FR3038613A1 - - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne des procédés, des compositions et des systèmes de cimentation. Le procédé comprend l'utilisation d'une composition de ciment à durée de vie prolongée contenant du ciment à base d'aluminate de calcium, de l'eau, un retardateur de prise de ciment et un activateur de prise de ciment à introduction retardée. Le procédé comprend en outre l'introduction de la composition de ciment à durée de vie prolongée dans une formation souterraine et le fait de laisser la composition de ciment à durée de vie prolongée prendre dans la formation souterraine. La composition de ciment à durée de vie prolongée a un temps d'épaississement d'environ deux heures au moins.
Description
ACTIVATION CONTROLEE DE COMPOSITIONS DE CIMENT A DUREE DE VIE
ETENDUE
CONTEXTE
[0001] L'invention concerne des procédés de retardement de l'activation de compositions de ciment à durée de vie prolongée et plus particulièrement des procédés de contrôle de l'activation de compositions de ciment à durée de vie prolongée contenant du ciment à base d'aluminate de calcium dans des exploitations de puits.
[0002] On peut utiliser des compositions de ciment dans un certain nombre d'opérations souterraines. Dans une construction de puits souterrain par exemple, on peut introduire un train de tubes (par ex. un tubage, des chemisages, des pièces tubulaires extensibles, etc.) dans un puits de forage et le cimenter sur place. Le procédé de cimentation du train de tubes sur place est couramment appelé « cimentation primaire ». Dans un procédé typique de cimentation primaire, une composition de ciment peut être pompée dans un espace annulaire, entre les parois du puits de forage et la surface extérieure du train de tubes qui s'y trouve. La composition de ciment peut durcir dans l'espace annulaire, en formant ainsi une gaine annulaire de ciment durci, sensiblement imperméable (par ex. une gaine de ciment) qui peut soutenir et positionner le train de tubes dans le puits de forage et qui peut lier la surface extérieure du train de tubes à la formation souterraine. La gaine de ciment entourant le train de tubes peut entre autres choses empêcher la migration de fluides dans l'espace annulaire, et peut aussi protéger le train de tubes contre la corrosion. Les compositions de ciments peuvent également être utilisées dans des procédés de cimentation de remédiation pour sceller des fissures ou des trous dans les trains de tubes ou les gaines de ciment, pour sceller des zones de formation hautement perméables ou des fractures, ou pour placer un bouchon de ciment, etc.
[0003] Une grande diversité de compositions de ciment a été utilisée dans les opérations de cimentation souterraines. Dans certains cas, des compositions de ciment à durée de vie prolongée ont été utilisées. Contrairement aux compositions classiques de ciment qui prennent et qui durcissent lors de leur préparation, les compositions de ciment à durée de vie prolongée se caractérisent par le fait d'être à même de rester dans un état fluide pompable pendant au moins un jour (par ex., au moins environ 7 jours, environ 2 semaines ou environ 2 ans ou plus) à température ambiante (par ex., environ 80 °F) lors d'un stockage. Lorsqu'on en a besoin, on doit être capable d'activer les compositions de ciment à durée de vie prolongée et ensuite de développer des résistances à la compression raisonnables. Par exemple, une composition de ciment à durée de vie prolongée qui est activée peut prendre en une masse durcie. Les compositions de ciment à durée de vie prolongée peuvent convenir pour un emploi dans des applications de puits de forage telles que des applications où l'on souhaite préparer la composition de ciment à l'avance, entre autres choses. Cela peut permettre la conservation de la composition de ciment avant emploi. De plus, cela peut permettre de préparer la composition de ciment à durée de vie prolongée en un lieu approprié avant de la transporter jusqu'au site d'exploitation. En conséquence, on peut réduire les dépenses en matière de capital grâce à une réduction du besoin de stockage important sur place et d'équipement de mélange. Cela peut s'avérer particulièrement utile pour des opérations de cimentation offshore où l'espace à bord des navires peut s'avérer limité.
[0004] Alors qu'on a développé des compositions de ciment à durée de vie prolongée jusqu'à présent, il existe des défis relatifs au succès de leur utilisation dans des opérations de cimentation souterraines. Certaines compositions à durée de vie prolongée peuvent par exemple avoir un emploi limité à des températures relativement basses, car elles risquent de ne pas développer suffisamment de résistance à la compression quand on les utilise dans des formations souterraines où régnent des températures statiques de fond de puits relativement basses. De plus, il peut s'avérer problématique d'activer certaines compositions de ciment à durée de vie étendue tout en maintenant des temps d'épaississement et un développement de la résistance à la compression acceptables.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
[0005] Les dessins illustrent certains aspects de certains des modes de réalisation du présent procédé, et ne doivent pas servir à limiter ou à définir le procédé.
[0006] La figure 1 illustre un système de préparation et d'introduction d'une composition de ciment de ciment à base d'aluminate de calcium à durée de vie prolongée dans un puits de forage selon certains exemples.
[0007] La figure 2 illustre un équipement de surface qu'on peut utiliser pour placer une composition de ciment à base d'aluminate de calcium à durée de vie prolongée dans un puits de forage conformément à certains exemples.
[0008] La figure 3 illustre le placement d'une composition de ciment à base d'aluminate de calcium à durée de vie prolongée dans un espace annulaire de puits de forage selon certains exemples.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
[0009] L'invention concerne des procédés de retardement de l'activation de compositions de ciment à durée de vie prolongée et plus particulièrement des procédés de contrôle de l’activation de compositions de ciment à durée de vie prolongée contenant du ciment à base d'aluminate de calcium dans des exploitations de puits.
[0010] Dans ce contexte, les compositions de ciment à durée de vie prolongée peuvent contenir du ciment à base d'aluminate de calcium, de l'eau, un retardateur de prise de ciment et un activateur de prise de ciment à introduction retardée. En option, les compositions de ciment à durée de vie étendue peuvent contenir un accélérateur de prise de ciment à base d'aluminate de calcium et/ou un agent dispersant. Avantageusement, les compositions de ciment à durée de vie prolongée peuvent être à même de rester dans un état fluide pompable pendant une durée prolongée, c.-à-d. qu'elles sont à même de rester dans un état fluide pompable pendant au moins un jour (par ex. environ 7 jours, environ 2 semaines, environ 2 ans ou plus) à température ambiante (par ex., environ 80 °F) lors d'un stockage. Généralement, les compositions de ciment à durée de vie étendue peuvent développer une certaine résistance à la compression après activation. Avantageusesment, les compositions de ciment à durée de vie prolongée peuvent développer des résistances à la compression raisonnables à des températures relativement basses (par ex., des températures proches de 70 °C ou inférieures à 140 °F environ). Ainsi, alors que les compositions de ciment à durée de vie prolongée peuvent s'avérer appropriées pour un certain nombre d’opérations de cimentation souterrain, elles peuvent s'avérer particulièrement appropriées pour un emploi dans des formations souterraines où régnent des températures statiques de fond de puits relativement basses, par ex., des températures proches de 70 °C ou inférieures à 140 °F environ. Sinon, les compositions de ciment à durée de vie prolongée peuvent être utilisées dans des formations souterraines où régnent des températures statiques de fond de puits pouvant atteindre au moins 450 °F.
[0011] Les compositions de ciment à durée de vie étendue peuvent contenir un ciment à base d'aluminate de calcium. Tout ciment à base d'aluminate de calcium peut convenir à cette fin. On peut décrire les ciments à base d'aluminate de calcium comme des ciments qui contiennent des aluminates de calcium à hauteur de plus de 50 % en poids du ciment sec à base d'aluminate de calcium (c.-à-d. le ciment à base d'aluminate de calcium avant ajout d'eau ou d’autres adjuvants). On peut définir un aluminate de calcium comme tout aluminate de calcium comprenant, sans s'y limiter, l'aluminate de monocalcium, le dialuminate de monocalcium, l'aluminate de tricalcium, l'hepta-aluminate de dodéca-calcium, l'hexa-aluminate de monocalcium, l’aluminate de dicalcium, le trialuminate de pentacalcium, le trialuminate de tétracalcium et similaires. L'aluminate de calcium SECAR 71®’ qui est disponible dans le commerce auprès de Kemeos™ Aluminate Technologies, constitue un exemple d'aluminate de calcium approprié. Le ciment à base d'aluminate de calcium peut faire partie des compositions de ciment à durée de vie prolongée selon une part, sans limitation, comprise entre environ 10 % et environ 80 % en poids des compositions de ciment à durée de vie prolongée. Par exemple, le ciment d'aluminate de calcium peut être présent dans un intervalle compris parmi l’un quelconque et/ou contenant l'un quelconque d'environ 10 %, d'environ 15 %, d'environ 20 %, d'environ 25 %, d'environ 30 %, d’environ 35 %, d'environ 40 %, d'environ 45 %, d'environ 50 %, d'environ 55 %, d'environ 60 %, d'environ 65 %, d'environ 70 %, d'environ 75 % ou d'environ 80 % en poids de la composition de ciment à durée de vie prolongée. Avec le bénéfice de cette description, un homme du métier sera en mesure de choisir un type approprié de ciment d'aluminate de calcium et devra reconnaître la bonne part du ciment d'aluminate de calcium à inclure pour une application choisie.
[0012] Les compositions de ciment à durée de vie étendue peuvent contenir un retardateur de prise de ciment. Des exemples de retardateur de prise de ciment peuvent comprendre, sans limitation, des acides hydroxycarboxyliques tels que l'acide citrique, l'acide tartrique, les acides gluconiques ou leurs sels respectifs, l'acide borique ou son sel respectif et leurs combinaisons. L'agent de séquestration de fer Fe-2™disponible auprès de la société Halliburton Energy Services, Inc. Houston, Texas constitue un exemple commercial de retardateur de prise de ciment approprié. Généralement, le retardateur de prise de ciment peut être présent dans les compositions de ciment à durée de vie prolongée selon une part suffisant à retarder la prise pendant une durée voulue. Le retardateur de prise de ciment peut être présent dans les compositions de ciment à durée de vie prolongée selon une part, sans limitation, comprise entre environ 0,01 % et environ 10 % en poids du ciment d'aluminate de calcium. Plus particulièrement, le retardateur de prise de ciment peut être présent dans un intervalle compris parmi l'un quelconque et/ou contenant l'un quelconque d'environ 0,01 %, d'environ 0,1 %, d'environ 1 %, d'environ 2 %, d'environ 4 %, d'environ 6 %, d'environ 8 % ou d'environ 10 % en poids du ciment d'aluminate de calcium. De plus, il est important d'utiliser des retardateurs de prise de ciment n'affectant pas indésirablement les compositions de ciment à durée de vie prolongée, par exemple, par augmentation du pH des compositions de ciment à durée de vie prolongée, sauf si cela est souhaité. Avec le bénéfice de cette description, un homme du métier sera en mesure de choisir un type approprié de retardateur de prise de ciment et doit reconnaître la bonne part du retardateur de prise de ciment à inclure pour une application choisie.
[0013] Les compositions de ciment à durée de vie étendue peuvent contenir de l'eau. L’eau peut provenir de n’importe quelle source à condition qu'elle ne contienne pas d'excès de composés susceptibles d'avoir un effet indésirable sur d'autres composants dans les compositions de ciment à durée de vie prolongée, par exemple, il peut être souhaitable qu'aucun composé présent dans l'eau n'élève l'alcalinité des compositions de ciment à durée de vie prolongée, sauf si cela est souhaité. L'eau peut être de l'eau douce ou de l'eau salée. L'eau salée peut généralement contenir au moins un sel dissous et peut être saturée ou non selon ce qu'on souhaite pour une application particulière. L'eau de mer ou des saumures peuvent convenir pour un usage dans certaines applications. De plus, l'eau peut être présente selon une part suffisant à former une composition pompable. Sans limitation, l'eau peut par exemple être présent dans les compositions de ciment à durée de vie prolongée selon une part comprise entre environ 20 % et environ 90 % en poids de la composition de ciment à durée de vie prolongée. Par exemple, l'eau peut être présente dans un intervalle compris parmi l'un quelconque et/ou contenant l'un quelconque d'environ 20 %, d'environ 25 %, d'environ 30 %, d'environ 35 %, d'environ 40 %, 45 %, d'environ 50 %, d'environ 55 %, d'environ 60 %, d'environ 65 %, d'environ 70 %, d’environ 75 %, d'environ 80 %, d'environ 85 % ou d'environ 90 % en poids de la composition de ciment à durée de vie prolongée. Avec le bénéfice de cette description, un homme du métier sera en mesure de choisir la bonne part d’eau à inclure pour une application choisie.
[0014] Les compositions de ciment à durée de vie étendue peuvent éventuellement contenir activateur de prise de ciment quand il est souhaitable d'induire la prise des compositions de ciment à durée de vie prolongée. L’activateur de prise de ciment à introduction retardée peuvent contenir activateur de prise de ciment qui a une introduction retardée dans la composition de ciment à durée de vie prolongée. Certains activateurs de prise de ciment peuvent en outre agir en tant qu'accélérateurs de prise de ciment et peuvent accélérer le développement de la résistance à la compression dans les compositions de ciment à durée de vie étendue, en plus d'activer les compositions de ciment à durée de vie prolongée. Un activateur de prise de ciment peut être toute espèce alcaline qui augmente suffisamment le pH des compositions de ciment à durée de vie prolongée, au point d'amorcer des réactions d'hydratation dans les compositions de ciment à durée de vie prolongée, mais sans interférer par ailleurs avec la prise des compositions de ciment à durée de vie prolongée. Sans se limiter à la théorie, on pense que l'activation peut être induite du fait que l'activateur de prise de ciment supprime la barrière à l'hydratation causée par les agents retardateurs de prise de ciment présents dans les compositions de ciment à durée de vie prolongée. De plus, on pense que l'exothermie importante associée à la prise du ciment à base d'aluminate de calcium engendre une augmentation de température suffisamment importante pour que les compositions de ciment à durée de vie prolongée puissent prendre à des températures nettement plus basses que d'autres types de compositions de ciment à durée de vie prolongée. Des exemples potentiels d’activateurs de prise de ciment à introduction retardée peuvent comprendre, sans limitation : des hydroxydes des groupes IA et IIA tels que l'hydroxyde de sodium, l'hydroxyde de magnésium et l'hydroxyde de calcium ; des aluminates alcalins tels que l'aluminate de sodium ; du ciment Portland, et similaires. L'activateur de prise de ciment à introduction retardée peut être présent dans les compositions de ciment à durée de vie prolongée selon une part, sans limitation, comprise entre environ 0,01 % et environ 10 % en poids du ciment d'aluminate de calcium. Plus particulièrement, l'activateur de prise de ciment à introduction retardée peut être présent dans un intervalle compris parmi l'un quelconque et/ou contenant l'un quelconque d’environ 0,01 %, d'environ 0,1 %, d'environ 1 %, d'environ 2 %, d'environ 4 %, d'environ 6 %, d'environ 8 % ou d'environ 10 % en poids du ciment d'aluminate de calcium.
[0015] Comme on l'a vu précédemment, les activateurs de prise de ciment peuvent contenir de l'hydroxyde de calcium qu'on peut appeler de la chaux hydratée. Dans ce contexte, l'appellation « chaux hydratée » veut dire hydroxyde de calcium. Dans certains modes de réalisation, la chaux hydratée peut être procurée sous forme de chaux vive (oxyde de calcium) qui s'hydrate lorsqu'on la dissout dans l'eau pour former la chaux hydratée. La chaux hydratée peut par exemple être incluse pour activer les compositions de ciment à durée de vie prolongée.
[0016] Comme on l'a vu précédemment, l'activateur de prise de ciment peut contenir un ciment Portland. Les exemples de tels ciments de Portland comprennent, sans s’y limiter, des ciments de classes A, C, H ou G selon l'American Petroleum Institute, API Spécification for Materials and Testingfor Well Cements, Spécification API 10, 5e éd., 1er juillet 1990. De plus, le ciment Portland peut contenir des ciments Portland classés comme ASTM Type I, II, III, IV ou V.
[0017] L'activateur de prise de ciment à introduction retardée peuvent contenir activateur de prise de ciment qui a une introduction retardée dans la composition de ciment à durée de vie prolongée. L'activateur de prise du ciment peut être combiné à un liant pour produire un activateur de prise de ciment à introduction retardée. Le liant peut servir à donner une structure pour laquelle maintenir l'activateur de prise de ciment dans au moins une masse pour permettre le dosage de l'activateur de prise de ciment. Les liants appropriés comprennent, sans s'y limiter, le gel de silice, l'aluminosilicate, le chitosane et la cellulose, leurs dérivés et leurs combinaisons. La quantité de liant utilisée dépend de l'activateur de prise de ciment choisie et du degré souhaité auquel l’activateur de prise de ciment choisi doit être lié.
[0018] L'activateur de prise et le liant peuvent être combinés pour former une suspension ou une pâte, puis on les laisse sécher et durcir en formant l'activateur de prise de ciment à introduction retardée. Une fois sous une forme durcie, l'activateur de prise de ciment à introduction retardée peut être coupé ou cassé en petites particules et dimensionné à l'aide d'un tamis. Généralement, les particules ont une dimension qui leur permet d'être transportables dans une formation souterraine et mélangées avec une composition de ciment à durée de vie prolongée. Dans certains exemples, les particules peuvent avoir une taille comprise entre environ 30 et environ 80 mesh. Dans ce contexte, l'unité « mesh » correspond à la maille de taille standard américaine (USA).
[0019] Du fait de la nature de liant de cette forme de particules dimensionnées de l'activateur de prise du ciment à introduction retardée, l'activateur de prise de ciment à introduction retardée peut être libéré lentement et ainsi activer la composition de ciment à durée de vie prolongée à une plus petite vitesse par rapport à un activateur de prise de ciment qui n'a pas été combiné à un liant. Dans certains exemples, la libération de l'activateur de prise de ciment à introduction retardée peut être encore retardée par encapsulation de l'activateur de prise de ciment avec un revêtement extérieur (par ex. un revêtement dégradable qui se dégrade au fond du puits) qui limite encore la libération de l'activateur de prise de ciment à introduction retardée. Dans ce contexte, le terme « revêtement » ou « revêtement extérieur » et les expressions similaires ne laissent en rien préjuger du degré particulaire de revêtement sur la particule. En particulier, le terme « revêtement » ne laisse en rien préjuger de la couverture à 100 % par le revêtement sur la particule. Dans certains exemples, un revêtement extérieur, comprenant le degré de revêtement, peut servir à réguler la vitesse de libération de l'activateur de prise du ciment à introduction retardée. Dans un exemple spécifique par exemple, le revêtement extérieur peut être conçu pour gêner la libération de l'activateur de prise de ciment à introduction retardée jusqu'à ce que la composition de ciment à durée de vie prolongée soit dans la partie de la formation souterraine à cimenter, alors que le revêtement extérieur peut se dégrader du fait des températures élevées dans la formation souterraine et que l'activateur de prise de ciment à introduction retardée peut être libéré dans l'ensemble de la composition de ciment à durée de vie prolongée. La durée de retard de la libération de l'activateur de prise du ciment peut être dans un intervalle quelconque et/ou comprendre toute valeur d'environ 1 mn à environ 24 h. La durée pour le retard de libération peut par exemple être dans l'intervalle quelconque et/ou comprendre toute valeur d'environ 1 minute, environ 5 minutes, environ 30 minutes, environ 1 heure, environ 6 heures, environ 12 heures ou environ 24 heures. Les facteurs opérationnels tels que le débit de pompe, les dimensions de conduite et des paramètres similaires peuvent influer sur la durée de retard.
[0020] Le revêtement extérieur peut être constitué d'un matériau hydrosoluble présentant un point de fusion compris par exemple entre environ 100 °F et environ 500 °F. Line matière insoluble dans l'eau peut empêcher le revêtement extérieur de se dissoudre dans les compositions de ciment à durée de vie étendue tant qu'on le souhaite. Les matières appropriées de revêtement peuvent comprendre sans s'y limiter des polysaccharides tels que le dextrane et la cellulose, des chitines, des lipides, du latex, une cire, des chitosanes, des protéines, des polyesters aliphatiques, des poly(lactides), des poly(glycolides), des poly(£-caprolactones), des poly(hydroxybutyrates), des poly(anhydrides), des polycarbonates aliphatiques, des orthoesters, des poly(orthoesters), des poly(acides aminés), des poly(oxydes d'éthylène), des polyphosphazènes, leurs dérivés, leurs copolymères ou une combinaison de ceux-ci.
[0021] L'activateur de prise de ciment à introduction retardée (avec ou sans revêtement extérieur) peuvent se dégrader ou se dissocier lentement dans les compositions de ciment à durée de vie prolongée. Cela peut entraîner une variation du pH de la composition de ciment à durée de vie prolongée au fond du puits. L’introduction du composant modifiant le pH à partir de l'activateur de prise de ciment à introduction retardée peut être contrôlée par le temps et/ou la température. L'activateur de prise de ciment à introduction retardée peut être formulé pour libérer le composant d'altération du pH au cours du temps dans le puits de forage ou une fois que l’activateur de prise de ciment est exposé à une certaine température dans le puits de forage. Du fait de ces propriétés ajustables, un activateur de prise de ciment à introduction retardée peut être ajouté dans les composition de ciment à durée de vie prolongée avant et/ou pendant le stockage, alors que les activateurs de prise de ciment qui ne contiennent pas un agent à introduction retardée ne peuvent être ajoutés dans les compositions de ciment à durée de vie prolongée que quand la composition de ciment à introduction retardée a été introduite dans la formation souterraine ou après que la composition de ciment à introduction retardée a été introduite dans la formation souterraine. En tant que tel, l'activateur de prise de ciment à introduction retardée peut être mélangé à sec avec la composition de ciment à durée de vie prolongée et stocké, ou peut être ajouté dans une composition de ciment à durée de vie prolongée et stocké. Dans certains exemples spécifiques, les étapes de mélange supplémentaires d'ajout d'un activateur de prise du ciment à introduction retardée peuvent être éliminées, et les opérations de stockage et de mélange peuvent être simplifiées de ce fait. Si on le souhaite, l'activateur de prise de ciment à introduction retardée peut aussi être ajouté dans la composition de ciment à durée de vie prolongée immédiatement avant l'introduction de la composition de ciment à durée de vie prolongée dans la formation souterraine ou sinon, l'activateur de prise de ciment à introduction retardée peut être ajouté dans la composition de ciment à durée de vie prolongée quand on introduit la composition de ciment à durée de vie prolongée dans la formation souterraine.
[0022] On doit comprendre que l'activateur de prise de ciment à introduction retardée peut aussi activer suffisamment tout système retardé ou dormant où l'hydratation a été bloquée ou ralentie. L'activateur de prise de ciment à introduction retardée peut donc être utilisé dans un certain nombre de systèmes de cimentation comprenant ceux qui ne possèdent pas de propriétés de durée de vie étendue et ceux qui n'utilisent pas de ciment à base d'aluminate de calcium. De plus, les propriétés d'introduction retardée de l'activateur de prise de ciment à introduction retardée peuvent aussi servir à produire une activation retardée analogue dans les autres types de systèmes de cimentation.
[0023] Comme on l'a déjà indiqué, les compositions de ciment à durée de vie étendue peuvent éventuellement contenir un agent dispersant. Les exemples de dispersants appropriés peuvent comprendre sans limitation des dispersants à base de formaldéhyde sulfoné (par ex. un condensât de formaldéhyde d'acétone sulfoné), dont des exemples peuvent comprendre le dispersant Daxad® 19 disponible auprès de Geo Specialty Chemicals, Ambler, Pennsylvanie. De plus, on peut utiliser des phosphonates de polyoxyéthylène et des polycarboxylates de polyox. D'autres dispersants appropriés peuvent êtredes dispersants d'éther polycarboxylés tels que les dispersants Liquiment® 5581F et Liquiment® 514L disponibles auprès de la société BASF de Houston, Texas ; ou le dispersant Ethacryl™ G disponible auprès de Coatex, Genay, France. Un autre exemple d'agent dispersant approprié et disponible dans le commerce est le dispersant CFR™-3 disponible auprès de la société Halliburton Energy Services, Inc., ciment approprié. Le dispersant Liquiment® 514L peut contenir 36 % en poids de l'éther polycarboxylé dans de l'eau.
[0024] Alors qu'un certain nombre de dispersants peuvent être utilisés, certains dispersants utilisés peuvent être utilisés avec des agents retardateurs spécifiques de la prise du ciment. De plus, on peut utiliser des dispersants n'affectant pas indésirablement les compositions de ciment à durée de vie prolongée, par exemple par induction d'une prise précoce. Avec le bénéfice de cette description, un homme du métier sera en mesure de choisir le bon type de dispersant à inclure pour une application choisie.
[0025] Le dispersant peut être présent, sans limitation, dans les compositions de ciment à durée de vie prolongée selon une part comprise entre environ 0,01 % et environ 5 % en poids du ciment d'aluminate de calcium. Plus particulièrement, le dispersant peut être présent dans un intervalle compris parmi l'un quelconque et/ou contenant l'un quelconque d’environ 0,01 %, d’environ 0,1 %, d'environ 0,5 %, d'environ 1 %, d'environ 2 %, d'environ 3 %, d'environ 4 % ou d'environ 5 % en poids du ciment d'aluminate de calcium. Avec le bénéfice de cette description, un homme du métier sera en mesure de choisir la bonne teneur de dispersant à inclure pour une application choisie.
[0026] Les compositions de ciment à durée de vie étendue peuvent éventuellement contenir un sel de lithium susceptible d'agir comme un accélérateur de la prise du ciment. Un accélérateur de prise de ciment peut accélérer le développement d'une résistance à la compression une fois qu'une composition de ciment à durée de vie étendue a été activée, mais l’accélérateur de prise de ciment, sauf mention contraire, n'induit pas lui-même d'activation de la composition de ciment à durée de vie prolongée. Des exemples sels de lithium appropriés comprennent, sans limitation, le sulfate de lithium et le carbonate de lithium. Sans se limiter à la théorie, on pense que les ions lithium augmentent le nombre de sites de nucléation pour la formation d'hydrates dans le ciment à base d'aluminate de calcium. Ainsi, quand le ciment à base d'aluminate de calcium est activé par combinaison avec un activateur de prise de ciment, la présence des sels de lithium peut accélérer le développement de résistance à la compression du ciment à base d'aluminate de calcium. On préfère que le sel de lithium soit ajouté uniquement à des ciments retardés ou dormants d'aluminate de calcium. L'introduction d'un sel de lithium dans un ciment d'aluminate de calcium non retardé ou non dormant peut élever l'alcalinité du ciment d'aluminate de calcium d'une ampleur suffisamment grande pour induire une prise précoce du ciment d'aluminate de calcium, en fonction bien sûr du ciment d'aluminate de calcium spécifique utilisé et d'autres composants présents dans la composition. Toutefois, les sels du lithium ajoutés aux ciments d'aluminate de calcium retardés ou dormants peuvent empêcher ce risque. Le sel de lithium peut être présent, sans limitation, dans les compositions de ciment à durée de vie prolongée selon une part comprise entre environ 0,01 % et environ 10 % en poids du ciment d'aluminate de calcium. Plus particulièrement, le sel de lithium peut être présent dans un intervalle compris parmi l'un quelconque et/ou contenant l'un quelconque d'environ 0,01 %, d'environ 0,1 %, d'environ 0,5 %, d'environ 1 %, d'environ 2 %, d'environ 3 %, d'environ 4 %, d'environ 5 % ou d'environ 10 % en poids du ciment d'aluminate de calcium. Avec le bénéfice de cette description, un homme du métier sera en mesure de choisir la bonne part de sel de lithium à inclure pour une application choisie.
[0027] Les compositions de ciment à durée de vie étendue peuvent contenir un polyphosphate. Tout composé contenant un polyphosphate, sel de phosphate ou similaire peut suffire. Les exemples de polyphosphates peuvent contenir des polyphosphates de sodium, tels que l'hexamétaphosphate de sodium, le polytriphosphate de sodium, les polyphosphates de potassium, tels que le tripolyphosphate de potassium, les composés similaires ou une combinaison de ceux-ci. Un exemple de polyphosphate approprié est le polyphosphate de sodium CALGON®, disponible auprès de la société CALGON CARBON CORPORATION®, Pittsburgh, Pennsylvanie. On peut ajouter le polyphosphate dans d'autres composants de la composition de ciment à durée de vie prolongée sous forme de solution aqueuse. Sinon, on peut ajouter le polyphosphate dans les autres composants de la composition de ciment à durée de vie prolongée sous forme de solide sec ou de particules solides sèches. Le polyphosphate peut faire partie des compositions de ciment à durée de vie étendue en quantité souhaitable pour une application particulière, comme cela apparaîtra aux spécialistes bénéficiant de cette description. Le polyphosphate peut par exemple être présent dans les compositions de ciment à durée de vie prolongée selon une part comprise entre environ 0 % et environ 30 % en poids des compositions de ciment à durée de vie prolongée. Par exemple, le polyphosphate peut être présent dans un intervalle compris parmi l'un quelconque et/ou contenant l'un quelconque d'environ 0 %, d'environ 5 %, d'environ 10 %, d'environ 15 %, d'environ 20 %, d'environ 25 %, d'environ 30 % en poids de la composition de ciment à durée de vie prolongée. Avec le bénéfice de cette description, un homme du métier sera en mesure de choisir un type approprié de polyphosphate et doit reconnaître la bonne part de polyphosphate à inclure pour une application choisie.
[0028] Les compositions de ciment à durée de vie étendue peuvent éventuellement contenir un matériau de remplissage. Le matériau de remplissage utilisé pour la composition de ciment à durée de vie prolongée peut contenir tout matériau de remplissage, à condition que ledit matériau de remplissage n'élève pas inconsidérément l'alcalinité des compositions de ciment à durée de vie prolongée, car une augmentation d’alcalinité peut induire la prise précoce des compositions de ciment à durée de vie prolongée. Sans limitation, le matériau de remplissage peut contenir de la silice, du sable, de la cendre volante ou de la fumée de silice. Généralement, le matériau de remplissage peut être présent dans les compositions de ciment à durée de vie prolongée selon une part suffisant à rendre le système économiquement compétitif. Le matériau de remplissage peut être présent dans les compositions de ciment à durée de vie prolongée selon une part, sans limitation, comprise entre environ 0,01 % et environ 100 % en poids du ciment d'aluminate de calcium. Plus particulièrement, le matériau de remplissage peut être présent dans un intervalle compris parmi l’un quelconque et/ou contenant l'un quelconque d'environ 0,01 %, d'environ 0,1 %, d’environ 1 %, d'environ 10 %, d'environ 25 %, d'environ 50 %, d'environ 75 % ou d'environ 100 % en poids du ciment d'aluminate de calcium. Avec le bénéfice de cette description, un homme du métier sera en mesure de choisir la bonne part de matériau de remplissage à inclure pour une application choisie.
[0029] D'autres adjuvants appropriés pour des opérations de cimentation souterraine peuvent être ajoutés aux compositions de ciment à durée de vie prolongée, comme il sera jugé approprier par un spécialiste du domaine. Les exemples de tels adjuvants comprennent, sans s'y limiter, des agents de pondération, des adjuvants de réduction du poids, des adjuvants de production de gaz, des adjuvants d'amélioration des propriétés mécaniques, des matières de circulation perdue, des agents de démoussage, des agents moussants, des adjuvants thixotropes, et des combinaisons de ceux-ci Des exemples spécifiques de ces adjuvants, et d'autres, comprennent des sels, des fibres, des argiles hydratables, des microsphères, des terres diatomées, des résines, du latex, leurs combinaisons et des adjuvants similaires. D'autres adjuvants optionnels peuvent aussi être inclus, qui comprennent, sans s'y limiter, de la poussière de four à ciment, de la poussière de four à chaux, de la cendre volante, du ciment de laitier, des schistes, de la zéolite, du métakaolin, de la pierre ponce, de la perlite, de la chaux, de la silice, de la cendre d'enveloppe de riz, du ciment à taille de petite particule, leurs combinaisons et des adjuvants similaires. Avec le bénéfice de cette description, un homme du métier devra être en mesure de déterminer le type et la quantité d'adjuvant utiles pour une application particulière et pour le résultat souhaité.
[0030] Les agents de pondération sont typiquement des matières plus denses que l'eau et qu'on peut utiliser pour augmenter la densité des compositions de ciment à durée de vie prolongée. À titre d'exemple, les agents de pondération peuvent avoir une gravité spécifique d'environ 2 voire plus (par ex. environ 2, environ 4, etc.). Les exemples d'agents de pondération qu'on peut utiliser comprennent, sans s'y limiter, l'hématite, l'hausmannite et la barite, et leurs combinaisons. Des exemples spécifiques d'agents de pondération appropriés comprenent un agent de pondération HI-DENSE®,disponible auprès de la société Halliburton Energy Services, Inc.
[0031] Des adjuvants de réduction du poids peuvent faire partie des compositions de ciment à durée de vie prolongée pour par exemple réduire la densité des compositions de ciment à durée de vie prolongée. Les exemples d'adjuvants de réduction du poids comprennent, sans s'y limiter, de la bentonite, le charbon, la terre de diatomées, la perlite expansée, la cendre volante, la gilsonite, des microsphères creuses, des perles élastiques à faible densité, l'azote, la pouzzolane-bentonite, le silicate de sodium, leurs combinaisons ou d’autres adjuvants légers connus dans la technique.
[0032] Des adjuvants de production de gaz peuvent faire partie des compositions de ciment à durée de vie prolongée pour libérer du gaz à un moment prédéfini, ce qui peut s'avérer bénéfique pour empêcher la migration de gaz à partir de la formation à travers la composition de ciment à durée de vie prolongée avant qu'elle ne durcisse. Le gaz produit peut se combiner à la composition de ciment à durée de vie prolongée ou inhiber sa perméation par le gaz de la formation. Les exemples d'adjuvants de production de gaz appropriés comprennent, sans s'y limiter, des particules métalliques (par ex. de la poudre d'aluminium) qui réagissent avec une solution alcaline pour produire un gaz.
[0033] Des adjuvants d'amélioration des propriétés mécaniques peuvent être inclus dans des compositions de ciment à durée de vie prolongée pour, par exemple, garantir une résistance adéquate à la compression et une intégrité de structure à long terme. Ces propriétés peuvent être affectées par les fatigues, les contraintes, la température, la pression et les effets d'impacts d'un environnement souterrain. Les exemples d'amélioration des propriétés mécaniques comprennent, sans s'y limiter, des fibres de carbone, des fibres de verre, des fibres métalliques, des fibres minérales, des fibres de silice, des élastomères polymères et des latex.
[0034] Des matières de perte de circulation peuvent être inclus dans des compositions de ciment à durée de vie prolongée pour, par exemple, contribuer à prévenir la perte de circulation de fluide dans la formation souterraine. Les exemples de matières de perte de circulation comprennent sans s'y limiter l'écorce de cèdre, les tiges de canne broyée, de la fibre minérale, des écailles de mica, le cellophane, le carbonate de calcium, le caoutchouc moulu, des matières polymères, des morceaux de matière plastique, du marbre moulu, du bois, des coques de noix, des stratifiés de matière plastique (stratifié Formica®), des épis de maïs et des gousses de coton.
[0035] Des agents de démoussage peuvent faire partie des compositions de ciment à durée de vie prolongée pour par exemple réduire la tendance des compositions de ciment à durée de vie prolongée à mousser pendant le mélange et le pompage des compositions de ciment à durée de vie prolongée. Des exemples d'adjuvants appropriés de démoussage comprennent, sans limitation, des composés de polyol silicone. Des adjuvants de démoussage appropriés sont disponibles auprès de Halliburton Energy Services, Inc., sous le nom de produit démoussants D-AIR™.
[0036] Des adjuvants de moussage (par ex. des tensio-actifs de moussage) peuvent faire partie des compositions de ciment à durée de vie prolongée pour par exemple faciliter le moussage et/ou stabiliser la mousse obtenue qu'on forme grâce à eux. Des exemples d'adjuvants appropriés de démoussage comprennent, sans limitation : des mélanges de sel d'ammonium d'un sulfate d'alkyl éther, d'un tensio-actif de cocoamidopropyl bétaïne, d'un tensio-actif d'oxyde de cocoamidopropyle diméthylamine, de chlorure de sodium et d'eau ; des mélanges de sel d'ammonium d'un tensio-actif de sulfate d'alkyl éther, d'un tensio-actif de sulfate d'alkyl éther, d'un tensio-actif de cocoamidopropyl hydroxysultaïne, d'un tensio-actif d'oxyde de cocoamidopropyl diméthylamine, de chlorure de sodium et d'eau ; de la kératine hydrolysée ; des mélanges d'un tensio-actif de sulfate d'éther d'alcool éthoxylé, d’un tensio-actif d'alkyle ou d'alcène amidopropyl bétaïne et d'un tensio-actif oxyde d'alcène diméthylamine ; des solutions aqueuses d'un tensio-actif de sulfonate d'alpha-oléfine et d'un tensio-actif de bétaïne ; et leurs combinaisons. Comme exemple d’adjuvant de moussage approprié, on a l’agent de ZONESEALANT™ 2000, disponible auprès de la société Halliburton Energy Services, Inc. Houston, Texas.
[0037] Des adjuvants thixotropes peuvent faire partie des compositions de ciment à durée de vie prolongée pour par exemple produire une composition de ciment à durée de vie prolongée susceptible d'être pompée sous forme de fluide à viscosité faible, mais qui quand elle est admise à tranquille, atteint une viscosité relativement élevée. Entre autres choses, on peut employer des adjuvants thixotropes pour favoriser la régulation de l’eau libre, pour créer une gélation rapide quand la composition prend, pour combattre la circulation perdue, pour empêcher la « rechute » dans la colonne annulaire et pour limiter la migration de gaz. Les exemples d'adjuvants thixotropes appropriés comprennent, sans s’y limiter, le gypse, le carboxyalkyle hydrosoluble, l'hydroxyalkyle, le carboxyalkyle hydroxyalkyle mixte soit de cellulose, des sels de métal polyvalent, l'oxychlorure de zirconium avec de l'hydroxyéthyl cellulose ou une combinaison de ceux-ci.
[0038] Un homme du métier appréciera que les compositions de ciment à durée de vie prolongée aient généralement une densité appropriée pour une application particulière. A titre d'exemple, les compositions de ciment à durée de vie prolongée peuvent avoir une densité comprise entre environ 4 livres par gallon (« lb/gal ») et environ 20 Ib/gal. Par exemple, les compositions de ciment à durée de vie prolongée peuvent avoir une densité comprise entre environ 8 lb/gal et environ 17 lb/gal. Les compositions de ciment à durée de vie prolongée peuvent être moussantes ou non, ou peuvent contenant d'autres moyens de réduction de leurs densités, tels que des microsphères creuses, des perles élastiques à faible densité ou d'autres adjuvants de réduction de la densité connus dans la technique. La densité peut être réduite après stockage, mais avant placement dans une formation souterraine. On peut utiliser des agents de pondération pour augmenter la densité des compositions de ciment à durée de vie prolongée. Les exemples d'agents de pondération appropriés peuvent comprendre la barite, l'hématite, l'hausmannite, le carbonate de calcium, la sidérite, l'ilménite ou leurs combinaisons. Sans limitation, les agents de pondération peuvent avoir une densité relative supérieure ou égale à 3. Avec le bénéfice de cette description, un homme du métier reconnaîtra la bonne densité nécessaire pour une application particulière.
[0039] Comme on l'a déjà indiqué, les composition de ciment à durée de vie prolongée peuvent présenter une prise retardée, de manière à être à même de rester dans un état fluide pompable pendant au moins un jour (par ex. environ 1 jour, environ 2 semaines, environ 2 ans ou plus) à température ambiante (par ex., environ 80 °F) lors d'un stockage. Par exemple, les compositions de ciment à durée de vie prolongée peuvent rester dans un état fluide pompable pendant une durée d’environ 1 jour à environ 7 jours voire plus. Dans certains modes de réalisation, les compositions de ciment à durée de vie prolongée peuvent rester dans un état fluide pompable pendant au moins environ 1 jour, environ 7 jours, environ 10 jours, environ 20 jours, environ 30 jours, environ 40 jours, environ 50 jours, environ 60 jours ou plus. On considère qu'un fluide est dans un état de fluide pompable quand le fluide a une consistance de moins de 70 unités de Bearden de consistance (« Bc »), telle que mesurée sur un consistomètre pressurisé conformément à la procédure de détermination des durées d'épaississement de ciment établies dans ΓΑΡΙ RP Pratique 10B-2, Recommended Practice for Testing Well Cements, Première édition, juillet 2005.
[0040] Comme indiqué précédemment, quand on souhaite les utiliser, les compositions de ciment à durée de vie étendue peuvent être activées (par ex. par ajout d'un activateur de prise de ciment) pour prendre en masse durcie. Dans ce contexte, le terme « actif » correspond à l'activation d'une composition de ciment à durée de vie étendue et dans certains cas, peut aussi correspondre à l'accélération de la prise d'une composition de ciment à durée de vie prolongée si le mécanisme de ladite activation accélère aussi le développement de la résistance à la compression. À titre d'exemple, on peut ajouter un activateur de prise de ciment dans une composition de ciment à durée de vie prolongée pour activer la composition de ciment à durée de vie prolongée. Une composition de ciment à durée de vie prolongée qui a été activée peut prendre en formant une masse durcie en une durée comprise entre environ 1 h et environ 12 jours. Par exemple, les compositions de ciment à durée de vie prolongée peuvent prendre en formant une masse durcie en une durée dans l'intervalle quelconque et/ou prenant une valeur quelconque d'environ 1 h, d'environ 6 h, d'environ 12 heures, d'environ 1 jour, d'environ 2 jours, d'environ 4 jours, d'environ 6 jours, d'environ 8 jours, d’environ 10 jours ou d'environ 12 jours.
[0041] Les compositions de ciment à durée de vie étendue peuvent développer une résistance souhaitable à la compression après activation. La résistance à la compression est généralement la capacité d'une matière ou d'une structure à supporter des forces de poussée dirigées axialement. La résistance à la compression peut se mesurer à un moment donné après l'activation des compositions de ciment à durée de vie étendue, alors que la composition de ciment à durée de vie prolongée est maintenue dans des conditions spécifiées de température et de pression. La résistance à la compression peut se mesurer selon des procédés soit destructifs soit non destructifs. Le procédé destructif teste physiquement la résistance d'échantillons de fluide de traitement à différents instants en écrasant les échantillons dans une machine pour essais sous compression. On calcule la résistance à la compression à partir de la charge de défaillance divisée par la surface en coupe transversale résistant à la charge, et elle s'exprime en unités de livre-force par pouce carré (psi). Les méthodes non destructives peuvent employer un analyseur de ciment ultrasonore UCA™, disponible auprès de la sociétéFann Instrument Company, Houston, Texas. On peut déterminer des valeurs de résistance à la compression selon ΓΑΡΙ RP 10B-2,Recommended Practice for Testing Well Cements, Première édition, juillet 2005.
[0042] À titre d'exemple, les compositions de ciment à durée de vie prolongée qui ont été activées peuvent développer une résistance à la compression de 24 h dans l'intervalle allant d'environ 50 psi à environ 5 000 psi, sinon, d'environ 100 psi à environ 4 500 psi, ou sinon, d'environ 500 psi à environ 4 000 psi. En particulier, les compositions de ciment à durée de vie étendue peuvent développer une résistance à la compression en 24 h d'au moins environ 50 psi, d'au moins environ 100 psi, d'au moins environ 500 psi voire davantage. On peut déterminer des valeurs de valeurs de résistance à la compression grâce à des procédés destructifs ou non destructifs à toute température, toutefois le développement d'une résistance à la compression à des températures comprises entre 70 et 140 °F peut s’avérer d'une importance particulière pour un emploi potentiel dans des formations souterraines où régnent des températures statiques de fond de puits relativement basses.
[0043] Dans certains exemples, les compositions de ciment à durée de vie étendue peuvent avoir des temps d'épaississement souhaitables. Le temps d’épaississement correspond habituellement à un temps où un fluide, tel qu’une composition de ciment à durée de vie prolongée, reste dans un état fluide à même d'être pompé. Un certain nombre de techniques de laboratoire sont possibles pour mesurer le temps d'épaississement. On peut utiliser un consistomètre pressurisé actionné conformément à la procédure présentée dans la pratique API RP susmentionnée 1OB-2 pour mesurer si un fluide se trouve dans un état de fluide pompable. Le temps d'épaississement peut être le temps nécessaire pour que le fluide de traitement atteigne 70 Bc et peut être défini comme le temps nécessaire pour atteindre 70 Bc. Sans limitation, les compositions de ciment à durée de vie prolongée peuvent avoir des durées d'épaississement supérieures à environ 1 h, sinon, supérieures à environ 2 h, supérieures à environ 15 h, supérieures à environ 30 h, supérieures à environ 100 h ou sinon supérieures à environ 190 h à 3 000 psi, et des températures comprises entre environ 50 °F et environ 450 °F, sinon, dans un intervalle allant d'environ 70 °F à environ 140 °F, et sinon, à une température d'environ 100 °F. Comme le montrent les exemples ci-après, les durées d'épaississement peuvent être contrôlées par le degré dont le pH des compositions de ciment à durée de vie prolongée augmente. Cela est lié, à un certain degré, à la concentration de l'activateur de prise de ciment, et représente un procédé quantitatif de contrôle du temps de prise des compositions de ciment à durée de vie prolongée.
[0044] Comme sauront l'apprécier les spécialistes, les compositions de ciment à durée de vie prolongée peuvent être utilisées dans un certain nombre d'opérations souterraines, y compris la cimentation primaire et de remédiation. Par exemple, une composition de ciment à durée de vie prolongée peut contenir un ciment à base d'aluminate de calcium, de l'eau, un retardateur de prise de ciment, un activateur de prise de ciment à introduction retardée et éventuellement un agent dispersant, un accélérateur de prise de ciment et/ou un matériau de remplissage. Quand on souhaite son usage, la composition de ciment à durée de vie prolongée peuvent être pompée au fond du puits où elle peut être introduites dans une formation souterraine où on peut les y laisser prendre. Dans ce contexte, l'introduction de la composition de ciment à durée de vie prolongée dans une formation souterraine comprend l'introduction dans n'importe quelle portion la formation souterraine, comprenant sans limitation dans un puits de forage foré dans la formation souterraine, dans une région proche d'un puits de forage entourant le puits de forage, ou dans les deux.
[0045] D'autres applications peuvent comprendre le stockage de composition de ciment à durée de vie prolongée. Par exemple, une composition de ciment à durée de vie prolongée peut contenir un ciment à base d'aluminate de calcium, de l'eau, un retardateur de prise de ciment, un activateur de prise de ciment à introduction retardée et éventuellement un agent dispersant, un accélérateur de prise de ciment et/ou un matériau de remplissage. La composition de ciment à durée de vie prolongée peut être conservée dans un récipient ou dans un autre récipient approprié. Les compositions de ciment à durée de vie prolongée peuvent être ensuite pompées au fond du puits quand elles sont prêtes à l'usage. Les compositions de ciment à durée de vie étendue peuvent rester en conservation pendant une durée souhaitée. Par exemple, les compositions de ciment à durée de vie prolongée peuvent rester en stockage pendant une durée d'environ 1 jour, d'environ 2 semaines, d'environ 2 ans voire plus. Par exemple, les compositions de ciment à durée de vie prolongée peuvent rester en stockage pendant une durée d'environ 1 jour, d'environ 2 jours, d'environ 5 jours, d'environ 7 jours, d'environ 10 jours, d'environ 20 jours, d'environ 30 jours, d'environ 40 jours, d'environ 50 jours, d'environ 60 jours ou jusqu'à environ 2 ans. Quand on souhaite leur usage, les compositions de ciment à durée de vie prolongée peuvent être introduites dans une formation souterraine où on peut les y laisser prendre.
[0046] Dans des applications de cimentation primaire, par exemple, les compositions de ciment à durée de vie prolongée peuvent être introduites dans un espace annulaire entre une conduite située dans un puits de forage et les parois d'un puits de forage (et/ou une conduite plus large dans le puits de forage), le puits de forage pénétrant dans la formation souterraine. Les compositions de ciment à durée de vie prolongée peuvent prendre dans l'espace annulaire pour former une gaine annulaire de ciment durci. Les compositions de ciment à durée de vie étendue peuvent former une barrière qui empêche la migration de fluides dans le puits de forage. Les compositions de ciment à durée de vie étendue peuvent aussi soutenir la conduite dans le puits de forage, par exemple.
[0047] Dans des applications de cimentation de remédiation, les compositions de ciment à durée de vie prolongée peuvent être utilisées, par exemple, dans des opérations d'écrasement de ciment ou dans le placement de bouchons de ciment. À titre d'exemple, les compositions de ciment à durée de vie prolongée peuvent être introduites dans un puits de forage pour boucher une ouverture (par ex. un vide ou une fissure) dans la formation souterraine, dans un massif de gravier, dans une conduite, dans la gaine de ciment et/ou entre la gaine de cimenfet la conduite (par ex. un microespace annulaire).
[0048] On peut proposer un procédé de cimentation. Le procédé peut être utilisé en lien avec au moins un des procédés, des compositions et/ou des systèmes illustrés dans les figures 1 à 3. Le procédé peut comprendre l'utilisation d’une composition de ciment à durée de vie prolongée contenant un ciment d’aluminate de calcium, de l’eau, un retardateur de prise de ciment et un activateur de prise de ciment à introduction retardée ; l'introduction de la composition de ciment à durée de vie prolongée dans une formation souterraine ; et le fait de laisser la composition de ciment à durée de vie prolongée prendre dans la formation souterraine ; la composition de ciment à durée de vie prolongée ayant un temps d'épaississement d’environ deux heures au moins. Le retardateur de prise de ciment peut être choisi dans l'ensemble constitué des acides hydroxycarboxyliques ou de leurs sels respectifs, de l'acide borique ou de son sel respectif et de leurs combinaisons. Le retardateur de prise de ciment peut être présent en quantité d'environ 0,01 % à environ 10 % en poids de la composition de ciment à durée de vie prolongée. L’activateur de prise de ciment à introduction retardée peut être choisi dans le groupe constitué des hydroxydes des groupes IA et IIA, des aluminates alcalins, du ciment Portland et similaires. L’activateur de prise de ciment à introduction libérée peut comprendre un liant choisi dans l'ensemble constitué d'un gel de silice, d’aluminosilicate, de chitosane, de cellulose, de leurs dérivés et de leurs combinaisons. L'activateur de prise de ciment à introduction retardée peut contenir un revêtement extérieur choisi dans l'ensemble constitué des polysaccharides, des chitines, des lipides, du latex, de cire, des chitosanes, des protéines, des polyesters aliphatiques, des poly(lactides), des poly(glycolides), des poly(E-caprolactones), des poly(hydroxybutyrates), des poly(anhydrides), des polycarbonates aliphatiques, des orthoesters, des poly(orthoesters), des poly(acides aminés), des poly(oxydes d'éthylène), des polyphosphazènes, de leurs dérivés, de leurs copolymères et de leurs combinaisons. L'activateur de prise de ciment à introduction retardée peut être présent en quantité d'environ 0,01 % à environ 10 % en poids de la composition de ciment à durée de vie prolongée. La composition de ciment à durée de vie prolongée peut en outre contenir au moins un dispersant choisi dans le groupe constitué d'un dispersant à base de formaldéhyde sulfoné, d'un dispersant d'éther polycarboxylé et de toute combinaison de ceux-ci ; le dispersant étant présent à hauteur d'environ 0,01 % à environ 5 % en poids de la composition de ciment à durée de vie prolongée. La composition de ciment à durée de vie prolongée peut en outre contenir au moins un sel de lithium sélectionné dans l’ensemble constitué du sulfate de lithium, du carbonate de lithium et de toute combinaison de ceux-ci ; le sel de lithium étant présent à hauteur d'environ 0,01 à environ 10 % en poids de la composition de ciment à durée de vie prolongée. Le procédé peut en outre comprendre le pompage de la composition de ciment à durée de vie prolongée à travers une conduite et dans un espace annulaire de puits de forage qui pénètre dans la formation souterraine. Le procédé peut en outre comprendre en outre la conservation de la composition de ciment à durée de vie prolongée pendant une durée d'au moins environ 7 jours avant introduction de la composition de ciment à durée de vie prolongée.
[0049] On peut prévoir une composition de ciment à durée de vie prolongée pour une cimentation. La composition de cimentation à durée de vie prolongée peut être utilisée en lien avec au moins un des procédés, des compositions et/ou des systèmes illustrés dans les figures 1 à 3. La composition de ciment à durée de vie prolongée peut contenir du ciment à base d'aluminate de calcium, de l'eau, un retardateur de prise de ciment et un activateur de prise de ciment à introduction retardée. Le retardateur de prise de ciment peut être choisi dans l'ensemble constitué des acides hydroxycarboxyliques ou de leurs sels respectifs, de l'acide borique ou de son sel respectif et de leurs combinaisons. Le retardateur de prise de ciment peut être présent en quantité d'environ 0,01 % à environ 10 % en poids de la composition de ciment à durée de vie prolongée. L'activateur de prise de ciment à introduction retardée peut être choisi dans le groupe constitué des hydroxydes des groupes IA et IIA, des aluminates alcalins, du ciment Portland et similaires. L'activateur de prise de ciment à introduction libérée peut comprendre un liant choisi dans l'ensemble constitué d'un gel de silice, d'aluminosilicate, de chitosane, de cellulose, de leurs dérivés et de leurs combinaisons. L'activateur de prise de ciment à introduction retardée peut contenir un revêtement extérieur choisi dans l'ensemble constitué des polysaccharides, des chitines, des lipides, du latex, de cire, des chitosanes, des protéines, des polyesters aliphatiques, des poly(lactides), des poly(glycolides), des polyfe-caprolactones), des poly(hydroxybutyrates), des poly(anhydrides), des polycarbonates aliphatiques, des orthoesters, des poly(orthoesters), des polyfacides aminés), des po!y(oxydes d'éthylène), des polyphosphazènes, de leurs dérivés, de leurs copolymères et de leurs combinaisons. L'activateur de prise de ciment à introduction retardée peut être présent en quantité d'environ 0,01 % à environ 10 % en poids de la composition de ciment à durée de vie prolongée. La composition de ciment à durée de vie prolongée peut en outre contenir au moins un dispersant choisi dans le groupe constitué d'un dispersant à base de formaldéhyde sulfoné, d'un dispersant d'éther polycarboxylé et de toute combinaison de ceux-ci ; le dispersant étant présent à hauteur d'environ 0,01 % à environ 5 % en poids de la composition de ciment à durée de vie prolongée. La composition de ciment à durée de vie prolongée peut en outre contenir au moins un sel de lithium sélectionné dans l'ensemble constitué du sulfate de lithium, du carbonate de lithium et de toute combinaison de ceux-ci ; le sel de lithium étant présent à hauteur d'environ 0,01 à environ 10 % en poids de la composition de ciment à durée de vie prolongée.
[0050] Un système de cimentation peut être prévu. Le système peut être utilisé en lien avec au moins un des procédés, des compositions et/ou des systèmes illustrés dans les figures 1 à 3. Le système peut contenir une composition de ciment à durée de vie prolongée contenant : un ciment d'aluminate de calcium, de l'eau, un retardateur de prise de ciment et un activateur de prise de ciment à introduction retardée ; un équipement de mélange à même de mélanger la composition de ciment à durée de vie prolongée ; un équipement de pompage est à même de pomper la composition de ciment à durée de vie prolongée à travers une conduite et dans un espace annulaire de puits de forage qui pénètre dans la formation souterraine. Le système peut en outre comprendre une cuve à même de conserver la composition de ciment à durée de vie prolongée. Le retardateur de prise de ciment peut être choisi dans l'ensemble constitué des acides hydroxycarboxyliques ou de leurs sels respectifs, de l'acide borique ou de son sel respectif et de leurs combinaisons. Le retardateur de prise de ciment peut être présent en quantité d'environ 0,01 % à environ 10 % en poids de la composition de ciment à durée de vie prolongée. L'activateur de prise de ciment à introduction retardée peut être choisi dans le groupe constitué des hydroxydes des groupes IA et IIA, des aluminates alcalins, du ciment Portland et similaires. L'activateur de prise de ciment à introduction libérée peut comprendre un liant choisi dans l'ensemble constitué d'un gel de silice, d'aluminosilicate, de chitosane, de cellulose, de leurs dérivés et de leurs combinaisons. L'activateur de prise de ciment à introduction retardée peut contenir un revêtement extérieur choisi dans l'ensemble constitué des polysaccharides, des chitines, des lipides, du latex, de cire, des chitosanes, des protéines, des polyesters aliphatiques, des poly(lactides), des poly(glycolides), des poly(e-caprolactones), des poly(hydroxybutyrates), des poly(anhydrides), des polycarbonates aliphatiques, des orthoesters, des poly(orthoesters), des poly(acides aminés), des poly(oxydes d'éthylène), des polyphosphazènes, de leurs dérivés, de leurs copolymères et de leurs combinaisons. L'activateur de prise de ciment à introduction retardée peut être présent en quantité d'environ 0,01 % à environ 10 % en poids de la composition de ciment à durée de vie prolongée. La composition de ciment à durée de vie prolongée peut en outre contenir au moins un dispersant choisi dans le groupe constitué d'un dispersant à base de formaldéhyde sulfoné, d'un dispersant d'éther polycarboxylé et de toute combinaison de ceux-ci ; le dispersant étant présent à hauteur d'environ 0,01 % à environ 5 % en poids de la composition de ciment à durée de vie prolongée. La composition de ciment à durée de vie prolongée peut en outre contenir au moins un sel de lithium sélectionné dans l'ensemble constitué du sulfate de lithium, du carbonate de lithium et de toute combinaison de ceux-ci ; le sel de lithium étant présent à hauteur d'environ 0,01 à environ 10 % en poids de la composition de ciment à durée de vie prolongée.
[0051] En se référant maintenant à la figure 1, on va maintenant décrire la préparation d'une composition de ciment à durée de vie prolongée. La figure 1 illustre un système 2 de préparation d'une composition de ciment à durée de vie prolongée et l'introduction consécutive de la composition dans un puits de forage. Comme on peut le voir, la composition de ciment à durée de vie étendue peuvent être mélangée dans l'équipement de mélange 4, tel qu'un mélangeur à jets, un mélangeur à remise en circulation ou un mélangeur par lots, par exemple, puis pompé par l'équipement de pompage 6 jusqu'au puits de forage. L’équipement de mélange 4 et l'équipement de pompage 6 peuvent être disposés sur au moins un camion malaxeur, comme il apparaîtra aux spécialistes. On peut ajouter un activateur de prise de ciment à introduction retardée dans l'équipement de mélange 4, ou on peut l'ajouter dans l'équipement de pompage 6. L’activateur de prise de ciment à introduction retardée peut être mélangé à sec avec la composition de ciment à durée de vie prolongée si on le souhaite. Sinon, on peut ajouter un activateur de prise de ciment à introduction retardée dans une composition de ciment à durée de vie prolongée une fois que la composition de ciment à durée de vie prolongée a été pompée dans le puits de forage. Quand un activateur de prise de ciment à introduction retardée eset ajouté dans l'équipement de mélange, on peut utiliser un mélangeur à jets, par exemple, pour mélanger en continu l'activateur de prise de ciment et la composition de ciment à durée de vie prolongée pendant qu'on la pompe dans le puits de forage. Sinon, on peut utiliser un mélangeur à remise en circulation et/ou un mélangeur par lots pour mélanger la composition de ciment à durée de vie prolongée et l'activateur de prise de ciment à introduction retardée, et l'activateur de prise de ciment à introduction retardée peut être ajouté au mélangeur, sous forme de poudre, avant le pompage de la composition de ciment à durée de vie prolongée au fond du puits. De plus, les unités de type mélangeur en discontinu peut être raccordé à un réservoir séparé contenant un activateur de prise du ciment à introduction retardée. L’activateur de prise de ciment à introduction retardée peut alors être introduit en ligne avec la composition de ciment à durée de vie prolongée pendant qu'on la pompe hors de l’unité de mélange. Il faut un procédé pour préparer ou pour mélanger les compositions de ciment à durée de vie prolongée, et un spécialiste doit être facilement à même de préparer, de mélanger et de pomper les compositions de ciment à durée de vie prolongée grâce à leur expertise.
[0052] On va maintenant décrire un exemple de technique pour placer une compositions de ciment à durée de vie prolongée dans une formation souterraine en se référant aux figures 2 et 3. La figure 2 illustre un équipement de surface 10 qu'on peut utiliser pour placer une composition de ciment à durée de vie prolongée conformément à certains modes de réalisation. On notera qu'alors que la figure 2 illustre, de façon générale, une opération terrestre, les spécialistes du domaine reconnaîtront facilement que les principes décrits ici sont également applicables à des opérations sous-marines qui utilisent des plateformes et des installations flottantes ou sur le fond marin, sans s'écarter de la portée de cette description. Comme l'illustre la figure 2, l'équipement de surface 10 peut contenir une unité de cimentation 12, qui peut contenir au moins un camion malaxeur. L'unité de cimentation 12 peut contenir l'équipement de mélange 4 et l'équipement de pompage 6 apparaissant à la figure 1 qui est représenté par le système 2 sur l’unité de cimentation 12, comme il apparaîtra aux spécialistes. L'unité de cimentation 12 peut pomper une composition de ciment à durée de vie prolongée 14 à travers une conduite d'alimentation 16 et vers une tête de cimentation 18 qui conduit la composition de ciment à durée de vie prolongée 14 au fond du puits.
[0053] En se référant maintenant à la figure 3, on va maintenant décrire le placement de la composition de ciment à durée de vie prolongée 14 dans une formation souterraine 20. Comme illustré, un puits de forage 22 peut être foré dans la formation souterraine 20. Tandis que le puits de forage 22 est illustré s'étendant globalement verticalement dans la formation souterraine 20, les principes décrits ici sont aussi applicables à des puits de forage qui s'étendent selon un certain angle à travers la formation souterraine 20, tels que des puits de forage horizontaux et inclinés. Comme illustré, le puits de forage 22 contient des parois 24. Comme illustré, un tubage de surface 26 a été introduit dans le puits de forage 22. Le tubage de surface 26 peut être cimenté aux parois 24 du puits de forage 22 par une gaine de ciment 28. Au moins une conduite supplémentaire (par ex. un tubage intermédiaire, un tubage de production, des chemisages, etc.), apparaissant ici sous forme de tubage 30, peuvent aussi être disposés le puits de forage 22. Comme illustré, il existe un espace annulaire 32 formé entre le tubage 30 et les parois 24 du puits de forage 22 et/ou le tubage de surface 26. Au moins un centreur 34 peut être attaché au tubage 30, par exemple, pour centrer le tubage 30 dans le puits de forage 22 avant et pendant l’opération de cimentation.
[0054] Si l'on se réfère encore à la figure 3, la composition de ciment à durée de vie prolongée 14 peut être pompée à l'intérieur du tubage 30. La composition de ciment à durée de vie prolongée 14 peut s'écouler vers le bas à l'intérieur du tubage 30 à travers le sabot de tubage 42 au fond du tubage 30 et vers le haut autour du tubage 30 dans l'espace annulaire 32 de puits de forage. La composition de ciment à durée de vie prolongée 14 peut prendre dans l'espace annulaire pour 32 de puits de forage, par exemple pour former une gaine de ciment qui soutient et qui positionne le tubage 30 dans le puits de forage 22. On peut aussi utiliser d'autres techniques utilisées pour l'introduction de la composition de ciment à durée de vie prolongée 14, même si elles ne sont pas illustrées. À titre d'exemple, on peut utiliser des techniques de circulation inverse qui comprennent l'introduction de la composition de ciment à durée de vie prolongée 14 dans la formation souterraine 20 par la voie de l'espace annulaire 32 de puits de forage au lieu d'à travers le tubage 30.
[0055] Comme introduit, la composition de ciment à durée de vie prolongée 14 peut déplacer d'autres fluides 36, tels que des fluides de forage et/ou des fluides d'espacement susceptibles de se trouver à l'intérieur du tubage 30 et/ou de l'espace annulaire 32 de puits de forage. Au moins une partie des fluides déplacés 36 peut sortir de l'espace annulaire 32 du puits de forage par une ligne de conduite 38 et être déposée, par exemple, dans au moins une fosse de retenue 40 (par ex. un bassin de décantation), comme le montre la figure 2. En se référant encore une fois à la figure 3, on voit qu'un bouchon inférieur 44 peut être introduit dans le puits de forage 22 en haut de la composition de ciment à durée de vie prolongée 14, par exemple, pour séparer la composition de ciment à durée de vie prolongée 14 des fluides 36 susceptibles de se trouver dans le tubage 30 avant cimentation. Quand le bouchon inférieur 44 atteint le collier de pose 46, un diaphragme ou un autre dispositif approprié doit rompre pour permettre à la composition de ciment à durée de vie prolongée 14 de s'écouler à travers le bouchon 44. Dans la figure 3, le bouchon inférieur 44 apparaît sur le collier de pose 46. Comme illustré, on peut introduire un bouchon supérieur 48 dans le puits de forage 22 derrière la composition de ciment à durée de vie prolongée 14. Le bouchon supérieur 48 peut séparer la composition de ciment à durée de vie prolongée 14 d'un fluide de déplacement 50 et aussi pousser la composition de ciment à durée de vie prolongée 14 de s'écouler à travers le bouchon inférieur 44.
[0056] Les exemples de compositions de ciment à durée de vie prolongée décrits ici peuvent affecter directement ou indirectement au moins un composant ou au moins une pièce de l'équipement associé à la préparation, à l'introduction, à la récupération, au recyclage, à la réutilisation et/ou à l'élimination des compositions de ciment à durée de vie prolongée. Par exemple, les compositions de ciment à durée de vie prolongée peuvent affecter directement ou indirectement au moins un mélangeur, l'équipement apparenté de mélange, les bassins de décantation, les installations ou les unités de stockage, les séparateurs de composition, les échangeurs de chaleur, les capteurs, les jauges, les pompes, les compresseurs et les appareils similaires utilisés produisent, conservent, suivent, régulent et/ou reconditionnent les exemples de compositions de ciment à durée de vie prolongée. Les compositions de ciment à durée de vie prolongée peuvent également affecter directement ou indirectement tout équipement de transport ou de livraison utilisé pour transporter les compositions de ciment à durée de vie prolongée vers un site de puits ou au fond d'un puits tels que par exemple des vaisseaux, des conduites, des pipelines, des chariots, des tubes et/ou des tuyaux utilisés pour déplacer compositionnellement les compositions de ciment à durée de vie prolongée d’un emplacement vers un autre, des pompes, des compresseurs ou des moteurs (par ex. côté supérieur ou en fond de puits) utilisés pour mettre les compositions de ciment à durée de vie prolongée en mouvement, tout clapet ou joint apparenté utilisés pour réguler la pression ou le débit des compositions de ciment à durée de vie prolongée, et tout capteur ( c.-à-d., de pression et de température), des jauges et/ou des combinaisons de ceux-ci, etc. Les compositions de ciment à durée de vie prolongée décrites peuvent aussi affecter directement ou indirectement les divers équipements de fond de puits et les outils susceptibles de venir en contact avec les compositions de ciment à durée de vie prolongée tels que, sans limitation, un tubage de puits de forage, un chemisage de puits de forage, un train de complétion, des trains d'entretoises, un train de forage, un tubage enroulé, un câble lisse, une ligne câblée, un tube de forage, des colliers de forage, des moteurs à boue, des moteurs de fond de puits et/ou des pompes, des pompes à ciment, des moteurs montés en surface et/ou des pompes, des centreurs, des turbolizers, des racleurs, des flotteurs (par ex. des sabots, des colliers, des clapets, etc.), des outils de diagraphie et des équipements de télémétrie correspondants, des actionneurs (par ex. des dispositifs électromécaniques, des dispositifs hydromécaniques, etc.), des gaines coulissantes, des gaines de production, des bouchons, des tamis, des filtres, des dispositifs de régulation des débits (par ex. des dispositifs de régulation du flux entrant, des dispositifs de régulation du flux entrant autonome, des dispositifs de régulation du flux sortant, etc.), des couplages (par ex. un raccord mouillé électro-hydraulique, un raccord sec, un coupleur inductif, etc.), des lignes de contrôle (par ex. électrique, fibre optique, hydraulique, etc.), des lignes de surveillance, des trépans et des alésoirs, des capteurs ou des capteurs distribués, des échangeurs de chaleur de fond de puits, des clapets et des dispositifs correspondants d'activation, des joints d'outil, des garnitures d'étanchéité, des bouchons de ciment, des bouchons provisoires et d'autres dispositifs ou des composants d'isolation de puits de forage, et des équipements.
EXEMPLES
[0057] Pour faciliter une meilleure compréhension des présentes revendications, les exemples suivants de certains aspects de la description sont donnés. Les exemples suivants ne doivent en aucun cas limiter ou définir la portée globale des revendications.
Exemple 1 [0058] On obtient un échantillon de composition de ciment à base d'aluminate de calcium qui contient environ 40 % à environ 70 % d'aluminate de calcium en poids, environ 33 % à environ 200 % d'eau en poids, environ 0,01 % à environ 10 % de retardateur de prise de ciment en poids et d'environ 0,01 % à environ 5 % de dispersant en poids. Parmi les exemples, le terme « en poids » ou « en pds » correspond au poids de la composition de ciment à durée de vie prolongée. On se procure la composition de ciment à durée de vie prolongée auprès de Kemeos, Inc., Chesapeake, Virginie ; sous la forme d'un système d'aluminate de calcium retardé contenant une suspension de ciment d'aluminate de calcium contenant 40 à 70 % de matières solides. La densité calculée de la composition de ciment à durée de vie prolongée atteint 14,68 lb/gal.
[0059] L'échantillon est divisé en cinq échantillons identiques et quatre de ces échantillons sont activés par addition de solution de NaOH (aq) à 4 M. On mesure les temps d'épaississement des quatre échantillons expérimentaux et de l'échantillon témoin sur un consistomètre à haute pression et à haute température en montant de la température ambiante (par ex. environ 70 °F pour cet exemple) et de la pression ambiante à 100 °F et à 3 000 psi en 15 minutes conformément à la procédure de détermination des durées d'épaississement de ciment établies dans ΓΑΡΙ RP Pratique 10B-2, Recommended Practice for Testing Well Cements, Première édition, juillet 2005. Le temps d'épaississement est le temps nécessaire pour que le fluide de traitement atteigne 70 Bc et peut être défini comme le temps nécessaire pour atteindre 70 Bc. On mesure par ailleurs le pH de chaque échantillon après l'activation de chaque échantillon. Les résultats de cet essai sont présentés dans le Tableau 1.
Tableau l
Mesures du temps d'épaississement de composition de ciment à durée de vie prolongée
[0060] On constate qu'on peut avoir le contrôle sur des temps d'épaississement en faisant varier la concentration de l'activateur de prise de ciment. Les résultats indiquent une dépendance sur la concentration de l'activateur et sur le pH de la composition de ciment à durée de vie prolongée activée.
[0061] La précédente description décrit plusieurs modes de réalisation des systèmes et des procédés d'utilisation décrits ici, qui peuvent contenir différentes étapes de procédé et d'autres combinaisons de composants. Il doit être compris que, bien que des modes de réalisation individuels puissent être présentés ici, la présente description couvre toutes les combinaisons des modes de réalisation décrits, comprenant, sans limitation, les différentes combinaisons de composants, les combinaisons d'étape de procédé et les propriétés du système. On comprendra que les compositions et les procédés sont décrits en termes de « comprenant », « contenant » ou « incluant » divers composants ou étapes, les compositions et procédés peuvent aussi « être constitués essentiellement de » ou « être constitués de » divers composants et étapes. En outre, les articles indéfinis « un » ou « une », tels qu'ils sont utilisés dans les revendications, sont définis ici pour signifier un ou plusieurs de l'élément qu'ils introduisent.
[0062] Par souci de concision, seuls certains intervalles sont décrits explicitement ici. Toutefois, les intervalles partant de toute limite inférieure peuvent être combinés avec toute limite supérieure pour couvrir un intervalle non explicitement indiqué, et des intervalles partant de toute limite inférieure peuvent être combinés à toute autre limite inférieure pour couvrir un intervalle non explicitement indiqué, de la même manière, les intervalles partant de toute limite supérieure peuvent être combinés avec toute autre limite supérieure pour indiquer un intervalle non indiqué explicitement. De plus, à chaque fois qu'on indique un intervalle numérique avec une limite inférieure et une limite supérieure, tout chiffre ou tout intervalle compris qui se trouve à l'intérieur de l'intervalle est spécifiquement inclus. En particulier, chaque intervalle de valeurs (de la forme, « d'environ a à environ b » ou, de façon équivalente, « d'environ a à b », ou, de façon équivalente, « d'environ a-b ») indiqué ici doit être compris comme décrivant chaque nombre et chaque intervalle englobé à l'intérieur de l'intervalle le plus large de valeurs s'il n’est pas explicitement indiqué. Ainsi, chaque point ou valeur individuelle peut servir à sa propre limite inférieure ou supérieure combinée à tout autre point ou valeur individuelle ou à toute autre limite inférieure ou supérieure, pour indiquer un intervalle non indiqué explicitement.
[0063] Par conséquent, les présents modes de réalisation sont bien adaptés pour réaliser les objectifs et les avantages mentionnés et également ceux qui sont inhérents à la présente invention. Les modes de réalisation particuliers décris ci-dessus ne sont qu'illustratifs, étant donné que la présente invention peut être modifiée et pratiquée de façons différentes mais équivalentes qui seront évidentes aux spécialistes du domaine qui bénéficient des enseignements de l'invention. Bien que seuls des modes de réalisation individuels soient décrits, l'invention couvre toute combinaison de tous les modes de réalisation. De plus, aucune limitation n'est prévue aux détails de construction ou de conception décrits ici, autres que ceux décrits dans les revendications ci-dessous. En outre, les termes dans les revendications ont leur signification claire et ordinaire, sauf en cas d'indication explicite et claire autre définie par le demandeur. Il est donc évident que les modes de réalisation illustratifs particuliers décrits ci-dessus peuvent être altérés ou modifiés, et toutes ces variations sont considérées comme faisant partie de la portée et de l'esprit de ces modes de réalisation. En cas de conflit dans les usages d'un mot ou d'un terme dans cette description et dans au moins un brevet ou un autre document susceptible de se trouver ici à titre de référence, les définitions qui sont en accord avec cette description doivent être adoptées.
Claims (20)
- REVENDICATIONS1. Procédé de cimentation comprenant : l'utilisation d'une composition de ciment à durée de vie prolongée contenant du ciment à base d'aluminate de calcium, de l'eau, un retardateur de prise de ciment et un activateur de prise de ciment à introduction retardée ; l'introduction de la composition de ciment à durée de vie prolongée dans une formation souterraine ; et le fait de laisser prendre la composition de ciment à durée de vie prolongée dans la formation souterraine ; la composition de ciment à durée de vie prolongée ayant un temps d'épaississement d'environ deux heures au moins.
- 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le retardateur de prise de ciment peut être choisi dans l'ensemble constitué des acides hydroxycarboxyliques ou de leurs sels respectifs, de l'acide borique ou de son sel respectif et de leurs combinaisons.
- 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le retardateur de prise de ciment est présent en quantité d'environ 0,01 % à environ 10 % en poids de la composition de ciment à durée de vie prolongée.
- 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'activateur de prise de ciment à introduction retardée est choisi dans le groupe constitué des hydroxydes des groupes IA et IIA, des aluminates alcalins, du ciment Portland et similaires.
- 5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'activateur de prise de ciment à introduction libérée comprend un liant choisi dans l'ensemble constitué d'un gel de silice, d'aluminosilicate, de chitosane, de cellulose, de leurs dérivés et de leurs combinaisons.
- 6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'activateur de prise de ciment à introduction retardée comprend un revêtement extérieur choisi dans l'ensemble constitué des polysaccharides, des chitines, des lipides, du latex, de cire, des chitosanes, des protéines, des polyesters aliphatiques, des poly(lactides), des poly(glycolides), des poly(e-caprolactones), des poly(hydroxybutyrates), des poly(anhydrides), des polycarbonates aliphatiques, des orthoesters, des poly(orthoesters), des poly(acides aminés), des poly(oxydes d'éthylène), des polyphosphazènes, de leurs dérivés, de leurs copolymères et de leurs combinaisons.
- 7. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'activateur de prise de ciment à introduction retardée est présent en quantité d'environ 0,01 % à environ 10 % en poids de la composition de ciment à durée de vie prolongée.
- 8. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la composition de ciment à durée de vie prolongée comprend en outre au moins un dispersant choisi dans le groupe constitué d'un dispersant à base de formaldéhyde sulfoné, d'un dispersant d'éther polycarboxylé et de toute combinaison de ceux-ci ; le dispersant étant présent à hauteur d'environ 0,01 % à environ 5 % en poids de la composition de ciment à durée de vie prolongée.
- 9. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la composition de ciment à durée de vie prolongée comprend en outre au moins un sel de lithium sélectionné dans l'ensemble constitué du sulfate de lithium, du carbonate de lithium et de toute combinaison de ceux-ci ; le sel de lithium étant présent à hauteur d'environ 0,01 % à environ 10 % en poids de la composition de ciment à durée de vie prolongée.
- 10. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre le pompage de la composition de ciment à durée de vie prolongée à travers une conduite et dans un espace annulaire de puits de forage qui pénètre dans la formation souterraine.
- 11. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre la conservation de la composition de ciment à durée de vie prolongée pendant une durée d'au moins environ 7 jours avant introduction de la composition de ciment à durée de vie prolongée.
- 12. Composition de ciment à durée de vie étendue contenant : du ciment d'aluminate de calcium, de l’eau, un retardateur de prise de ciment et un retardateur de prise de ciment à introduction retardée.
- 13. Composition selon la revendication 12, dans laquelle le retardateur de prise de ciment est choisi dans le groupe constitué des acides hydroxycarboxyliques ou de leurs sels respectifs, de l'acide borique ou de son sel respectif et de toute combinaison de ceux-ci ; le retardateur de prise de ciment étant présent à hauteur d'environ 0,01 % à environ 10 % en poids de la composition de ciment à durée de vie prolongée.
- 14. Composition selon la revendication 12, dans laquelle l'activateur de prise de ciment à introduction retardée est choisi dans le groupe constitué des hydroxydes des groupes IA et IIA, des aluminates alcalins, du ciment Portland et de leurs combinaisons.
- 15. Composition selon la revendication 12, dans laquelle l'activateur de prise de ciment à introduction libérée comprend un liant choisi dans l'ensemble constitué d'un gel de silice, d'aluminosilicate, de chitosane, de cellulose, de leurs dérivés et de leurs combinaisons.
- 16. Composition selon la revendication 12, dans laquelle l'activateur de prise de ciment à introduction retardée comprend un revêtement extérieur choisi dans l'ensemble constitué des polysaccharides, des chitines, des lipides, du latex, de cire, des chitosanes, des protéines, des polyesters aliphatiques, des poly(lactides), des poly(glycolides), des poly(e-caprolactones), des poly(hydroxybutyrates), des poly(anhydrides), des polycarbonates aliphatiques, des orthoesters, des poly(orthoesters), des poly(acides aminés), des poly(oxydes d'éthylène), des polyphosphazènes, de leurs dérivés, de leurs copolymères et de leurs combinaisons.
- 17. Composition selon la revendication 12, dans laquelle l’activateur de prise de ciment à introduction retardée est présent en quantité d'environ 0,01 % à environ 10 % en poids de la composition de ciment à durée de vie prolongée.
- 18. Système de cimentation d'une formation souterraine, comprenant : une composition de ciment à durée de vie étendue contenant : du ciment d'aluminate de calcium, de l’eau, un retardateur de prise de ciment et un activateur de prise de ciment à introduction retardée ; un équipement de mélange à même de mélanger la composition de ciment à durée de vie étendue ; un équipement de pompage à même de pomper la composition de ciment à durée de vie prolongée à travers une conduite et dans un espace annulaire de puits de forage qui pénètre dans la formation souterraine.
- 19. Système selon la revendication 18, comprenant en outre une cuve à même de conserver la composition de ciment à durée de vie prolongée.
- 20. Système selon la revendication 18, dans lequel l'activateur de prise de ciment à introduction retardée comprend un liant choisi dans l'ensemble constitué d'un gel de silice, d'aluminosilicate, de chitosane, de cellulose, de leurs dérivés et de leurs combinaisons ; l'activateur de prise de ciment à introduction retardée comprenant en outre un revêtement externe choisi dans l'ensemble constitué des polysaccharides, des chitines, des lipides, du latex, de la cire, des chitosanes, des protéines, des polyesters aliphatiques, des poly(lactides), des poly(glycolides), des poly(s-caprolactones), des poly(hydroxybutyrates), des poly(anhydrides), des polycarbonates aliphatiques, des orthoesters, des poly(orthoesters), des poly(acides aminés), des poly(oxydes d'éthylène), des polyphosphazènes, de leurs dérivés, de leurs copolymères et de leurs combinaisons.
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| US8070878B2 (en) * | 2007-07-05 | 2011-12-06 | United States Gypsum Company | Lightweight cementitious compositions and building products and methods for making same |
| US7863224B2 (en) * | 2009-03-17 | 2011-01-04 | Halliburton Energy Services Inc. | Wellbore servicing compositions comprising a set retarding agent and methods of making and using same |
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| US9227872B2 (en) * | 2012-03-09 | 2016-01-05 | Halliburton Energy Services, Inc. | Cement set activators for set-delayed cement compositions and associated methods |
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