Les Différents Types de Boue [PDF]

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DIVISION FORAGE Département Formation

MODULE « FFF »

LES DIFFERENTS TYPES DE FLUIDE DE FORAGE

SONATRACH M.DADDOU. avril 2005

LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e

SOMMAIRE 1.

FLUIDES DONT LA PHASE CONTINUE EST DE L'EAU ..................................... 3

1.1 Fabrication et traitement .................................................................................. 3 1.1.1 Qualité de l'eau de fabrication ......................................................................... 3 1.1.2. Traitement Du Circuit ..................................................................................... 4 Boues à base d'eau douce ................................................................................. 5 1.2 1.2.1 Boue de Forage Naturelle ............................................................................... 5 1.2.2 Boues bentoniques ........................................................................................ 6 1.2.3 Boues Calciques .......................................................................................... 10 1.2.4 Fluides à faible teneur en solides ................................................................... 14 1.2.5 Boues à base d'eau salée ............................................................................. 19

2.

BOUES A L'EAU EMULSIONNEES ................................................................. 24

3.

BOUES A BASE D'HUILE ............................................................................. 27

3.1.

Boues à l'huile................................................................................................. 27

3.2.

Boues à émulsion inverse................................................................................ 30

3.3.

Boues émulsionnes inverse non toxiques ........................................................ 32

4.

FLUIDES SPECIAUX .................................................................................... 34

4.1.

Forage à l'air ................................................................................................... 34

4.2.

Forage à la mousse ......................................................................................... 37

4.3.

Forage à la boue aérée .................................................................................... 38

5.

BOUES DE COMPLETION ET DE PACKER ..................................................... 39

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e LES TYPES DE BOUE

C

omme nous avons déjà eu l'occasion de le voir, les facteurs techniques et économiques nous amènent à choisir dans l'arsenal des produits disponibles, un type de fluide adapté aux problèmes à résoudre. Plusieurs classifications des fluides de forage peuvent être adoptées, il est cependant habituel de présenter les fluides en fonction de la nature de leurs phases continues. Nous allons donc rencontrer : -

1.

Les fluides dont la phase continue est de l'eau, les fluides dont la phase continue est de l'huile. Les fluides, à base d'eau ou d'huile, dont les caractéristiques sont optimisées pour ne pas endommager le réservoir (pay zone)

FLUIDES DONT LA PHASE CONTINUE EST DE L'EAU

Avant de présenter ces fluides, il semble nécessaire de préciser quelques généralités sur les modes de fabrication et de traitement des boues. 1.1

Fabrication et traitement

La première information nécessaire au responsable des fluides, pour programmer une fabrication, est la qualité de l'eau mise à sa disposition. Qualité de l'eau de fabrication Lors de l'élaboration d'un programme ou en début de chantier il est indispensable d'évaluer : - La concentration en calcium et magnésium (dureté de l'eau " hardness".) - La concentration en chlorure. - Le PH. Les colloïdes minéraux ou organiques utilisés dans les fluides ont des rendements différents en fonction de la concentration de ces ions. Ce n'est que possession de ces caractéristiques que l'on pourra, éventuellement, fixer un traitement "d'adoucissement" de l'eau avant fabrication de la boue. Ces traitements pourront être : - Carbonate de sodium. - Carbonate de sodium et soude caustique. Les traitements par produits couplés sont plus efficaces qu'avec un produit isolé. - Il n'est pas rentable de chercher à faire disparaître totalement la dureté. - Il n'est, bien entendu, pas possible d'éliminer les chlorures.

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e Finalement, il faut noter que si la dureté et la salinité de l'eau sont excessives, il peut être jugé plus économique de ne pas chercher à améliorer ces conditions et d'employer alors un type de boue mieux adapté au fluide de base : c'est le cas des forages en mer où l'on adopte le type de boue à l'eau de mer. 1.1.2.

Traitement Du Circuit

Les caractéristiques principales à contrôler par traitement vont être : -

Densité., teneur en solides Rhéologie et Thixotropie. Filtration. Equilibre chimique propre au type de fluide.

Les traitements les plus importants quantitativement vont être nécessités par le contrôle de la teneur en solides et de la densité. Les autres caractéristiques sont généralement maintenues avec de faibles additions, sauf dans les cas de pollutions importantes. Les traitements peuvent s'effectuer selon deux techniques : - Le traitement par solution. - Le traitement par produits secs. Traitement par addition de solution Dans un bassin isolé, en général le "slug pit", on prépare une solution "concentrée" de produits nécessaires au traitement de l'ensemble du circuit. Cette solution est ensuite incorporée régulièrement sur un ou plusieurs cycles. Avantages : -

On peut fabriquer la solution concentrée à partir du fluide provenant du bac actif. Les additifs hydratés sont efficaces plus rapidement L'addition régulière d'une solution se dispersant totalement permet de conserver l'homogénéité des caractéristiques sur tout le circuit,

Inconvénients : -

Il faut s'assurer de la pompabilité de la solution traitante (cela ne convient pas à l'ajout de bentonite par exemple)

Traitement par produits secs (Dry-mixing) Ce traitement s'effectue par addition de produits secs au "mixer" et/ou de produits en solution très concentrée (Fontaine à chaux utilisée dans les boues salée saturée par exemple).

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e Avantages : La cadence de traitement peut être modifiée pour l'un ou l'autre des additifs en fonction de l'évolution des caractéristiques. Seule solution pour les gros traitements (augmentation de rhéologie ou modification de la densité)

-

Inconvénients : Le traitement risque de souffrir d'irrégularités créant des "bouchons" sur traités ou sous traités du fait de l'addition manuelle des produits. Le rendement instantané des produits est réduit du fait de leur addition dans une boue plus ou moins chargée. Ce type de traitement est impraticable lorsque le nombre et la quantité de produits à additionner simultanément sont trop importants. On ne peut pas passer d'une boue simple à une boue salée saturée lourde par cette méthode.

-

1.2

Boues à base d'eau douce

L'eau douce dans les fluides de forage est une eau contenant moins de 10 g/l d'électrolytes. Cette définition n'a donc aucun rapport avec la potabilité de cette eau. 1.2.1

Boue de Forage Naturelle

Définition: Ce fluide naturel est un fluide contenant essentiellement de l'eau et les argiles de la formation. Utilisation : C'est en général le fluide de début de sondage. Eau ou boue bentonitique qui se transforme progressivement en fluide naturel. Propriétés : C'est un fluide économique mais de qualité médiocre. La seule caractéristique contrôlée sera la densité pour limiter les problèmes de pertes Utilisation : Ce fluide ne convient que dans des cas particuliers à savoir : -

Conditions de travail faciles et exigences peu sévères. Forages peu profonds dans des secteurs connus (généralement phase 36 et 26 pouces) Forage de la première phase en mer avant descente du riser.

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e Composition et préparation : La composition est peu ou pas contrôlée mais subie. Il n'y a pas de préparation, la boue se fait elle même. Conversion : Ce type de fluide peut être converti en un type quelconque de boue à base d'eau. En général la conversion offre peu d'intérêt car les dilutions nécessaires sont trop importantes sur le plan économique il est souvent préférable d'éliminer cette boue. Entretien : L'entretien consiste en un contrôle des caractéristiques par addition d'eau. Rarement, on est amené à effectuer quelques traitements par addition de bentonite, colloïdes organiques ou produits chimiques en faible quantité. Il faut prévoir le pompage de bouchon visqueux ou lourd pour nettoyer le puits. A la fin de la phase, à la dernière circulation un fluide bentonitique simple peut être mis en place avant la descente du tubage afin de limiter les éboulements. Contaminations et traitements : Cette boue naturelle est très sensible à tous les contaminants, elle se comporte comme une boue bentonitique mais réagit très mal aux traitements. 1.2.2

Boues bentoniques

Afin de clarifier ce paragraphe

nous le scindons en :

- Bous bentonique sans amincissant. - Boue bentonique avec amincissants minéraux. - Boue bentonique avec extraits tannants. - Boue bentonique avec dérivés de la lignine et du lignite. a.

Boue bentonique sans amincissant

C'est une suspension de bentonite ou d'argile activée dans de l'eau douce. Le pH de la suspension est de 8,5 à 9. On peut améliorer les caractéristiques de la filtration par ajout d'un colloïde organique non fermentescible (CMC par exemple). Propriétés : Elle contient de faibles concertations d'argiles hautement colloïdales, ses caractéristiques sont : - Faible densité initiale (1,03 à 1,05). - Viscosité élevée (15 à 60 cpo de viscosité apparente). - Thixotropie variable (gel 0 = 5, gel 10 = 25 par exemple). - Filtrat A.P.I. de 12 à 25 cm3. - Cake mince, souple et assez résistant. (Ceci pour une eau de dureté moyenne). Page 6 / 41

LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e Utilisation : Cette boue peut être utilisée comme fluide de début de sondage et transformée progressivement en boue naturelle. En général ce type de boue est conservé sous sa forme bentonitique. Sa grande sensibilité aux contaminants fait qu'il doit être assez rapidement transformé en un type de boue bentonitique plus élaboré. Composition et préparation : La composition dépendra de la qualité de la bentonite utilisée. Pour une bentonite moyen rendement il faut 50 à 100 kg par m3 d'eau et pour une bentonite à haut rendement 30 à 50 kg suffisent. Il faut signaler que le filtrat sera sensiblement plus élevé avec une bentonite à haut rendement. Si les conditions de forage exigent un filtrat plus faible il est possible d'ajouter une C.M.C. basse viscosité. Cadence de fabrication = 25 m3/heure. Conversion : La boue bentonitique simple peut être convertie en tous les types de boue à l'eau douce. En fait il n'y a pas à proprement parler une conversion mais un passage plus ou moins rapide à une boue plus complexe. Entretien : Il est simple et consiste à : -

Maintenir une teneur en solides acceptable. Contrôler la viscosité par addition d'eau, de bentonite ou modification du pH. Contrôler le filtrat par addition de bentonite et/ou de C.M.C.

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e CONTAMINATIONS ET TRAITEMENTS

PROBLEMES TERRAINS SABLEUX

ARGILES

GYPSE ANHYDRITE

SYMPTOMES Densité augmente

Viscosité

TRAITEMENTS = ou

augmente

Filtrat = ou augmente % sable augmente Densité, Solides, Viscosité et gels augmentent Filtrat = ou diminue pH diminue Pf et Pb diminue Mf = ou diminue Densité = Viscosité apparente augmente puis diminue Yield et gels augmentent Filtrat augmente, SO4-- et Ca++ augmente. pH = ou diminue Pb et pF

Dessablage Centrifugation Centrifugation Dilution Polyphosphates Dilution Carbonate de sodium Polyphosphates CMC.

diminuent.

Densité = ou augmente Va augmente puis diminue

Yield et gels augmentent. Filtrat augmente Chlorures augmente.

SEL

CIMENT

GAZ CARBONIQUE SULFURE D'HYDROGENE

b.

Viscosité apparente augmente Yield et gels augmente Filtrat augmente Ca++, Pb et pH augmentent Pf = ou augmente. Mf diminue. Densité diminue Gels augmente pH diminue Pb et PF diminuent et Mf augmente.

Densité diminue Va augmente. Gels augmente Filtrat augmente PH diminue Pb et Mf diminue .Mf diminue Odeur fétide. Couleur verdâtre ou noirâtre de la boue

Dilution. CMC. Conversion en boue saturée Dilution -bicarbonate de sodium

salée

Dégazage Traitements alternés soude et chaux Eau oxygénée + soude Dégazage

Boue bentonitique avec amincissants minéraux

Ce titre de boue est en fait l'évolution d'une boue bentonitique devant être utilisée dans des formations nécessitant le contrôle des caractéristiques d'écoulement mais dont l'utilisation sera limitée à une profondeur maximum de 2000 mètres environ. Propriétés : Il est possible en traitant une boue bentonitique aux amincissants minéraux et particulièrement aux polyphosphates : -

De contrôler les caractéristiques d'écoulement malgré l'augmentation de la teneur en solides. De réduire une faible pollution par les ions Ca++. De réaliser une boue économique.

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e Utilisation : Depuis le début du sondage jusqu'à 2000 mètres s'il n'y a pas de problèmes particuliers de formation ou de contamination. Composition et préparation : La boue bentonitique de base citée au paragraphe précédent sera traitée par une solution à la concentration moyenne de 75 g/l de poly phosphates pré solubilisés. La concentration en polyphosphates ne devra pas, en première approximation, excéder 0,2 à 0,3 g/1 de boue en circulation. Cadence de fabrication = 25 m3/heure. Conversion : La conversion en boue bentonitique aux amincissants organiques (tanins) n'est possible qu'après un arrêt de traitement prolongé (48 à 72 heures). Il est donc nécessaire de prévoir cette conversion au programme des boues du sondage, une conversion imposée dans un délai réduit n'est pas conseillée. Entretien : Il suffit de : - Maintenir la teneur en solides. - Contrôler la viscosité par dilution et addition de polyphosphates. - Contrôler éventuellement le filtrat par addition de bentonite et/ou de C.M.C. Contamination et traitements : Les symptômes des contaminations sont les mêmes que pour les boues bentonitiques sans amincissant. Les traitements diffèrent car ils sont, si possibles, effectués avec des polyphosphates, ce sont :

PROBLEMES

TRAITEMENTS

Terrains sableux

dessablage. Centrifugation

Argiles

Centrifugation. Dilution. Polyphosphates

Gypse et Anhydrite

Dilution. Pyrophosphate neutre ou Hexamétaphosphate et C.M.C Jusqu'à 5 g/l de Na C1 : Hexamétaphosphate

Sel Ciment

Dilution. Pyrophosphate acide Carbonate ou bicarbonate de sodium.

Les autres problèmes sont traités comme précédemment. c.

Boue bentonitique avec extraits tannants

De nombreux tanins peuvent être utilisés mais le plus efficace et le plus employé est le Quebracho. Propriétés : Cette boue bentonitique améliorée demeure un fluide simple permettant une utilisation jusqu'à 3000 m (120°C). Les extraits tannants alcalinisés à la soude caustique jouent un double rôle, de fluidifiant et de colloïde protecteur dans le cas de faibles contaminations. Page 9 / 41

LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e d.

Boue bentonitique aux dérivés de la lignine et du lignite

Les dérivés ligneux les plus utilisés actuellement sont les ligno-sulfonates de ferrochrome, les lignosulfonates de fer (sans chrome) et les lignites chromés, appelés couramment F.C.L., F.L. et L.C. Les boues douces bentonitiques au FCL ou FL peuvent se définir comme des suspensions bentonitiques dont l'état colloïdal est amélioré et protégé par un lignosulfonate. Eventuellement la protection de cet état colloïdal peut être renforcée par un colloïde organique (en général la C.M.C.) et/ou un lignite chromé (si la présence de chrome n'est pas interdite). Le pH de ces boues est en général contrôlé à la soude entre 9 et 10,5 (Pf = 0,1 à 0,8). Propriétés : Les boues au FCL ou FL sont des fluides très stables vis-à-vis des contaminants (Na Cl, Ca S04, Ca Cl2) et des températures élevées. Cette stabilité, pour se manifester au maximum nécessite des teneurs élevées en F.C.L. ou F.L. de 20 à 60 g/l dans les cas extrêmes. Les boues au F.C.L. ou F.L. sont des fluides dont on peut faire varier les caractéristiques dans des gammes très larges, dont la conversion est simple et dont la mise en oeuvre est généralement aisée. Le prix de revient est un des inconvénients à citer avec la tendance au bullage. e.

Boue douces au F.C.L. et L.C.

Ce sont des boues au F.C.L. auxquelles on ajoute un lignite chromé afin de renforcer l'action du F.C.L. La présence du L.C. confère à la boue une meilleure stabilité des caractéristiques de filtration, particulièrement aux températures élevées (200°C). La technologie des boues douces au F.C.L. et L.C. est identique à celle des boues douces au F.C.L. la seule différence réside dans l'adjonction de 10 à 20 kg de L.C. par m3 de boue. 1.2.3

Boues Calciques

Les deux types de boues calciques les plus utilisées sont : - Les boues à la chaux. - Les boues au gypse. a.

Boue à la chaux

Ce type de boue qui fut très utilisé a marqué une étape importante dans le développement de la technique des boues de forage. Actuellement on lui préfère souvent la boue au gypse ou aux dérivés ligneux. Propriétés : Le calcium ajouté à la boue sous forme de chaux éteinte provoque un échange de base et transforme les argiles sodiques en argiles calciques et/ou conserve la forme calcique aux argiles forées. Page 10 / 41

LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e Cette propriété permet de maintenir en suspension une quantité de solides argileux plus importante, à viscosités égales. Utilisation : Le forage des marnes et des argiles a été pendant longtemps réalisé avec des boues à la chaux. Dans ce type de formation leurs propriétés facilitent le contrôle des caractéristiques d'écoulement de plus la résistance à la contamination aux ions Ca++, de par la nature de la boue, est améliorée. Les gels sont faibles ce qui facilite le dégazage des boues. L'alcalinité élevée permet l'utilisation de l'amidon avec lequel on obtient des filtrats très bas. Par contre les gaz acides (C02 et H2S) ont un effet marqué. Ce type de boue ne peut pas être utilisé sans risque de "solidification" à des températures supérieures à 130°C. Actuellement on lui préfère fréquemment une boue au gypse ou au F.C.L. Composition et préparation : Boue à basse teneur en chaux. - Eau : 1 m3 - Soude : 3 kg - Tanin : 0,5 à 1 kg - Chaux : 8 kg - Amidon : 20 à 40 kg (selon filtrat désiré) - Bentonite : 70 à 80 kg Caractéristiques moyennes obtenues : -

Densité Viscosité Marsh Viscosité apparente Gels 0 et 10 Pb Pf pH Ca++

: : : : : : : :

1,05 40 à 45 s 20 à 30 cPo Nuls 8 à 10 1à2 11,5 à 12,5 100 à 200 mg/l

Les produits seront additionnés dans l'ordre cité ci-dessus. Cadence de fabrication = 20 m3/heure. Conversion : La conversion d'une boue douce bentonitique en boue à la chaux nécessite des essais pilotes préalables. En règle générale, lorsque la teneur en solides est correcte, on opère de la manière suivante :

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e - Ajout de tanin / soude jusqu'à obtention d'un Pf égal ou supérieur à 2. - Ajout de chaux jusqu'au Pb désiré. - Ajout d'amidon pour ajuster le filtrat. Le reforage du ciment permet de convertir aisément la boue douce bentonitique en boue à la chaux. La conversion d'une boue à la chaux en un autre type de boue ne se justifie pas économiquement. On élimine la boue à la chaux. Contaminations et traitements PROBLEMES Terrains sableux Argiles

SYMPTOMES

TRAITEMENTS

Densité augmente % Sable augmente. Densité augmente % Solides augmente Viscosité et Gels augmentent Pb et Pf diminuent.

Dessablage, Centrifugation, Dilution Addition de tanin-soude et chaux pour respecter le rapport Pb/Pf

Gypse Anhydrite Sel

Viscosité et Gels augmentent. Filtrat augmente.

SO4-- dans le Filtrat augmente

Viscosité, augmente

gels augmentent Filtrat Pf et Chlorures diminuent

Gaz carbonique

Densité

diminue Viscosité augmentent Filtrat augmente diminuent.

et Gels Pb et Pf

Sulfure d'hydrogène

Densité

et

Hautes températures > 130 °C

b.

diminue Viscosité augmentent .Filtrat augmente. Pb et Pf diminuent.

Gels

odeur fétide, couleur noirâtre Viscosité et gels augmentent Filtrat augmente. Pb et Pf diminuent. Difficultés de forage et de manoeuvre

Dilution- Centrifugation Addition de tanin-soude. Eventuellement dilution et addition d'amidon Jusqu'à environ 40 g/l de Na Cl : addition de tanin-soude et amidon. Au delà : conversion. Addition du tanin-soude et chaux Addition de tanin-soude et chaux Addition d'eau oxygénée. Dégazage Diminuer les solides. Remplacer l'amidon par la C.M.C. Addition de tanin-soude

Boue au gypse

C'est une boue bentonitique à pH inférieur à 11, sursaturée en sulfate de calcium (5 à 10 fois la saturation de la phase liquide) dont les caractéristiques rhéologiques sont contrôlées aux lignosulfonates. La mise au point des lignosulfonates a permis la mise en oeuvre de ce type de boue d'un entretien plus aisé que les boues à la chaux et d'une sensibilité moindre aux contaminants. Page 12 / 41

LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e Propriété : Cette boue possède les propriétés dues à la présence de sels de calcium que nous avons vues pour les boues à la chaux. Les faibles alcalinités permettent de minimiser la "fragilisation" de l'argile du puits par les ions OH-. La présence de lignosulfonate de ferrochrome ou lignosulfonate de fer renforce l'action inhibitrice du fluide et lui donne une résistance à la température que ne possèdent pas les boues à la chaux. Jusqu'à 60 à 70 g/l de Na Cl la contamination n'est pas très marquée. Utilisation : En premier lieu dans les horizons à gypse ou anhydrite, ce fluide sera très indiqué. De plus le forage de niveaux argileux importants et/ou de zones salifères ne nécessitant pas la saturation pourra s'effectuer en boue au gypse. Composition et préparation : Eau Soude Bentonite F.C.L. ou F.L Gypse C.M.C Antimousse

: : : : : : :

1 m3 3 à 4 kg 50 à 70 kg 12 à 15 kg 10 à 20 kg 5 à 10 kg (selon le filtrat désiré) 1 litre

L'amidon est à proscrire du fait que le pH est inférieur à 11. L'ordre d'addition des produits présenté ici permet une hydratation de la bentonite avant apport de gypse. Cette formule permet d'obtenir de bons filtrats et des viscosités assez élevées. Lorsque l'on veut obtenir une boue fluide il est nécessaire d'ajouter la bentonite en fin de fabrication, tout comme en boue à la chaux. Cadence de fabrication = 20 m3/heure. Conversion : A- La conversion d'une boue douce bentonitique en boue au gypse s'opère sans difficulté lorsque la teneur en solides est correcte. Le forage dans une zone à gypse ou anhydrite avec une boue douce bentonitique traitée au lignosulfonate de ferrochrome plus soude permet d'amorcer la conversion. Une simple addition de gypse pour sursaturer la boue achèvera la conversion. Le filtrat sera réglé à la C.M.C. B- La conversion d'une boue au gypse en un autre type de boue douce nécessite tout comme les boues au polyphosphates un temps d'attente nécessaire à la chute de la teneur en Ca. SO4. Ceci est en général incompatible avec la conduite du forage. La seule conversion envisageable est le passage en boue salée saturée et pour celle-ci il faudra contrôler le bullage.

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e Entretien : L'entretien est très simple, il est surtout nécessaire de maintenir en permanence une concentration en Ca SO4 totale > 15 g/1 de boue. Contaminations et traitements

PROBLEMES Argiles

Gypse Anhydrite Sel

Gaz carbonique

hydrogène Sulfure

Températures> 150 °C 1.2.4

SYMPTOMES

TRAITEMENTS

Densité et % Solides augmentent. PH, Pb et Pf diminuent. Viscosité et Gels augmentent. Pas d'action notable

Addition de FCL ou FL / Soude Dilution. Centrifugation

Viscosité et Gels augmentent. Filtrat = ou augmente. Pb et Pf diminuent. Ca++augmente légèrement. Chlorures augmentent Densité diminue Viscosité et Gels augmentent. Filtrat augmente Pb et Pf diminuent Mf augmente Densité diminue Viscosité et Gels augmentent Filtrat augmente rapidement. Pb et Pf diminuent odeur fétide, couleur sombre de la boue Filtrat instable

ajout de FCL ou FL. /Chaux (préalable à la soude). Conversion en boue salée saturée

Ajout de soude et chaux alternées en fonction de l'alcalinité Dégazage

Eau oxygénée + Soude + FCL ou FL + CMC Dégazage

Ajout de bentonite et CMC. Sur traitement en FCL et LC

Fluides à faible teneur en solides

Comme nous le verrons la vitesse d'avancement des outils de forage est fortement affectée par la teneur en solides. Aussi depuis quelques années, lorsque la tenue des formations le permet, les boues à faible teneur en solides ou l'eau sont utilisées. Une boue classique contient plus de 7 % de solides, aussi par boue à faible teneur en solides désigne-t-on les boues dont la teneur en solides est comprise entre 1 et 7 %. A moins de 1 % c'est de l'eau. a.

Forage à l'eau claire

Composition et propriétés La composition du fluide est la plus simple : De l'eau douce à laquelle on peut éventuellement ajouter un floculant. Les floculants peuvent être de natures diverses :

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e La gomme guar utilisée à la concentration de 50 à 150 mg par kg de solides à éliminer, avec un antiferment. Aux doses supérieures à 150 mg par kg la gomme augmente la viscosité de la suspension, ce qui gène ou même empêche la sédimentation des solides. Un certains nombre de composés à longue chaîne et à poids moléculaire élevé, du type cationique ou anionique. Ces produits se fixent autour des fines particules formant des particules de plus grande taille dont la sédimentation est ainsi accélérée. Ces produits sont efficaces à faible dose : de 10 à 120 mg par kg de solides à éliminer. Ils ne sont pas fermentescibles mais perdent leur efficacité lorsque l'eau contient une teneur en sel importante. Utilisation : L'utilisation de l'eau comme fluide de forage, avec ou sans floculants, n'est possible que dans certains cas particuliers, Les conditions de tenue de puits sont rarement réunies sur une profondeur importante. Lorsque cela est possible les avantages de ce fluide sont : - Augmentation sensible de la vitesse d'avancement. - Réduction de prix de revient de la boue. Préparation et entretien : La préparation consiste à additionner le floculant à la concentration d'environ 30 g/m3. Le floculant est d'abord mis en solution dans le fût de traitement. L'entretien est assuré en laissant s'écouler en permanence la solution de floculant dans l'eau. Si l'on cesse l'incorporation du polymère, sa concentration baisse rapidement par suite de son élimination avec les solides. La teneur en floculant peut s'annuler en 1 ou 2 heures de forage. Soit 30à 60 m d'avancement. Il est nécessaire de faciliter la sédimentation des solides en surface en utilisant un maximum de bacs de sédimentation qui seront fréquemment nettoyés. S'il est nécessaire de passer à une boue douce bentonitique, il ne faut pas ajouter la bentonite dans de l'eau contenant encore des floculants. b.

Boue douce à faible teneur en solides

Propriétés : Lorsque le forage à l'eau est devenu impossible mais que les difficultés de forage ne sont pas importantes la mise en oeuvre d'une boue contenant moins de 7 % de solides doit permettre de conserver une partie des qualités de l'eau tout en acquérant une partie de celles des boues douces classiques c'est-à-dire : - Remonter les déblais. - Maintenir les déblais en suspension pendant les arrêts. - Avoir une filtration limitée. Utilisation: L'utilisation est limitée au forage de formations compatibles avec : - Une densité faible. - Un filtrat supérieur à 15 cm3 A.P.I. - Des caractéristiques rhéologiques basses.

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e De plus il est nécessaire que la formation n'apporte pas de colloïdes très dispersibles car les dilutions imposées augmenteraient considérablement le prix de revient. Les avantages de ce type de boue sont : -

Augmentation de la vitesse d'avancement et de la durée de vie des outils. Réduction des pertes de charge. Compatible en milieu salé. Contrôle facile des viscosités.

Composition et préparation : Boue douce avec Polyacrylamide partiellement hydrolysé. Par m3 d'eau douce ajouter dans l'ordre : - Bentonite - NEW DRILL - Soude

: 30 kg : 2 à 3 kg : 0,3 Kg

Caractéristiques moyennes après fabrication : - Viscosité Marsh - Filtrat A.P.I.

: 40 à 55 secondes. : 15 à 20 cm3.

L'ajout de NEWDRILL à une boue active peut provoquer quelque floculation qui disparaîtra par cisaillement après circulation dans le puits. Les réducteurs de filtrat usuels (CMC. PAC. Amidons) peuvent additionnellement si des valeurs plus faibles de filtrat sont requises.

s'employer

Entretien : Maintenir une concentration en excès pour l'inhibition des cuttings, par journée de forage L'addition est fonction de l'avancement. La teneur en solides sera contrôlée entre 3 et 6 % par dilution et épuration par hydrocyclones. Le PH contrôlé entre 8.5 et 9. Conversion : Cette boue peut être convertie en tout autre type de boue. Contaminations et traitements : Ce type de fluide supporte bien toutes les contaminations (sel, gypse, gaz acides). Le forage du ciment peut amener une destruction du polymère : éviter de reforer de grandes quantités de ciment et reforer de grandes quantités de ciment et pré traiter pour réduire les alcalinités.

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e c.

Boue au bio polymère

L'argile n'entre qu'à très faible concentration dans la fabrication de cette boue à basse teneur en solides. Le colloïde utilisé est un polymère organique formé bactériologique ment par l'action de la bactérie Xanthomonas sur des hydrates de carbone. L'utilisation d'un autre colloïde que l'argile a pour but d'éviter les sérieuses limitations imposées par celle-ci. Avec une boue à base d'argile tout additif agit à double sens : - Lorsque l'on effectue un traitement de dispersion, ou de défloculation de la bentonite, on disperse ou déflocule également les solides argileux forés. - Tout traitement d'élimination ou de décantation des solides forés entraîne une élimination ou une décantation de la bentonite. Propriétés : - Très faible teneur en solides (environ 1 %) - Densité minimum fonction de la nature de l'eau (douce, de mer, ou salée - saturée) - Particularités rhéologiques : A des taux de cisaillement élevés, on a de faibles tensions de cisaillement. A des taux de cisaillement faibles on a de fortes tensions de cisaillement. Ceci se traduit en circulation par une boue plus "fluide" au droit des évents de l'outil que dans l'annulaire. Cette particularité permet d'obtenir des vitesses d'avancement proches de celles obtenues en forage à l'eau, tout en permettant de maintenir les déblais en suspension dans l'annulaire. Cette propriété a aussi pour conséquence de faciliter la séparation des solides dans les hydrocyclones. Cette boue peut être réalisée en eau douce, eau de mer ou eau salée saturée. - Soude pour pH - Bactéricide - Bentonite

: 8 à 10,5 : 0.3 kg : 5 kg

Avant fabrication, il est nécessaire de s'assurer que l'installation est suffisamment nettoyée afin d'éviter l'augmentation du pH. Les produits doivent être ajoutés dans l'ordre ci-dessus. La soude doit impérativement être ajoutée après le chlorure chromique pour éviter la formation d'hydroxyde de chrome insoluble. Les caractéristiques moyennes obtenues sur chantier sont les suivantes : -

Densité Viscosité Marsh Viscosité apparente Viscosité plastique Yield value

: : : : :

1,03 à 1,15 35 à 50 secondes 8 à 25 centipoises 4 à 20 centipoises 6 à 30 Ibs/100 sq.ft Page 17 / 41

LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e - Gel 0 - Gel 10 - Filtrat API

:1à5 " : 8 à 25 " : 15 à 25 cm3/30 mn Cadence de fabrication = 35 m3/Heure.

Entretien : Contrôle des gels et viscosité Les lignosulfonates peuvent être utilisés lorsque la teneur en solides est trop élevée. La viscosité due au polymère lui-même ne sera pas affectée la réduction de viscosité sera due à la dispersion des solides. Contrôle du filtrat Le filtrat peut être réduit ou contrôlé par addition de C.M.C., polyacrylates ou amidon. Utilisation : Cette boue peut être utilisée dans tous les sondages où l'on souhaite une faible teneur en solides en boue à base d'eau, et où aucune difficulté importante n'amène à exiger une boue très élaborée. Les avantages de ce type de boue sont : -

Augmentation de la vitesse d'avancement. Réduction importante des pertes de charge en écoulement turbulent. Augmentation de la durée de vie des outils. Possibilité de travailler en eau douce, de mer ou salée saturée. Faible tonnage de produits mis en oeuvre. Possibilité de contrôler les caractéristiques avec les produits classiques (C.M.C. Lignosulfonates etc...).

Les inconvénients sont : d.

Filtrat A.P.I. difficilement contrôlé à moins de 12 cm3. Dégradation du bio polymère aux environs de 150°C. Le bio polymère est fermentescible. d'où la nécessité d'ajouter un antiferment. Prix élevé du bio polymère. Boue au polymère naturel

Comme pour la boue au bio polymère ce type de boue à l'avantage de ne pas obligatoirement nécessiter la présence de bentonite, ce qui lui confère les mêmes avantages dans ce domaine. INTEQ a mis au point un polymère naturel le Foragum H.M. Propriétés : - Très faible teneur en solides (environ 1 %) - Densité minimum fonction de la nature de l'eau (douce. de mer ou salée saturée) - Possibilité de fluidification rapide ce qui est particulièrement intéressant lors des mises en production des forages hydrauliques.

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e 1.2.5

Boues à base d'eau salée

Dans ce paragraphe nous trouvons les fluides contenant : - Un fluide de base, une eau dont la concentration en électrolytes est supérieur à 10 g/l. Cette solution de base est en général une saumure de chlorure de sodium saturation ou de l'eau de mer. - Des colloïdes minéraux. - Des colloïdes organiques. - Eventuellement des amincissants minéraux ou organiques. a.

boue à l'eau de mer

Pour des raisons économiques et matériels, le forage en mer n'utilise pratiquement que l'eau de mer dans les boues à base d'eau. Il n'y a pas à proprement parler un type de boue à l'eau de mer. Tous les types de boue peuvent être plus ou moins aisément contrôlés en présence d'eau de mer. Dans la pratique, les conditions propres au forage en mer, entre autre : sont prix de revient, les conditions de stockage et d'approvisionnement, font que l'on adopte un type de boue résistant aux contaminations éventuelles sans nécessiter de traitements importants ni surtout d'arrêts de forage Eau de mer : La composition varie suivant les régions, les courants, les marées etc. A titre d'exemple nous donnons ci-dessous quelques analyses.

Constituants CO3-C1O4-Ca++ Mg++ Na+ K+

Mer du Nord mg/1 137 18 363 2 763 377 1 324 10 083 761

Méditerranée mg/1 68 20 527 2 943 441 1 310 11 706 264

Atlantique mg/1 183 20 250 2 835 346 1 324 10 860 669

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e Contaminations et traitements

PROBLEMES Argiles

Gypse Anhydrite Sel

SYMPTOMES Densité augmente % Solides augmente Viscosité et Gels augmentent. Pf et pH diminuent Peu ou pas de contamination

Dilution, Centrifugation Addition de FCL/LC

Viscosité et Gels augmentent Filtrat augmente Pf et pH chlorures diminuent

Augmenter FCL/LC et CMC (possible jusqu'à 70 g/l) Si la contamination est importante conversion Traitement au FCL/LC + Soude et Chaux alternées. Dégazage Traitement à l'eau oxygénée Soude + FCL/LC + CMC Dégazage

Gaz carbonique

Densité Viscosité Yield et Gels Pf diminuent. Filtrat = ou augmentent

Sulfure hydrogène

Densité diminue Viscosité Yield et Gels augmentent PH et Pf diminuent. Filtrat augmente Odeur fétide Bonne résistance jusqu'à 180 à 200°C

Haute Température

b.

TRAITEMENTS

FCL/ Soude

Augmenter la concentration en FCL et surtout en LC.

boues salées saturées

Nous pouvons rencontrer trois types de boues salées saturées : - La boue salée saturée sans amincissant. - La boue salée saturée avec amincissants minéraux. - La boue salée saturée avec amincissants organique. Boue salée saturée sans amincissant Elle évite le cavage des formations salifères du fait de la saturation en sel de la phase liquide. Elle ne permet pas le développement des bactéries, il est donc possible d'utiliser des colloïdes organiques fermentescibles. Elle a une densité supérieure à 1,20. Elle est corrosive. Utilisation : Cette boue comme toute boue salée est utilisée en forage de zones salifères, de sel massif ou lorsque le découvert comporte une zone salifère ou de sel massif.

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e Composition : Une boue salée saturée au chlorure de sodium est constituée: - Eau douce ou eau de mer. - Sel ajouté jusqu'à saturation. Il faut environ 350 kg de sel industriel pour saturer 1 m3 d'eau à température ambiante. La solubilité augmente avec la température. - Colloïdes minéraux du type argile pour boues salées c'est-à-dire attapulgite ou sépiolite. - Réducteur de filtrat fermentescible ou non. L'amidon est le plus utilisé, jusqu'à des températures de fond de 130 à 140°C. Préparation : -

Eau Sel Argile pour boues salées Amidon

= = = =

1 m3 350 kg 50 kg 30 kg

> = = =

1,20 45 secondes 25 cPo 4 cm3

Les caractéristiques moyennes obtenues sont : -

Densité Viscosité Marsh Viscosité apparente Filtrat API

Du fait de la sensibilité au bullage, il est de prévoir 1 à 2 % d'anti-mousse. Conversion : La conversion ne peut se faire que dans le sens boue douce ou eau de mer en boue salée. Elle ne pose pas de problèmes particuliers lorsque la teneur en solides a été réduite à une valeur acceptable, par dilution ou centrifugation. Entretien : La densité de la phase liquide étant de 1,20 ce type de boue ne pourra pas être contrôlé à de faibles valeurs de densité. Les caractéristiques rhéologiques sont directement liées à la teneur en solides et à la nature des solides, seules les dilutions et centrifugations peuvent les modifier. Le filtrat est contrôlé à l'amidon, rarement à la C.M.C, gomme naturelle ou polyacrylates. La salinité est maintenue à saturation par addition de sel sec au mixer.

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e Contaminations et traitements

PROBLEMES Argiles Gypse Anhydrite Gaz carbonique Sulfure hydrogène Eau douce Haute Température

SYMPTOMES

TRAITEMENTS

Densité, % Solides, Viscosité et Gels augmentent. Peu d'effet Densité diminue. Viscosité, Yield et Gels augmentent. Densité diminue Viscosité Yield et Gels augmentent. Odeur fétide Densité et Chlorures diminuent Viscosité,

Gels

et

Filtrat

augmentent.

Bullage

Centrifugation Dilution

Dégazage

Dégazage Addition d'eau oxygénée Addition de sel et autres constituants de base Dilution - Addition d'huile - Amincissant organique

Boues salées saturées aux amincissants minéraux Ce type de boue est une évolution naturelle des boues salées saturées sans amincissant. L'amincissant employé est en général la chaux éteinte, quelque fois la soude caustique. Propriétés : En plus des propriétés citées pour les boues sans amincissant, l'apport de chaux inhibe partiellement les argiles. Dans les conditions normales, la chaux ajoutée est sans effet sur les réactions d'échange de base et agit seulement par adsorption sur la surface de l'argile, modifiant ainsi la forme et l'hydratation (eau d'inhibition) de la particule et donc la rhéologie et le filtrat de la boue. Utilisation : Comme pour les boues sans amincissant, avec cependant la possibilité de contrôle plus aisé des caractéristiques lors du forage de zones argileuses très colloïdales. - Cadence de fabrication : 10 à 15 m3 à l'heure Conversion : Si une boue calcique doit être convertie en boue salée saturée chaulée. Les alcalinités devront être tout particulièrement surveillées.

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e Contaminations et traitements

PROBLEMES Argiles

Gypse Anhydrite Gaz carbonique Sulfure d'hydrogène Eau douce Hautes Températures

SYMPTOMES Densité, % Solides, Viscosité Gels augmentent. Pb diminue Peu d'effet

TRAITEMENTS et

Dilution, Centrifugation Addition de chaux

Densité diminue Dégazage Viscosité, Gels et filtrat augmentent. Addition de chaux Pb diminue Même problème que pour les boues salées saturées sans amincissant Même problème que pour les boues sans amincissant Même problème que pour les boues sans amincissant

Boue salée saturée aux amincissants organique La boue salée saturée traitée aux amincissants minéraux (chaux), encore largement utilisées, a trouvé ses limites économiques d'emploi particulièrement dans les cas suivants : - Forage d'argiles à haut pouvoir de dispersion en milieu salé saturé. - Températures supérieures à 130°C. Du fait des qualités d'inhibition, de fluidification et de résistance aux hautes températures des dérivés ligneux, une boue salée saturée au FCL/LC a été expérimentée.

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e 2.

BOUES A L'EAU EMULSIONNEES

On appelle émulsion une dispersion fine d'un liquide dans un autre liquide, ces deux liquides n'étant évidement pas miscibles. L'eau et les hydrocarbures liquides sont les exemples types dans le domaine des boues de forage mais il existe également d'autres couples de liquides non miscibles. En boues de forage, on connaît deux types d'émulsion suivant la natures du liquide dispersé, ces deux types sont : - émulsion eau dans huile. lorsque l'eau forme la phase dispersée, l'huile formant la phase continue. - émulsion huile dans eau, lorsque l'huile est la phase dispersée, l'eau étant la phase continue. Une émulsion comprend donc toujours, quel que soit son type une phase continue et une phase dispersée. La dispersion d'un liquide dans un autre est obtenue mécaniquement. Toutefois, en raison d'un certain nombre de facteurs. Une émulsion constituée par deux liquides purs n'est pas stable. Les gouttelettes ont tendance à coalescer sous l'influence des forces attractives, puis à sédimenter ou à se réunir à la surface sous l'effet de la différence de densité existant entre les phases. La dispersion peut être stabilisée par la formation d'un film à la surface séparant les deux liquides. Ce film modifie les forces attractives entre les gouttelettes formant la phase dispersée, il prévient donc leur coalescence et s'oppose à l'action de la différence de densité. Le film interfacial qui se forme entre les deux liquides peut être constitué par : - des solides fortement divisés, comme la poudre de fer - des colloïdes, corne les argiles, l'amidon... - des agents superficiellement actifs. L'affinité pour l'un ou l'autre milieu et l'orientation de la molécule constitutive à l'interface constitue les deux caractéristiques communes à ces trois catégories d'agent stabilisateur. Suivant la valeur de ces deux caractéristiques, chaque agent stabilisera préférentiellement une émulsion du premier type (directe) ou une émulsion du deuxième type (inverse). Un exemple classique de cette caractéristique est fourni par les agents superficiellement actifs résultant de la condensation d'oxyde d'éthylène sur un noyau phénolique. Tout d'abord une molécule de ce type s'orientera à une interface eau/huile. Le noyau phénolique sera du côté de la phase huile, la chaîne d'oxyde d'éthylène du côté de la phase eau. Si le nombre d'oxyde d'éthylène fixé est faible, le corps aura plus d'affinité pour l'huile que pour L'eau et aura, par conséquent, tendance à stabiliser une émulsion du type eau dans huile. Inversement si le nombre d'oxyde d'éthylène fixé est élevé, le corps aura plus Page 24 / 41

LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e d'affinité pour l'eau que pour l'huile et aura par conséquent tendance à stabiliser une émulsion d'huile dans l'eau. Les corps ayant une affinité particulière pour l'eau sont dits hydrophiles ; ceux ayant une affinité particulière pour l'huile sont dits oléophiles ou lipophiles. C'est donc cette balance hydrophile/oléophile qui déterminera, au moins dans une certaine mesure, le sens d'action d'un agent stabilisateur d'émulsion. Les conclusions de ces généralités sur les émulsions sont les suivantes, en ce qui concerne les boues de forage : - Une émulsion, quel que soit son type, ne peut demeurer stable sans la présence d'un agent stabilisateur. - Le rapport des volumes des phases liquides n'est pas l'élément déterminant le sens de l'émulsion.

Propriétés : On admet que le fait d'émulsionner une boue à l'eau lui confère certains avantages : - L'addition d'huile provoque souvent une légère réduction du filtrat mais parfois une augmentation des caractéristiques rhéologiques. - Une boue émulsionnée possède un meilleur pouvoir lubrifiant. - Elle réduit les frottements de la garniture sur les parois du sondage ce qui a pour conséquence une diminution du couple de torsion et un arrachement moindre du cake lors des manoeuvres - La présence d'huile dans la boue réduit les coincements par pression différentielle, tout particulièrement si cette huile contient un agent spécifique - une boue émulsionnée améliorerait la tenue des marnes lors de leur forage ou au cours des manoeuvres. Utilisation : Les boues à base d'eau émulsionnées seront utilisées dans les mêmes cas que le type de boues non émulsionnées. L'émulsion au travers des avantages cités permettra de résoudre certaines difficultés particulières sans plus. Composition et préparation : Les boues à base d'eau peuvent toutes être émulsionnées, avec plus ou moins de facilité. Une boue émulsionnée comportera d'une part la boue de base dont nous avons vu la composition et d'autre part l'huile avec ou sans émulsifiant. Dans les boues à l'eau il existe un certain nombre d'agents stabilisateurs d'émulsion, ce sont : - Les argiles - Les colloïdes réducteurs de filtrat comme l'amidon ou la C.M.C. - Les fluidifiants tels que les tanins et lignosulfonates. D'une manière générale, il ne sera donc pas nécessaire d'ajouter un agent émulsionnant supplémentaire.

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e Si cette addition s'avère nécessaire, on pourrait utiliser un produit de la catégorie des dérivés "non ionique". Le choix doit être limité à cette catégorie pour les raisons suivantes : - Les dérivés cationiques pouvant réagir avec ions calcium présents dans la boue. Ces dérivés calciques, généralement oléophiles, peuvent perdre leurs propriétés ou même rompe l'émulsion en ayant tendance à former une émulsion eau dans l'huile. - Les dérivés cationiques réagiront avec les argiles par échange de base, non seulement ils perdront alors leur efficacité, mais ils auront de plus provoqué la formation d'une certaine quantité d'argile ayant perdu tout caractère hydrophile. Le type d'huile dispersé dans la boue peut être variable : Gas-oil, brut dégazé, etc... La préparation de l'émulsion est très simple, on ajoute l'huile dans la goulotte ou dans le mixer. L'agitation du circuit de mixing classique et la circulation suffisent à assurer la dispersion. La quantité d'huile se situe en général entre 5 et 12 % en volume. Entretien : Indépendamment des entretiens de base propres au type de boue, il y a lieu de surveiller le pourcentage en huile et la stabilité de l'émulsion. Le pourcentage en huile est mesuré au distillateur. La stabilité de l'émulsion est appréciée visuellement. Un défaut de stabilité se traduit par l'apparition d'une certaine quantité d'huile surnageante dans les bacs à boue. Ce défaut peut être dû à une mauvaise agitation ou à un défaut d'émulsionnant. Une dégradation de l'état colloïdal de la boue consécutive à une contamination, nuit à la stabilité de l'émulsion.

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e 3.

BOUES A BASE D'HUILE

Nous distinguons deux catégories : - Les boues à l'huile. - Les boues émulsionnées inverses (eau dans huile). CONTRÔLE DE LA STABILITE DE L'Emulsion PAR LE TEST DE CHARGE LA BENTONITE Pour contrôler la stabilité de l'émulsion, on emploie généralement un stabilimètre ou émulsion- tester Les tests suivants sont aussi très représentatifs de la stabilité de l'émulsion : -

Prendre 1 litre de boue inverse, Ajouter 75 g/1 de bentonite et agiter 5 minutes à L'HAMILTON-BEACH. Continuer à ajouter de la bentonite en agitant 5 m à chaque ajout de 75 g/l

Il est admis que si la boue tolère au moins 225 g/1 de bentonite sans rupture d'émulsion. Celle-ci peut être considérée comme stable. b - Un autre test consiste à ajouter quelques gouttes de boue sur une plaque de verre et à observer le fluide par brillance sous une lampe. Si des globules d'eau sont visibles ou que la boue est grainée, c'est l'indice que l'émulsion est dangereusement affaiblie. MOUILLABILITE DES SOLIDES A L'EAU ACTIVITE Ce terme concerne la phase émulsionnée de la b.e.i. (gas-oil ou clean). 3.1.

Boues à l'huile

Nous classons dans cette catégorie les fluides de forage ou de complétion constitués d'une phase continue huile et d'une phase dispersée aqueuse, représentant quelques pour cent en volume seulement. Cela par opposition aux boues à émulsion inverse qui elles, peuvent avoir une phase aqueuse dispersée dépassant 50 % en volume. Propriétés : Une boue à l'huile cause le minimum de dommages aux formations productrices. Elle possède des caractéristiques rhéologiques permettant l'élimination correcte des déblais et le maintien en suspension des alourdissants. Les caractéristiques peuvent être contrôlées à la suite d'apports accidentels d'eau dus aux conditions atmosphériques, aux opérations de forage, à de faibles venues dans le puits etc... La filtration A.P.I. à haute pression et haute température est faible. Le filtrat est exclusivement composé d'huile.

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e Utilisation : Les boues à l'huile sont principalement utilisées : - pour le forage et le carottage des niveaux producteurs dans les sondages d'extension. - pour les reprises et entretiens de puits productifs d'une manière générale pour tous les travaux au droit des horizons productifs. - elles sont également utilisées pour résoudre certaines difficultés de forage (argiles gonflantes, coincement, etc...). Composition : Elles sont constituées d'une phase continue huile, d'une phase aqueuse dispersée représentant quelques pour cent en volume et d'autre part : -

d'agents plastifiants d'agents émulsionnants et stabilisants d'agents fluidifiants d'alourdissants d'agents de neutralisation de l'eau d'agents augmentant la résistance aux contaminants. Huile de base :

L'huile de base constitue la phase liquide continue dans laquelle les autres constituants sont émulsionnés ou mis en suspension. Selon le type de boue à l'huile on utilise des huiles de différentes compositions allant de l'huile diesel à l'huile brute très asphaltique. Les caractéristiques les plus importantes de l'huile sont : -

densité point éclair indice d'acidité point d'aniline. Eau :

Toutes les boues à l'huile contiennent normalement un très faible pourcentage en eau (2 à 5%). Celle-ci est indispensable à la formation du savon pour contrôler les propriétés physiques de la boue. Cette eau est émulsionnée dans l'huile et ne s'en sépare pas. De ce fait, elle ne risque pas d'endommager les formations. Un excès d'eau joue le rôle de contaminant, il crée une augmentation de viscosité. C'est pourquoi il faut contrôler le pourcentage en eau dans la boue. Agents plastifiants : Ce sont des produits utilisés pour contrôler la filtration et la viscosité de la boue. Ces produits peuvent être par exemple : - Asphalte soufflé - Argile organophile - Noir de fumée Page 28 / 41

LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e -

Noir d'acétylène Acide naphténique silicate de soude Tall-oil Pétrole lampant.

Agents émulsionnants et stabilisants : Ces produits sont utilisés pour favoriser la formation et la stabilité d'une émulsion eauhuile, ils entrent dans la composition de la plupart des boues à l'huile. Ils différent selon le type de boue mis en oeuvre. Agents fluidifiants : Le but de ces produits est de réduire la viscosité de la boue. Ces produits peuvent être : -

acides gras à longues chaînes bases azotées à longs radicaux alcools fortement sulfatés composés hétéro polaires solubles dans l'huile. Alourdissant :

En pratique, on utilise comme pour les boues à base d'eau : - le carbonate de calcium pour les faibles alourdissements, - le sulfate de baryum pour les densités élevées, - la galène pour les densités très élevées. Agents de neutralisation de l'eau : D'une manière générale, la chaux vive est employée dans ce but. Le sel joue aussi le rôle car l'eau salée s'émulsionne mieux que l'eau douce. Conversion, entretien, contaminations et traitements. Chaque type de boue faisant appel à des additifs différents, il est difficile de définir clairement un mode général de fabrication, d'entretien, et de traitement. Ces précisions figurent sur les notices propres à chaque type de boue. Avantages et inconvénients des boues à l'huile Les principaux avantages des boues à l'huile sont les suivants : - contrôle aisé des caractéristiques en l'absence de venues d'eau ou de brut. - insensibilité aux contaminants habituels des boues à base d'eau (Na Cl, Ca SO4, ciment, argile). - excellentes caractéristiques de filtration statique en température et pression, cake très mince. - forage à densité = 1,00. - meilleur calibrage du trou. Page 29 / 41

LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e - réduction des frottements de la garniture sur les parois du puits d'où diminution du couple de torsion et de l'usure de la garniture. - augmentation de la durée de vie des outils à molettes. - réduction des risques de bourrage d'outil et d'accumulation des déblais sur les drill-collars d'où diminution du "pistonnage" lors des manoeuvres. - suppression du collage par pression différentielle. - meilleure récupération en carottage. - carottes sur lesquelles il est possible de mieux approcher la valeur de la teneur et la nature de l'eau interstitielle. - augmentation. par rapport an forage en boue à l'eau, de la productivité. - moindres dommages à la formation. Les principaux inconvénients des boues à l'huile sont les suivants : sensibilité à l'eau et à certains bruts. risque de sédimentation des alourdissants. manipulation salissante. risque d'incendie. détérioration des caoutchoucs ne résistant pas aux hydrocarbures. difficultés pour déceler la présence d'huile de formation dans les déblais. certaines méthodes de diagraphies instantanées et différées ne sont pas applicables. - prix de revient au m3 plus élevé que les boues à L'eau. -

Contrôle de la boue La salinité de la phase eau sera réglée en fonction de l'activité désirée. - Les caractéristiques de la boue (et surtout le filtrat) s'améliorent fortement par agitation intense et prolongée. Il faut tenir compte de ce fait pour ne pas surcharger initialement la boue en constituants. - L'alourdissement de la boue nécessite un traitement en agent mouillant. - La boue supporte bien une contamination par L'eau. - une conversion de la boue à l'huile en boue émulsionnée inverse est possible. - L'alcalinité de la boue devra être contrôlée par addition de chaux. 3.2.

Boues à émulsion inverse

Ce type de boues du fait que le filtrat est composé exclusivement d'huile, présente tous les avantages des boues à l'huile et permet de pallier certains inconvénients de ces dernières : -

Sensibilité à l'eau Risque d'incendie Manipulation salissante Prix de revient au m3 élevé.

Nous classons dans les boues à émulsion inverse Eau/Huile, les fluides de forage ou de complétion constitués d'une phase continue huile et d'une phase dispersée aqueuse pouvant atteindre 50 % ou plus en volume.

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e Propriétés : Une boue à émulsion Eau/Huile satisfait aux conditions suivantes : - Cause le minimum de dommages aux formations productrices, - Possède des caractéristiques rhéologiques telles que : Les alourdissants sont maintenus en suspension dans les conditions d'utilisation sur chantier. Les déblais de forage sont correctement remontés. Les caractéristiques peuvent être contrôlées même à la suite d'apports assez importants d'eau dus aux conditions atmosphériques, aux opérations de forage, à des venues dans le puits, etc... - La filtration API à haute pression et haute température est faible. Le filtrat est exclusivement composé d'huile. - L'entretien et le traitement de la boue sont aussi souples que ceux des boues à base d'eau. -

Utilisation : Les boues à émulsion Eau/Huile sont principalement utilisées : - Pour le forage et le carottage des niveaux producteurs dans les sondages de développement ou d'extension. - Pour les reprises et entretiens de puits productifs. - D'une manière générale pour tous les travaux au droit des horizons productifs. Pour résoudre des problèmes de forage : -

argiles gonflantes et/ou à fort pouvoir dispersant, grandes épaisseurs de sels et/ou d'anhydrite, puits profonds posant des problèmes de hautes températures, puits profonds posant des problèmes de déviation, forages dirigés, instrumentations (collage, surforages, etc...) pour des forages avec de très faibles températures atmosphériques.

Composition - Conversion - Entretien - Contaminations et Traitements Par définition, la boue à émulsion Eau/Huile (ou émulsion inverse) est un fluide de forage dont la phase liquide continue est de l'huile, la phase aqueuse dispersée représente jusqu'à 50% et plus en volume. Chaque type de boue faisant appel à des additifs différents, il est difficile de définir clairement une composition, un mode général de fabrication, d'entretien et de traitement. Ces précisions figurent sur les notices propres à chaque type de boue. Cependant, en règle générale, compte tenu de la difficulté qu'il y a de doser les produits, il est fortement recommandé d'en tenir une comptabilité exacte.

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e Avantages et inconvénients des boues à émulsion Eau/Huile Les principaux avantages des boues à émulsion inverse sont les suivantes : - Contrôle aisé des caractéristiques, - insensibilité aux contaminants habituels des boues à base d'eau (Na Cl, CaSO4, ciment. etc...), - excellentes caractéristiques de filtration statique, cake mince insoluble dans l'eau et soluble dans le brut, - stabilité des caractéristiques de filtration en température, - meilleur calibrage du trou, - réduction des frottements de la garniture sur les parois du puits, d'où diminution du couple de torsion et de l'usure de la garniture, - augmentation de la durée de vie des outils à molettes, - réduction des risques de bourrage d'outils et d'accumulation de déblais sur les drill-collars d'où diminution du "pistonnage" lors des manoeuvres: - réduction des risques de collage par pression différentielle, - récupération plus importante en carottage, - carottes sur lesquelles il est plus aisé de déterminer la teneur en eau interstitielle, - augmentation, par rapport au forage en boue à l'eau de la productivité et de la production totale, - facilité de mise en production, - risques d'incendie considérablement réduits par rapport aux boues à l'huile. - prix au m3 moins élevé que celui d'une boue à l'huile, Les principaux inconvénients des boues à émulsion inverse sont : - manipulation salissante mais nettoyage plus facile qu'avec une boue à l'huile, - risque d'incendie dans le cas d'utilisation de brut suffisamment débarrassé de ses éléments les plus légers, - détérioration des caoutchoucs ne résistant pas aux hydrocarbures, - difficultés pour déceler la présence d'huile de formation dans les déblais, - certaines méthodes de diagraphies instantanées et différées ne sont pas applicables, - prix de revient au m3 plus élevé que les boues à l'eau rendant souhaitable une récupération de la boue de puits à puits. 3.3.

Boues émulsionnes inverse non toxiques

Pour satisfaire aux réglementations concernant la protection de l'environnement, on est amené à utiliser des "Clean 0il Muds" formulées à partir d'huile minérale non toxique et de constituants spécifiques eux-mêmes non toxiques. Le choix de l'huile clean est essentiellement basé sur le degré de toxicité et la sécurité (point Eclair). Toxicité : Elle est fonction de la teneur en aromatiques. La teneur ne doit pas excéder 5 %. Sécurité : 0n utilise des huiles ayant un point éclair supérieur à 100°C.

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e PROBLEMES

SYMPTOMES

Eau

% Eau augmente Rhéologie augmente

Si le rapport huile/eau reste à une valeur acceptable, ajuster les concentrations en composants. Si le rapport huile/eau reste à une limite acceptable, ajuster de l'huile et les concentrations en composants.

% huile augmente Rhéologie diminue Filtrat HP-HT augmente

Si le rapport huile/eau reste à une valeur acceptable, ajuster les concentrations en composants ; Si le rapport huile/eau sort des limites acceptables, ajuster de l'eau et ajuster les concentrations en composants.

Brut

Argiles

Gaz acides

TRAITEMENTS

% solide augmente Rhéologie augmente Stabilité électrique diminue

Elimination mécanique Addition émulsifiant

Bullage augmente Alcalinité diminue

Réduire les caractéristiques rhéologiques Addition de chaux.

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e 4.

FLUIDES SPECIAUX

Par fluides spéciaux nous désignons : - les fluides de forage n'entrant pas dans les catégories précédentes. Ce sont les fluides aérés, l'air, la mousse. - les fluides étudiés pour résoudre des problèmes autres que ceux posés pour le forage proprement dit. Nous n'aborderons ici que les problèmes des fluides. Les équipements spéciaux permettant leur mise en oeuvre ne sont pas évoqués. 4.1.

Forage à l'air

Depuis quelques années cette technique s'est développée et a notamment été mise en oeuvre sur certains puits en Algérie, France, Espagne et Iran. A l'origine le fluide en circulation est uniquement un gaz, généralement de l'air, parfois un gaz naturel produit sur le champ à développer. Comme nous allons le voir, certains additifs deviennent rapidement indispensables. Propriétés : L'air remplaçant la boue comme fluide de forage doit assurer les diverses fonctions de celle-ci. Remontée des déblais : Afin de curer le puits, les vitesses de remontée doivent être élevées ce qui impose un débit d'air important. La vitesse moyenne de remontée admise dans des conditions atmosphériques normales est de l'ordre de 900 mètres par minute. Ces débits doivent être augmentés lorsque la profondeur s'accroît et que les vitesses d'avancement augmentent. La section des déblais remontés est très faible, les cuttings ont l'aspect de poussières. Nettoyage, refroidissement et lubrification de l'outil : La vitesse élevée de l'air au droit de l'outil ainsi que l'absence de particules solides sont des facteurs très favorables qui assurent aux outils une longévité accrue par rapport à ceux travaillant avec un fluide à base d'eau ou d'huile. Contribution à l'avancement : L'absence de la pression hydrostatique de la colonne de boue est un facteur déterminant qui permet d'augmenter les vitesses d'avancement de 100 à 400%. Tenue des formations forées : Les terrains forables à "l'air sec", à l'exception des formations plastiques, ont une bonne stabilité. Contrôle des fluides de la formation : La densité de la boue est ajustée de manière à interdire toute venue ou éruption de fluides. En forage à l'air, ces fluides se manifestent immédiatement au jour quand ils sont éruptifs, ils sont extraits du puits par la circulation d'air lorsqu'ils ne le sont pas. Le forage à l'air évite les pertes de circulation et l'invasion des réservoirs, il facilite la manifestation des indices. Page 34 / 41

LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e Les risques d'éruption sont prévenus par un obturateur rotatif qui permet de diriger le retour de gaz et de déblais sur une conduite en gros diamètre dont l'extrémité munie d'une veilleuse est suffisamment éloignée du sondage. Afin d'éviter la formation de mélanges détonants dans le puits, lorsque l'on risque de rencontrer des hydrocarbures on fore avec un gaz naturel d'hydrocarbure ou avec un gaz inerte (échappement des moteurs additionnés à l'air). Si le gaz naturel est disponible sur le champ, il peut être utilisé comme fluide de forage. Problèmes de fluides posées par le forage à l'air : Le fluide de forage ne commence à poser des problèmes que lorsque le puits est capable de fournir une certaine quantité d'eau. En effet une venue d'eau gêne la circulation d'air et augmente les pertes de charge dans l'espace annulaire. Lorsqu'il y a venue d'eau, les déblais, au lieu de se présenter sous forme de poussière, s'agglomèrent par suite de leur hydratation, leur élimination par la circulation d'air devient aléatoire. Ils peuvent par conséquent, soit retomber au fond du puits soit se coller sur les tiges et parois du sondage provoquant de gros risques de coincement. Si les venues d'eau sont abondantes, le forage à l'air n'est plus possible. Voyons quelles sont les méthodes mises en oeuvre dans le cas de venues d'eau. Forage à l'air dans le cas de venue d'eau : Les venues d'eau peuvent être classées en : Formation suintantes - débit inférieur à 0,5 m3/heure Zones à fiables débit - entre 0,5 et 30 m3/heure Zones à venues importantes - plus de 30 m3/heure Forage des formations suintantes : 1) Symptômes : - le volume des déblais évacués diminue - la pression nécessaire au maintien d'un débit d'air constant augmente - la taille des déblais croît - le couple de torsion augmente. 2) Traitements Dans le cas de faibles venus d'eau les problèmes à résoudre sont celui de l'agglomération des déblais. Deux techniques sont adoptées : - rendre les déblais insensibles à l'eau - absorber l'eau fournie par la formation. Pour cela on est amené à ajouter à l'aspiration d'air des produits remplissant l'une ou l'autre de ces fonctions.

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e On utilise des produits n'altérant pas l'analyse géologique, n'étant ni inflammables ni toxiques et d'un prix de revient acceptable. Ce sont des stéarates de zinc ou de calcium pour insensibiliser les déblais à l'eau et des slica-gels pour absorber l'eau.

Puits

Exemples d'utilisation : Poids de déblais Débit d'eau Quantité de stéarate en kg/m en 1/h en kg/m

5"

5/8

38

50

0,76

8"

3/4

90

100

1,80

175

200

3,60

360

400

7,20

12" 1/4 1/2

Forage de zones à faible débit : 1) Symptômes : - Arrêt de la remontée des déblais - Accroissement de la pression d'air - Diminution de la vitesse de forage 2) Traitements : La seule technique adoptée à ce jour consiste à évacuer l'eau sous forme de mousse. Etant donné le coût des produits moussants nécessaires, pour chaque profondeur il existe un débit d'eau maximum au-delà duquel l'opération cesse d'être rentable. Débit d'eau m3/h

Profondeur m.

8

750

6

900

5,5

1200

5

1500

4

2250

3

2700

Les produits doivent évidemment avoir un pouvoir moussant élevé mais de plus ils devraient : -

Etre insensibles à l'action du sel, du sulfate de calcium et de l'huile Agir même sur les eaux salées ou sulfureuses Ne pas hydrater les marnes Eviter la corrosion de la garniture de forage Lubrifier l'outil.

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LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e Un produit répondant à l'ensemble de ces impératifs n'existe pas. On est donc obligé de choisir un ou plusieurs produits en fonction de chaque cas particulier. On utilise fréquemment un agent moussant couplé avec un inhibiteur de corrosion. Forage de zones à venues importantes : Pour les venues d'eau supérieures à 30 m3/heure, il est nécessaire de colmater la venue d'eau ou ce qui est le cas le plus fréquent d'abandonner le forage à l'air. 4.2.

Forage à la mousse

Comme nous venons de le voir, lorsqu'un débit d'eau supérieur à 500 litres/heure se manifeste dans le puits, le forage à l'air sec devient impossible. Il faut faire appel au forage à la mousse. Cette mousse est obtenue en combinant une injection d'air, de boue et d'un agent moussant. Composition moyenne de la boue Eau Bentonite Carbonate de sodium CMC haute viscosité

1000 1 25 à 30 kg 3 kg 1,5 kg

Agents moussants : Ils peuvent être de plusieurs types. CECA-SA préconise le Foramousse D et le Fora mousse S. - Fora mousse D : C'est un complexe de surfactifs anioniques et non-ioniques, biodégradable. C'est un liquide de couleur ambrée. Il est utilisé à raison de 5 à 15 litres par m3 de boue, avant injection. Le fora mousse D est utilisé lorsque l'eau de la formation est douce. - Fora mousse S : Ce produit se présente comme le Fora mousse D, il s'utilise de la même manière et dans les mêmes proportions; Il est utilisé lorsque l'eau de la formation est salée. - Air : Le débit d'air nécessaire sera fonction du diamètre et de la profondeur du puits. Il est environ 10 fois moins important que celui nécessité par le forage à l'air. A titre indicatif nous donnons quelques ordres de grandeurs de débits : 24" jusqu'à

150 m : Air = 10 à 12 m3/minute Boue + 101/m3 moussant = 1,5 à 3m3/heure

17" 1/4 jusqu'à

500 m : Air = 15 à 40 m3/minute Boue + 151/m3 moussant = 1,5 à 4m3/heure. Page 37 / 41

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Forage à la boue aérée

Lorsque le forage à l'air s'avère impossible et que des niveaux à pertes importantes ou des réservoirs à faible pression doivent être forés, il est possible d'utiliser une boue à base d'eau aérée. Cette pratique permet de conserver une partie des avantages du forage à l'air tels que vitesse d'avancement et faible usure des outils tout en permettant de contrôler les venues. La boue et l'air sont refoulé dans le circuit classique de surface et mélangés dans le rapport d'environ 3 à 5 volumes d'air pour un volume de boue. Cette technique nécessite l'injection de l'air à une pression légèrement supérieure à celle de la boue (0,1 à 0,15 bar) et nécessite dons une installation importante de compression. De plus comme pour le forage à l'air, il faut prévoir un obturateur rotatif. A la sortie du puits un dé aérateur est installé afin de séparer la phase liquide de la phase gazeuse.

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BOUES DE COMPLETION ET DE PACKER

Ces boues sont étudiées en fonction de la nature des réservoirs et des techniques de production adoptées. Le domaine de la complétion fait appel à des boues n'affectant pas la géométrie du sondage au droit et à proximité des horizons producteurs et n'altérant pas les possibilités du réservoir. Les boues de paker sont des boues dont les qualités sont sensiblement différentes de celles exigées pour le forage. Ce sont des fluides destinés à séjourner jusqu'à plusieurs années dans un espace annulaire. Une boue de paker est une boue qui se place au-dessus d'un bouchon de ciment ou d'un paker de production dans l'espace annulaire casing-puits ou casing colonne technique si la production s'opère directement en casing ou dans l'espace annulaire casing-tubing. Son premier rôle est de maintenir au-dessus du bouchon de ciment ou de paker une pression hydrostatique suffisante pour empêcher toute venue de fluide en cas de fluide au paker ou à la cimentation. Les qualités demandées à cette boue sont les suivantes : - pouvoir être alourdi même à des densités élevées sans risque de sédimentation et ceci pendant des périodes prolongées. - Ne pas devenir impompable dans le temps. Les boues utilisées sont surtout des boues bentonitiques améliorées à la C.M.C et des boues à base d'huile additionnées de gélifiants. CARACTERISTIQUES DES FLUIDES DE COMPLETION Les fluides de complétion et de Work-Over doivent répondre aux impératifs suivants : Densité : - Assurer la stabilité du puits en exerçant une contre-pression au niveau des réservoirs. - Doit être ajustée facilement. - Une pression différentielle de 10 kg/cm2 entre pression hydrostatique et pression de couche est la valeur adoptée pour minimiser l'envahissement et assurer une certaine sécurité. Viscosité : - Permettre un bon nettoyage du trou, maintenir en suspension les solides (déblais ou alourdissant), freiner Les venues de gaz. Filtration : - Eviter les migrations de fines dans les pores de la formation en utilisant des réducteurs de filtrat temporaires, à la granulométrie adaptée au diamètre des pores du réservoir. Page 39 / 41

LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e Température : - Avoir une bonne stabilité dans Le temps, c'est à dire pouvoir résister aux températures du gisement. Comptabilité : - Eviter toute action physico-chimique du filtrat vis à vis du réservoir, en adaptant sa composition à l'eau du réservoir et aux éléments sensibles du terrain (argiles en particulier). - Avoir un prix de revient le plus faible possible. - Etre de préparation assez aisée, les appareils de servicing sont souvent mal équipés. LES FLUIDES DE COMPLETION DISPONIBLES SUR LE MARCHE a.

a faible densité

Ce sont des fluides utilisables sur des gisements à gradient de pression sous hydrostatique, ils comprennent : les mousses, les fluides à base de microsphères de verre et les fluides à base d'huile. - Mousse : Dispersion d'un volume relativement important de gaz dans un volume relativement faible de liquide contenant un surfactant. - Fluide à base de microsphères de verre : Ce type de fluide nous permet d'obtenir une densité de 0,6 minimum si le liquide de base est du gazole et de 0,7 à partir d'eau douce. - Fluides à base d'huile : L'utilisation de ce type de fluide permet de couvrir la gamme de densité allant de 0,87 à 1,00, mais peut être alourdi en cas de besoin. 0n distingue trois types de fluides à base d'huile : - Boue à l'huile, - Boue à émulsion inverse, - Boue à émulsion directe. Boue à l'huile : La phase continue est de l'huile, qui selon la nature des additifs pourra être du gazole ou du brut très asphaltique. La phase aqueuse dispersée ne représente que 5 à 10% en volume. Boue à émulsion inverse : Comme pour le fluide précédent la phase continue est de l'huile. La phase aqueuse dispersée est de l'ordre de 10 à 50%. Le filtrat est uniquement composé d'huile. Boue à émulsion directe : Moins onéreuse que la boue à l'huile elle est surtout utilisée pour des densités de 0,9 à 1. Page 40 / 41

LLe ess ffllu uiid de ess d de e ffo orra ag ge e La phase continue est de l'eau et la phase dispersée de l'huile. Le filtrat est constitué par de l'eau. b.

A densité supérieure à 1,00 Sans solides : La base de ces fluides sera l'eau douce.

L'eau de mer forme des précipités en présence de certains sels. L'alourdissant sera un sel minéral pur dont la quantité variera suivant la densité à obtenir. Les densités ci-dessous sont des maxima pour te sel considéré : -

Chlorure de Potassium Chlorure de Sodium Chlorure de Magnésium Chlorure de Calcium Bromure de Sodium Bromure de Calcium Bromure de Zinc

KCl NaCl MgCl2 CaCl2 NaBr CaBr2 ZnBr2

d d d d d d d

= = = = = = =

1,16 1,20 1,30 1,40 1,51 1,80 2,30

Par mesure d'économie nous pouvons mélanger certains sels, mais attendons aux joints de cristallisation de ces mélanges. -

NaCL NaCL NaCL CaCL2 CaBr2

+ + + + +

CaCl2 Na2 CO3 NaBr CaBr2 ZnBr2

d d d d d

= = = = =

1,20 1,20 1,20 1,40 1,80

-

1,40 1,27 1,51 1,80 2,30

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