise cimentation

En l'état actuel de la technologie et bien que les spécifications et règles de l'art aient été

scrupuleusement respectées, il arrive que la cimentation de l'annulaire d'un tubage peut se révéler

défectueuse, voire mauvaise.

Les spécifications et règles de l'art appliquées sont celles actuellement établies par les

techniciens du forage pétrolier.

37

Par ailleurs, les outils de diagraphies généralement mis en oeuvre à ce jour par les Sociétés

de Services pour juger de la qualité d 'une cimentation sont imprécis : par exemple la diagraphie

" C B L " * ^ ) (Cement Bond Logging) peut indiquer si une cimentation est très réussie avec adhérence

du ciment au tubage, mais en aucun cas elle ne permet de conclure qu'il y a présence ou non de

ciment sur toute la périphérie dans l'annulaire (2).

En l'occurence, une cimentation ne pourra être jugée "douteuse" que s'il y a concordance

entre différentes observations et en analysant celles-ci dans l'ordre suivant :

le d iagramme de pression d'injection du laitier ;

le retour de la circulation dans l'annulaire pendant l'opération de cimentation ;

l'examen de l'enregistrement du CBL (ou diagraphie similaire).

En l'état de l'Art, la qualité de la cimentation d'un puits géothermique basse enthalpie au

Dogger doit être jugée en tenant c o m p t e des différentes fonctions q u e doit assurer cette

cimentation. Celles-ci ont été classées ci-après par ordre de priorités décroissantes :

1) Isolation des aauifères entre eux

Pour éviter les transferts de fluides entre aquifères et les échanges thermiques d o m m a -

geables à l'exploitation géothermique.

2) Stabilité du sabot du tubage

Pour éviter soit des conséquences immédiates telles q u e le déboîtement d 'un tubage

pendant le reforage du sabot, soit des conséquences différées en cours d'exploitation : déboîte-

m e n t du tubage, déstabilisation de formations plus ou moins consolidées au toit du réservoir, etc.

3) Isolation au droit des aquifères

Pour éviter les échanges thermiques et ne pas exposer un tubage mal cimenté aux

p h é n o m è n e s de corrosion externe.

(1) Cf. liste des diagraphies utilisées e n g é o t h e r m i e , e n a n n e x e 5

(2) C o m p t e tenu des spécificités d e la comple t ion d ' u n puits g é o t h e r m i q u e , à savoir, d ' u n e partla recherche d e sa pérennité, d'autre part la nécessité d e réduire à u n m i n i m u m le n o m b r ed e perforations sur un t u b a g e qui sera p e n d a n t d e n o m b r e u s e s a n n é e s e n contact directavec le fluide géothermal , ces perforations étant inévitables pour réaliser les cimentationscomplémentaires lorsque la cimentation primaire est mauvaise, le groupe de travailsouhaite et propose qu'une action soit engagée pour rechercher et mettre en oeuvre desoutils de diagraphies plus performants, permettant de décider la réalisation de cimen-tations complémentaires que lorsqu'elles sont véritablement nécessaires et techniquementréalisables (absence réelle de ciment)

38

4) Stabilité de la D V (ou des D V )

Pour éviter les conséquences immédiates du reforage (déboîtement) et les conséquences

différées, la D V pouvant constituer un point faible pour la résistance à la corrosion.

5) Tenue mécanique du tubage et corrosion interne

Par une cimentation uniformément répartie sur la longueur de la colonne de tubage, parer

aux risques de flambage et prolonger la durée de vie de la completion en cas d e percement du

tubage.

Mesures à prendre en cas de cimentation défectueuse

Si le d i a g r a m m e d e pression est mauvais,

Si le retour de circulation est partiel ou inexistant.

Si le CBL est douteux,

Et si la fonction (1) n'est pas remplie, celle-ci doit être impérativement assurée par une

ou plusieures cimentations complémentaires.

Si de m ê m e on a des doutes sur la fonction (2), il sera procédé à des vérifications

complémentaires avant reforage du sabot (CBL sous pression). Il sera alors plus

économique et plus sûr de procéder à une cimentation complémentaire dans la foulée.

En ce qui concerne les fonctions (4) et (5) et aussi longtemps que l'on ne disposera pas

d'outils de diagraphies suffisamment performants, procéder à des cimentations complé-

mentaires semble présenter plus d'inconvénients que d'avantages, car on multiplie alors

le n o m b r e des perforations sans avoir l'assurance réelle d'améliorer la qualité d e la

cimentation primaire.

En ce qui concerne la fonction (3), il est r e c o m m a n d é de ne pas perforer les tubages au

droit d 'un aquifère sous pression, afin de sauvegarder la pérennité d e l'étanchéité des

cimentations.

2.3 Ecarts sur les cotes de positionnement des tubages

Etant donné la tendance actuelle à forer des puits géothermiques déviés à partir d'une m ê -

m e plateforme et les nouveaux problèmes que soulève la stabilité des parois de formations traver-

sées dans ces conditions, des risques de coincement ou de collage de la colonne de tubages peu-

vent apparaître lors de sa mise en place, m ê m e si, selon une application stricte des règles de l'art,

une garniture de forage stabilisée a été préalablement descendue pour effectuer un contrôle du

trou.

39

U n e attention particulière devra être portée aux accessoires de cimentation qui habillent la

colonne de tubages, tels que les centreurs dont les caractéristiques et les qualités devront

permettre d'exécuter une manoeuvre de décoincement sans risques, si elle s'avérait nécessaire.

Aucune caractéristique particulière n'est exigée des autres équipements tels que sabots de

tubages.

Rappel des mesures possibles à prendre en cas de coincement ou de collage

1) Dès les premières difficultés en cours de descente des tubages, procéder le plus rapide-

ment possible à des circulations périodiques, diminuer la densité de la boue et ne pas

tirer sur la colonne.

2) Si la descente est véritablement stoppée, ne pas s'acharner et procéder dans les meil-

leurs délais à la remontée du tubage en recourant aux moyens nécessaires, table et sub-

structure devant être en mesure de supporter les efforts de traction.

3) Si, malgré toutes les tentatives, le tubage ne peut être remonté, l'analyse de la situation

ne peut être faite que cas par cas avec l'aide du géologue. D 'une façon générale, il est

préférable de ne pas laisser à découvert des formations telles que le Callovien et

l'Oxfordien argilo-marneux susceptibles de perturber l'exploitation future(1) : le

découvert supportable est fonction de la géologie. Sinon, on doit recourir à la pose d'un

liner. Dans les cas extrêmes, il sera inévitable de reprendre le forage en side-track* en un

point plus haut que le tube coincé.

Toutes précautions devront être prises pour procéder à la cimentation du tubage dans

ce cas, compte tenu de la position réelle de la ou des " D V " * .

3. LES INCIDENTS EN COURS D'EXPLOITATION

3.1 Mise en production d'un puits après un long arrêt sous saumure

Des difficultés de mise en production ou une dégradation de la productivité peuvent

éventuellement survenir lorsqu'un puits s'est trouvé arrêté, sous saumure, pendant une période

assez longue, et ce malgré l'emploi de saumure exempte de produits insolubles (sel de qualité

supérieure).

(1) Cf. coupe géologique schématique dans la région parisienne, en annexe 3

40

II peut être souhaitable, lorsque le programme des opérations ultérieures le permet, de lais-

ser les puits en eau géothermale après de tels phénomènes dus sans doute à la lente diffusion de la

saumure dans la formation, par suite des écarts de densité entre fluide géothermal de la forma-

tion et saumure dans le puits et à un phénomène de colmatage dont le mécanisme demeure

encore mal expliqué.

41

VIDOCUMENTS DE FIN DE TRAVAUX

Généralités

La séquence des opérations de forages, carottages, diagraphies différées, essais de

production-injection et de réception étant achevée, le doublet géothermique va entrer dans une

phase active d'exploitation pour une durée d'environ vingt ans et peut-être plus.

Une part importante des informations et données caractérisant les puits, recueillies au cours

des opérations et détaillées dans la section II "Mesures et Contrôles en cours de forages -

Diagraphies Différées" et dans la section IV "Essais", sera hautement utile, voire indispensable,

pour faciliter une intervention ultérieure sur ces puits, dans le cas où leurs caractéristiques

d'exploitation viendraient à décliner pour des causes diverses.

Le dossier des puits qui fait l'objet de cette section comportera :

Un rapport de fin de travaux, avec les rubriques technique, géologie, essais, chimie ;

Les diagraphies différées et les enregistrements des essais de production ;

Les échantillons (carottes, déblais).

Ces "Documents" visent deux objectifs :

D'abord un objectif "Intérêt Public" : ils peuvent être accessibles à tous, dans les limites

de confidentialité définies par la loi.

Ensuite, ils constituent un "outil" pour l'AFME qui d'une part finance une partie des

forages et d'autre part couvre les risques à court et long termes par l'intermédiaire de la

SAF-Géothermie.

Nota : II y a donc lieu de distinguer :

Les documents que le Maître d'Ouvrage fournira au Service Public Géothermie chargé

de leur conservation. Dans ces documents (rapport de fin de travaux : D.O.E.f1)), le

Maître d'Oeuvre est tenu de présenter un m i n i m u m d'informations de base, "d'intérêt

public", tout en préservant son "savoir-faire". C'est ce qui est présenté dans les

paragraphes qui suivent.

Toutes les données complémentaires utiles répondant au deuxième objectif, lesquelles

ne seront pas mises dans le domaine public, mais que le Maître d'Ouvrage devra fournir

à l 'AFME.

(1) D . O . E : Dossier des ouvrages exécutés

42

1. LE R A P P O R T D E FIN DE T R A V A U X

1.1 Le rapport technique de forage

II comprendra les rubriques suivantes :

1.1.1 Données sur le forage :

Maître d'Ouvrage,

Maître d'Oeuvre,

Désignation du forage.

Localisation (coordonnées kilométriques Lambert) en surface, au fond (ou toit du

captage, en précisant la cote).

Référence des profondeurs,

Les cotes (verticales et déviées) au toit du captage,

Profil du puits : départ, inclinaison et azimut des déviations.

Dates: début sondage fin forage

début forage fin sondage,

Durée totale: sondage

forage,

- Résultats,

Intervenants :

. Entrepreneur forage; appareil,

.Services annexes.

1.1.2 Coupe technique du puits.

1.1.3 Métrage réalisé.

1.1.4 Carottage.

1.1.5 Opérations effectuées : Diagraphies, tests, essais (tableaux).

1.1.6 Renseignements sur le forage, par phases : Type de boue, type de ciment, avancement,

durées, débit, pertes, venues.

1.1.7 Données de déviation (numériques, au moins).

1.1.8 Etat final du puits, tête de puits comprise,avec métallurgie précise.

43

1.2 Le rapport géologique

Le minimum à fournir comprend :

1.2.1 Le plan de situation.

1.2.2 La fiche signalétique de forage (cf. modèle en fin de chapitre).

1.2.3 La coupe géologique (dans le texte et/ou sur le log fondamental)

1.2.4 U n commentaire des résultats et des faits particuliers, ainsi que toute remarque nécessaire

à l'interprétation des diagraphies (calages, courbe de référence, corrections,...).

1.2.5 Le "log fondamental" à 1/500 (fourni sous forme reproductible) comprenant :

une partie technique : enregistrement de l'avancement, outils, boue (d, v,f, p H ) ,

déviation, coupe technique ;

une partie géologique : cotes de prélèvement et analyse des échantillons, coupe géolo-

gique (si elle n'est pas reportée dans le texte) avec profondeurs verticales et déviées ;

le report du " G a m m a ray" est jugé utile.

1.3 Le rapport "d'essais"

II doit comprendre un historique complet et toutes les informations répondant à la fiche

présentée en fin de cette section. De plus, les enregistrements de pression et débitmétrie devront

être fournis sous forme reproductible.

1.4 Le rapport "chimie"

Le rapport doit présenter au min imum :

la composition en ions majeurs et la salinité totale, avec les références de (ou des)

échantillonnages,

l'analyse des gaz et le rapport gaz/liquide,

la détermination du point de bulle.

44

2. DIAGRAPHIES DIFFEREES

La liste des diagraphies prescrites est présentée dans la section "Mesures et Contrôles en

cours de Forage - Diagraphies Différées". Ces diagraphies devront être fournies sous forme

reproductible (transparent de bonne de qualité).

3. LES ECHANTILLONS

II s'agit des déblais de forage ("cuttings") et des carottes.

L'échantillonnage est spécifié dans la section II "Mesures et Contrôles en cours de Forage -

Diagraphies Différées". Jusqu'à ce que de nouvelles dispositions soient prises, il est d e m a n d é aux

Maîtres d'Oeuvre de conserver dans de bonnes conditions les échantillons recueillis.

45

Coordonna«!

•uriace :

V •

C o m m u n e

Departement

Datas de forage

Maltrt d'CMivrt

Maltr«

Longueur

torée

Profondeurverticale

(ml

CoteNGF(m)

Cpeiuaur(m)

Stratigraphie Lrthologie Coupe tachnique Opérations

46

FICHE "CARACTERISTIQUES HYDRAULIQUES"

POUR LES CALCULS DE SIMULATION ET DE GESTION DE L'AQUIFERE

COORDONNEES Lambert du captage X, Y, Z : sommet

base

Inclinaison moyenne du captage (°)

FORAGE

MESURES

Type : (production ou réinjection)

Tubes (longueurs), diamètres intérieurs

Captage (longueur), diamètre

Epaisseur cumulée (dévié, vertical)

Porosité

Salinité totale

Température au toit du captage

Débit de l'essai, débit artésien

Pression et cote sonde (NGF)

INTERPRETATION

Densité (à 20°)

Viscosité

Compressibilité totale

Transmissivité relative

Transmissivitë intrinsèque

Perméabilité

Facteur pariétal (ou rayon efficace)

Pression statique relative

47

VIICONSIGNES DE SECURITE EN ILE DE FRANCE

La présente consigne a pour objet de préciser les dispositions des textes dont les références

figurent en annexe de cette section conformément à l'article 1 paragraphe 4 du titre : "Surveil-

lance administrative" du règlement général des industries extractives.

1. DISPOSITIONS APPLICABLES AU CHANTIER, AUX MACHINES, OUTILS ET

MATERIELS

Article 1 - Clôture

1) L'ensemble des installations utilisées pour les besoins d u forage doit être clôturé

conformément aux dispositions de l'article 4 du titre "Sécurité et salubrité publique" du

règlement des industries extractives.

2) Des clôtures particulières ou des dispositifs donnant la m ê m e efficacité doivent être disposés

à l'intérieur de l'ensemble défini au précédent alinéa autour des installations dangereuses

n o t a m m e n t les bourbiers, les caves, les fosses à essais...

Article 2 • Accès au chantier

L'interdiction de pénétrer sur le chantier prévue par l'article 1 du titre : "Personnel de

l'exploitation" du règlement des industries extractives est rappelée par des panneaux bien

visibles placés aux divers accès du chantier.

Article 3 - Danger des machines

Toute personne qui doit utiliser un outil, une machine ou un véhicule spécifique aux

chantiers de forage doit avoir reçu au préalable une formation appropriée qui lui sera

rappelée tous les ans.

Des notes de prescriptions disponibles sur le chantier précisent les conditions d'emploi des

outils, des machines et des véhicules spécifiques aux chantiers de forage en tenant compte

des prescriptions du chapitre II du titre I du décret n° 59 285. Elles sont agrémentées de

dessins qui facilitent leur compréhension.

48

La vitesse de circulation des véhicules sur les installations est limitée à 25 k m / h ; elle est

rappelée par des panneaux.

Article 4 - Appareils de forage

1) Une installation de forage doit donner toutes garanties de stabilité. La résistance des sous-

structures et des fondations doit être compatible avec celle de la tour ou du mât. Le tube

guide doit maintenir les terrains de surface non consolidés et assurer la stabilité du puits dès

les opérations initiales de forage.

2) Sur chaque tour ou mât de forage doit être fixée à demeure, par le constructeur ou par

l'entrepreneur du forage et sous sa responsabilité, une plaque permettant son identification

et la détermination des caractéristiques de travail admissibles, notamment : n o m et adresse

du constructeur, type, poids, dimensions essentielles, charge de sécurité, vitesse de vent

dangereuse.

L'entrepreneur de forage tient à la disposition du Directeur Régional de l'Industrie et de la

Recherche ou de son Délégué, un dossier regroupant les documents et justifications

concernant les caractéristiques de travail admissibles.

Aucune modification ne peut être apportée aux parties essentielles de la sous-structure, de

la tour ou du mât sans autorisation de l'entrepreneur du forage ; mention des autorisations

accordées est faite au dossier cité à l'alinéa précédent.

Chaque appareil de forage, y compris son équipement, fait l'objet d 'une vérification

annuelle par un organisme spécialisé. Les comptes rendus de ces vérifications sont reportés

sur un registre spécial.

3) Tout appareil de forage par rotation doit être muni d'un indicateur de poids placé de

manière à être constamment visible par le sondeur.

4) Le treuil de forage doit être muni d'un système de blocage du frein en position de serrage.

Les éléments des sytèmes de levage ou de traction (câbles, moufles, crochets) doivent être

calculés en fonction des conditions les plus défavorables de leur travail normal et d'un

coefficient de sécurité au moins égal à trois. Dans le cas du treuil, ce coefficient doit être au

moins égal à 1,5. Les notes de calcul correspondantes et les certificats d'épreuve du

constructeur sont joints au dossier prévu au paragraphe 2 ci-dessus.

49

5) U n dispositif doit permettre au sondeur d'arrêter immédia tement les fonctions d e levage et

rotation sans quitter son poste.

6) Les p o m p e s à boues doivent ête munies d e soupapes de sûreté convenablement tarées et

dimensionnées et les canalisations doivent résister à la pression maximale ainsi fixée.

7) La plate-forme d'accrochage doit être pourvue d ' u n m o y e n d'évacuation rapide du

personnel loin de la tour ou du m â t .

8) Les tours et les mâts doivent ête efficacement mis à la terre.

Article 5 - Montage et démontage de l'appareil de forage

Le m o n t a g e de la tour ou mât doit être réalisé sous la responsabilité d'un Chef de Chantier

qui prend les précautions de sécurité nécessaires, vérifie l'état des agrès avant usage et

organise la séquence des opérations de m o n t a g e et de démontage en vue de prévenir les

risques de chutes d'outils ou de matériels.

Article 6 - Manoeuvres

1) Seules les personnes ayant reçu une autorisation du Chef de Chantier peuvent accéder et

stationner sur le plancher de travail. Le Chef de Chantier doit s'assurer que toutes les

précautions sont prises pour éviter que ces personnes soient atteintes par des objets en cours

de manoeuvre.

2) Le bon état du câble de levage est contrôlé à l'occasion de chaque remontée du train de

tiges.

3) Toute opération pouvant entraîner une surcharge par rapport aux charges admissibles

prévues à l'article 4 ne peut être effectuée que conformément à des instructions données

dans chaque cas par un ingénieur de l'entreprise.

4) U n e consigne fixe les conditions de mise en place, d'entretien, de vérification et de réforme

des câbles de manoeuvre ainsi que les inscriptions à porter sur le registre spécial relatif au

câble.

5) Les m a n o e u v r e s de vannes doivent être possibles dans des conditions normales

d'accessibilité, c'est-à-dire sans nécessiter de postures de travail inconfortables ni le passage

50

ou le stationnement en des endroits où la sécurité du personnel n'est pas totalement

assurée en permanence.

Article 7 - Plancher de travail

Le sol du plancher de travail est nettoyé et dégagé de façon que la circulation y soit aisée ;

les matériels ou ingrédients nécessaires aux manoeuvres y sont seuls conservés et sont

rangés de manière à ne pas gêner la circulation.

Les portes, passages, escaliers et rampes desservant le plancher doivent être gardés libres de

tout obstacle.

Le sol du plancher de travail doit être muni d'un dispositif anti-dérapant et d'un moyen

évitant à la boue de forage de s'y accumuler notamment pendant la manoeuvre des tiges de

forage. Il doit être muni au moins de deux issues d'évacuation du personnel.

Article 8 - Stockage des tiges et des tubes

Les tiges ou tubes stockés dans la tour doivent être tenus en place dans des râteliers

spécialement aménagés ou par tout dispositif équivalent.

Article 9 - Montée accidentelle en pression

Toutes dispositions utiles doivent être antérieurement définies par la Maître d'Oeuvre pour

parer, le cas échéant, à un risque de montée en pression dans le puits.

2. HYGIENE ET SECURITE DU PERSONNEL

Article 10 - Equipement et circulation du personnel

Toute personne présente sur le chantier doit porter en permanence un casque de protection

conforme aux normes françaises. Les personnes travaillant sur le chantier doivent, en plus,

porter des chaussures à semelles anti-dérapantes à bouts protégés, des gants et les

vêtements ou effets particuliers nécessaires à certaines circonstances ou certains travaux

(vêtements de pluie, lunettes de protection, etc.). Le Maître d'Ouvrage ou la personne

chargée de la direction technique des travaux s'assurent du port de ces effets.

Une consigne, affichée dans le local réservé, rappelle les obligations du port des vêtements

ou effets et, le cas échéant, les circonstances correspondantes.

51

II est interdit de monter ou de descendre dans la tour en utilisant un appareil de levage non

approprié.

Article 11 - Risque de chute

Les dispositifs protecteurs prévus au paragraphe 3 de l'article 4 du décret n° 59 285 doivent

être installés sur tout plan de travail présentant un risque de chute verticale de plus de 1,5 m

et sur lequel le personnel a à se déplacer.

Les ceintures de sécurité ainsi que leurs longes visées à l'article 4 paragraphe 4 du décret n°

59 285 sont déposées en des endroits facilement accessibles et signalés. Le personnel qui

doit les utiliser reçoit une formation préalable puis un rappel de formation tous les ans.

La ceinture d'accrocheur doit être amarrée à la tour ou au mât par une longe de sécurité

limitant la hauteur de chute à 50 c m et par une longe horizontale de travail si la passerelle

n'est pas munie d'un garde-corps.

Les ceintures, longes, attaches et points d'amarrage sont vérifiés au moins une fois par mois.

Tous les travaux qui nécessitent l'emploi de la ceinture de sécurité sont signalés dans une

consigne affichée dans le local réservé. Le personnel affecté à ces travaux doit porter ces

ceintures. Ces travaux doivent comprendre au moins ceux pour lesquels le personnel n'est

pas protégé en permanence par un garde-corps.

L'ensemble des lieux où le personnel a à se déplacer doit être éclairé pour garantir sa

sécurité. Cet éclairage doit être disposé de telle façon qu'il ne puisse pas gêner le voisinage.

Toutes dispositions doivent être prises pour éviter les chutes dans les bacs à essais.

Article 12 - Formation d u personnel à la sécurité

Toutes les personnes affectées à l'exécution d'un forage doivent suivre au c o m m e n c e m e n t

des travaux une séance de formation destinée à leur préciser les règles de sécurité à

respecter dans l'exécution de ce forage. Des notes de prescriptions définissant ces règles,

rédigées avec clarté et illustrées de dessins, sont disponibles sur le chantier.

52

Article 13 - Local réservé

Un local de dimension appropriée et convenablement chauffé est spécialement a m é n a g é

pour la détente du personnel et les repas.

La consigne relative à la consommation des boissons alcoolisées prévue à l'article 8 du décret

n° 59 285 y est affichée de façon bien visible.

Les règles d'utilisation et d'entretien de ce local y sont aussi affichées.

Article 14 - Cabinets d'aisance

Des dispositions sont prises pour supprimer les nuisances des cabinets d'aisance, notamment

pour ce qui concerne les odeurs et la pollution des eaux.

Article 15 - Douches

Des douches à eau chaude ainsi que des vestiaires sont mis à la disposition du personnel en

nombre suffisant, dans l'enceinte des installations ou leur voisinage très proche.

Article 16 - Bruit

Le personnel exposé à un niveau de bruit supérieur à 85 décibels (A) est soumis à une

surveillance médicale spéciale conformément à l'arrêté du 4septembre 1978 qui fixe les

travaux soumis à cette surveillance.

L'entrepreneur du forage se conformera aux instructions données par la circulaire D M / H

n°341 du 18 août 1980 relative à la surveillance médicale spéciale du personnel affecté à des

travaux bruyants, notamment pour ce qui concerne la mesure du bruit et les suites à donner

aux interventions du médecin du travail.

Article 17 - Evacuation du personnel

Un exercice d'évacuation de l'installation de forage sera organisé au moins une fois au

début du chantier.

53

Article 18 - Emissions toxiques - Incendie - Accidents corporels

L'affiche prévue à l'article 23 paragraphe 2 du décret n°59 285 est apposée dans le local

réservé. Elle indique les numéros d'appel téléphonique des services de secours contre

l'incendie les plus proches.

Une consigne affichée dans le local réservé précise la conduite à tenir en cas d'accident

corporel et indique notamment les numéros d'appel téléphonique des médecins et services

d'ambulance les plus proches.

En cas de rejet des fluides issus du forage en milieu confiné, des mesures de la teneur en H 2 S

de ce milieu doivent être assurées et doivent permettre le déclenchement automatique

d'une alerte si la présence de ce gaz est détectée. Le seuil de détection ne peut être supé-

rieur à 3 p p m . En cas d'alerte de ce genre, toutes dispositions doivent être prises pour éviter

l'intoxication du personnel présent sur le forage et des personnes susceptibles d'entrer en

contact avec les rejets ou les émanations qui s'en dégagent. La teneur en H2S doit être

surveillée en permanence pendant toute la durée de l'alerte. Pendant la m ê m e période, les

moyens appropriés de lutte contre l'incendie (anhydride carbonique ou poudres) doivent

pouvoir être immédiatement opérationnels.

Tout accident ayant provoqué des blessures ou des morts, tout incident grave ou toute

situation susceptible de menacer la sécurité du personnel du chantier ou du voisinage doit

être immédiatement porté à connaissance de la Direction Régionale de l'Industrie et de la

Recherche d'Ile de France par téléphone puis par écrit.

54

ANNEXERAPPEL DES PRINCIPAUX TEXTES APPLICABLES AUX FORAGES

Code Minier, notamment son chapitre II du titre IV.

Décret n° 80 330 du 7 mai 1980 relatif à la Police des Mines et des Carrières.

Décret n° 80 331 du 7 mai 1980 portant règlement général des Industries Extractives et le

règlement joint à ce décret.

Décret n° 76 48 du 9 janvier 1976 relatif à la protection du personnel contre les courants

électriques dans les Mines et les Carrières.

Décret n° 59 285 du 27 janvier 1959 portant règlement d'exploitation des mines autres que

les mines de combustibles minéraux solides et les mines d'hydro-carbures exploitées par son-

dages et notamment les articles 4 à 23 inclus, 273 et 275.

C o d e d u Travail articles L711.5à 12 etD711.1 à20 .

Les arrêtés ministériels pris en application des textes susvisés.

55

VIHGARANTIES - ASSURANCES - RESPONSABILITES

Généralités

Investir d'abord pour faire des économies d'énergie ensuite est une condition "sine qua

non" du développement de la géothermie.

Plus spécifiquement, l'investissement du type minier que comporte une opération de

géothermie est assorti d'une mutiplicité de risques qui, pour une bonne part, rappellent les aléas

de la prospection pétrolière.

En vue de favoriser et stimuler le développement de la géothermie, un système de garanties

a été mis en place pour couvrir les risques encourus par les Maîtres d'Ouvrage lorsque leur décision

d'investir a été prise. Une première garantie est apportée par l 'AFME pour ce qui concerne les

risques géologiques et leur surcoûts, une seconde par la SAF-Géothermie pour couvrir les risques à

court et long terme.

Les travaux de forage proprement dits et les essais de production qui leur font suite sont pris

en charge par une "Police Globale Géothermie", dont l'examen fait l'objet de la présente section.

1. LES RISQUES COUVERTS PAR L'ACTUELLE "POLICE GLOBALE

GEOTHERMIE"

La "police globale géothermie", mise au point en 1980, ayant à l'usage fait ses preuves, il ne

semble pas nécessaire d'en modifier les principes. Par contre, il est utile de l'actualiser et de la

compléter en s'appuyant sur l'expérience acquise dans son fonctionnement.

Cette police, généralement souscrite par le Maître d'Ouvrage en complément des assurances

de responsabilité propres des Maîtres d'Oeuvre et des Entrepreneurs, couvre, dans sa première

section, tous les intervenants sur le chantier. Ceux-ci sont considérés c o m m e des tiers entre eux

avec renonciations aux recours.

Le matériel acheté ou loué par le Maître d'Ouvrage, nécessaire aux activités des inter-

venants, est également pris en compte par la police globale géothermie dans sa seconde section et

ce, pendant son transport, son séjour et son utilisation sur le chantier, sous la forme :

d'une garantie " tous risques" quand il est en surface,

d'une garantie "accidents caractérisés" lorsqu'il est en sous-sol.

56

Enfin une troisième section couvre les forages (dommages aux puits, surcoûts et coûts de

reprise en main du puits).

2. LES AMELIORATIONS ET COMPLEMENTS A APPORTER A LA POLICE

GLOBALE GEOTHERMIE

2.1 L'examen du texte actuel fait apparaître la nécessité d'étendre les effets de cette police

jusqu'à la date de réception des travaux sur la boucle géothermale.

En effet la couverture de cette police se limitait jusqu'à ce jour aux forages proprement dits,

créant ainsi une carence juridique dans la période comprise entre l'achèvement des forages et la

réception de la boucle géothermale. Il est donc proposé qua la police :

Prenne effet au début des travaux de plate-forme, qu'elle couvre les travaux de forage,

les travaux du réseau géothermal, de construction de la centrale, d'équipement de cette

centrale pour ce qui concerne l'établissement de la bouche géothermale, les travaux

d'installation de la p o m p e d'exhaure.

Cesse dès l'acceptation de la réception de cette boucle.

La durée de couverture du chantier passera ainsi de 6 à 18 mois environ.

2.2 Matériels et équipements des contracteurs de forage et intervenants

II apparaît nécessaire d'intégrer dans la liste des matériels couverts dans la section II de la

Police Globale Géothermie (transports, séjour, utilisation) la garniture de forage et, plus

généralement, tous matériels situés sous la table de rotation mis à disposition du Maître d'ouvrage

par les Sociétés de Service.

A la demande des entreprises de forage, les assureurs proposeront une cotation prenant en

compte dans cette section II la machine de forage et ses équipements de surface. Les entreprises

pourront ainsi étudier les répercussions sur leurs tarifs de la prise en charge de ce matériel par la

police Globale Géothermie.

2.3 Les garanties A F M E et SAF-Géothermie

Après réexamen des diverses couvertures de risques proposées au Maître d'Ouvrage, tant

par l 'AFME que par la SAF, il ressort que :

57

dans la garantie des surcoûts à caractères géologiques apportée par l 'AFME, ce sont la

notion d'imprévisibilité, l'aspect aléatoire et erratique de l'incident qui constituent les

critères retenus pour son application ;

la garantie offerte par la SAF doit s'étendre jusqu'à la réception du doublet et non plus à

l'achèvement du premier forage. Ce sont les résultats obtenus à la mise en route, c'est-à-

dire la valeur du couple débit-température, qui permettront de décider de l'échec ou du

succès des forages.

2.4 Cas particuliers

Plusieurs cas particuliers engendrant des surcoûts et rentrant difficilement dans l'une de ces

couvertures de risques ont été relevés. Il s'agit :

des corrections de trajectoires de forage, afin de rectifier la déviation (inclinaison et

azimut) pour atteindre la cible géothermique,

des cimentations complémentaires,

des incidents affectant le réservoir après achèvement des forages et au m o m e n t de la

mise en exploitation.

Ces situations particulières sont, sur le plan technique, analysées dans la section V

"Incidents".

Sur le plan des garanties, et pour autant que les règles de l'art aient été à chaque fois

respectées, il est convenu après examen :

que les corrections de trajectoires supplémentaires relèveront du risque géologique, car

elles sont la conséquence, entre autres, de phénomènes liés à la mécanique des roches,

et à l'anisotropie des contraintes dans les formations sédimentaires ;

que les cimentations complémentaires, indispensables pour assurer :

. l'isolation des différents aquifères entre eux,

. la stabilité des tubages et le calage du sabot,

devront être incluses dans le devis prévisionnel de l'opération par l'ouverture d'un

nouveau poste, intitulé "provisions pour cimentations complémentaires" ;

que les anomalies affectant la ressource géothermale et observées à la réception du

doublet seront appréciées selon les critères des courbes succès:échec des conventions

SAF (garantie court terme).

58

3. LES M A R C H E S D E F O R A G E - RESPONSABILITE

3.1 Franchises d'assurances

La police globale géothermie est assortie de franchises (200 000 F généralement pour la

section III de la police).

3.2 Responsabilités - Faute lourde

Dans le cas d'un sinistre mettant en jeu la responsabilité d'un intervenant, il est apparu

nécessaire de préciser la terminologie à employer pour définir ces responsabilités.

Ainsi il a été arrêté que la franchise serait à la charge des entreprises en cas de faute lourde

de celles-ci.

Cette notion de faute lourde retenue est celle qui découle de la jurisprudence actuelle, telle

qu'on peut la relever dans divers jugements récents (négligence, incompétence, inobservations de

règlements, de consignes, de règles de l'art, malveillance, sinistres résultants d'un mauvais état des

matériels et du m a n q u e d'entretien, notamment) .

3.3 Répartition des dépenses d'instrumentation

La provision, prévue aux marchés pour couvrir les éventuelles dépenses d'instrumentation,

est désormais supprimée, ces dépenses étant normalement couvertes par la police globale

géothermie.

59

A N N E X E S

ANNEXE 1 - Le Dogger dans le Bassin Parisien.

ANNEXE 2 - Les forages géothermiques dans la région parisienne.

ANNEXE 3 - Coupe géologique schématique dans la région parisienne.

ANNEXE 4 - Lexique des termes pétroliers d'origine anglo saxonne

ANNEXE 5 - Liste des diagraphies utilisées en géothermie.

60

ANNEXE 1

LE DOGGER DANS LE BASSIN PARISIEN

1 Lilla •

í A n a l •

{ *v Rouen ^^^^^^^^ *J

. .'"••: Y LaMam / \

•;•'; \ \ \ • Bouroa.

• Cambrai Ç \

• Ai A Í

'•t..:

r\ V\ VaraunV

\ Si-Onar >

¿fljl Extension approximative de l'aquifère géothermique

A Principaux foraqes géothermiques captant l'eau du(pour la région parisienne, cf. carte en annexe 2)

/•Mat«

^ - ) » Nancy

du Dogger.

Dogger.

COUPE SCHÉMATIQUE DES AQUIFÊRES PROFONDS DU BASSIN PARISIEN

O

ANGERS

ATOURS

¿

(PARISI

ORLEANS MELUN MEAUX REIMS

h ¿ i ¿VERDUN

¿METZ¿

Formation aquifère reconnue

Dogger

Isotherme

61

ANNEXE 2

LES FORAGES GEOTHERMIQUES AU DOGGERDANS LA REGION PARISIENNE

(Etat au 1er mars 1985)

Ecrie»» 1/500 OOOC 10 fO«m.

C R E I L - P L A T E A U

LA C O U R N E U V E - S U DLA C O U R N E U V E - N O R DLE B L A N C - M E S N I LAULNAY-SOUS-BOIS R.JV.AU LNAY- SOUS -BOIS V.&.S.

GARGES-LES-GONESSE

Ponto.ie

VILLENEUVE-LA-GARENNE

SEVRAN-TREMBLAY-LES-GONESSE»CHERE

! Cor ri ères-sur-Seine LICHY-SOUS-

L A C E L L E - S T - C L O U D Q

PORTE-ST-CLOUD'

C H Â T E N A Y - M A L A B R Y

M O N T G E R O NVIGNEUX

RIS-ORANGIS

M E L U N - L ' A L M O N T

L E M E E - S U R - S E I N E V A U X - L E - P É N I L

62

ANNEXE 3

COUPE GEOLOGIQUE SCHEMATIQUE

DANS LA REGION PARISIENNE

Repèrestrotigraphique

Profondeurmoyenne

Lithologiedominante

Qualificationiffère

m o y . Tiouv

Salinité

bon

T e m p . Observât i ons

TERTIAIRE

SENONIEN

I

TURONIEN

CENOHANIEN

ALBIENi

APTIEN

NEOCOMIEN

PURBECKIEN

PORTLANDIEN

K1MMERIDGIEN

LUSITANIEN :

SEQUAN1EN

RAURACIEN

ARGOVIEN

ArgileCalca]reSable

100 - 200

Craie à silex

Craie

400 - 800

500 - 900

Craie argileuse

Calcaire gréseux

Argile "Gault"Sable

Argile sableuse

650 - HOC

ArgileSable

700 - 1200

Calcaire, dolomie,anhydrite

Calcaire fin,calcaire argileux

850 - 1300

Marne

1000 - 1500

1100 - 1600

1250 -1700

Calcaire compact+ argileux

niveaux oolithiques

Calcaire oolithique

et calcaire compact

OXFORDIEN

CALLOUIEN SUP.

1350-1900

1400 - 1950

Marne

Harne

oolithes ferrugineuse:

Marne

CALCAIRE)CALLOW. INF.

BATHON1EN

BAJOC1EN

Calcaire fin ou oolith

<15-20° Gypse possible

lignite

• si fissuré ou altéré(affleurements, anti-clinaux).

eau douce 25 à 30° Aquifère à protéger.

Lignite; pyrite.

eau douce àrès peu salée

30 - 40° sable très fin

possible parcraquage

Sal. 2 à k g /1

Sal.2 à 6 g/1 40 à 60°

* Grès et sableau N et 0

Collages fréquents

Partie somátale conpactealus développée k l'est

Calcaire oolithiquewacuoJaire

calcaire t argileuxcompact

Sal.l0à30g/l 55 à 85° «-RESERVOIR PRINCIPAL

63

ANNEXE

TERME PETROLIER

A.P.).

Air Lift

Back off

B.O.P.

Build-up

BUTTRESS

By pass

Cake

Casing

C.B.L.

C.D.R.

C.E.T.

Choke Line

Cutting

Dog Leg

Drill Collar

D.V.

Flow Line

Flowmeter

CRAY VAI.VL

G.W.R.

HYDR1L

TRADUCTION

Pompage è l'air

Dévissage

Appareil de sécuritécontre éruption

Montée

(nom propre)

Court-circuit

Gâteau...

Cuvelage

Conduite de dusage

Déblai

"enpatte de chien"

Mas3e tige

(nom propre)

Conduited'écoulement

Débitmètre

(nom prupre)

SIGNIFICATION

"American Petroleum Institute"Normes américaines, devenues internationales, relatives au matérielde forage et aux unités de mesures, dans le domaine pétrolier.

Allégement à l'air d'une colonne liquide, à l'aide d'un compresseur,permettant le dégorgement du puits (évacuation de la boue et miseen eau claire). Utilisé également en guise de pompage d'essai.

Procédé permettant un dévissage è l'explosif des joints de tiges oude tubes.

"Blow out preventer" transposé en Français en "Bloc Obturateur dePuits". Matériel de sécurité sur la tête de puits permettant d'ob-turer soit les tiges, soit les tubes en cas d'éruption.

Montée en inclinaison dans la première phase d'un forage en déviationN.B. : en hydrodynamique, désigne la remontée en pression après

fermeture des obturateurs, sur les courbes d'enregistrementde pression, lors d'un essai de production ou d'un test.

Marque de joints de tubes

Conduit de dérivation d'un fluide hors de son circuit normal.

Dépôt solide de la boue résultant de la séparation liquide (rfiltrat)/solide.

Colonne de tubes,dans un forage,destinée au soutènement des terrains(d'où le terme officie] de "cuvelage") ; la colonne interne, elle,assure l'écoulement du fluide géothermal. Appelé improprement -mais couramment - "tubage".

"CementBond Log"- diagraphie acoustique de cimentation.

"Continuous Directional Research (ou survey)" = diagraphie decontrôle de déviation en forage incliné.

"Cernent Evaluation Tool" = diagraphie acoustique de cimentation,évolution du C.B.L.

Conduite de décharge calibrée pour assurer le contrôle d'un puits.

Déblai du terrain en forage destructif (è tricône ou trépan).

Variation brutale de l'angle de déviation dans un forage ( en °/10 m)

Tige épaisse, lourde, assurant le poids sur l'outil (installée justeau-dessus de celui-ci).

Traduit par "Differential Valve" - chemise à fenêtre coulissanteutilisée dans une cimentation étagée.

Conduite de collecte, d'évacuation, d'écoulement ; assure l'écoulementdu fluide géothermal durant les essais.

Sonde a micro-moulinet utilisée pour déceler les niveaux producteursdans un captage.

r •" * "

CJapH onti-érupt ion Dour tiqea de forages ou volve de ligne de tcirctte

"Oas-Water Ratio" : proportion de gaz dans un fluide (en m'/m')

•"" T(nom propre) ¡Nom du fabricant des obturateurs de puits actuellement en service.

64ANNEXE k (suite)

TERME PETROLIER

Junk Basket

Junk catcher

Kill line

Leak off test

Liner

Liner-hanger

Log

Manifold

MARTIN-DECKER

Hud cleaner

Hud cross

Over shot

Packer

Releasing joint

Scraping

Side-track

Sloflo

Spacer

Spider

Squeeze

TDTCO

Tubing

U.A.M.

TRADUCTION

Panier à sédiments

Collier derepêchage

Conduite pour tuer. le puits

Test de fuite

Colonne "perdue"

Jointde suspension

Collecteur

(nom propre)

Nettoyeur de boue

Raccord pour boue

Cloche derepêchage

Dispositifd'étanchéité

Raccordde connexion

Raclage

Ecoulement lent

Pièce d'écartement

Araignée

Injection forcée

(nom propre)

Tube de production

SIGNIFICATION

Matériel destiné au repêchage de débris ou petits objets tombésau fond du trou.

Matériel à lames (ou carottier) destiné au repêchaqe d'objpts(ou de la garniture de forage) tombés au fond du trou.

Conduite d'injection fixée sur la tête du puits destinée à "tuer"le puits (c'est-à-dire à empêcher unp éruption) par l'injpcliond'un fluide à densité relativement élevée (saumure...)

Essai de mise en pression, dans le découvert d'un forage, aprèsune cimentation par exemple, jusqu'à fracturation de la rocheou du ciment (afin de vérifier l'étanchéité du milieu).

Tube mis en suspension à la base d'un autre de plus grand diamètre(télescopique).

Dispositif de suspension d'un "liner", fixé a la base de la colonne,sus-iacente

(ou logging) : enregistrement d'une caractéristique du forage oudes terrains le long du trou de forage.Note : log fondamental : coupe géologique avec les principaux

enregistrements faisant la synthèse de toutes les carac-téristiques techniques et géologiques du forage.

Circuit de boue, collecteur, distributeur.

Enregistreur des paramètres de forage, au poste de commande(familièrement appelé : "mouchard").

Ensemble d'hydrocyclones et tamis fins pour traitement mécaniquede la boue.

Raccord de tête de puits muni de sorties latérales pour la boue.

Cloche destinée ai ein fier un "pruâsiitt" (r "est -íi-di le du niatérieltombé un fond du ptutû) en wur ds son repêchage.

Elément fixé au train de tiges, ayant pour fonction d'assurer uneétanchéité dans le forage entre le fluide capté et le riment, parexemple, ou le fluide du réservoir et la colonne de boue sus-jacente.

Raccord incorporé dans une colonne de cuvelage et équipé d'un1 filetage à gauche permettant de déconnecter la partie supérieurede la colonne.

Opération de nettoyage interne de la colonne par grattage, raclage.

Méthode de reprise de forage en déviation sur la paroi d'un trou oud'un tube.

Acronyme de "slow flow" : procédure de cimentation par écoulement lent.

Raccord d'extension (è brides, le plus souvent).

i Dispositif de retenue à coins pour supporter les tubes de la colonne.

! Procédé d'injection sous pression.

Inclinomètre pour mesurer les faibles déviations d'un forage vertical(nom du fabricant).

i Tube de petit diamètre, placé dans le cuvelage (ou tubage) d'un forage,destiné à véhiculer le fluide de production. Le "tubing" est amovible.

(nom propre) | Type de joint de la société UALLÛTJREC!

65

ANNEXE 5

LISTE DES DIAGRAPHIES UTILISEES EN GEOTHERMIE

TYPEDE

DIAGRAPHIES

CONTROLE DE TROU

- Diamètre

- Déviation

- Cimentation

- Etat des tubes

GEOLOGIE -RESERVOIR

- Electrique

- Sonique

- Nucléaire

PRODUCTION

TEMPERATURE

SOCIETES

SCHLUMBERGER

. G . L . :orehole Geometry Log

our arms caliper

. D . R . :ontinuous Directional survey

hermométrie

. B . L . : Cement Bond Log

. B . L . - V . D . L . :ariable Density Log

. E . T . :ement Evaluation Tool

i.T.T. : Electromagnetichickness Tool

P . A . L . :ipe Analysis Log

. P . :Dontaneous Polarisation

. L . L . : Dual Laterolog

. L . : Microlog

. L . - M . S . F . L . :icro Spherically Focused Log

. E . S . :nduction Electrical Log

endagemètre

H . D . T . ou H . D . R . :Hlght Resolution Dipmeter

F.l.L. :Fracture Identification Log

Sonic

B . H . C . : Sonic Bore Holecompensated

B . H . C . - A . V . O . :Amplitude Variable Density

M . F . : Sonic Wave Formou W . F . T . (Taping)

G . R . : Gamma Ray

N.L. : Neutron Log

N . S . P . : Neutron épithermique

C . N . L . :Compensated Neutron Log

C . N . T . :Multidetector Neutron

F . D . C . :Formation Density Compensated

L.D.T.:Litho Density Tool

-

Diegraphie de productionP . C . T .Thermo-Floxmeter

Thermométrie

DRESSER ATLAS

Taliper Log

> arms caJiper

Directional Survey

Acoustic Cement Bond Log

Acoustic C . B . L . - V . D . L .

Magnelog

S . P .

O . L . : Laterolog

M . L . : Mini log

Hi Resolution b arms

Diplog

Acoustilog

B . H . C . : acoustilog

Signature Log

G . R .

C.N.:Compensated Neutron

C . D . L . :Compensated Densilog

(production Log

AUTRES

ICopgo Hunting)DébitmetreFlowroeterflonmetre

"températureihermometiieThermometer

(Sodesep)riowmeterTemperature

OBSERVATIONS

ou B.G.T.(Tool )

Diagraphie Sonique

Idem plus représentationen densité variable

Evolution de la diagraphieprécédente

îvolution de la diagraphieprécédente, r.xpérimentée à Crei]

Traitement d'un log