SUMMARY:

The gas-field of Meillon - St Faust, located below the city of Pau at 4500 m depth, is subjected to an excessive and premature water-drive. In order to discharge water, and for reasons of economy, a special completion approach has been developed for the gas-well Pont d 'As 5. Shortly before starting production, the 10"3/4 casing and 5" tubing collapsed suddenly, at a depth of 2400 m, corresponding to a fault. A detailed survey of available data shows a special mechanism: through the cimentation, a gas inflow re-pressurized the fault, previously discharged and flushed by air drilling. As in case of induced seismicity by fluid injection, this pressure build-up induced small shear movements. These movements weakened the casing by ovalisation. When it was necessary to lower the water level in the well, the external pressure fluid collapsed the casing which had lost its initial strength. This mechanism is important: often, during drilling phases, in open holes, drillers meet difficulties which are not mitigated by increasing the mud-weight and seem located at the same depth. Although the clays can always be suspected as potential trouble-makers, it could also often be a case of pressure build up and undrained behaviour of the fault with subsequent shear displacement. Classical means of stabilisation such as mud weight increase can be more detrimental than beneficial. They may actually increase the pore pressure on these fractures, perhaps triggering the shear behavior.

RESUME:

Le gisement de gaz de Meillon - St Faust, situe à 4500 m de profondeur en partie sous la ville de PAU, est sujet à une montee du plan d'eau prematuree et prejudiciable à son exploitation. Le besoin de soutirer un maximum d 'eau et la recherche d'economie avaient conduit à une architecture particulière pour le puits Pont d'As 5. Peu avant sa mise en production, le casing 10" 3/4 (cuvelage cimente) et le tubing (tube interne de production, libre) se sont brutalement ecrases, au niveau d'une faille à 2400 m, causant un dommage de plusieurs dizaines de millions de francs, sans compter les pertes de production. L'examen très detaille des observations a permis d'identifier un mecanisme particulier: une venue de gaz Le long d'une cimentation a remis une faille du recouvrement en pression. Comme dans les cas de sismicite induite par les injections de fluide, cette remise en pression a provoque de petits mouvements de terrains. Ceux-ci ont deforme et affaibli le casing au niveau de la faille. La pression fluide dans la faille a alors ecrase le casing prealablement affaibli, ainsi que le tubing, lorsqu'on a dû remettre le puits à pression atmospherique. L'identification de ce mecanisme est très importante car il peut concerner des instabilites en phase de forage, dans des zones de failles, où l'on observe des ennuis reiteres, mal explicables, non stabilises par des augmentations de densites de boues successives, semblant plutôt provoquer un rejeu de ces zones.

ZUSAMMENFASSUNG:

Das Gasvorkommen von Meillon-St Faust, in 4 500 m Tiefe unter der Stadt Pau, Suedwestfrankreich, ist Gegenstand eines Grundwasseraufstiegs, der seine Ausbeutung beeintrachtigt. Das Beduerfnis an Wasserentzug, sowie der Wunsch Kosten zu sparen waren Anlass zu einer Sondergestaltung der Bohrung Pont d'As 5. Kurz vor Inbetriebsetzung, 1987, quetschten das (zementierte) 10"3/4 -Futter- rohr und das (freie, interne) Steigrohr heftig ein. Der Vorfall geschah an einer 2 400 m tief gelegenen Verwerfung und richtete einen Schaden von mehreren 10 Mio FF an, ungerechnet der Förderungsverluste. Eine höchst umstandliche Untersuchung der angestellten Beobachtungen hat die Blosslegung eines besonderen Mechanismus ermöglicht: ein durch die Bohrungszementierung gedrungener Gasstrom hatte einen im Deckenbau befindlichen Sprung erneut unter Druck gesetzt. Wie dies auch im Fall einer durch Fluideinpumpen erzeugten Seismizitat vorkommt, hatte der entsprechende Neudruck Gebirgsbewegungen hervorgerufen. Die Sache ware unbemerkt geblieben, hatte man nicht -einer Einmischung wegen- den Wasserspiegel in der Bohrung von neuem senken und dieselbe unter atmospharischen Druck bringen muessen. Der Gasdruck am Sprung hat dann das so geschwachte Futterrohr mitsamt dem Steigrohr zusammengepresst. Fuer die Nachbarbohrung PTS 5 bis wurden Vorkehrungen getroffen, dank welcher die Bohrung erfolgreich beendet werden konnte. Scherungszonen sein. An derartigen Stellen stösst man wiederholt auf schlecht er-Klarbare Schwierigkeiten, welche eine sogar mehrmals erhöhte Spuelungsdichte unbeseitigt Lasst; im Gegenteil: sie scheint vielmehr zu einer Wiederbelebung solcher Zonen zu fuehren.

1 DESCRIPTION SOMMAIRE DU GISEMENT DE MEILLON - St FAUST (Fig. 1)

Ce gisement de gaz decouvert en 1962 est situe dans Le Sud-Ouest de la France, partiellement sous la ville de Pau, à 20 km environ du gisement de Lacq.

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