La surveillance sismique pour aider à la production d'huiles lourdes - Questions à Olivier Lerat, chef de projet IFPEN

Entre 2007 et 2010, IFP Energies nouvelles a conduit le projet Hangingstone, du nom d'un champ de pétrole lourd situé dans la région de Fort McMurray au Canada. En collaboration avec l'industriel CGGVeritas, les chercheurs ont, pour la première fois sur un cas réel, mis en œuvre le couplage entre un modèle de réservoir et un modèle géomécanique afin de modéliser la production du champ.

Questions à ...   Olivier Lerat, chef du projet Hangingstone

En quoi consiste le projet Hangingstone ?

O. L. : Le projet avait pour objectif de valider l'intérêt de la technologie d'écoute sismique permanente SeisMovie™. Un succès qui nourrit aujourd'hui les travaux d'IFP Energies nouvelles et s'inscrit dans la perspective d'accompagner le développement et l'exploitation de pétroles non conventionnels.

Le champ d'Hangingstone est constitué de pétrole lourd, difficilement récupérable. Le réservoir est très hétérogène, avec des successions de roches différentes qui rendent difficile la circulation du pétrole. Les parties réservoir sont des sables non consolidés, dont l'exploitation est particulièrement délicate. Par ailleurs, le climat de la région limite l'accès au champ à la période hivernale. C'est une contrainte forte pour réaliser des études sismiques répétées, pourtant indispensables à la caractérisation du réservoir.

Enfin, le système de production, qui utilise le procédé d'injection de vapeur SAGD - Steam Assisted Gravity Drainage - est très coûteux et nécessite un bon suivi du développement de la chambre de vapeur. C'est sur ce thème que nous avons travaillé ces trois dernières années, en collaboration avec notre partenaire CGGVeritas et la technologie d'écoute sismique permanente SeisMovie™.

Quels outils particuliers avez-vous mis en œuvre ?

O. L. : Nous avons démarré le projet par la construction d'un modèle géologique à partir de données et de carottes issues du champ. Nous avons ensuite développé le modèle de réservoir pour simuler les écoulements - saturation, température, pression, etc. La nouveauté réside dans le couplage avec la modélisation géomécanique pour prendre en compte les effets liés aux fortes variations de température et pression dans le réservoir lors de l'injection de vapeur.

Cette simulation est suivie d'une modélisation pétroélastique pour générer des images sismiques, telles qu'elles seraient acquises par un dispositif SeisMovie™. Après interprétation, nous avons pu ainsi disposer d'informations sur le suivi du déplacement des fluides au cours de la production. Ces résultats peuvent être exploités par les compagnies pour optimiser la production et l'implantation des puits d'injection et de production.

Les recherches sont-elles poursuivies même si le projet est clos ?

O. L. : Absolument. Les résultats obtenus sont utilisés par CGGVeritas pour promouvoir SeisMovie™ comme dispositif de surveillance sismique des réservoirs d'huiles lourdes. Par ailleurs, ils ont permis de valider certaines options thermiques dans notre logiciel de modélisation de réservoir PumaFlow™. Plusieurs thèses ont également été initiées à IFP Energies nouvelles, dont l'une sur le couplage des modèles réservoir et géomécanique.

Le procédé SAGD permet la production d'huiles lourdes - (c) IFP Energies nouvelles

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