par Bill Dershowitz, Ph. D.
Directeur technique et fondateur du groupe technique FracMan de Golder
La production de gaz ou de pétrole à partir d’une roche à très faible perméabilité comme le schiste dépend essentiellement de la fracturation, qu’elle soit naturelle ou provoquée. C’est la précision avec laquelle le réseau de fractures peut être défini et compris qui détermine notre capacité de répondre à d’importantes questions opérationnelles telles que :
- Quels sont les meilleurs emplacements?
- Comment les réservoirs devraient-ils être réalisés?
- Quels devraient être l’ordre de priorité et la structure des activités de développement?
- Quelle est la récupération attendue finale et quelle est l’incertitude associée?
Golder a découvert qu’une modélisation tridimensionnelle réaliste sur les plans géologique et mécanique qui permet d’analyser l’interaction entre les fractures naturelles et hydrauliques durant l’hydrofracturation et la production fournit des réponses aux questions touchant les ressources gazières non conventionnelles et leur production. Cette conclusion est fondée sur les travaux que Golder a menés en collaboration avec près des trois quarts des plus grandes entreprises pétrolières et gazières du monde et avec la plupart des principales sociétés minières de la planète.
FracMan établit la norme en matière de modélisation tridimensionnelle de réseaux de fractures discrètes
Il y a près de 30 ans , Golder lançait FracMan®, son logiciel de modélisation de réseaux de fractures discrètes. Depuis 1987, ses équipes interdisciplinaires de géologues et d’ingénieurs utilisent FracMan pour mener partout dans le monde des travaux de fracturation de masses rocheuses. Ces travaux sont liés à des dépôts de déchets radioactifs, des mines souterraines ou de surface, des tunnels, des parois rocheuses, des barrages, des projets environnementaux, des réservoirs carbonatés de pétrole et de gaz conventionnels et des projets concernant le méthane de houille.
FracMan fournit une description quantitative tridimensionnelle géologiquement réaliste de la fracture naturelle variant dans l’espace et de ses propriétés hydromécaniques. De plus, le logiciel utilise cette connaissance afin de planifier l’exploitation sûre et efficiente sur le plan économique des masses rocheuses fracturées pour le compte de ressources civiles et de sociétés minières et pétrolières.
FracMan de nouvelle génération : des modèles d’un réalisme sans précédent pour la conception d’activités de fracturation hydraulique
Au cours des 10 dernières années, Golder a intégré à FracMan de nouvelles capacités cruciales d’analyse et de modélisation de fractures hydrauliques, en plus de créer le premier simulateur au monde capable de modéliser un réseau de fractures discrètes de façon véritablement tridimensionnelle en vue d’une fracturation hydraulique.
Ce simulateur contribue directement à la prise de décisions optimales quant à l’emplacement, à la trajectoire, à l’aménagement final et à la stimulation des puits. Cela procure à nos clients un avantage indéniable qui leur permet d’accroître leur production, de réduire leurs coûts de développement et de mieux protéger l’environnement.
La refracturation pour une production accrue et moins coûteuse
À l’heure actuelle, le marché du gaz et du pétrole met résolument l’accent sur la réduction des coûts. De nombreuses entreprises ont demandé à Golder de les aider à restimuler des puits pour qu’elles puissent accroître leur production à meilleur compte que si elles devaient procéder au forage et à l’aménagement de nouveaux puits. La restimulation doit être axée stratégiquement sur les réserves restantes, ce qui exige qu’on prévoie avec précision la redistribution des contraintes induite par l’hydrofracturation initiale et les changements connexes sur le plan de la résistance et du niveau de déformation de la masse rocheuse environnante. La modélisation géomécanique et hydrodynamique de réseaux de fractures discrètes de FracMan nous permet de collaborer avec l’équipe des opérations du client afin de créer et de valider les modèles liés à la phase initiale d’hydrofracturation, et ensuite d’explorer rapidement d’autres modèles de restimulation sans qu’il soit nécessaire de recourir à la pratique coûteuse consistant à mettre à l’essai de nombreux modèles de rechange sur le terrain.
La modélisation tridimensionnelle de fractures éclaire l’analyse des géorisques
Les simulations de fractures hydrauliques se sont aussi révélées très utiles dans le cadre de l’évaluation des géorisques puisqu’elles fournissent de l’information sur la sismicité induite et l’atténuation des risques sismiques, et qu’elles permettent d’évaluer l’éventuelle migration du fluide de fracturation d’un réservoir vers un aquifère en amont ou dans l’environnement accessible. Les calculs de ce genre contribuent directement aux travaux des équipes de spécialistes de l’environnement et de la sécurité de Golder chargées de mener les évaluations des impacts sur l’environnement et le milieu social requises pour l’obtention d’autorisations et de permis.
Le prochain défi
L’équipe, internationale, du groupe technique FracMan de Golder se penche actuellement sur les taux de production des réservoirs non conventionnels et sur les mesures que l’industrie pourrait prendre pour prévenir l’importante baisse de production pouvant survenir à peine 12 ou 18 mois après le début du cycle de production de la plupart des puits non conventionnels. Nous utilisons les fonctions de modélisation géomécanique et hydrodynamique de FracMan pour trouver des moyens de maintenir plus longtemps des taux de production rentables et de réduire au minimum les risques pour l’environnement et le milieu social.
N’hésitez pas à communiquer avec notre équipe pour comprendre en quoi une meilleure connaissance de la fracturation de masses rocheuses peut être utile pour vos activités d’exploitation de gaz non conventionnel. Notre adresse est la suivante: dersh@golder.com.
Bill Dershowitz, Ph. D., contribue depuis 40 ans à l’intégration de la géologie, de la géologie structurale, de la géophysique, de l’hydrodynamique et de la géomécanique en vue d’améliorer l’analyse du roc fracturé. Il détient un B. Sc. en géotechnique, de même qu’une maîtrise et un doctorat en génie civil (mécanique des roches) du Massachusetts Institute of Technology. Il a commencé à travailler pour Golder durant ses études de maîtrise; ses activités concernaient le logiciel relatif à l’évaluation des risques et à la stabilité des talus. Il a continué à travailler pour Golder durant ses études de doctorat, en plus de participer à l’élaboration de dispositions réglementaires relatives à la caractérisation des sites et à la sécurité pour le compte de la Nuclear Regulatory Agency des États-Unis. Bill est actuellement membre affilié du corps professoral de l’Université de Washington, où il enseigne la géologie appliquée et la mécanique des roches.
LES SOLUTIONS NUMÉRIQUES DE GOLDER
