Le puits de production géothermique GCAH-1, faisant partie d’un système de doublets avec le puits injecteur GCAH-2, a connu une diminution progressive de sa productivité au cours de sa durée de vie opérationnelle. Cette baisse de performance a soulevé des questions cruciales concernant le comportement du réservoir, l'intégrité du puits et l'impact des pratiques opérationnelles.
Cette étude se concentre sur trois objectifs clés :
- Modéliser les tests de production pour évaluer les changements de performance du puits.
- Analyser les mécanismes de transfert de chaleur entre le réservoir géothermique et la tête de puits.
- Simuler les impacts à long terme de 30 ans d’opération sur les transferts de masse et de chaleur, ainsi que sur les champs de pression et de température.
Résultats principaux
Propriétés du réservoir et performance du puits
Les tests de production réalisés en 2013 ont révélé que la transmissivité et les propriétés hydrodynamiques du réservoir étaient restées conformes aux conditions initiales de 1984. Toutefois, des anomalies ont été détectées dans le tubage supérieur du puits GCAH-1. Une couche de dépôt de 0,5 mm a été identifiée sur une section de 300 m du tubage, contribuant probablement à l’augmentation des pertes de pression et à la diminution des débits.
Mécanismes thermo-chimiques
L’analyse a écarté la compaction ou la sédimentation des particules en suspension comme causes principales. En revanche, un encrassement thermo-chimique, causé par la précipitation de minéraux tels que des carbonates de calcium, des sulfures de fer et d’autres dépôts cristallins, est apparu comme une explication plausible. Ce phénomène pourrait avoir été aggravé lors de périodes où des inhibiteurs de corrosion n’étaient pas utilisés.
Informations opérationnelles
Les simulations ont indiqué que la baisse de la productivité n’était pas due à une barrière de perméabilité dans le réservoir. Au lieu de cela, les dépôts dans le tubage ont probablement causé des restrictions locales au débit. Fait intéressant, la performance du puits a temporairement récupéré après les arrêts, suggérant que des pauses opérationnelles pouvaient influencer le comportement des dépôts.
Solutions proposées
Pour résoudre les problèmes identifiés, l'étude recommande :
- Un suivi renforcé des propriétés thermo-chimiques dans la boucle géothermique.
- Un nettoyage régulier des tubages de puits pour limiter la formation de dépôts.
- L'injection d'inhibiteurs pour prévenir la précipitation minérale et maintenir l'efficacité du débit.
Conclusion
La baisse de la productivité du puits GCAH-1 est principalement attribuée à l'encrassement dans le tubage du puits, plutôt qu’à des changements dans le réservoir. En abordant ces défis par des pratiques opérationnelles améliorées et des interventions ciblées, la durabilité à long terme des systèmes géothermiques peut être assurée.