Développement d’un fluide de forage nanométrique intelligent introduisant des nanoparticules d’oxyde de fer

Abstract

Ce projet de fin d’études aborde la problématique de l’optimisation d’un fluide de forage intelligent, composé principalement de nanoparticules synthétiques d’oxyde de fer, avec l’ajout d’autres ingrédients dont chacun joue un rôle bien déterminé. Ce fluide de forage optimisé est le résultat d’une sélection judicieuse des conditions opératoires en laboratoire, visant à ajuster certains paramètres influençant les propriétés d’un fluide de forage, plus particulièrement la viscosité et la limite d’élasticité (yield point : la contrainte minimale nécessaire pour qu’un fluide commence à s’écouler) de ces fluides. L’ajout de nanoparticules (NP) dans les fluides de forage, tant à base d’huile (OBM) que d’eau (WBM), a démontré des effets significatifs sur leurs propriétés. Pour les OBM, l’incorporation de NP a réduit le volume de filtrat HPHT (Haute Pression Haute Température), avec une efficacité optimale à 1,5% de NP, diminuant le volume de filtrat à environ 2,8 cc. L’épaisseur du cake de boue a également été réduite, atteignant 0,025-0,035 pouce pour des concentrations de 1-1,5% de NP. Dans les WBM, l’ajout de NP et de xanthane a diminué le volume de filtrat à 4,4 cc et l’épaisseur du cake à 0,03 pouce. Concernant la densité, l’ajout de NP dans les OBM a entraîné une légère diminution, tandis que pour les WBM, la densité est restée stable à 1,26 g/cm3. Ces résultats soulignent l’impact positif des NP sur les propriétés de filtration et la formation du gâteau de boue, offrant des perspectives prometteuses pour l’optimisation des fluides de forage.