dogger du bassin parisien
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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.
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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