FR2787441A1 - Compositions de cimentation et application de ces compositions pour la cimentation des puits petroliers ou analogues - Google Patents

Compositions de cimentation et application de ces compositions pour la cimentation des puits petroliers ou analogues Download PDF

Info

Publication number
FR2787441A1
FR2787441A1 FR9816104A FR9816104A FR2787441A1 FR 2787441 A1 FR2787441 A1 FR 2787441A1 FR 9816104 A FR9816104 A FR 9816104A FR 9816104 A FR9816104 A FR 9816104A FR 2787441 A1 FR2787441 A1 FR 2787441A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
sep
cement
particles
cementing
reinforcing particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9816104A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2787441B1 (fr
Inventor
Marc Thiercelin
Roy Delage Sylvaine Le
Bernard Dargaud
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Compagnie des Services Dowell Schlumberger SA
Original Assignee
Compagnie des Services Dowell Schlumberger SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to FR9816104A priority Critical patent/FR2787441B1/fr
Application filed by Compagnie des Services Dowell Schlumberger SA filed Critical Compagnie des Services Dowell Schlumberger SA
Priority to BRPI9916160-5A priority patent/BR9916160B1/pt
Priority to EP99963494A priority patent/EP1152996B1/fr
Priority to US09/868,390 priority patent/US6645288B1/en
Priority to DE69913569T priority patent/DE69913569D1/de
Priority to AU19771/00A priority patent/AU1977100A/en
Priority to PCT/EP1999/009800 priority patent/WO2000037387A1/fr
Priority to AT99963494T priority patent/ATE256088T1/de
Priority to CA2353726A priority patent/CA2353726C/fr
Publication of FR2787441A1 publication Critical patent/FR2787441A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2787441B1 publication Critical patent/FR2787441B1/fr
Priority to NO20013059A priority patent/NO333324B1/no
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B16/00—Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B16/04—Macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
    • C09K8/46—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/50—Flexible or elastic materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Abstract

La présente invention a pour objet des compositions de cimentation pour puits pétrolier ou analogues comportant un liant hydraulique et des particules de renforcement constitué par un matériau flexible, peu compressible et dont la granulométrie moyenne est inférieure à 500m. Les compositions selon l'invention sont plus particulièrement avantageuses pour la cimentation de zones soumises à des contraintes dynamiques extrêmes comme les zones de perforation et les jonctions des branches d'un puits multilatéral. Elles sont également très bien adaptées à la constitution de bouchons.

Description

<Desc/Clms Page number 1>
Compositions de cimentation et application de ces compositions pour la cimentation des puits pétroliers ou analogues
La présente invention est relative aux techniques de forage de puits pétroliers, à gaz, à eau, géothermiques ou analogues. Plus précisément, l'invention concerne des compositions de cimentation tout particulièrement adaptées à la cimentation de zones soumises à des contraintes dynamiques extrêmes.
De façon générale, un puits dont la profondeur dépasse quelques centaines de mètres est cuvelé et l'annulaire entre la formation souterraine et le cuvelage ou casing est cimenté sur tout ou partie de sa hauteur. La cimentation a pour fonction essentielle de supprimer les échanges de fluides entre les différentes couches de formation traversées par le forage et de contrôler les entrées de fluide dans le puits, notamment en limitant les entrées d'eau. Au niveau des zones productrices, le cuvelage - ainsi que le ciment et la formation sur une profondeur de plusieurs centimètres sont perforés.
Le ciment placé dans l'annulaire d'un puits de pétrole est soumis à de nombreuses contraintes tout au long de la vie du puits. La pression à l'intérieur du cuvelage peut augmenter ou décroître parce que le fluide qui le remplit change ou parce qu'une pression supplémentaire est appliquée dans le puits, comme lors du remplacement du fluide de forage par un fluide de complétion ou d'une opération de stimulation. Une modification de température crée aussi une contrainte sur le ciment au moins dans la période transitoire qui précède l'équilibre des températures entre acier et ciment. Dans la plupart des cas ci-dessus le processus de contrainte est suffisamment lent pour être traité en processus statique.
Toutefois il existe d'autres mises sous contraintes du ciment qui sont de type dynamiques soit parce qu'elles se produisent pendant un temps très court ou parce qu'elles sont soit périodiques, soit répétitives. Les perforations introduisent une surpression de plusieurs centaines de bars à l'intérieur du puits qui se dissipe sous forme d'une onde de choc. De plus, les perforations créent un choc là ou le projectile pénètre le ciment et ce choc soumet la zone entourant le trou, sur plusieurs mètres de long, à des efforts importants.
Un autre processus, maintenant très commun dans les opérations pétrolières, créateur de contraintes dynamiques pour le ciment, est l'ouverture d'une fenêtre dans un cuvelage déjà cimenté pour la création d'un puits multilatéral. Le fraisage de l'acier sur une hauteur de
<Desc/Clms Page number 2>
quelques mètres suivi du forage du trou latéral soumet le ciment à des chocs et à des vibrations qui l'endommagent le plus souvent de façon irrémédiables.
La présente invention a pour but de nouvelles formulations notamment dans la cimentation des régions de puits pétroliers ou analogues soumises à des contraintes dynamiques extrêmes.
Dans un article présenté à la conférence technique annuelle et exposition 1997 de la SPE (Society of Petroleum Engineers), Marc Thiercelin et al. (SPE 38598,5-8 Octobre 1997) - et la demande de brevet FR 97 11821 du 23 septembre 1997, ont montré que le risque de rupture d'une gaine de ciment dépend notamment des propriétés thermoélastiques du cuvelage, du ciment et de la formation qui entoure le puits. Une analyse détaillée des mécanismes conduisant à la rupture de la gaine de ciment a mis en évidence que le risque de rupture d'une gaine de ciment par suite d'une augmentation de la pression et ou de la température dans le puits est directement lié à la valeur de la résistance à la traction du ciment et est atténué lorsque le rapport entre la valeur de la résistance à la traction RT du ciment et la valeur de son module de Young E est augmenté.
On sait que le module de Young caractérise la flexibilité d'un matériau. Pour augmenter ce rapport RT / E, on a avantage à sélectionner des matériaux dont le module de Young est petit, autrement dit des matériaux très flexibles.
Un moyen connu pour augmenter la flexibilité d'un ciment durci est de diminuer la masse volumique du coulis en l'étendant avec de l'eau. Toutefois, ceci conduit à une dégradation de la stabilité du coulis avec notamment un phénomène de séparation des phases liquides et solides. Ces phénomènes peuvent être certes contrôlés en partie par l'ajout de matériaux comme par exemple un silicate de sodium, mais le ciment durci présente néanmoins une perméabilité très grande qui ne lui permet pas de remplir sa fonction première d'isolation des zones pour empêcher les migrations de fluides, ou du moins, de garantir la pérennité de cette isolation. Par ailleurs, les ciments allégés ont une moindre résistance mécanique, notamment une moindre résistance aux chocs ce qui constitue à l'évidence un handicap pour des ciments destinés à des zones soumises à des contraintes mécaniques extrêmes comme notamment les zones de perforation.
Dans le domaine du bâtiment, il est connu que l'inclusion de particules de caoutchouc dans le béton procure une meilleure résilience, durabilité et élasticité [voir par exemple A. B. Sinouci,
<Desc/Clms Page number 3>
Rubber-Tire Particles as Concrete Aggregate, Journal of Materials in Civil Engineering, 5,4, 478-497 (1993)]. Les bétons incluant dans leur formulation des particules de caoutchouc trouvent des applications par exemple dans les constructions d'autoroute pour absorber les chocs, dans les murs antibruit comme isolant sonique mais également dans la construction des immeubles pour absorber les ondes sismiques lors des tremblements de terre. Pour ces applications, on cherche donc essentiellement à améliorer les propriétés mécaniques.
Dans le domaine des ciments pétroliers, il est également connu [Well cementing 1990, E. B Nelson, Schlumberger Educational Services] que l'ajout de particules de caoutchouc broyé (dans une granulométrie dans la gamme 4-20 mesh) permet d'améliorer la résistance à l'impact et la résistance à la flexion. Cette amélioration des propriétés mécaniques est également signalée dans les publications de brevets SU-1384724 et SU-1323699. Plus récemment, il a été proposé dans US-A-5,779,787 d'utiliser des particules dérivées du recyclage des pneus automobiles, dans une granulométrie choisie dans la gamme 10/20 ou 20/30 mesh, pour améliorer les propriétés mécaniques des ciments durcis, notamment leur élasticité et leur ductilité.
La présente invention a pour objet des ciments pétroliers renforcés par des particules flexibles, peu compressibles, de faible masse volumique et dont la taille moyenne n'excède pas 500um.
Par particules flexibles, on entend des particules dont le module de Young du matériau les constituant est inférieur à 5000 MPa et de préférence inférieur à 3000 MPa, de préférence encore inférieur à 2000 MPa. L'élasticité des matériaux choisis pour ces particules flexibles est donc au minimum 4 fois supérieur à celle du ciment et plus de 13 fois celle de la silice couramment employée comme additif aux ciments pétroliers.
Les particules flexibles ajoutées aux compositions de cimentations selon l'invention sont également remarquables par leur faible compressibilité et se caractérisent par un coefficient de Poisson supérieur à 0,3.
Pour alléger le coulis, il importe également que les particules flexibles aient une masse volumique inférieure à 1,5 g/cm3, de préférence inférieure à 1,2 g/cm3 et de préférence encore inférieure à Ig/cm . Il est préférable que cette faible masse volumique soit obtenue par le choix intrinsèque des matériaux constitutifs et non par une porosité élevée ou des particules creuses.
On préfère également les matériaux peu poreux.
<Desc/Clms Page number 4>
Par ailleurs, les particules doivent être insolubles dans un milieu aqueux éventuellement salin et capables de résister en milieu basique chaud sachant qu'un coulis de cimentation est généralement à un pH voisin de 13 et que la température dans un puits est couramment supérieure à 100 C.
S'agissant de la taille des particules, on choisira de préférence des particules essentiellement isotropiques. Dans certains cas, il est possible de synthétiser directement des particules sphériques ou quasi sphériques mais le plus souvent, les particules seront obtenues par broyage, notamment cryo-broyage. La taille moyenne des particules est généralement comprise entre 80pm et 500um, de préférence entre 100 et 400pm. Les particules trop fines, ou au contraire trop grosses, sont difficiles à incorporer au mélange ou conduisent à des coulis pâteux impropres à une utilisation dans un puits pétrolier.
Parmi les matériaux qui satisfont aux différents critères énumérés plus haut, citons notamment des thermoplastiques (polyamide, polypropylène, polyéthylène,...) ou autres polymères tels que du styrène divinylbenzène ou des styrène butadiène (SBR). Les produis recyclés ne sont généralement pas préférés en raison de la variabilité des sources d'approvisionnement et des propriétés physico-chimiques.
Outre les particules flexibles selon l'invention, les compositions de cimentation selon l'invention comportent un liant hydraulique, en général à base de ciment Portland et de l'eau. En fonction des spécifications propres aux conditions d'utilisation, les compositions de cimentation peuvent être également optimisées par l'ajout d'additifs communs à la plupart des composition de cimentation tels que par exemple des agents de suspension, dispersants, des agents anti-mousse, des agents d'expansion (par exemple de l'oxyde de magnésium), des particules fines, des agents de contrôle du filtrat, des agents de contrôle de la migration des gaz, des agents retardateurs ou accélérateurs de prise. Ainsi, les systèmes sont soit de type bimodal, la fraction solide du coulis étant constituée du mélange de ciment et de particules flexibles ou peuvent comporter 3 (trimodal) ou plus types de constituants solides, le mélange solide comportant outre le ciment et les particules flexibles, des particules fines de tailles microniques et éventuellement des particules de taille submicronique.
Le volume de particules flexibles représente entre 5 et 40% du volume total du coulis de cimentation, de préférence entre 10 et 35% et de préférence encore, entre 15 et 30% du volume total du coulis.
<Desc/Clms Page number 5>
Les formulations selon l'invention sont de préférence à base de ciments Portland conformes aux classes A, B, C, G et H telles que définies par la section 10 des standards de l'American Petroleum Institute (API). Sont plus particulièrement préférés les ciments Portland de classe G et H mais d'autres ciments connus de cet art pourront également être utilisés avec profit. Citons notamment pour les applications à basse température des ciments alumineux et des mélanges Portland/plâtre (puits en eau profonde par exemple) ou des mélanges ciment/silice (pour les puits dont la température excède 120 C par exemple).
L'eau utilisée pour constituer le coulis est de préférence une eau peu minéralisée comme de l'eau du robinet. D'autres eaux, comme par exemple de l'eau de mer, peuvent éventuellement être utilisées mais ceci n'est généralement pas préféré.
Ces particules de faible masse volumique par rapport au ciment permettent d'alléger la masse volumique du laitier tout en permettant d'obtenir une perméabilité faible et une meilleure résistance aux impacts. Elle apportent également une flexibilité au système, puisque l'ajout de particules flexibles donnent des ciment avec un module de Young plus faible.
Les compositions comportant des particules flexibles selon l'invention ont des propriétés mécaniques remarquables qui les rendent tout tout particulièrement adaptées à des cimentations dans des régions de puits pétrolier soumises à des contraintes extrêmes, comme les zones de perforations, les jonctions de branches d'un puits latéral ou la formation de bouchons.
La présente invention est illustrée par les exemples qui suivent.
Exemple 1 : Formulations de coulis de ciment avec les particules de Styrène divinylbenzène Dans cet exemple, on a testé des particules de styrène divinylbenzène (STDVB) d'une granulométrie comprise entre 45-100 mesh (355-150 m).
Les coulis de ciment sont composés de ciment Portland Dyckerhoff North classe G, de particules de styrène divinylbenzène, d'eau, d'un dispersant et d'un retardateur. Les formulations et les propriétés du coulis de ciment sont données dans les tableaux 1 à 3, elles sont toutes optimisées à une même température (76,7 C -170 F) , deux masses volumiques p de coulis de ciment ont été sélectionnées (1,677 glcm3 -14 ppg et 1,431 g/cm3-12 ppg). Le dispersant utilisé est un polynaphtalène sulfonate, le retardateur est un lignosulfonate.
<Desc/Clms Page number 6>
Tableau 1 : Formulation des coulis de ciment avec particules de STDVB
Figure img00060001
<tb>
<tb> Coulis <SEP> n <SEP> STDVB <SEP> Dispersant <SEP> Retardateur <SEP> p <SEP> g/cm3 <SEP> Porosité
<tb> %bwoc <SEP> %vol <SEP> gps <SEP> gps <SEP> du <SEP> coulis*
<tb> A1 <SEP> 27,8 <SEP> 24,8 <SEP> 0,012 <SEP> 0,06 <SEP> 1,666 <SEP> 45%
<tb> A2 <SEP> 50,9 <SEP> 30,0 <SEP> 0,014 <SEP> / <SEP> 1,450 <SEP> 50 <SEP> % <SEP>
<tb>
# bwoc est l'abréviation de by weight of cernent par poids de ciment; # %vol correspond au volume de particules flexibles dans le coulis (phases aqueuse et solide) # gps est l'abréviation de "gallon par sack", soit 3,78541 litres pour un sac de 42,637 kg de ciment, autrement dit, lgps= 0,0888 d'additif par kg de ciment Portland.
La rhéologie du coulis de ciment ainsi que l'eau libre sont mesurées selon la procédure recommandée par API 10 (American Petroleum Institute). On mesure à la température du laboratoire, la rhéologie immédiatement après le mélange et la rhéologie après 20 minutes de conditionnement en température. Les résultats sont donnés dans le Tableau 2. La rhéologie d'un coulis est caractérisée par sa viscosité plastique PV (en cP ou mPa.s), le facteur de conversation étant égal à 1) et le seuil de cisaillement ou Ty (donné en Ibf/100ft2, la conversation en Pascal s'obtenant en multipliant par 0,478803), en considérant que le coulis est un fluide de Bingham.
Tableau 2 : Rhéologie et eau libre pour les systèmes avec les particules de STDVB
Figure img00060002
<tb>
<tb> Formulation <SEP> Rhéologie <SEP> après <SEP> mélange <SEP> à <SEP> la <SEP> Rhéologie <SEP> après <SEP> conditionnement <SEP> à <SEP> Eau <SEP> libre <SEP> après <SEP> 2
<tb> température <SEP> du <SEP> laboratoire <SEP> 76,6 C <SEP> heures <SEP> (ml)
<tb>
Figure img00060003

~~~~~~~~~~ PV (mPa.s) Ty (lbf/100ftz) PV (mPa.s) Ty (IbfllOOft2)
Figure img00060004
<tb>
<tb> A1 <SEP> 35,4 <SEP> 3,0 <SEP> 66,4 <SEP> 7,2 <SEP> 2 <SEP>
<tb> A2 <SEP> 24,5 <SEP> 4,1 <SEP> 40,7 <SEP> 20,3 <SEP> 0
<tb>
Le développement de la résistance à la compression au cours du durcissement du ciment est évalué par mesures ultrasons UCA (Ultrasonic Cement Analyser). Ces mesures permettent de déterminer le temps de prise nécessaire pour l'obtention d'une résistance donnée (0,34 MPa- 50 psi et 3,4 MPa=500 psi) et la résistance à la compression Rt obtenue après un temps donné (72 heures), sous une pression de 3000 psi (20,7 MPa).
Tableau 3 : UCA et temps de prise à T= 76,6 C pour les systèmes avec les particules de STDVB
Figure img00060005
<tb>
<tb> N <SEP> Temps <SEP> pour <SEP> Temps <SEP> pour <SEP> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> Temps <SEP> de
<tb> obtenir <SEP> 0,34 <SEP> obtenir <SEP> 3,4 <SEP> MPa <SEP> compression <SEP> après <SEP> 72 <SEP> prise
<tb> MPa <SEP> à <SEP> T <SEP> (min) <SEP> à <SEP> T <SEP> (min) <SEP> heures <SEP> (psi) <SEP> (min)
<tb> A1 <SEP> 970 <SEP> 1088 <SEP> 3000 <SEP> 270
<tb> A2 <SEP> 171 <SEP> 383 <SEP> 1167 <SEP> 210
<tb>
<Desc/Clms Page number 7>
Exemple 2 : Formulations de coulis de ciment avec les particules de polyamides Les coulis de ciment sont composés principalement de ciment Portland Dyckerhoff North classe G, de particules de polyamides, d'eau, d'un dispersant, d'un retardateur et d'un anti-mousse.
Plusieurs polyamides ont été testés : Nylon 6, Nylon 12 et un polyamide 1dont les principales caractéristiques sont résumées dans le tableau 4.
Tableau 4 : Caractéristiques des Polyamides testés
Figure img00070001
<tb>
<tb> Source <SEP> Fournisseur <SEP> Nom <SEP> du <SEP> produit <SEP> Polyamide <SEP> Granulométrie <SEP> Moyenne <SEP> p <SEP> (g/cm3)
<tb> ( m)
<tb> 1 <SEP> Goodfellow <SEP> AM306015 <SEP> Nylon <SEP> 6 <SEP> 350 <SEP> 1,13
<tb> 2 <SEP> Goodfellow <SEP> AM306010 <SEP> Nylon <SEP> 6 <SEP> 15-20 <SEP> 1,13
<tb> 3 <SEP> Elf <SEP> Atochem <SEP> Rilsan <SEP> 11 <SEP> 100 <SEP> 1,0
<tb> 4 <SEP> Huis <SEP> Vestosint <SEP> 1111 <SEP> Nylon <SEP> 12 <SEP> 100 <SEP> 1,06
<tb>
Les formulations et les propriétés du coulis de ciment sont données dans les tableaux 5 à 9, elles sont toutes formulées à une même température (76,7 C -170 F), une seule masse volumique de coulis (14 ppg) et différentes granulométries ont été étudiées. Le dispersant utilisé est un polynaphtalène sulfonate, le retardateur est un lignosulfonate. Les particules fines utilisées pour l'essai B2 sont des cendres volantes filtrées dont une description détaillée est donnée dans le brevet français 96 1176. L'oxyde de magnésium ajouté pour l'essai B5 joue le rôle d'un agent d'expansion.
Tableau 5 : de ciment avec des particules de polyamide - Liste des formulations
Figure img00070002
<tb>
<tb> N <SEP> Description <SEP> fraction <SEP> solide <SEP> Source
<tb> polyamide
<tb> B <SEP> Mélange <SEP> bimodal <SEP> : <SEP> ciment <SEP> + <SEP> polyamide <SEP> 1
<tb> B2 <SEP> Mélange <SEP> trimodal <SEP> ciment <SEP> + <SEP> polyamide <SEP> + <SEP> particules <SEP> fines <SEP> 1
<tb> B3 <SEP> Mélange <SEP> trimodal <SEP> ciment <SEP> + <SEP> nylon <SEP> 350 <SEP> m+ <SEP> nylon <SEP> 15-20 <SEP> m <SEP> 1 <SEP> et <SEP> 2
<tb> B4 <SEP> Mélange <SEP> bimodal: <SEP> ciment <SEP> + <SEP> polyamide <SEP> 3
<tb> B5 <SEP> Mélange <SEP> bimodal: <SEP> ciment <SEP> + <SEP> polyamide <SEP> + <SEP> oxyde <SEP> de <SEP> magnésium <SEP> 1
<tb> B6 <SEP> Mélange <SEP> bimodal: <SEP> ciment <SEP> + <SEP> polyamide <SEP> 4
<tb>
A noter qu'il n'a pas été possible de préparer un coulis avec la seule source 2, le coulis étant trop visqueux même avec une faible concentration en particules de renforcement.
<Desc/Clms Page number 8>
Tableau 6 : Formulation des coulis de ciment avec particules de polyamide
Figure img00080001
<tb>
<tb> Polyamides <SEP> Fine <SEP> Dispersant <SEP> Retardateur <SEP> Antimousse <SEP> p <SEP> g/cm3 <SEP> #
<tb> %bwoc <SEP> %vol <SEP> %bvob <SEP> gps <SEP> gps <SEP> gps
<tb> B1 <SEP> 29,4 <SEP> 24,8 <SEP> / <SEP> / <SEP> 0,097 <SEP> / <SEP> 1,67 <SEP> 45%
<tb> B2 <SEP> 22,8 <SEP> 19,3 <SEP> 10 <SEP> 0,026 <SEP> 0,051 <SEP> 0,037 <SEP> 1,75 <SEP> 45%
<tb> B3 <SEP> 22,8 <SEP> 24,8 <SEP> 10 <SEP> 0,018 <SEP> 0,073 <SEP> / <SEP> 1,67 <SEP> 45%
<tb> B4 <SEP> 17,8 <SEP> 16,8 <SEP> / <SEP> / <SEP> 0,066 <SEP> 0,033 <SEP> 1,67 <SEP> 52%
<tb> B6 <SEP> 18,1 <SEP> 16,7 <SEP> / <SEP> / <SEP> 0,067 <SEP> 0,033 <SEP> 1,67 <SEP> 52%
<tb>
Tableau 7 : Formulation des coulis de ciment avec particules de polyamide et agent d'expansion
Figure img00080002
<tb>
<tb> Polyamid <SEP> Agent <SEP> Dispersant <SEP> Retardateur <SEP> Antimousse <SEP> Agent <SEP> p <SEP> g/cm3 <SEP> #
<tb> es <SEP> d'expansion <SEP> gps <SEP> gps <SEP> gps <SEP> extension
<tb> %bwoc <SEP> %bwoc <SEP> gps
<tb> B5 <SEP> 24,9 <SEP> 5 <SEP> 0,059 <SEP> 0,176 <SEP> 0,035 <SEP> 0,106 <SEP> 1,77 <SEP> 45%
<tb> (22,6%
<tb> vol)
<tb>
Tableau 8 : Rhéologie et eau libre pour les systèmes avec les particules de polyamide
Figure img00080003
<tb>
<tb> Formulation <SEP> Rhéologie <SEP> après <SEP> mélange <SEP> à <SEP> la <SEP> Rhéologie <SEP> après <SEP> conditionnement <SEP> Eau <SEP> libre <SEP> après
<tb> température <SEP> du <SEP> laboratoire <SEP> à <SEP> 76,6 C <SEP> 2 <SEP> heures <SEP> (ml)
<tb> PV <SEP> (mPa.s) <SEP> Ty <SEP> (Ibf/100ft2) <SEP> PV <SEP> (mPa.s) <SEP> Ty <SEP> (Ibf/100ft2)
<tb> B1 <SEP> 156,2 <SEP> 1,0 <SEP> 118,9 <SEP> 17,0 <SEP> 1,5
<tb> B2 <SEP> 203,9 <SEP> 26,6 <SEP> 215,4 <SEP> 35,4 <SEP> 2,0
<tb> B3 <SEP> 475,8 <SEP> 13,6 <SEP> 294,6 <SEP> 26,5 <SEP> 0
<tb> B4 <SEP> 47,7 <SEP> 4,4 <SEP> 34,4 <SEP> 30,2 <SEP> 3,0
<tb> B5 <SEP> 230,5 <SEP> 1,0 <SEP> 48,9 <SEP> 26,4 <SEP> 0,5
<tb> B6 <SEP> 48,6 <SEP> 4,6 <SEP> 44,1 <SEP> 24,3 <SEP> 3
<tb>
Tableau 9 : UCA et temps de prise à 76,7 C (170 F) pour les systèmes avec les particules de polyamide
Figure img00080004
<tb>
<tb> Formulation <SEP> Temps <SEP> pour <SEP> obtenir <SEP> Temps <SEP> pour <SEP> obtenir <SEP> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> Temps <SEP> de
<tb> 0,34 <SEP> MPa <SEP> à <SEP> T <SEP> (min) <SEP> 3,4MPa <SEP> à <SEP> T <SEP> (min) <SEP> compression <SEP> après <SEP> 72 <SEP> prise
<tb> ~~~~~~~~~ <SEP> heures <SEP> (psi) <SEP> (min)
<tb> B1 <SEP> 1695 <SEP> 1916 <SEP> 1500 <SEP> 348
<tb> B2 <SEP> 525 <SEP> 585 <SEP> 2377 <SEP> 221
<tb> B3 <SEP> 580 <SEP> 699 <SEP> 1703 <SEP> 170
<tb> B4 <SEP> 708 <SEP> 827 <SEP> 1829 <SEP> 205
<tb> B5 <SEP> 661 <SEP> 738 <SEP> 2167 <SEP> 263
<tb>
<Desc/Clms Page number 9>
Exemple 3 : Formulations de coulis de ciment avec les particules de polypropylène Les coulis de ciment sont composés de ciment Portland Dyckerhoff North classe G, de particules de polypropylène, d'eau, d'un dispersant, d'un retardateur et d'un anti-mousse. Le polypropylène utilisé dans cet exemple est produit par la société ICO Polymer sous la dénomination ICORENE 9013 P. Sa masse volumique est de 0,905 g/cm3. Sa spécification initiale en terme de granulométrie est telle qu'au plus 5% des particules ont une taille supérieure à 800 m, 30% une taille supérieure à 500pm et moins de 15% une taille inférieure à 200um. Pour ces tests, on a de plus tamisé les particules à 300pm. Le polypropylène de la société Solvay référencé comme ELTEX P HVOOIPF a été également testé mais il a été trouvé difficile à mixer et à optimiser notamment dans le cas de nos systèmes bimodaux. Ceci peut s'expliquer par sa très large spécifications en terme de granulométrie puisqu'il couvre la gamme 30 -1500 m; cet effet étant renforcé par la faible masse volumique du polypropylène.
Les formulations et les propriétés du coulis de ciment sont données dans les tableaux 10 à 12, elles sont toutes optimisées à une même température (76,7 C -170 F) , une masse volumique de coulis de ciment a été sélectionnée (14 ppg). Le dispersant utilisé est un polynaphtalène sulfonate, le retardateur est lignosulfonate. La formulation 1 est constitue d'un mélange bimodal (ciment + particules de polypropylène) la formulation 2 est composée d'un mélange trimodal (ciment + particules de polypropylène + particules fines).
Tableau 10 : Formulation des coulis de ciment avec les particules de polypropylène
Figure img00090001
<tb>
<tb> N <SEP> Polypropylène <SEP> Fine <SEP> Dispersant <SEP> Retardateur <SEP> Antimousse <SEP> p <SEP> g/cm3 <SEP> #
<tb> %bwoc <SEP> %vol <SEP> %bvob <SEP> gps <SEP> gps <SEP> gps
<tb> C1 <SEP> 19,4 <SEP> 19,4 <SEP> 0 <SEP> 0,022 <SEP> 0,045 <SEP> 0,030 <SEP> 1,67 <SEP> 45%
<tb> C2 <SEP> 23,9 <SEP> 23,9 <SEP> 10 <SEP> 0,059 <SEP> 0,046 <SEP> 0,039 <SEP> 1,65 <SEP> 42%
<tb>
# %bvob est l'abréviation de by weight of blend , et est la proportion de particules fines dans le mélange de particules solides ciment, particules flexibles, fines.
Tableau 11 : Rhéologie et eau libre pour les systèmes avec les particules de polypropylène
Figure img00090002
<tb>
<tb> Formulation <SEP> Rhéologie <SEP> après <SEP> mélange <SEP> à <SEP> la <SEP> Rhéologie <SEP> après <SEP> conditionnement <SEP> Eau <SEP> libre <SEP> après
<tb> température <SEP> du <SEP> laboratoire <SEP> à <SEP> 76,6 C <SEP> 2 <SEP> heures <SEP> (ml)
<tb> ~~~ <SEP> PV <SEP> (mPa.s) <SEP> Ty(Ibf/100ft2) <SEP> PV <SEP> (mPa.s) <SEP> Ty <SEP> (Ibf/100ft <SEP> 2)
<tb> C1 <SEP> 175 <SEP> 6,1 <SEP> 228 <SEP> 13,1 <SEP> 1,5
<tb> C2 <SEP> 387 <SEP> 1,9 <SEP> 332 <SEP> 18,8 <SEP> 0,1
<tb>
<Desc/Clms Page number 10>
Tableau 12: UCA et temps de prise à 76,7 C (170 F) pour les systèmes avec les particules de polypropylène
Figure img00100001
<tb>
<tb> Formulation <SEP> Temps <SEP> pour <SEP> Temps <SEP> pour <SEP> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> Temps <SEP> de
<tb> obtenir <SEP> 0,34 <SEP> obtenir <SEP> 3,4 <SEP> MPa <SEP> compression <SEP> après <SEP> 72 <SEP> prise
<tb> MPa <SEP> à <SEP> T <SEP> (min) <SEP> à <SEP> T <SEP> (min) <SEP> heures <SEP> (psi) <SEP> (min)
<tb> C1 <SEP> 580 <SEP> 665 <SEP> 1911 <SEP> 173
<tb> C2 <SEP> 863 <SEP> 973 <SEP> 2089 <SEP> 369
<tb>
Exemple 4 : Formulations de coulis de ciment avec les particules de SBR Les coulis de ciment sont composés de ciment Portland Dyckerhoff North classe G, de particules SBR, d'eau d'un dispersant et d'un retardateur. Les formulations et les propriétés du coulis de ciment sont données dans les tableaux 13 à 15, elles sont toutes optimisées à une même température (76,7 C -170 F), une masse volumique de coulis de ciment a été sélectionnée (14 ppg). Le dispersant utilisé est un polynaphtalène sulfonate, le retardateur est un lignosulfonate.
Deux granulométries différentes sont testées : 500 m pour la formulation NI et 200 m pour la formulation N2.
Tableau 13 : Formulation des coulis de ciment avec particules SBR
Figure img00100002
<tb>
<tb> SBR <SEP> Dispersant <SEP> Retardateur <SEP> gps <SEP> p <SEP> Porosité
<tb> %bwoc <SEP> %vol <SEP> gps <SEP> glcm3 <SEP> du <SEP> coulis <SEP> %
<tb> Dl <SEP> 30,6 <SEP> 24,8 <SEP> 0,037 <SEP> 0,025 <SEP> 1,69 <SEP> 45
<tb> D2 <SEP> 20,5 <SEP> 16,8 <SEP> 0,017 <SEP> 0,023 <SEP> 1,70 <SEP> 52
<tb>
Tableau 14 : Rhéologie et eau libre pour les systèmes avec les particules SBR
Figure img00100003
<tb>
<tb> Formulation <SEP> Rhéologie <SEP> après <SEP> mélange <SEP> à <SEP> la <SEP> Rhéologie <SEP> après <SEP> conditionnement <SEP> Eau <SEP> libre <SEP> après
<tb> température <SEP> du <SEP> laboratoire <SEP> à <SEP> 76,6 C <SEP> 2 <SEP> heures <SEP> (ml)
<tb> ~~~~~~ <SEP> PV <SEP> (mPa.s) <SEP> Ty <SEP> (Ibf/100ft) <SEP> PV <SEP> (mPa.s) <SEP> Ty <SEP> (Ibf/100ft2)
<tb> 1 <SEP> 156,7 <SEP> 5,0 <SEP> 185,5 <SEP> 17,1 <SEP> 0
<tb> 2 <SEP> 69,4 <SEP> 1,8 <SEP> 84,3 <SEP> 29,5 <SEP> 1,5
<tb>
Tableau 15 : UCA et temps de prise à 76,7 C (170 F) pour les systèmes avec les particules SBR
Figure img00100004
<tb>
<tb> Formulation <SEP> Temps <SEP> pour <SEP> Temps <SEP> pour <SEP> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> Temps <SEP> de
<tb> obtenir <SEP> 0,34 <SEP> obtenir <SEP> 3,4 <SEP> MPa <SEP> compression <SEP> après <SEP> 72 <SEP> prise
<tb> ~~~~~~~~ <SEP> MPa <SEP> à <SEP> T <SEP> (min) <SEP> à <SEP> T <SEP> (min) <SEP> heures <SEP> (psi) <SEP> (min)
<tb> 1 <SEP> 373 <SEP> 478 <SEP> 1535 <SEP> 130 <SEP>
<tb> 2 <SEP> 291 <SEP> 492 <SEP> 1209 <SEP> 200
<tb>
<Desc/Clms Page number 11>
Exemple 5 : Formulations optimisées avec des particules polyéthylène Les coulis de ciment sont composés de ciment Portland Dyckerhoff North classe G, de particules de polyéthylène, d'eau, d'un dispersant, d'un retardateur et d'un anti-mousse. Les formulations et les propriétés du coulis de ciment sont données dans les tableaux 16 à 18, elles sont toutes optimisées à une même température (76,7 C -170 F), une masse volumique de coulis de ciment a été sélectionnée (14 ppg). Le dispersant utilisé est un polynaphtalène sulfonate.
La formulation 1 contient de la poudre broyée de Polyéthylène haute densité de BP Chemicals commercialisée sous le nom de RIGIDEX HD 3840-2WA. Sa masse volumique est égale à 0,94 g/cm3 et la granulométrie est inférieure à 500 m. La formulation 2 contient également de la poudre de polyéthylène de masse volumique 0,96 g/cm3 avec une granulométrie inférieure à 500 m mais c'est un produit de recyclage.
Tableau 16 : Formulation des coulis de ciment avec des particules de polyéthylène
Figure img00110001
<tb>
<tb> Polyéthylène <SEP> Anti-mousse <SEP> Dispersant <SEP> (gps) <SEP> Retardateur <SEP> p <SEP> Porosité <SEP> du
<tb> %bwoc <SEP> %vol <SEP> g/cm3 <SEP> coulis
<tb> El <SEP> 24,4 <SEP> 24,7 <SEP> 0,035 <SEP> / <SEP> 0,094 <SEP> 1,63 <SEP> 45%
<tb> E2 <SEP> 25,0 <SEP> 24,7 <SEP> 0,038 <SEP> 0,035 <SEP> 0,047 <SEP> 1,64 <SEP> 45%
<tb>
Tableau 17 : Rhéologie et eau libre pour les systèmes avec des particules de polyéthylène
Figure img00110002
<tb>
<tb> Formulation <SEP> Rhéologie <SEP> après <SEP> mélange <SEP> à <SEP> la <SEP> Rhéologie <SEP> après <SEP> conditionnement <SEP> Eau <SEP> libre <SEP> après
<tb> température <SEP> du <SEP> laboratoire <SEP> à <SEP> 76,6 C <SEP> 2 <SEP> heures <SEP> (ml)
<tb> ~~~~~~ <SEP> PV <SEP> (mPa.s) <SEP> Ty <SEP> (Ibf/100ft2) <SEP> PV <SEP> (mPa.s) <SEP> Ty <SEP> (Ibf/100ft2)
<tb> El <SEP> 84,4 <SEP> 3,7 <SEP> 147,8 <SEP> 46,6 <SEP> 3
<tb> E2 <SEP> 82,9 <SEP> 5,1 <SEP> 54,7 <SEP> 7,5
<tb>
Tableau 18 : UCA et temps de prise à 76,7 C (170 F) pour les systèmes avec les particules de polyéthylène
Figure img00110003
<tb>
<tb> Formulation <SEP> Temps <SEP> pour <SEP> Temps <SEP> pour <SEP> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> Temps <SEP> de
<tb> obtenir <SEP> 0,34 <SEP> obtenir <SEP> 3,4 <SEP> MPa <SEP> compression <SEP> après <SEP> 72 <SEP> prise
<tb> MPa <SEP> à <SEP> T <SEP> (min) <SEP> à <SEP> T <SEP> (min) <SEP> heures <SEP> (psi) <SEP> (min)
<tb> El <SEP> 784 <SEP> 871 <SEP> 2315 <SEP> 187
<tb> E2 <SEP> 291 <SEP> 492 <SEP> 1209 <SEP> 200
<tb>
<Desc/Clms Page number 12>
Exemple 6 : Propriétés mécaniques de flexion et de compression Les propriétés mécaniques de flexion et de compression sont mesurées sur les coulis de ciments qui contiennent des particules flexibles. Les formulations exactes sont données dans les exemples précédents 1 à 6.
L'influence des particules flexibles sur les propriétés mécaniques du ciment pris est étudiée sur des systèmes placés plusieurs jours en pression et en température dans des chambres haute pression et haute température pour simuler les conditions rencontrées dans un puits de pétrole.
Les essais de flexion sont effectués sur des prismes 3 cm x 3 cm x 12 cm obtenus à partir des laitiers de ciment placés à 76,7 C (170 F) et 20,7 MPa (3000 psi) pendant plusieurs jours. Les essais de compression sont réalisés sur des cubes de 5 cm d'arêtes (2 inch ) obtenus après plusieurs jours à 76,7 C (170 F) et à 20,7 MPa (3000 psi).
En outre à titre de comparaison aux formulations précédentes sont ajoutées des systèmes sans particules flexibles dont les formulations sont précisées dans les tableaux 19 et 20 : # un 'système' NET ayant une masse volumique de 1,89 g/cm3 (15,8 ppg) avec pour seul additif 0,03 gps d'anti-mousse (SI), # un système à 1,67g/cm' (14 ppg) étendu avec de la bentonite (S2), # un système à 1,44g/cm3 (12 ppg) étendu avec du silicate de sodium (S3).
Tableau 19 : Formulation des coulis de ciment sans particules flexibles
Figure img00120001
<tb>
<tb> N <SEP> Extendeur <SEP> Retardateur <SEP> Anti-mousse <SEP> p <SEP> (g/cm3) <SEP> Porosité <SEP> du
<tb> %bwoc <SEP> gps <SEP> gps <SEP> coulis <SEP> %
<tb> Sl <SEP> 0 <SEP> / <SEP> 0,03 <SEP> 1,89 <SEP> 58
<tb> S2 <SEP> 4 <SEP> 0,08 <SEP> 0,03 <SEP> 1,68 <SEP> 68
<tb> S3 <SEP> 1,7 <SEP> / <SEP> 0,03 <SEP> 1,44 <SEP> 79
<tb>
Tableau 20 : Rhéologie et eau libre pour les systèmes sans particules flexibles
Figure img00120002
<tb>
<tb> Formulation <SEP> Rhéologie <SEP> après <SEP> mélange <SEP> à <SEP> la <SEP> Rhéologie <SEP> après <SEP> conditionnement <SEP> Eau <SEP> libre <SEP> après
<tb> température <SEP> du <SEP> laboratoire <SEP> à <SEP> 76,6 C <SEP> 2 <SEP> heures <SEP> (ml)
<tb> PV <SEP> (mPa.s) <SEP> Ty(Ibf/100ft2) <SEP> PV <SEP> (mPa.s) <SEP> Ty(Ibf/100ft2)
<tb> SI <SEP> 30,8 <SEP> 23,3 <SEP> / <SEP> / <SEP> 3,5
<tb> S2 <SEP> 12,7 <SEP> 3,5 <SEP> 11,2 <SEP> 26,7 <SEP> 3
<tb> S3 <SEP> 9,2 <SEP> 9,9 <SEP> 8,5 <SEP> 8,5 <SEP> 0
<tb>
<Desc/Clms Page number 13>
Les résultats sont présentés dans les tableaux 21 et 22. Le tableau 21 concerne la résistance en flexion (module de rupture Mr et le module de Young en flexion Ef). Il indique également le nombre de jours de cure en pression et en température. Le tableau 22 présente les résistances en compression (résistance à la compression Cs et le module de Young en compression Ec).
La résistance en flexion est plus simple à mesurer que la résistance à la traction. Empiriquement il est estimé que la résistance en flexion est deux fois plus grande que la résistance en traction.
Des essais en flexion et en compression est calculée une quantité d'énergie dégagée à la rupture (obtenue par intégration de la courbe charge - déplacement, pour un déplacement compris entre 0 et le déplacement maximum de la charge (correspondant à la rupture).
Chaque propriété est représentée en fonction de la concentration en particules flexibles exprimée en % volumique (Figures 1-6).
Les résultats obtenus sur les particules flexibles montrent que, à masses volumiques égales, l'ajout de particules conduit simultanément à : # une diminution du module de rupture (Figure 1) ; # une diminution du module de Young en flexion (Figure 2), mais cette tendance n'est pas si claire pour les particules de polyamide ou de STDVB, la même remarque s'applique pour le module de Young en compression ( Figure 5); # une diminution de l'énergie en flexion pour le STDVB (Figure 3); # une diminution de la résistance à la compression pour les particules de SBR, le contraire pour les polyamides et ce quel que soit le mélange ou la granulométrie. Pour le polypropylène différents effets sont observés : le système bimodal décroît légèrement la résistance en compression alors que le système trimodal améliore la résistance à la compression ; le STDVB améliore la résistance à la compression pour 25 % vol (Figure 4).
<Desc/Clms Page number 14>
Tableau 21 : Résultats de flexion avec des particules flexibles
Figure img00140001
<tb>
<tb> Particules <SEP> Formulation <SEP> Nombre <SEP> Mr <SEP> (MPa) <SEP> Ef <SEP> (MPa) <SEP> Mr/Ef <SEP> (x <SEP> Energie <SEP> (J)
<tb> de <SEP> jours <SEP> 1000)
<tb> Sans <SEP> SI <SEP> 5 <SEP> 8,47 <SEP> 5021,6 <SEP> 1,69 <SEP> 0,0706
<tb> Sans <SEP> S2 <SEP> 5 <SEP> 6,69 <SEP> 3758,8 <SEP> 1,81 <SEP> 0,0437
<tb> Sans <SEP> S3 <SEP> 3 <SEP> 1,19 <SEP> 504,2 <SEP> 2,37 <SEP> 0,0101
<tb> STDVB <SEP> AI <SEP> 3 <SEP> 5,04 <SEP> 3595,0 <SEP> 1,44 <SEP> 0,0285
<tb> STDVB <SEP> A2 <SEP> 5 <SEP> 2,20 <SEP> 1338,6 <SEP> 1,68 <SEP> 0,0142
<tb> Polyamide <SEP> B1 <SEP> 5 <SEP> 5,60 <SEP> 2580,0 <SEP> 2,18 <SEP> 0,0490
<tb> Polyamide <SEP> B2 <SEP> 4 <SEP> 5,57 <SEP> 3377,5 <SEP> 1,65 <SEP> 0,0386
<tb> Polyamide <SEP> B3 <SEP> 3 <SEP> 6,13 <SEP> 3852,4 <SEP> 1,59 <SEP> 0,0397
<tb> Polyamide <SEP> B4 <SEP> 5 <SEP> 5,67 <SEP> 2813,4 <SEP> 2,04 <SEP> 0,0450
<tb> Polyamide <SEP> B5 <SEP> 4 <SEP> 4,75 <SEP> 3320,9 <SEP> 1,43 <SEP> 0,0288
<tb> Polypropylène <SEP> C1 <SEP> 5 <SEP> 4,53 <SEP> 2941,2 <SEP> 1,55 <SEP> 0,0296
<tb> Polypropylène <SEP> C2 <SEP> 5 <SEP> 5,25 <SEP> 3019,6 <SEP> 1,75 <SEP> 0,0389
<tb> SBR <SEP> D1 <SEP> 3 <SEP> 3,41 <SEP> 1674,6 <SEP> 2,10 <SEP> 0,0285
<tb> SBR <SEP> D2 <SEP> 3 <SEP> 4,12 <SEP> 2085,8 <SEP> 2,00 <SEP> 0,0326
<tb> Polyéthylène <SEP> El <SEP> 4 <SEP> 4,21 <SEP> 2066,5 <SEP> 2,07 <SEP> 0,0343
<tb> Polyéthylène <SEP> E2 <SEP> 3 <SEP> 4,22 <SEP> 2481,8 <SEP> 1,74 <SEP> 0,0305
<tb>
Tableau 22 : Résultats de compression avec des particules flexibles
Figure img00140002
<tb>
<tb> Particules <SEP> Formulation <SEP> CS <SEP> (MPa) <SEP> Ec <SEP> (MPa) <SEP> CS/Ec <SEP> (x <SEP> Energie <SEP> (J)
<tb> 1000)
<tb> Sans <SEP> SI <SEP> 36,6 <SEP> 6257,3 <SEP> 5,85 <SEP> 16,22
<tb> Sans <SEP> S2 <SEP> 22,9 <SEP> 3341,8 <SEP> 6,88 <SEP> 12,97
<tb> Sans <SEP> S3 <SEP> 3,2 <SEP> 519,6 <SEP> 6,24 <SEP> 1,88
<tb> STDVB <SEP> A1 <SEP> 33,5 <SEP> 4880,7 <SEP> 6,88 <SEP> 18,84
<tb> STDVB <SEP> A2 <SEP> 13,3 <SEP> 2093,3 <SEP> 6,39 <SEP> 6,23
<tb> Polyamide <SEP> B1 <SEP> 27,9 <SEP> 3898,7 <SEP> 7,15 <SEP> 23,83
<tb> Polyamide <SEP> B2 <SEP> 27,9 <SEP> 4391,6 <SEP> 6,37 <SEP> 18,32
<tb> Polyamide <SEP> B3 <SEP> 30,7 <SEP> 4117,7 <SEP> 7,46 <SEP> 24,55
<tb> Polyamide <SEP> B4 <SEP> 32,5 <SEP> 4295,7 <SEP> 7,59 <SEP> 22,01
<tb> Polyamide <SEP> B5 <SEP> 26,4 <SEP> 4080,1 <SEP> 6,49 <SEP> 19,61
<tb> Polypropylène <SEP> C1 <SEP> 21,6 <SEP> 3977,2 <SEP> 5,49 <SEP> 14,28
<tb> Polypropylène <SEP> C2 <SEP> 26,3 <SEP> 3904,2 <SEP> 6,77 <SEP> 18,49
<tb> SBR <SEP> Dl <SEP> 10,11 <SEP> 1614,59 <SEP> 6,38 <SEP> 5,50
<tb> SBR <SEP> D2 <SEP> 14,52 <SEP> 2659,14 <SEP> 5,50 <SEP> 7,19
<tb> Polyéthylène <SEP> El <SEP> 22,89 <SEP> 2863,17 <SEP> 8,01 <SEP> 20,65
<tb> Polyéthylène <SEP> E2 <SEP> 20,30 <SEP> 2688,19 <SEP> 7,58 <SEP> 19,53
<tb>
<Desc/Clms Page number 15>
Pour comparer ces différents systèmes, il a été défini un critère de flexibilité (MT) : un ciment est considéré meilleur si son rapport entre le module de rupture en flexion et le module de Young en flexion est plus élevée.
Ce critère de flexibilité peut être par exemple visualisé par la figure 6 ou la résistance à la traction du ciment est portée en fonction du module de Young en flexion du ciment. La figure 6 est obtenue pour la géométrie suivante du tubage : externe 21,6 cm (8 1/2") , diamètre intérieur 17,8 cm (7") le grade est égal à 52 kg/m (35 lb/ft). L'augmentation de la pression dans le puits est supposée égale à 34,5 MPa (5000 psi).
Sur cette figure la condition minimum requise est tracée pour trois types de roches (roche dure, roche moyenne et roche peu consolidée). Chaque courbe ainsi obtenue définie la condition requise au minimum pour obtenir une bonne résistance du ciment pour la géométrie et l'augmentation de pression choisies dans cet exemple. Pour une roche donnée, un ciment est dit satisfaisant si ces caractéristiques (résistance à la traction et module de Young en flexion) le place au dessus de la courbe.
Il apparaît que les différentes formulations répondent au critère de flexibilité. Cependant ces tendances sont directement liées à la diminution de la masse volumique résultant de l'augmentation de la concentration en particules flexibles et donc à la porosité du système. Donc des mesures de porosité ont été effectuées et seront développées dans l'exemple suivant.
Exemple 7 : Mesure de porosité
La porosité des différentes éprouvettes de ciment obtenues après plusieurs jours de cure à 76,7 C (170 F) et sous 20,7 MPa (3000 psi) est mesurée sur les différentes formulations.
Le principe de la mesure de la porosité est le suivant. Des cylindres de 1/2 inch de diamètres et de 1 cm de long sont carottés dans l'échantillon de ciment durci pris en température et en pression.
Ils sont séchés deux semaines en lyophylisateur et pendant ce temps la perte de masse est étudiée en fonction du temps. Quand l'échantillon est sec (ce qui correspond à une masse stable dans le temps), le volume réel ou le volume du squelette Vs est mesuré en utilisant un pycnomètre à hélium, le volume moyen Vb est obtenu par les dimensions extérieurs du cylindre.
<Desc/Clms Page number 16>
La différence des deux volumes (Vb - Vs) donne le volume de vide et donc la porosité 0 du matériau accessible par l'hélium.
La porosité # du laitier est le % volumique d'eau et d'additifs liquides dans la formulation. Pour chaque formulation est calculée un pourcentage volumique de particule flexible, la porosité # effective est définie comme la somme de la porosité du ciment durci et du pourcentage volumique de particules flexibles.
Les résultats sont donnés dans le tableau 23. Il est observé que le module de Young en flexion décroit quasi linéairement en fonction de la porosité effective avec un seuil de saturation après 70 % de porosité (Figure 7). La même remarque s'applique pour le module de rupture en flexion (Figure 8).
En conclusion il apparaît que les particules flexibles permettent de diminuer la masse volumique du laitier et donc de jouer sur la flexibilité du système au second ordre. Au premier ordre les particules flexibles n'améliorent pas les propriétés mécaniques mentionnées ci-dessus des ciments.
Tableau 23 : Résultats de porosité
Figure img00160001
<tb>
<tb> Particules <SEP> # <SEP> laitier <SEP> (1) <SEP> % <SEP> matériau <SEP> (2) <SEP> Vol, <SEP> de <SEP> effective
<tb> flexibles <SEP> N <SEP> % <SEP> particule <SEP> (3) <SEP> % <SEP> (2)+(3) <SEP> % <SEP>
<tb> Sans <SEP> SI <SEP> 60 <SEP> 36,9 <SEP> 0 <SEP> 36,9 <SEP>
<tb> Sans <SEP> S2 <SEP> 68 <SEP> 45,7 <SEP> 0 <SEP> 45,7
<tb> Sans <SEP> S3 <SEP> 79 <SEP> 65,5 <SEP> 0 <SEP> 65,5
<tb> STDVB <SEP> AI <SEP> 45 <SEP> 23,6 <SEP> 24,8 <SEP> 48,4
<tb> STDVB <SEP> A2 <SEP> 50 <SEP> 36,6 <SEP> 30,0 <SEP> 66,6
<tb> Polyamide <SEP> B1 <SEP> 45 <SEP> 28,3 <SEP> 24,8 <SEP> 53,1
<tb> Polyamide <SEP> B2 <SEP> 45 <SEP> 29,6 <SEP> 19,3 <SEP> 48,9
<tb> Polyamide <SEP> B5 <SEP> 45 <SEP> 27,7 <SEP> 22,6 <SEP> 50,30
<tb>
Exemple 8 : Mesure du coefficient de Poisson Des mesures de coefficient de Poisson sont réalisées sur différentes formulations avec des particules flexibles pour évaluer la compressibilité de ces systèmes. La composition des différentes formulations est donnée dans les exemples précédents.
<Desc/Clms Page number 17>
Lorsqu'un échantillon de ciment est soumis à un effort normal de compression, tout en restant dans le domaine élastique du matériau, les fibres longitudinales de l'échantillon subissent un raccourcissement qui dépend du module de Young du matériau (ainsi que de la contrainte appliquée et de la géométrie de l'échantillon). Simultanément, la dimension transversale de l'échantillon subit un allongement. Le rapport de la déformation transversale (variation relative de la dimension transversale) par la déformation longitudinale (variation relative longitudinale) est un coefficient sans dimension, appelé coefficient de Poisson.
Dans nos essais, la vitesse de mise en charge est de 1 kN / min, les échantillons sont cylindriques, avec un diamètre de 30 mm et une hauteur de 60 mm. La mesure de déformation longitudinale est effectuée à l'aide de capteurs de déplacement de type LVDT, la mesure de déformation transversale est effectuée par un capteur à jauges d'extensométrie.
Les échantillons sont placés dans une enceinte remplie d'eau pendant plusieurs jour à 76,7 C (170 F) et sous 3000 psi. Ce sont les mêmes conditions de vieillissement que celles utilisées pour préparer les échantillons pour les mesures de flexion par exemple. Après la cure, les échantillons sont maintenus immergés en permanence et sont simplement égouttés avant d'effectuer les essais mécaniques qui sont donc réalisées sur des échantillons humides.
Les résultats sont résumés dans le tableau 24 et montrent que l'addition de particules flexibles conduit bien à une augmentation du coefficient de Poisson du ciment durci, et de ce fait, à une diminution de la compressibilité du ciment durci. En raison de cette moindre compressibilité, le ciment renforcé par les particules flexibles va mieux répartir les efforts latéraux ou mieux distribuer les efforts en réponse à une contrainte de compression ce qui est très favorable à une bonne isolation de zone.
Tableau 24 : Résultats de coefficient de Poisson
Figure img00170001
<tb>
<tb> Particules <SEP> N <SEP> p(g/cm3) <SEP> v
<tb> sans <SEP> SI <SEP> 1,89 <SEP> 0,15
<tb> sans <SEP> S2 <SEP> 1,67 <SEP> 0,17
<tb> STDVB <SEP> A1 <SEP> 1,67 <SEP> 0,21
<tb> Polyamide <SEP> B1 <SEP> 1,67 <SEP> 0,20
<tb> Polyamide <SEP> B2 <SEP> 1,67 <SEP> 0,22
<tb> Polyamide <SEP> B3 <SEP> 1,67 <SEP> 0,21
<tb> Polyamide <SEP> B5 <SEP> 1,67 <SEP> 0,19
<tb> Polypropylène <SEP> C2 <SEP> 1,67 <SEP> 0,22
<tb>
<Desc/Clms Page number 18>
Exemple 9 : Mesures de perméabilité Des éprouvettes de ciment sont générées en pression (20,7MPa-3000 psi) et en température (76,7 C) dans les mêmes conditions que celles utilisées lors des essais en flexion ou en compression et pendant une durée égale. Le matériau durci ainsi obtenu est carotté aux dimensions suivantes : de 51. 4 mm et longueur 25 mm.
L'échantillon humide est placé dans une cellule de type Hassler qui permet d'appliquer une pression de confinement de 10 à 100 bar sur l'échantillon. Un faible débit constant d'eau (dans la gamme 0.005 ml/min à 1 ml/min) est envoyé à travers l'échantillon au moyen d'une pompe chromatographique. La pression différentielle de part et d'autre de l'échantillon est mesurée et enregistrée. La valeur retenue est celle correspondant à l'équilibre.
La perméabilité K en milliDarcy est calculée à partir de la loi de Darcy :K 700 Q L/AP où Q est le débit exprimé en ml/s, la viscosité de l'eau en cP, L la longueur de l'échantillon en cm, A la surface de l'échantillon en cm2et P la pression différentielle en psi Les résultats relatifs à différentes formulations sont reportés dans le tableau 25 et montrent que, à masse volumique constante, l'ajout de particules flexibles diminuent la perméabilité du ciment.
Tableau 25 : Résultats de perméabilité
Figure img00180001
<tb>
<tb> Particule <SEP> p <SEP> particules <SEP> Perméabilité <SEP> à <SEP> l'eau
<tb> g/cm3 <SEP> flexible <SEP> %bwoc <SEP> mD
<tb> ~~~~ <SEP> Sans <SEP> SI <SEP> 1,89 <SEP> 0 <SEP> 0,001
<tb> Sans <SEP> S2 <SEP> 1,67 <SEP> 0 <SEP> 0,008
<tb> ~~~~ <SEP> Sans <SEP> S3 <SEP> 1,44 <SEP> 0 <SEP> 0,138
<tb> STDVB <SEP> A2 <SEP> 1,44 <SEP> 50,9 <SEP> 0,031
<tb> Polyamide <SEP> C1 <SEP> 1,67 <SEP> 29,4 <SEP> 0,001
<tb>
Exemple 10 : Tests d'impacts Des tests d'impact sont réalisés sur des éprouvettes de ciment. Ces tests consistent à laisser tomber un projectile d'une hauteur d'1mètre sur des disques de ciment pris. Les disques sont circulaires de diamètre 70 mm et d'épaisseur 10 mm. La charge dynamique est mesurée et enregistrée en fonction du temps.
<Desc/Clms Page number 19>
Le ciment sans particules flexibles a un comportement de matériau fragile et l'énergie absorbée par l'éprouvette est estimée inférieure à 10 Joules. L'énergie absorbée par des ciments formulés avec particules flexibles est nettement améliorée comme le montre le tableau 26.
Tableau 26 : Résultats d'impact avec particules flexibles
Figure img00190001
<tb>
<tb> Particule <SEP> p <SEP> g/cm3 <SEP> Particules <SEP> flexibles <SEP> % <SEP> Energie <SEP> (J)
<tb> bwoc
<tb> Sans <SEP> SI <SEP> 1,89 <SEP> 0 <SEP> 7,4
<tb> Sans <SEP> S3 <SEP> 1,44 <SEP> 0 <SEP> 4,0
<tb> STDVB <SEP> A1 <SEP> 1,67 <SEP> 27,8 <SEP> 23,4
<tb>
Ce bon comportement au choc est tout particulièrement intéressant pour la cimentation des puits multilatéraux.
Exemple 11 : Mesure de l'expansion L'expansion linéaire des coulis de ciment lors de leur prise en température simulant les conditions du puits est mesurée dans un moule annulaire d'expansion. Ce moule est constitué par deux anneaux concentriques, ayant respectivement un diamètre de 51 mm et 89 mm, placés entre deux disques plats distants de 22 mm. L'anneau extérieur est fendu dans le sens de la hauteur et comporte deux repères situés de part et d'autre de la fente qui permettent de mesurer la distance lors de l'expansion du ciment. Le coulis de ciment à étudier est versé dans le moule, le moule est ensuite placé dans un bain à eau thermostaté à 76,7 C (170 F). Le laitier reste en contact avec l'eau pendant tout le test.
Les résultats d'expansion sont présentés dans le Tableau 27 et montrent qu'un laitier contenant des particules flexibles présentent des propriétés d'expansion.
Tableau 27 : Résultats d'expansion
Figure img00190002
<tb>
<tb> Particule <SEP> Particule <SEP> Expansion <SEP> linéaire <SEP> % <SEP> Expansion <SEP> linéaire <SEP> % <SEP> Expansion <SEP> linéaire <SEP> %
<tb> flexible <SEP> % <SEP> bwoc <SEP> après <SEP> 1 <SEP> jours <SEP> après <SEP> 2 <SEP> jours <SEP> après <SEP> 7 <SEP> jours
<tb> Sans <SEP> S2 <SEP> 0 <SEP> #0 <SEP> #0 <SEP> #0
<tb> Polyamide <SEP> B1 <SEP> 29,4 <SEP> 0,02 <SEP> 0,16
<tb> Polyamide <SEP> B5 <SEP> 24,9 <SEP> 0,11 <SEP> 0,13 <SEP> 0,3
<tb> ST <SEP> DVB <SEP> AI <SEP> 27,8 <SEP> 0,01 <SEP> 0,08 <SEP> 0,09
<tb>
<Desc/Clms Page number 20>
Le comportement d'expansion est tout particulièrement intéressant pour la prévention d'un décollement entre le tubage et le ciment, et entre le ciment et la formation. Ce comportement est d'autant plus intéressant que le ciment est flexible et donc se trouvera confiné par la roche.

Claims (10)

  1. Revendications 1. Composition de cimentation pour puits pétrolier ou analogues comportant un liant hydraulique et des particules de renforcement constitué par un matériau flexible, peu compressible et dont la granulométrie moyenne est inférieure à 500um.
  2. 2. Composition de cimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module de
    Young du matériau constituant les particules de renforcement est inférieur à 5000 MPa, de préférence inférieur à 3000 MPa, et de préférence encore inférieur à 2000 MPa.
  3. 3. Composition de cimentation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le coefficient de Poisson du matériau constituant les particules de renforcement est supérieur à 0,3.
  4. 4. Composition de cimentation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdites particules de renforcement ont une masse volumique inférieure à 1,5 g/cm, de préférence inférieure à 1,2 g/cm.
  5. 5. Composition de cimentation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les particules de renforcement ont une taille moyenne comprise entre 80 m et 500um, de préférence entre 100 et 400pm.
  6. 6. Composition de cimentation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les particules de renforcement sont dans un matériau choisi parmi le polyamide, le polypropylène, le polyéthylène, le styrène butadiène et le styrène divinylbenzène.
  7. 7. Composition de cimentation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le volume des particules de renforcement représente entre 5 et 40% du volume total du coulis de cimentation.
  8. 8. Composition de cimentation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un ou plusieurs additifs du type agent de suspension, dispersants, anti-mousse, retardateurs, accélérateurs de prise du ciment, agents de contrôle du filtrat, agent de contrôle de la migration des gaz, agent d'expansion.
    <Desc/Clms Page number 22>
  9. 9. Application des compositions de cimentation selon l'une des revendications 1 à 6 à la cimentation de zones soumises à des contraintes dynamiques extrêmes comme les zones de perforation et les jonctions des branches d'un puits multilatéral.
  10. 10. Application des compositions de cimentation selon l'une des revendications 1 à 6 à la constitution de bouchons de ciment.
FR9816104A 1998-12-21 1998-12-21 Compositions de cimentation et application de ces compositions pour la cimentation des puits petroliers ou analogues Expired - Fee Related FR2787441B1 (fr)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9816104A FR2787441B1 (fr) 1998-12-21 1998-12-21 Compositions de cimentation et application de ces compositions pour la cimentation des puits petroliers ou analogues
CA2353726A CA2353726C (fr) 1998-12-21 1999-12-10 Compositions de cimentation et leurs applications a des puits de petrole et autres
US09/868,390 US6645288B1 (en) 1998-12-21 1999-12-10 Cementing compositions and application of such compositions for cementing oil wells or the like
DE69913569T DE69913569D1 (de) 1998-12-21 1999-12-10 Zementzusammensetzungen und ihre verwendung in öl- oder ähnlichen bohrlöchern
AU19771/00A AU1977100A (en) 1998-12-21 1999-12-10 Cementing compositions and application of such compositions for cementing oil wells or the like
PCT/EP1999/009800 WO2000037387A1 (fr) 1998-12-21 1999-12-10 Compositions de cimentation et leurs applications a des puits de petrole et autres
BRPI9916160-5A BR9916160B1 (pt) 1998-12-21 1999-12-10 composiÇço de cimentaÇço para um poÇo de petràleo ou similar, e aplicaÇço de composiÇÕes de cimentaÇço.
EP99963494A EP1152996B1 (fr) 1998-12-21 1999-12-10 Compositions de cimentation et leurs applications a des puits de petrole et autres
AT99963494T ATE256088T1 (de) 1998-12-21 1999-12-10 Zementzusammensetzungen und ihre verwendung in öl-oder ähnlichen bohrlöchern
NO20013059A NO333324B1 (no) 1998-12-21 2001-06-20 Sementeringsblandinger og anvendelse av slike blandinger for sementering av oljebronner eller lignende

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9816104A FR2787441B1 (fr) 1998-12-21 1998-12-21 Compositions de cimentation et application de ces compositions pour la cimentation des puits petroliers ou analogues

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2787441A1 true FR2787441A1 (fr) 2000-06-23
FR2787441B1 FR2787441B1 (fr) 2001-01-12

Family

ID=9534217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9816104A Expired - Fee Related FR2787441B1 (fr) 1998-12-21 1998-12-21 Compositions de cimentation et application de ces compositions pour la cimentation des puits petroliers ou analogues

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6645288B1 (fr)
EP (1) EP1152996B1 (fr)
AT (1) ATE256088T1 (fr)
AU (1) AU1977100A (fr)
BR (1) BR9916160B1 (fr)
CA (1) CA2353726C (fr)
DE (1) DE69913569D1 (fr)
FR (1) FR2787441B1 (fr)
NO (1) NO333324B1 (fr)
WO (1) WO2000037387A1 (fr)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001025163A1 (fr) * 1999-10-07 2001-04-12 Sofitech N.V. Compositions de cimentation et application de telles compositions dans la cimentation de puits de petrole ou similaire
WO2004065321A1 (fr) * 2003-01-24 2004-08-05 Halliburton Energy Services, Inc. Compositions de ciment renfermant des billes souples et compressibles et procedes de cimentation a mettre en oeuvre dans des formations souterraines
US7482309B2 (en) 2003-11-24 2009-01-27 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of drilling wellbores using variable density fluids comprising coated elastic particles
WO2009015725A1 (fr) * 2007-07-27 2009-02-05 Services Petroliers Schlumberger Systèmes d'isolation autoréparateurs
US7749942B2 (en) 2003-01-24 2010-07-06 Halliburton Energy Services, Inc Variable density fluids and methods of use in subterranean formations

Families Citing this family (86)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2316059A1 (fr) 1999-08-24 2001-02-24 Virgilio C. Go Boncan Methodes et compositions pouvant etre utilisees pour la cimentation en milieux froids
CA2318703A1 (fr) * 1999-09-16 2001-03-16 Bj Services Company Compositions et methodes de cimentation utilisant des particules elastiques
FR2810661B1 (fr) * 2000-06-21 2003-06-06 Rhodia Chimie Sa Ciment comprenant des particules anisotropes de polymere, pate cimentaire, materiau consolide, preparation et utilisations
US6729405B2 (en) 2001-02-15 2004-05-04 Bj Services Company High temperature flexible cementing compositions and methods for using same
US7108066B2 (en) * 2004-01-27 2006-09-19 Halliburton Energy Services, Inc. Variable density treatment fluids and methods of using such fluids in subterranean formations
US20040171499A1 (en) * 2003-01-24 2004-09-02 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions with improved mechanical properties and methods of cementing in a subterranean formation
FR2850647B1 (fr) 2003-01-30 2007-03-02 Rhodia Chimie Sa Composition comprenant un liant hydraulique et un latex possedant un groupement foncitonnel sulfonate, sulfonique ou sulfobetaine
GB2399083B (en) * 2003-03-07 2007-09-19 Schlumberger Holdings flexible cementing compositions and methods for high-temperature wells
US6957702B2 (en) * 2003-04-16 2005-10-25 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions with improved mechanical properties and methods of cementing in a subterranean formation
EP1625280A2 (fr) * 2003-05-14 2006-02-15 Services Petroliers Schlumberger Compositions et procede de traitement de la perte de circulation
US8469095B2 (en) 2003-05-14 2013-06-25 Schlumberger Technology Corporation Self adaptive cement systems
US7178597B2 (en) 2004-07-02 2007-02-20 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions comprising high aspect ratio materials and methods of use in subterranean formations
DE10341393B3 (de) 2003-09-05 2004-09-23 Pierburg Gmbh Luftansaugkanalsystem für eine Verbrennungskraftmaschine
GB2407317B (en) * 2003-10-20 2006-04-12 Schlumberger Holdings Cementing composition
US7376148B1 (en) * 2004-01-26 2008-05-20 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for improving voice quality in a packet based network
US7204312B2 (en) 2004-01-30 2007-04-17 Halliburton Energy Services, Inc. Compositions and methods for the delivery of chemical components in subterranean well bores
US7036586B2 (en) 2004-01-30 2006-05-02 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of cementing in subterranean formations using crack resistant cement compositions
US8183186B2 (en) * 2004-02-10 2012-05-22 Halliburton Energy Services, Inc. Cement-based particulates and methods of use
US9512346B2 (en) * 2004-02-10 2016-12-06 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions and methods utilizing nano-hydraulic cement
US7607482B2 (en) 2005-09-09 2009-10-27 Halliburton Energy Services, Inc. Settable compositions comprising cement kiln dust and swellable particles
US7086466B2 (en) * 2004-02-10 2006-08-08 Halliburton Energy Services, Inc. Use of substantially hydrated cement particulates in drilling and subterranean applications
US20060166834A1 (en) * 2004-02-10 2006-07-27 Halliburton Energy Services, Inc. Subterranean treatment fluids comprising substantially hydrated cement particulates
US7341104B2 (en) * 2004-02-10 2008-03-11 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of using substantially hydrated cement particulates in subterranean applications
US7445645B2 (en) * 2004-02-27 2008-11-04 L'oreal S.A. Ortho-and/or meta-substituted N-alkylhydroxylated secondary para-phenylenediamine compounds, compositions for dyeing keratin fibers comprising such compounds, and processes of dyeing therewith
US6902002B1 (en) * 2004-03-17 2005-06-07 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions comprising improved lost circulation materials and methods of use in subterranean formations
US7172022B2 (en) 2004-03-17 2007-02-06 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions containing degradable materials and methods of cementing in subterranean formations
US7607483B2 (en) * 2004-04-19 2009-10-27 Halliburton Energy Services, Inc. Sealant compositions comprising colloidally stabilized latex and methods of using the same
US6990698B2 (en) * 2004-05-12 2006-01-31 Wall Sr Daniel P UPS shippable adjustable articulating bed
US8088716B2 (en) 2004-06-17 2012-01-03 Exxonmobil Upstream Research Company Compressible objects having a predetermined internal pressure combined with a drilling fluid to form a variable density drilling mud
WO2007145735A2 (fr) 2006-06-07 2007-12-21 Exxonmobil Upstream Research Company Procédé de fabrication d'objets compressibles pour boue de forage à densité variable
US7537054B2 (en) 2004-07-02 2009-05-26 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions comprising high aspect ratio materials and methods of use in subterranean formations
US20060157244A1 (en) * 2004-07-02 2006-07-20 Halliburton Energy Services, Inc. Compositions comprising melt-processed inorganic fibers and methods of using such compositions
US7284611B2 (en) * 2004-11-05 2007-10-23 Halliburton Energy Services, Inc. Methods and compositions for controlling lost circulation in subterranean operations
US7219732B2 (en) * 2004-12-02 2007-05-22 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of sequentially injecting different sealant compositions into a wellbore to improve zonal isolation
US7488705B2 (en) * 2004-12-08 2009-02-10 Halliburton Energy Services, Inc. Oilwell sealant compositions comprising alkali swellable latex
US20070111900A1 (en) * 2005-11-11 2007-05-17 Reddy B R Sealant compositions comprising solid latex
US20070111901A1 (en) * 2005-11-11 2007-05-17 Reddy B R Method of servicing a wellbore with a sealant composition comprising solid latex
US7373981B2 (en) * 2005-02-14 2008-05-20 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of cementing with lightweight cement compositions
US7398827B2 (en) 2005-03-11 2008-07-15 Halliburton Energy Services, Inc. Methods for high temperature lightweight cementing
US7390356B2 (en) 2005-03-11 2008-06-24 Halliburton Energy Services, Inc. Compositions for high temperature lightweight cementing
US20060217270A1 (en) * 2005-03-24 2006-09-28 Halliburton Energy Services, Inc. Wellbore servicing fluids comprising resilient material
US7264053B2 (en) * 2005-03-24 2007-09-04 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of using wellbore servicing fluids comprising resilient material
US7174961B2 (en) * 2005-03-25 2007-02-13 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of cementing using cement compositions comprising basalt fibers
US7528096B2 (en) * 2005-05-12 2009-05-05 Bj Services Company Structured composite compositions for treatment of subterranean wells
US7617870B1 (en) 2008-05-14 2009-11-17 Halliburton Energy Services, Inc. Extended cement compositions comprising oil-swellable particles and associated methods
US7607484B2 (en) 2005-09-09 2009-10-27 Halliburton Energy Services, Inc. Foamed cement compositions comprising oil-swellable particles and methods of use
US7913757B2 (en) * 2005-09-16 2011-03-29 Halliburton Energy Services. Inc. Methods of formulating a cement composition
EP2041235B1 (fr) 2006-06-07 2013-02-13 ExxonMobil Upstream Research Company Objets compressibles destinés à être combinés à un fluide de forage pour former une boue de forage à densité variable
EP2038364A2 (fr) 2006-06-07 2009-03-25 ExxonMobil Upstream Research Company Objets compressibles à garniture partielle en mousse combinés à un fluide de forage pour former une boue de forage à densité variable
MX2009002959A (es) 2006-09-20 2009-04-02 Schlumberger Technology Bv Composicion de cementacion que comprende dentro cemento sin reaccionar.
US8586512B2 (en) 2007-05-10 2013-11-19 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions and methods utilizing nano-clay
US8685903B2 (en) 2007-05-10 2014-04-01 Halliburton Energy Services, Inc. Lost circulation compositions and associated methods
US9199879B2 (en) 2007-05-10 2015-12-01 Halliburton Energy Serives, Inc. Well treatment compositions and methods utilizing nano-particles
US8476203B2 (en) 2007-05-10 2013-07-02 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions comprising sub-micron alumina and associated methods
US9206344B2 (en) 2007-05-10 2015-12-08 Halliburton Energy Services, Inc. Sealant compositions and methods utilizing nano-particles
US9512351B2 (en) 2007-05-10 2016-12-06 Halliburton Energy Services, Inc. Well treatment fluids and methods utilizing nano-particles
US7473311B2 (en) * 2007-05-21 2009-01-06 Summa-Magna 1 Corporation Cementitious composition
US7712530B1 (en) 2007-08-09 2010-05-11 Superior Energy Services, L.L.C. Pre-stressed annular sealant and method of creating a durable seal in a well bore annulus
US7878245B2 (en) 2007-10-10 2011-02-01 Halliburton Energy Services Inc. Cement compositions comprising a high-density particulate elastomer and associated methods
US7832479B2 (en) * 2008-05-22 2010-11-16 Schlumberger Technology Corporation Polymeric extenders for flexible cement
US7934554B2 (en) * 2009-02-03 2011-05-03 Halliburton Energy Services, Inc. Methods and compositions comprising a dual oil/water-swellable particle
US20100212892A1 (en) * 2009-02-26 2010-08-26 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of formulating a cement composition
US8807216B2 (en) * 2009-06-15 2014-08-19 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions comprising particulate foamed elastomers and associated methods
US8623936B2 (en) 2009-07-29 2014-01-07 Halliburton Energy Services, Inc. Weighted elastomers, cement compositions comprising weighted elastomers, and methods of use
US8450391B2 (en) * 2009-07-29 2013-05-28 Halliburton Energy Services, Inc. Weighted elastomers, cement compositions comprising weighted elastomers, and methods of use
EP2404975A1 (fr) 2010-04-20 2012-01-11 Services Pétroliers Schlumberger Composition pour la cimentation de puits comprenant un additif de gonflement à base d'élastomère
EP2404884A1 (fr) 2010-05-19 2012-01-11 Services Pétroliers Schlumberger Compositions et procédés pour le traitement de puits
EP2450417B1 (fr) 2010-08-17 2016-05-18 Services Pétroliers Schlumberger Ciments autoréparables
BR112013003533A2 (pt) 2010-08-18 2016-06-28 Prad Res & Dev Ltd método para ajustar as propriedades de expansão térmica linear de uma pasta de cimento para a colocação em um poço subterrâneo tendo pelo menos uma coluna de revestimento, uso de um material carbonáceo e método para controlar tensões térmicas e mecânicas em um revestimento de cimento em um poço subterrâneo
CA2758514A1 (fr) 2010-12-08 2012-06-08 Schlumberger Canada Limited Compositions et methodes de completion de puits
EP2487141B1 (fr) 2011-02-11 2015-08-05 Services Pétroliers Schlumberger Ciments auto-adaptables
EP2518034B1 (fr) 2011-02-11 2015-01-07 Services Pétroliers Schlumberger Utilisation de particules de minéraux d'asphaltite dans les ciments auto adaptifs pour la cimentation des puits de forages souterrains
US8689873B2 (en) 2011-10-27 2014-04-08 Schlumberger Technology Corporation Compositions and methods for improving the toughness of set cements
EP2623578A1 (fr) * 2011-12-13 2013-08-07 Services Pétroliers Schlumberger Compositions et procédés permettant d'abaisser le moment de force dans un procédé de cimentation de puits
US9546534B2 (en) 2013-08-15 2017-01-17 Schlumberger Technology Corporation Technique and apparatus to form a downhole fluid barrier
CA2926076C (fr) 2013-11-22 2018-05-01 Halliburton Energy Services, Inc. Additifs polymeres tracables pouvant etre utilises dans des formations souterraines
US9284477B2 (en) 2013-12-16 2016-03-15 Schlumberger Technology Corporation Compositions and methods for maintaining zonal isolation in a subterranean well
US10377940B2 (en) 2016-09-20 2019-08-13 Saudi Arabian Oil Company Cement having cross-linked polymers
US10619085B2 (en) 2018-01-02 2020-04-14 Saudi Arabian Oil Company Method for controlled release and making of a cement additive in a wellbore
US10947437B2 (en) 2016-09-20 2021-03-16 Saudi Arabian Oil Company Chemical composition of superabsorbent vesicles, method for mortar cement admixture, and applications of the same
US10947438B2 (en) 2016-09-20 2021-03-16 Saudi Arabian Oil Company Method for monitoring cement using polymer-based capsules
CN107575212B (zh) * 2017-10-18 2020-10-13 中国石油大学(北京) 超声波随钻气侵监测装置及方法
JP2021508664A (ja) 2018-01-02 2021-03-11 サウジ アラビアン オイル カンパニー 封入された化学添加剤の組成物およびその調製方法
US10519359B2 (en) 2018-01-02 2019-12-31 Saudi Arabian Oil Company Capsule design for the capture of reagents
US10689559B2 (en) 2018-03-19 2020-06-23 Saudi Arabian Oil Company Flexible durable cement
US10655044B2 (en) 2018-04-27 2020-05-19 Saudi Arabian Oil Company Self-healing durable cement

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0566012A1 (fr) * 1992-04-14 1993-10-20 SICOWA Verfahrenstechnik für Baustoffe GmbH & Co. KG Ciment utilisé lors des forages à grande profondeur et procédé pour sa production
US5779787A (en) * 1997-08-15 1998-07-14 Halliburton Energy Services, Inc. Well cement compositions containing rubber particles and methods of cementing subterranean zones

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE659803A (fr) * 1964-05-18
US3902911A (en) * 1972-05-01 1975-09-02 Mobil Oil Corp Lightweight cement
US3804058A (en) * 1972-05-01 1974-04-16 Mobil Oil Corp Process of treating a well using a lightweight cement
JPS63159272A (ja) * 1986-12-23 1988-07-02 松下電工株式会社 無機質硬化体の製造方法
US5622556A (en) * 1994-12-19 1997-04-22 Shulman; David M. Lightweight, low water content cementitious compositions and methods of their production and use
US5580378A (en) * 1994-12-19 1996-12-03 Shulman; David M. Lightweight cementitious compositions and methods of their production and use
US5725652A (en) * 1994-12-19 1998-03-10 Shulman; David M. Lightweight, low water content expanded shale, clay and slate cementitious compositions and methods of their production and use
FR2753963B1 (fr) * 1996-09-30 1998-12-24 Schlumberger Cie Dowell Coulis de cimentation et methode de conception d'une formulation
JP3380747B2 (ja) * 1998-06-29 2003-02-24 日本化成株式会社 タイル貼着用モルタル組成物
US6308777B2 (en) * 1999-10-13 2001-10-30 Halliburton Energy Services, Inc. Cementing wells with crack and shatter resistant cement

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0566012A1 (fr) * 1992-04-14 1993-10-20 SICOWA Verfahrenstechnik für Baustoffe GmbH & Co. KG Ciment utilisé lors des forages à grande profondeur et procédé pour sa production
US5779787A (en) * 1997-08-15 1998-07-14 Halliburton Energy Services, Inc. Well cement compositions containing rubber particles and methods of cementing subterranean zones

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 108, no. 4, 25 January 1988, Columbus, Ohio, US; abstract no. 26310z, RAKHMATULLIN,T.K. ET AL: "Cementing of deep wells associated with absorbing strata" XP000158307 *
RAZVED. OKHR. NEDR, no. 7, 1987, USSR, pages 34 - 37 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001025163A1 (fr) * 1999-10-07 2001-04-12 Sofitech N.V. Compositions de cimentation et application de telles compositions dans la cimentation de puits de petrole ou similaire
GB2368841A (en) * 1999-10-07 2002-05-15 Sofitech Nv Cementing compositions and application of such compositions for cementing oil wells or the like
GB2368841B (en) * 1999-10-07 2004-03-31 Sofitech Nv Cementing compositions and application of such compositions for cementing oil wells or the like
WO2004065321A1 (fr) * 2003-01-24 2004-08-05 Halliburton Energy Services, Inc. Compositions de ciment renfermant des billes souples et compressibles et procedes de cimentation a mettre en oeuvre dans des formations souterraines
US7543642B2 (en) 2003-01-24 2009-06-09 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions containing flexible, compressible beads and methods of cementing in subterranean formations
US7749942B2 (en) 2003-01-24 2010-07-06 Halliburton Energy Services, Inc Variable density fluids and methods of use in subterranean formations
EP3012238A1 (fr) * 2003-01-24 2016-04-27 Halliburton Energy Services, Inc. Compositions de ciment renfermant des billes souples
US7482309B2 (en) 2003-11-24 2009-01-27 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of drilling wellbores using variable density fluids comprising coated elastic particles
WO2009015725A1 (fr) * 2007-07-27 2009-02-05 Services Petroliers Schlumberger Systèmes d'isolation autoréparateurs
EP2025732A1 (fr) * 2007-07-27 2009-02-18 Services Pétroliers Schlumberger Systèmes d'isolation à réparation automatique

Also Published As

Publication number Publication date
AU1977100A (en) 2000-07-12
CA2353726A1 (fr) 2000-06-29
WO2000037387A1 (fr) 2000-06-29
NO333324B1 (no) 2013-05-06
NO20013059L (no) 2001-08-21
DE69913569D1 (de) 2004-01-22
US6645288B1 (en) 2003-11-11
CA2353726C (fr) 2010-08-03
FR2787441B1 (fr) 2001-01-12
BR9916160B1 (pt) 2009-01-13
EP1152996B1 (fr) 2003-12-10
NO20013059D0 (no) 2001-06-20
EP1152996A1 (fr) 2001-11-14
BR9916160A (pt) 2001-10-30
ATE256088T1 (de) 2003-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2787441A1 (fr) Compositions de cimentation et application de ces compositions pour la cimentation des puits petroliers ou analogues
FR2799458A1 (fr) Compositions de cimentation et application de ces compositions pour la cimentation des puits petroliers ou analogues
FR2784095A1 (fr) Compositions de cimentation et application de ces compositions pour la cimentation des puits petroliers ou analogues
US6902001B2 (en) Cementing compositions and application of such compositions for cementing oil wells or the like
US8691737B2 (en) Consolidating spacer fluids and methods of use
US8236879B2 (en) Cementing composition comprising within un-reacted cement
EP2487141B1 (fr) Ciments auto-adaptables
US7156173B2 (en) Cement compositions useful in oil and gas wells
Aslani et al. Additive and alternative materials to cement for well plugging and abandonment: A state-of-the-art review
Elkatatny et al. Enhancing the cement quality using polypropylene fiber
EP2518034A1 (fr) Ciments auto adaptif
CA2337372A1 (fr) Compositions de ciment mousse a hautes resistances pour puits et methodes
RU2475623C2 (ru) Низкопроницаемые системы цемента для области применения нагнетания водяного пара
Murtaza et al. Mechanical, rheological and microstructural properties of saudi type g cement slurry with silica flour used in saudi oil field under hthp conditions
EP1603847B1 (fr) Compositions de cimentation souples et procedes pour puits a temperature elevee
Ahmed et al. Effect of polypropylene fibers on oil-well cement properties at HPHT condition
Li et al. Big data nanoindentation characterization of cross-scale mechanical properties of oilwell cement-elastomer composites
Šešlija et al. Possibilities of pervious concrete application in road construction
EP3638636A1 (fr) Prémélange sec pour béton souple et son procédé de préparation et d&#39;utilisation
Chompoorat et al. Engineering properties of controlled low-strength material (CLSM) as an alternative fill material
US20090283017A1 (en) Cement blend
Mahmoud et al. Synthetic polypropylene fiber content influence on cement strength at high-temperature conditions
Markou et al. Development of a pulverized fly ash suspension grout
Fares et al. Rheology and Its relation to strain-hardening properties of strain-hardening cement-based composites
Falek et al. Effect of recycled aggregates on the mechanical and rheological properties of concrete

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse

Effective date: 20140829