Les diagraphies de corrosion

Stéphane Sainson

Description

On estime aujourd'hui que près de la moitié des vieux puits d'extraction d'hydrocarbures encore en production présente une usure critique provoquant des fuites. Du fait non seulement des pertes conséquentes pour les producteurs de pétrole mais aussi des risques de pollution grave des aquifères, un contrôle exhaustif suivi de réparations est désormais nécessaire. Les outils d'auscultation existent mais, faute d'information ou de volonté, ne sont pas systématiquement préconisés et appliqués. Premier ouvrage sur le sujet, Les diagraphies de corrosion - Acquisition et interprétation des données décrit avec une grande précision l'ensemble des techniques robotisées de contrôle non destructif utilisées pour l'inspection interne des cuvelages de puits profonds. Abondamment illustrée, l'approche y est à la fois théorique et pragmatique et couvre tous les domaines de l'acquisition de données en milieu hostile. Destiné aux professionnels de l'industrie pétrolière et gazière, ce livre ne manquera pas d'intéresser également les maîtres d'ouvrage, les acteurs de l'environnement et du développement durable ainsi que les scientifiques, les ingénieurs et les techniciens préoccupés de mesures en milieu extrême.
Introduction. Dégradations et corrosion des cuvelages de puits. Opérations et équipements. Métrologie générale. Les diagraphies mécaniques. Les diagraphies acoustiques. Les diagraphies électromagnétiques. Les diagraphies magnétiques. Les diagraphies électriques. Comparaisons expérimentales des outils. Les autres outils d'inspection. Conclusion et perspectives. Annexes . Législation française. Bref aperçu sur la corrosion des cuvelages de puits. Quelques notions élémentaires de traitement du signal. Correspondances mksA des unités usuelles de mesure anglo-saxonnes. Documents à préparer avant intervention sur site. Caractéristiques des casings. Index.

Informations

• Publié par: Tec & Doc - Editions Lavoisier
• Date de parution: 02 mars 2010
• Nombre de lectures: 48
• EAN13: 9782743018115
• Licence : Tous droits réservés
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 49 Mo

Extrait

TED_024_Sainson_BAT Page XIV Mardi, 2. février 2010 12:34 12TED_024_Sainson_BAT Page I Mercredi, 3. février 2010 1:01 13
Les diagraphies
de corrosion
Acquisition et interprétation
des données
Stéphane Sainson
Ingénieur conseilTED_024_Sainson_BAT Page II Mardi, 2. février 2010 12:34 12
Chez le même éditeur
Maîtrise des risques et sûreté de fonctionnement – Repères historiques et méthodologiques
collection « Sciences du risque et du danger »
A. Lannoy, 2008
Inspection en ligne des pipelines
S. Sainson, 2007
Nouvelles technologies de l’énergie
collection « Électronique – Génie électrique – Microsystèmes »
J.-C. Sabonnadière, coord.
•vol. 1, « Les énergies renouvelables », 2006
•vol. 2, « Stockage et technologies à émission réduite », 2007
•vol. 3, « Géothermie – Biomasse – Production décentralisée – Maîtrise de la demande
énergétique – Pilotages des charges » (titre provisoire), 2007
Le risque industriel – Complexité, incertitude et décision : une approche interdisciplinaire
collection « EDF R&D »
L. Magne, D. Vasseur, coord., 2006
Modélisation rhéologique structurelle – Dispersions concentrées et fluides complexes
D. Quemada, 2006
Procédés électriques de mesure et de traitement des polluants
E. Hnatiuc, coord., 2002
Pollution localisée des sols et sous-sols par les hydrocarbures et par les solvants chlorés
collection « Rapports de l’Académie des sciences », n° 44
F. Colin, coord., 2000
© LAVOISIER, 2010
ISBN : 978-2-7430-1201-4
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d’autre part les analyses et courtes citations justifiées dans le caractère scientifique ou d’information de l’œuvre
erdans laquelle elles sont incorporées (Loi du 1 juillet 1992 – art. L. 122-4 et L. 122-5 et Code pénal art. 425).TED_024_Sainson_BAT Page III Mardi, 2. février 2010 12:34 12
À Huguette et Robert-Charles
Peu d’industries exigent autant
des hommes qui les servent.
Robert Stenuit, 1968.TED_024_Sainson_BAT Page IV Mardi, 2. février 2010 12:34 12TED_024_Sainson_BAT Page V Mardi, 2. février 2010 12:34 12
Préface
Je viens de terminer la lecture de l’ouvrage de M. Stéphane Sainson, Les diagraphies
de corrosion. Je suis subjugué après cette magnifique promenade à travers l’ensemble
des diagraphies, qui en même temps m’a transporté dans les allées merveilleuses de la
physique agrémenté par l’éblouissement toujours renouvelé que procurent les mille
astuces de la technologie maîtrisée. Aussi je ne peux m’empêcher de paraphraser les
mots utilisés quarante-et-un ans plus tôt par André Giraud, directeur de la DHYCA,
dans la préface de Théorie et interprétation des diagraphies de Robert Desbrandes
(mon professeur à l’École du pétrole) : disons qu’après Encyclopédie des diagraphies
de R. Desbrandes et Diagraphies : acquisition et application de Oberto Serra, Les
diagraphies de corrosion de Stéphane Sainson vient opportunément compléter le triptyque
fondamental et prendre une place essentielle dans la bibliothèque de l’ingénieur en
diagraphie, du log analyste, de l’hydrogéologue, du géologue appliqué, de l’ingénieur
de forage comme de production et de développement, de l’étudiant et du professeur
en géologie-géophysique, en génie civil ou en métallurgie et enfin des ingénieurs et
responsables de l’administration qui doivent préparer les appels d’offres puis suivre
les travaux et proposer des normes circonstanciées.
Le contexte actuel était propice à un tel ouvrage : prix du baril de pétrole élevé, forte
pression écologique, désarroi face à l’évolution en séquences folles des températures et,
dit-on, du climat, place croissante de la géothermie, tension sur les approvisionnements
en eau, enfouissement prochain du CO … Ce traité met à notre disposition les dernières2
techniques et les dernières réflexions scientifiques pour nous permettre d’allonger la
durée de vie des puits que nous implantons et tubons. Il nous permettra de prolonger
la vie de centaines de milliers de puits et de sauver un grand nombre de ceux déjà
déclarés en perdition.
L’ouvrage qui nous est livré ici est très complet, très didactique, abondamment
illustré et pourvu de nombreuses références bibliographiques.
L’auteur commence par un rappel général sur les diagraphies différées
essentiellement en trous ouverts, pour nous signifier qu’une abondante littérature y est consacrée,
et l’oppose au nombre relativement restreint de diagraphies pouvant servir à la
détection de la corrosion. Puis il nous décrit l’environnement économique de la
production pétrolière où la demande restera très forte encore dans les années futures,
© Lavoisier – La photocopie non autorisée est un délitTED_024_Sainson_BAT Page VI Mardi, 2. février 2010 12:34 12
VI Les diagraphies de corrosion
et nous montre qu’en face, cette même industrie consacre actuellement 150 milliards
de dollars par an pour lutter contre la corrosion de ses installations. Un excellent
tableau nous donne un résumé très parlant des différentes causes de défaillance des
installations qui de surcroît entraînent des pertes de matière (pétrole) non négligeables.
La corrosion détient la palme des défaillances avec 33 % des causes auxquelles elle
ajoute les pollutions aux puits, du sous-sol et même de l’atmosphère. La législation
non encore aboutie et le management des risques sont abordés de façon approfondie
(tableau de Svensson) avec son corollaire : le prix des opérations.
Les trois premiers chapitres définissent les dégradations et la corrosion dans les
tubages ; les opérations et les équipements et enfin le délicat problème de la
métrologie dans les puits. C’est ici qu’il présente le cuvelage métallique avec ses
particularités métallurgiques et mécaniques pour aborder la spécificité des moyens à mettre
en œuvre afin de détecter les différents dommages et dégradations qu’il est susceptible
de subir et tout particulièrement la corrosion dont il donne des définitions très précises
et une différenciation entre corrosion interne et externe. Il insiste d’entrée sur la qualité
de la cimentation et expose de façon lumineuse aussi bien la qualité des ciments que les
types de cimentation primaire et secondaire à travers tous les catégories d’annulaires
dont les multiples défauts de cimentation sont bien illustrés par des photographies.
L’architecture des outils (sondes) est passée en revue, les grandeurs mesurées et les
profondeurs d’investigation sont discutées, précisées et illustrées. Le profane trouve à
sa disposition toutes les procédures d’installation de la sonde, la mesure de profondeur,
les vitesses de descente et de remontée et les limites opérationnelles. Le chapitre de
métrologie générale guidera avec précision le novice, rafraîchira les connaissances
du professeur et rassurera le représentant de l’administration.
Les chapitres 4 à 8 décrivent chacun une famille de diagraphies (depuis les
diagraphies mécaniques jusqu'aux diagraphies électriques, en passant par les
électromagnétiques) tout en précisant pourquoi et comment l’intuition du problème, les
conditions de sa détection et la réponse possible doivent guider le choix de leur mise
en œuvre, tel le choix d’une mesure électromagnétique plutôt qu’une mesure
magnétique. Il nous semble qu’ici M. Sainson nous prenne par la main et nous chuchote
chaque acte à accomplir.
Le neuvième chapitre, « Comparaison expérimentale des outils », devient vraiment
la preuve par neuf, et le lecteur y trouvera un rappel comparatif de tout ce qui précède.
C’est en quelque sorte un « chapitre récompense », où s’affirmera le contentement
de soi ou sa propre remise en question.
Au chapitre 10, nous trouvons les autres outils d’inspection, c'est-à-dire ce qu’il
y a assurément de plus concret avec la diagraphie vidéo et les diagraphies acoustiques
de mesure de bruit. Nous le considérons en même temps comme le chapitre par
excellence de l’hydrogéologie et de l’hydrologie, où il est expliqué avec patience et
pertinence les questions de températures, de gradient géothermique avec la métrologie
appropriée : ne sont pas oubliés les mesures de conductivité des fluides, le traçage,
les packers et les essais hydrostatiques, le prélèvement des échantillons, le
rechemisage complet. Nous pouvons dire que ce chapitre aura passé en revue tout ce que doit
savoir un bon hydrogéologue.
© Lavoisier – La photocopie non autorisée est un délitTED_024_Sainson_BAT Page VII Mardi, 2. février 2010 12:34 12
Préface VII
Des conclusions et perspectives, que nous laisserons au lecteur le soin de découvrir,
nous mentionnerons toutefois pour faire pendant aux chiffres du début de cette préface
que le « business » des diagraphies de corrosion ne représente qu’un iota du chiffre
d’affaires des diagraphies standard dans le monde. Cette activité reste donc marginale.
Si nous nous appliquons à faire connaître tous les services quelle peut et doit rendre,
elle ne devrait pas avoir de difficulté à conquérir sa place.
Avant de terminer, je voudrais attirer l’attention du lecteur sur le soin qu’a pris
l’auteur pour écrire cette somme scientifique et la délicatesse qu’il a mise à traduire
tous les mots et expressions anglo-saxons. Nous lui suggérons de nous donner dans
la foulée un dictionnaire français-anglais/anglais-français de la corrosion – il me
semble que le travail est déjà au trois quarts fait.
En tournant la dernière page, je n’ai pu que me dire : quel travail, quel courage et que
de sciences ! C’est un ouvrage à l’ancienne, du temps où les auteurs ne lésinaient
pas pour diffuser leur savoir, pour donner le mode d’emploi tout entier.
L’ingénieurconseil vient de nous livrer toute sa science même s’il doit bien lui rest