CA1113234A - Microemulsions utilisables comme "spacers" de cimentation - Google Patents
Microemulsions utilisables comme "spacers" de cimentationInfo
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- CA1113234A CA1113234A CA307,876A CA307876A CA1113234A CA 1113234 A CA1113234 A CA 1113234A CA 307876 A CA307876 A CA 307876A CA 1113234 A CA1113234 A CA 1113234A
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- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
La présente invention a trait à un procédé pour la cimentation d'un puits pétrolier foré en présence d'une boue a base d'huile, et caractérisé en ce qu'il comprend la mise en place de tubes dans le puits ainsi que l'injection d'une micro-émulsion comprenant par poids de 10 à 20% d'un tensioactif amphotère, de 10 a 15% d'au moins un co-tensio-actif; de 3 a 45% d'un hydrocarbure ou d'un mélange d'hydrocarbure, et de 30 a 80% d'eau à une hauteur d'au moins 100 mètres, dans l'espace annulaire compris entre les tubes et la paroi du puits, en avant du coulis de ciment destiné a la cimentation du puits. Une telle cimentation permet notamment une étanchéité entre les diverses formations de terrain et un ancrage des tubes.
Description
.
~ 'invention a trait à l'amélioration de la qualité
de la cimentation d'une colonne da~s un puits de forage pétrolier l~r~qu'une boue à base d'huile a été employée au cour~ dudit forage.
~ ors d'un forage d'un puits, on emploie une boue, qui dans certain~ cas, peut être une boue ~ base d'huile, ce qui inclut les émulsions à pha~e disper~ée aqueuse et phase continue `
huile ~ orsque le forage e~t arrivé ~ une cote convenable, une colonne de tubes vissés e~t descendue et positionnée dan~ ( ! ;
Ie puits est évidemment empli de boue, ~'opération suivante . -consi~te ~ pomper un coulis de ciment ~ traver~ le~
tubes, qui sont en général remplis de boue, et à refoulerle coulis de ciment dans l'annulaire compris entre la colonne et les paroi~ du puits et à lais~er ce coulis faire pri~e a~in de cimenter cette colonne aux terrains avoisinants.
Ce qui est recherché dans une telle cimentation, c'e~t ~ -d;'une part une étanchéité entre le~ diverse~ formation~ de terrain~
traversé~ et d'autre part un ancrage des tube~. Pour cela, il importe entre autre que l'aunneau de ciment adhère fortement aux ;, .
parois du puits et ~ la colonne. ;~
Or ~i o~ emploie une boue ~ ba~e d'huile, la cimentation doit se faire en présence de cette boue. Il se pose alor~ deux problèmes qui sont lié~ à la présence de cette boue à base d'huile:
.
d'une part le couli~ de ciment et la boue peuvent se mélanger9 -former un ma~na difficilement déplaçable a~ec les techniques mise~
en oeuvre, d'autre part, le~ paroi~ du puit~ qui ont été imprégnées et sont recou~ertes d'un film de boue à huile qui empêche le ciment d'adhérer correctement.
~0 Ces deux problèmea peuvent etre ré~o~us par l'utili~a-tion d7un tampon de flulde placé entre la boue et le oimentJ Ce . .:
.''.
' tampon est connu dans l'industrie pétrolière sous le nom de Spacer ?>, pour tenir son role ce tampon doit avoir:
- Une viscosite et une densite suffisantes pour évitex que la boue et le ciment ne viennent en contact.
- Des caractéristiques telles, qu'il élimine la pelli- -cule d'huile déposée sur les parois du sondage par la boue.
L'invention permet de réaliser ces deux conditions par l'utilisation de micro-émulsions et l'application d'un volume déterminé de ces micro-émulsions comme spacers.
La présente invention a pour objet un procédé pour la cimentation d'un puits pétrolier foré en présence d'une boue à base d'huile et caractérisé en ce qu'il comprendo (1) la mise en place de tubes dans le puits;
~ 'invention a trait à l'amélioration de la qualité
de la cimentation d'une colonne da~s un puits de forage pétrolier l~r~qu'une boue à base d'huile a été employée au cour~ dudit forage.
~ ors d'un forage d'un puits, on emploie une boue, qui dans certain~ cas, peut être une boue ~ base d'huile, ce qui inclut les émulsions à pha~e disper~ée aqueuse et phase continue `
huile ~ orsque le forage e~t arrivé ~ une cote convenable, une colonne de tubes vissés e~t descendue et positionnée dan~ ( ! ;
Ie puits est évidemment empli de boue, ~'opération suivante . -consi~te ~ pomper un coulis de ciment ~ traver~ le~
tubes, qui sont en général remplis de boue, et à refoulerle coulis de ciment dans l'annulaire compris entre la colonne et les paroi~ du puits et à lais~er ce coulis faire pri~e a~in de cimenter cette colonne aux terrains avoisinants.
Ce qui est recherché dans une telle cimentation, c'e~t ~ -d;'une part une étanchéité entre le~ diverse~ formation~ de terrain~
traversé~ et d'autre part un ancrage des tube~. Pour cela, il importe entre autre que l'aunneau de ciment adhère fortement aux ;, .
parois du puits et ~ la colonne. ;~
Or ~i o~ emploie une boue ~ ba~e d'huile, la cimentation doit se faire en présence de cette boue. Il se pose alor~ deux problèmes qui sont lié~ à la présence de cette boue à base d'huile:
.
d'une part le couli~ de ciment et la boue peuvent se mélanger9 -former un ma~na difficilement déplaçable a~ec les techniques mise~
en oeuvre, d'autre part, le~ paroi~ du puit~ qui ont été imprégnées et sont recou~ertes d'un film de boue à huile qui empêche le ciment d'adhérer correctement.
~0 Ces deux problèmea peuvent etre ré~o~us par l'utili~a-tion d7un tampon de flulde placé entre la boue et le oimentJ Ce . .:
.''.
' tampon est connu dans l'industrie pétrolière sous le nom de Spacer ?>, pour tenir son role ce tampon doit avoir:
- Une viscosite et une densite suffisantes pour évitex que la boue et le ciment ne viennent en contact.
- Des caractéristiques telles, qu'il élimine la pelli- -cule d'huile déposée sur les parois du sondage par la boue.
L'invention permet de réaliser ces deux conditions par l'utilisation de micro-émulsions et l'application d'un volume déterminé de ces micro-émulsions comme spacers.
La présente invention a pour objet un procédé pour la cimentation d'un puits pétrolier foré en présence d'une boue à base d'huile et caractérisé en ce qu'il comprendo (1) la mise en place de tubes dans le puits;
(2) l'in]ection d'une micro-émulsion comprenant par poids-(a) de 10 a 20~ d'un tensio-actif amphotere; `
(b) de 10 a 15~ d'au moins un co-tensio-actif;
(c) de 3 a 45% d'un hydrocarbure ou d'un mélange ~ .
d'hydrocarbures ; et ` ' (d) de 30 a 80% d'eau à une hauteur d'au moins environ 100 metres dans l'espace annulaire entre le tube et la paroi du puits, en avant du coulis de ciment dcstiné à la cimentation du ,.~., , puits. ~-L'un des types de micro-émulsions utilisables conformé- ~ -ment à l'invention est essentiellement constitué~
- d'un tensio-actif amphotère 10 à 20~ en poids - d'un ou plusieurs co-tensio-actifs 10 à 15~ -:~:
2.~4 '..
- d'u~ hydrocarbure.ou mélange d'hydroGarbures 3 a 45% en poids .:
- d'eau a sa}inité variable 30 à 80~
.j - . .
Le rôle de cette micro-émulsion est d'inverser la mouillabilité des parois du sondagei en fait, d'eliminer la ;~ . -pellicule d~huile et de rendre les terrains mouillables a : :
., .
l'eau afln de permettre au ciment dont la phase continue est -; : de l'eau, d'adhérer fortement aux formations.
~. .
Le tensio-actif amphotere est choisi dans le ~roupe `` .~.
des béta;nes et notamment des alcoyldiméthylbeta;nes associé
a un ou plusieurs co-tenslo-actifs choisis dans le groupe des alcools aliphatiques a chalne courte ayant de 1 a 10 :
atomes de carbone, et/ou des glycols tels que l'éther mono-butylique de l'éthylene glycol. (B.E.G.) ~-L'hydrocarbure ou le mélange d'hydrocarbures peut être .
,~
choisi dans le groupe du pétrole brut, du fuel-oil, du gas-oil, des fractions plus ou moins raffinées du pétrole brut. : ~
, :
20 - ` '`
', ~'' . .
, . . ' , ~
; .~ .
,: :
; `,` ' .' , . ' . ~ ~.
~ 2a - ~
L~
A titre d'exemple~ explicatifs mai~ non limitatifs on donne 3 compositions~de microémulsions utilisable~ comme "~pacers". ;~
~a b~taine choisie dans les exemples eat le chlorure d~acétyldiméthyldodecylammonium ~ous forme de sel sodique, vendue ~ou8 le nom d'AMPHOSO~ DMC/MCA 35.
E~EMPIæ I~ -On mélange par addition ~ucc~s~ive et agitation - AMPHOSO~ DMC/MCA 35 1~,6 % en po~d~ -.G. 1~ %
. - Gas-Oil 4,7 %
- Eau saturée en NaCl 64,6 %
EXEMPIæ II
On procède comme dan~ l'exemple I avec:
- AMP~OSO~ DMO/MCA 35 15~4 % en poid~
- B.E.G. 14 % " "
- Gas-Oil 15 %
- ~au salée à 200 g NaCl/l 55,6 %
~es pourcentage~ dJAMPHOSO~ se réfarent à la matière ~ active du produit qui dans llétat où il est livré contient 35% de ~:
: 20 matière active.
Ces microémulsions présentent les caractéri3tiques suivante~:
- densité : de 0,98 à 1,10 - viscosité apparente : 17 ~ 20 cp.
- ~isco~ité plastique : 17 à 20 cp.
- ~tabilité en eau ~alée et chlorurée calcique - stabilité a de~ températures allant jusqu'~ lOO C.
~e procédé d'application des microémulsions conformes l~in~e~tion, en tant que spacer~ consi~te ~ injecter la microé-~0 mul~ion dan~ les tubes avan-t le coulis de ciment. ~e vclume néces-sair~ doit ~tre tel que la hauteur d'annulaire occupée par le * marque de commerce --3-- :
~ ~ ? ~ .
.
spacer ~oit d~au moins 1.00 m~tres. Ain~i dans l~annulaire le .
- couli~ de ciment pOUS9~ devant lui un bouchon de microémulsion .qui prépare les ~urfaces à cimenter.
Ilefficacité de ltapplication de~ microémul~ions con-f.ormes à l'invention en tant que spacer~ est déteminée par la mesure de l'adhérence ciment-terrain. I,es -tests effectués au laboratoire afin de déterminer l'efficacité des microémulsions ont été conduit~ de la façon suivante:-- 1) - Sur un échantiilon de te-rrain, de forme cylin- :
drique ~diamétre ~ mm, hauteur 23 mm), on fil- .
tre de la boue ~ base dlhuile sous une pres~ion différentielle de 10 kg/cm2 pendant 150 minutes, en agitation et à une température de 25C à 30C.
a boue est remplacée par la microémulsion ;
.la filtration dure 20 mn dans les m~me~ ~
conditions ;
(b) de 10 a 15~ d'au moins un co-tensio-actif;
(c) de 3 a 45% d'un hydrocarbure ou d'un mélange ~ .
d'hydrocarbures ; et ` ' (d) de 30 a 80% d'eau à une hauteur d'au moins environ 100 metres dans l'espace annulaire entre le tube et la paroi du puits, en avant du coulis de ciment dcstiné à la cimentation du ,.~., , puits. ~-L'un des types de micro-émulsions utilisables conformé- ~ -ment à l'invention est essentiellement constitué~
- d'un tensio-actif amphotère 10 à 20~ en poids - d'un ou plusieurs co-tensio-actifs 10 à 15~ -:~:
2.~4 '..
- d'u~ hydrocarbure.ou mélange d'hydroGarbures 3 a 45% en poids .:
- d'eau a sa}inité variable 30 à 80~
.j - . .
Le rôle de cette micro-émulsion est d'inverser la mouillabilité des parois du sondagei en fait, d'eliminer la ;~ . -pellicule d~huile et de rendre les terrains mouillables a : :
., .
l'eau afln de permettre au ciment dont la phase continue est -; : de l'eau, d'adhérer fortement aux formations.
~. .
Le tensio-actif amphotere est choisi dans le ~roupe `` .~.
des béta;nes et notamment des alcoyldiméthylbeta;nes associé
a un ou plusieurs co-tenslo-actifs choisis dans le groupe des alcools aliphatiques a chalne courte ayant de 1 a 10 :
atomes de carbone, et/ou des glycols tels que l'éther mono-butylique de l'éthylene glycol. (B.E.G.) ~-L'hydrocarbure ou le mélange d'hydrocarbures peut être .
,~
choisi dans le groupe du pétrole brut, du fuel-oil, du gas-oil, des fractions plus ou moins raffinées du pétrole brut. : ~
, :
20 - ` '`
', ~'' . .
, . . ' , ~
; .~ .
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; `,` ' .' , . ' . ~ ~.
~ 2a - ~
L~
A titre d'exemple~ explicatifs mai~ non limitatifs on donne 3 compositions~de microémulsions utilisable~ comme "~pacers". ;~
~a b~taine choisie dans les exemples eat le chlorure d~acétyldiméthyldodecylammonium ~ous forme de sel sodique, vendue ~ou8 le nom d'AMPHOSO~ DMC/MCA 35.
E~EMPIæ I~ -On mélange par addition ~ucc~s~ive et agitation - AMPHOSO~ DMC/MCA 35 1~,6 % en po~d~ -.G. 1~ %
. - Gas-Oil 4,7 %
- Eau saturée en NaCl 64,6 %
EXEMPIæ II
On procède comme dan~ l'exemple I avec:
- AMP~OSO~ DMO/MCA 35 15~4 % en poid~
- B.E.G. 14 % " "
- Gas-Oil 15 %
- ~au salée à 200 g NaCl/l 55,6 %
~es pourcentage~ dJAMPHOSO~ se réfarent à la matière ~ active du produit qui dans llétat où il est livré contient 35% de ~:
: 20 matière active.
Ces microémulsions présentent les caractéri3tiques suivante~:
- densité : de 0,98 à 1,10 - viscosité apparente : 17 ~ 20 cp.
- ~isco~ité plastique : 17 à 20 cp.
- ~tabilité en eau ~alée et chlorurée calcique - stabilité a de~ températures allant jusqu'~ lOO C.
~e procédé d'application des microémulsions conformes l~in~e~tion, en tant que spacer~ consi~te ~ injecter la microé-~0 mul~ion dan~ les tubes avan-t le coulis de ciment. ~e vclume néces-sair~ doit ~tre tel que la hauteur d'annulaire occupée par le * marque de commerce --3-- :
~ ~ ? ~ .
.
spacer ~oit d~au moins 1.00 m~tres. Ain~i dans l~annulaire le .
- couli~ de ciment pOUS9~ devant lui un bouchon de microémulsion .qui prépare les ~urfaces à cimenter.
Ilefficacité de ltapplication de~ microémul~ions con-f.ormes à l'invention en tant que spacer~ est déteminée par la mesure de l'adhérence ciment-terrain. I,es -tests effectués au laboratoire afin de déterminer l'efficacité des microémulsions ont été conduit~ de la façon suivante:-- 1) - Sur un échantiilon de te-rrain, de forme cylin- :
drique ~diamétre ~ mm, hauteur 23 mm), on fil- .
tre de la boue ~ base dlhuile sous une pres~ion différentielle de 10 kg/cm2 pendant 150 minutes, en agitation et à une température de 25C à 30C.
a boue est remplacée par la microémulsion ;
.la filtration dure 20 mn dans les m~me~ ~
conditions ;
- 3) - ~a microémulsion e~t remplacée par un couli3 de ciment; la filtration dure 30 mn dans les m~mes :~ ~.
condition~ .
condition~ .
- 4) - ~'échantillon du terrain est mis dans un moule . cylindrique de diamètre inférieur 33 mm et la face exposée durant les filtrations e~t cimentée.
- 5) - Apras 7 jour~ de durci~ement du ciment sous eau, à 25 C - 30 C, pre~sion atmosphérique on ~:
démoule et on mesure la force nécessaire à
rompre par cisaillement, la liaison entre ter-rain et ciment. ;
Cette force ramenée à l'unité de sur~ace mesure l~adhérence du ciment au terrain~ Elle e~t de l~ordre de: ~ -3 kgf/cm2 ~orsque le ciment e~t direotement .
~4--lié au terrain 1 kgf/cm2 ~or~qu~une boue à ba~e d~huile a circulé avant le couli~ de ciment.
3 kgf/cm2 ~orsqu'~ pr~s une boue ~ huilep~un des microémulsions a circulé avant le couli~ de ciment.
Comme on peut le constater ce type de microémulsion permet dtobtenir de trè~ bonae~.adhérences lentre un coulis de ci-ment et de~ échantillon~ de terr~in très diver~ ayant ~ubi le~ pas- ; ;
~age d~une boue à l'huile~
~ 'invention ne se limite pas aux microémulsion~ compor~
tant des tensio-acti~s amphotères. ;:~
Divers melanges de tensio-actifs peuvent 8tre utilisés en fonotion de la spécifité de la boue, du oiment ou du terrain.
-5~
démoule et on mesure la force nécessaire à
rompre par cisaillement, la liaison entre ter-rain et ciment. ;
Cette force ramenée à l'unité de sur~ace mesure l~adhérence du ciment au terrain~ Elle e~t de l~ordre de: ~ -3 kgf/cm2 ~orsque le ciment e~t direotement .
~4--lié au terrain 1 kgf/cm2 ~or~qu~une boue à ba~e d~huile a circulé avant le couli~ de ciment.
3 kgf/cm2 ~orsqu'~ pr~s une boue ~ huilep~un des microémulsions a circulé avant le couli~ de ciment.
Comme on peut le constater ce type de microémulsion permet dtobtenir de trè~ bonae~.adhérences lentre un coulis de ci-ment et de~ échantillon~ de terr~in très diver~ ayant ~ubi le~ pas- ; ;
~age d~une boue à l'huile~
~ 'invention ne se limite pas aux microémulsion~ compor~
tant des tensio-acti~s amphotères. ;:~
Divers melanges de tensio-actifs peuvent 8tre utilisés en fonotion de la spécifité de la boue, du oiment ou du terrain.
-5~
Claims (7)
1. Procédé pour la cimentation d'un puits pétrolier fore en présence d'une boue à base d'huile, et caractérisé
en ce qu'il comprend:
1) la mise en place de tubes dans le puits;
2) l'injection d'une micro-émulsion comprenant par poids (a) de 10 à 20% d'un tensio-actif amphotère;
(b) de 10 à i5% d'au moins un co-tensio-actif;
(c) de 3 à 45% d'un hydrocarbure ou d'un mélange d'hydrocarbures ; et (d) de 30 à 80% d'eau à une hatlteur d'au moins environ 100 mètres dans l'espace annulaire entre le tube et la paroi du puits, en avant du coulis de ciment destiné à la cimentation du puits.
en ce qu'il comprend:
1) la mise en place de tubes dans le puits;
2) l'injection d'une micro-émulsion comprenant par poids (a) de 10 à 20% d'un tensio-actif amphotère;
(b) de 10 à i5% d'au moins un co-tensio-actif;
(c) de 3 à 45% d'un hydrocarbure ou d'un mélange d'hydrocarbures ; et (d) de 30 à 80% d'eau à une hatlteur d'au moins environ 100 mètres dans l'espace annulaire entre le tube et la paroi du puits, en avant du coulis de ciment destiné à la cimentation du puits.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tensio-actif amphotère est la bétaine.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérise en ce que ledit tensio-actif est une alcoyldiméthylétaïe.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tensio-actif amphotère est le chlorure d'acétyl-dodécylammonium sous forme de sel sodique.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que les co-tensio-actifs sont choisis parmi le groupe comprenant les alcools aliphatiques à chaîne courte ayant de 1 à 10 atomes de carbone.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que le co-tensio-actif est le glycol.
en ce que le co-tensio-actif est le glycol.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le glycoL est l'ether monobutylique de l'éthylène glycol.
.
.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CA307,876A CA1113234A (fr) | 1978-07-21 | 1978-07-21 | Microemulsions utilisables comme "spacers" de cimentation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CA307,876A CA1113234A (fr) | 1978-07-21 | 1978-07-21 | Microemulsions utilisables comme "spacers" de cimentation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CA1113234A true CA1113234A (fr) | 1981-12-01 |
Family
ID=4111948
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CA307,876A Expired CA1113234A (fr) | 1978-07-21 | 1978-07-21 | Microemulsions utilisables comme "spacers" de cimentation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CA (1) | CA1113234A (fr) |
-
1978
- 1978-07-21 CA CA307,876A patent/CA1113234A/fr not_active Expired
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MKEX | Expiry |