FR2673620A1 - Composition for cementing oil wells at low temperature - Google Patents
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Abstract
Description
COMPOSITION POUR LA CIMENTATION DE PUITS PETROLIERS
A BASSE TEMPERATURE
La présente invention concerne le domaine des services pétroliers et parapétroliers, et notamment celui de la cimentation de l'annulaire d'un puits de pétrole, à gaz, d'eau, géothermique et analogue.COMPOSITION FOR THE CEMENT OF PETROLEUM WELLS
LOW TEMPERATURE
The present invention relates to the field of petroleum services and oil services, and in particular that of the cementation of the annular of an oil well, gas, water, geothermal and the like.
De telles opérations de cimentation, ansi que leur importance pour la vie et la production du puits, sont connues de l'homme de métier depuis plusieurs décades, il est inutile d'en rappeler le principe et les détails. Such cementing operations, as well as their importance for the life and the production of the well, are known to the skilled person for several decades, it is useless to recall the principle and details.
On indiquera simplement, pour une bonne compréhension du texte et de l'invention, qu'il s'agit d'injecter un laitier de ciment dans le tubage du puits. Ce laitier de ciment descend en fond de puits par le tubage puis, sous la pression de pompage, remonte dans l'annulaire entre le trou de forage et le tubage, jusqu'à la surface du puits. Des méthodes tout à fait classiques existent pour que, en fin de pompage, il y ait à l'intérieur du tubage un fluide inerte et non le laitier. On laisse ensuite le laitier de ciment prendre. For a good understanding of the text and the invention, it will be simply stated that it is a matter of injecting a cement slurry into the casing of the well. This cement slurry descends at the bottom of the well through the casing and, under the pumping pressure, back into the annulus between the borehole and the casing, to the surface of the well. Methods quite conventional exist so that, at the end of pumping, there is inside the casing an inert fluid and not the slag. The cement slurry is then allowed to take.
Le but général de l'opération est de maintenir le tubage dans le puits, d'isoler les zones souterraines traversées, et de consolider le puits lui-même. The general purpose of the operation is to maintain the casing in the well, to isolate the underground zones crossed, and to consolidate the well itself.
Le laitier de ciment est pompé sous pression, et passe des conditions de préparation en surface (pression et température ambiante) aux conditions du fond du puits (pression et température plus élevées) pour revenir dans l'annulaire, pour une partie du laitier, aux conditions proches de la surface. Dans certaines conditions, zones arctiques ou puits sous-marins en Mer du Nord par exemple, les conditions de surface peuvent être très froides et la prise correcte du laitier pose des problèmes très particuliers. The cement slurry is pumped under pressure, and goes from the surface preparation conditions (pressure and ambient temperature) to the conditions of the bottom of the well (higher pressure and temperature) to return to the annulus, for a part of the slag, to conditions close to the surface. Under certain conditions, Arctic zones or submarine wells in the North Sea for example, the surface conditions can be very cold and the correct setting of the slag poses very particular problems.
Malgré ces cycles de pression et de température, le laitier doit naturellement rester pompable, il doit déplacer parfaitement la boue de forage (facteur critique d'une bonne opération de cimentation), il doit ne pas perdre de fluide dans les zones traversées, et prendre le plus rapidement possible mais exactement à l'endroit prévu c'est à dire sur la hauteur de l'annulaire et, naturellement, surtout pas à l'intérieur du tubage. Enfin, le ciment durci doit présenter d'excellentes propriétés mécaniques et notamment une bonne résistance à la compression, qui doit se déveloper le plus rapidement possible après la prise. Despite these pressure and temperature cycles, the slag must naturally remain pumpable, it must perfectly move the drilling mud (critical factor of a good cementing operation), it must not lose fluid in the areas crossed, and take as quickly as possible but exactly at the intended place ie on the height of the ring and, naturally, especially not inside the casing. Finally, the hardened cement must have excellent mechanical properties and in particular good compressive strength, which must develop as quickly as possible after setting.
Lorsque le puits traverse une zone à gaz il est extrêmement important que tout au cours de la cimentation, la pression hydrostatique exercée par la colonne de fluide dans l'annulaire reste supérieure à la pression de gaz dans la formation. La densité des fluides de forage ainsi que celle du ciment sont donc ajustées en conséquence. When the well passes through a gas zone it is extremely important that during cementation, the hydrostatic pressure exerted by the fluid column in the annulus remains greater than the gas pressure in the formation. The density of the drilling fluids as well as that of the cement are adjusted accordingly.
Une fois que le laitier est en place, il va commencer à prendre. Cette prise se traduit tout d'abord par la gélification du laitier. Des liaisons se créent entre les particules de ciment ainsi que entre le ciment et les parois du puits. A cause de ces liaisons, la colonne de ciment s'auto-supporte ce qui se traduit par une diminution de la pression hydrostatique exercée en face de la zone à gaz. Pendant cette période, la viscosité du ciment n'est pas encore suffisante pour s'opposer à l'écoulement de bulles de gaz. La fin de cette période correspond à l'hydratation, réaction exothermique entre le ciment et l'eau qui se traduit par l'élévation de température, le développement de la résistance à la compression ainsi que le retrait chimique du système.Pendant cette phase, la pression en face de la zone à gaz décroit encore plus et de la place est créée sous forme de porosité dans la matrice de ciment où le gaz peut alors migrer. Once the slag is in place, he will start taking it. This intake is first of all expressed by the gelling of the slag. Links are created between the cement particles as well as between the cement and the walls of the well. Because of these connections, the cement column self-supports which results in a decrease in the hydrostatic pressure exerted in front of the gas zone. During this period, the viscosity of the cement is not yet sufficient to oppose the flow of gas bubbles. The end of this period corresponds to the hydration, exothermic reaction between the cement and the water which results in the rise of temperature, the development of the resistance to the compression as well as the chemical withdrawal of the system. During this phase, the pressure in front of the gas zone decreases even more and room is created in the form of porosity in the cement matrix where the gas can then migrate.
Pendant toute la prise, le ciment doit être capable de s'opposer à une invasion par le gaz qui aurait de graves conséquences allant d'une cimentation médiocre jusqu'à l'explosion catastrophique du gaz en surface. During the entire setting, the cement must be able to resist a gas invasion that would have serious consequences ranging from poor cementation to the catastrophic surface gas explosion.
La seule énumération des propriétés requises, qui sont souvent antagonistes ou contradictoires entre elles, des conditions de température et de pression, et des conséquences graves ou catastrophiques du non respect des propriétés, permet de mesurer les difficultés de mise au point d'un laitier présentant les propriétés en cause. The only enumeration of the required properties, which are often antagonistic or contradictory to each other, temperature and pressure conditions, and serious or catastrophic consequences of non-respect of the properties, makes it possible to measure the difficulties of developing a slag exhibiting the properties in question.
L'invention propose un laitier de ciment qui présente l'ensemble des propriétés énumérées ci-dessus, et qui convient donc particulièrement aux puits les plus difficiles, notamment ceux traversant des zones à gaz, et à faible température de surface, c'est à dire aux puits qui cumulent les plus grandes difficultés. The invention proposes a cement slag which has all of the properties listed above, and which is therefore particularly suitable for the most difficult wells, in particular those passing through gas zones, and at a low surface temperature. tell the wells that have the greatest difficulties.
Les compositions de laitier de ciment selon l'invention sont caractérisées en ce qu'elles contiennent essentiellement, outre l'eau de mélange: - du plâtre alpha, - du ciment Portland ordinaire (API classe A ou C), - de la microsilice, et, dans la mesure du nécessaire, - un agent retardateur et un agent dispersant. The cement slurry compositions according to the invention are characterized in that they essentially contain, in addition to the mixing water: - alpha plaster, - ordinary Portland cement (API class A or C), - microsilica, and, to the extent necessary, a retarding agent and a dispersing agent.
La cimentation d'un puits à basse température (notamment < 30"C) présente des difficultés tout à fait spéciales. ll est en particulier difficile, pour de tels puits, d'obtenir un temps de prise raisonnable du laitier de ciment après quelques heures et une résistance à la compression de l'ordre de 3500 kPa après huit heures. On rappele que le temps de prise est le temps requis pour que la consistance du laitier mesurée au consistomètre selon la norme API N2 10 atteigne 100 Bc (Bc consistance Bearden). The cementing of a well at low temperature (in particular <30 ° C.) presents quite special difficulties, in particular it is difficult for such wells to obtain a reasonable setting time of the cement slurry after a few hours. and a compressive strength of the order of 3500 kPa after eight hours It is recalled that setting time is the time required for the consistency of the slag measured at the consistometer according to API N2 10 to reach 100 Bc (Bc consistency Bearden ).
Des accélérateurs connus comme le chlorure de calcium peuvent apporter une solution mais avec une lente augmentation de la consistance jusqu'à 100 Bc et, lorsque la prise commence, elle dure plusieurs heures avant que le ciment ne soit durci. Durant ce laps de temps il se produit un retrait rhédibitoire et une possibilité de migration de gaz. De plus, au dessous de 152C l'accélération est très difficile à obtenir. Known accelerators such as calcium chloride can provide a solution but with a slow increase in consistency to 100 Bc and, when setting begins, it lasts several hours before the cement is hardened. During this time there is a rheumatism withdrawal and a possibility of gas migration. In addition, below 152C acceleration is very difficult to obtain.
On a déjà décrit (USP 3,891,454) l'emploi de plâtre (sulfate de calcium semi-hydrate, CaSO4.1/2 H2O) dans un laitier de ciment pour réduire le temps de prise. I1 s'agit de remplacer le ciment par un mélange plâtre:ciment dans un rapport massique allant de environ 50:50 à 75:25. Cependant l'adjonction de plâtre dans un laitier de ciment peut entraîner des inconvénients sérieux. US Pat. No. 3,891,454 has already described the use of plaster (calcium sulphate semi-hydrate, CaSO4.1 / 2H2O) in a cement slurry in order to reduce the setting time. It is a question of replacing the cement with a mixture of plaster and cement in a mass ratio ranging from about 50:50 to 75:25. However, the addition of plaster in a cement slurry can cause serious disadvantages.
En premier lieu, le temps de prise est extrêmement dépendant du type de plâtre. En particulier, la plupart des plâtres sont beaucoup trop réactifs en présence de ciment, et on observe souvent une accélération de prise à basse température, ce qui représente dans le domaine pétrolier un inconvénient rhédibitoire (cf. cidessus). On peut dans certains cas compenser la prise trop rapide par une grande quantité de retardateur de prise mais alors la prise peut prendre des jours. In the first place, the setting time is extremely dependent on the type of plaster. In particular, most plasters are much too reactive in the presence of cement, and we often observe an acceleration of setting at low temperature, which represents in the oil field a rhédibitoire disadvantage (see above). In some cases it is possible to compensate for taking too fast a large amount of set retarder but then the taking can take days.
En second lieu, les systèmes plâtre/ciment ont un contrôle de filtrat pratiquement nul. Enfin, le plâtre est connu pour être un agent thixotrope pour le ciment, alors que selon rinvention on recherche un laitier fluide. Second, plaster / cement systems have virtually no filtrate control. Finally, plaster is known to be a thixotropic agent for cement, whereas according to the invention a fluid slag is desired.
La microsilice a déjà été utilisée dans un laitier de ciment (GB 2,179,933;
GB 2,212,150; GB 2,212,489 ; GB 2,587,988). ll s'agit d'un sous-produit dérivé de la fabrication des ferrosiliciums. Les particules de microsilice ont une taille moyenne de 0,15 micron environ et une surface spécifique de l'ordre de 20 m2/g.The microsilica has already been used in a cement slurry (GB 2,179,933;
GB 2,212,150; GB 2,212,489; GB 2,587,988). It is a by-product derived from the manufacture of ferrosilicucts. The microsilica particles have an average size of about 0.15 microns and a specific surface area of the order of 20 m 2 / g.
Du fait de la difficulté à manipuler de fines particules à l'état brut on préfère utiliser la microsilice en suspension dans l'eau.Due to the difficulty in handling fine particles in the crude state, it is preferred to use the microsilica suspended in water.
Cependant, à basse température et dans la gamme de concentration où elle doit être utilisée, la microsilice allonge la prise du ciment et retarde le développement de la résistance à la compression agravant de ce fait l'une des propriétés essentielles au contrôle du gaz. However, at low temperatures and in the concentration range where it is to be used, the microsilica lengthens the setting of the cement and retards the development of compressive strength thereby becoming one of the essential properties of gas control.
Ainsi se heurtait-on dans l'art antérieur à des inconvénients rhédibitoires. Thus it was encountered in the prior art to the rhédibitoires disadvantages.
L'invention présente un système qui résoud pour la première fois les problèmes cumulatifs posés par une cimentation à basse température (0-30lC environ) et la nécessité d'un système pouvant assurer un bon contrôle de migration de gaz. The invention presents a system that solves for the first time the cumulative problems posed by a cementation at low temperature (0-30lC approximately) and the need for a system that can ensure a good control of gas migration.
On sait qu'il existe deux catégories principales de plâtre, le sulfate de calcium semi-hydrate de type alpha et de type beta, ci-après plâtre alpha et plâtre beta. Leur différence trouve essentiellement son origine dans le procédé de préparation. Les plâtres alpha sont préparés sous pression de vapeur contrôlée tandis que les plâtres beta sont produits par un procédé continu en lit fluidisé. Les plâtres alpha ont une densité apparente d'environ 1000 kg/m3, avec des particules sphériques, tandis que les plâtres beta ont une densité apparente d'environ 600 kg/m3 et se présentent sous forme de plaquettes. It is known that there are two main categories of plaster, calcium sulphate semi-hydrate type alpha and type beta, hereinafter alpha plaster and beta plaster. Their difference lies mainly in the preparation process. Alpha plasters are prepared under controlled vapor pressure while beta plasters are produced by a continuous fluidized bed process. Alpha plasters have an apparent density of about 1000 kg / m3, with spherical particles, while beta plasters have an apparent density of about 600 kg / m3 and are in the form of platelets.
La Figure 1 ci-après représente révolution de la consistance en fonction du temps pour différents types de plâtre. Les conditions opératoires sont les suivantes: 60% de plâtre, 40% de ciment API classe A, densité 1,89 kg/l, essai à 209C. Figure 1 below represents a revolution in consistency as a function of time for different types of plaster. The operating conditions are as follows: 60% plaster, 40% API class A cement, density 1.89 kg / l, test at 209C.
Les courbes A, B et C correspondent à des plâtres alpha et présentent la caractéristique très recherchée de prise à angle droit Deux plâtres D et E de type beta ont conduit à une prise immédiate et incontrôlée dés le mélange. La courbe F correspond à un plâtre beta pour lequel on est parvenu à obtenir un temps de prise raisonnable par l'emploi de retardateur, sans toutefois atteindre une prise à angle droit, ni une bonne résistance à la compression à court terme. Curves A, B and C correspond to alpha plasters and have the much sought-after characteristic of right angle taps. Two beta-type plasters D and E have led to an immediate and uncontrolled setting of the mixture. Curve F corresponds to a beta plaster for which it has been possible to obtain a reasonable setting time by the use of retarder, without however reaching a right angle grip, nor a good resistance to compression in the short term.
La prise à angle droit correspond à une augmentation très rapide de la consistance au moment de la prise, quelques minutes seulement pour passer de 30
Bc à 100 Bc.The right-angle grip is a very fast increase in consistency at the time of setting, only a few minutes to go from 30
Bc at 100 Bc.
On rappelera qu'une prise à angle droit est un des paramètres qui interviennent dans le contrôle du gaz. Ces résultats montrent que l'utilisation de plâtre alpha dans la présente invention est tout à fait capitale. It will be remembered that a right angle tap is one of the parameters involved in gas control. These results show that the use of alpha plaster in the present invention is quite critical.
La Figure 2 représente l'influence de la température sur le temps de prise, pour un système à 60% de plâtre alpha, 40% de ciment API classe A et 1,89 kg/l de densité. Contrairement au ciment dont le temps de prise est réduit lorsque la température augmente, on observe le contraire dans le cas d'un système plâtre/ciment. Ce qui précède révèle le caractère complexe des mécanismes physicochimiques impliqués dans rinvention. Figure 2 shows the influence of temperature on setting time, for a 60% alpha plaster system, 40% API class A cement and 1.89 kg / l density. Unlike cement whose setting time is reduced when the temperature increases, the opposite is observed in the case of a plaster / cement system. The foregoing reveals the complex nature of the physicochemical mechanisms involved in the invention.
Le Tableau 1 ci-dessous rassemble les résultats obtenus en ce qui concerne le temps de prise (TT, "Thickening Time") et la résistance à la compression (CS, "Compressive Strength") après 8 ou 48 heures. On a utilisé un plâtre alpha
LAMBERT, un ciment Portland ordinaire (CPA-HP), densité du laitier 1,89 kg/l, température 20go, 0,3% en poids de dispersant (polynaphtalène sulfonate formaldéhyde de sodium ou "PNS") et le retardateur est un lignosulfonate de sodium ou de calcium.Table 1 below summarizes the results obtained with respect to TT (Thickening Time) and Compressive Strength (CS) after 8 or 48 hours. We used an alpha plaster
LAMBERT, an ordinary Portland cement (CPA-HP), slag density 1.89 kg / l, 20go temperature, 0.3% by weight of dispersant (sodium polynaphthalene sulfonate formaldehyde or "PNS") and the retarder is a lignosulfonate sodium or calcium.
TABLEAU 1
TABLE 1
<tb> <SEP> Plâtre <SEP> Ciment <SEP> Rnteur <SEP> <SEP> Tr <SEP> 8hCS <SEP> 48 <SEP> h <SEP> CS <SEP>
<tb> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> h:min <SEP> kPa <SEP> kPa
<tb> <SEP> 60 <SEP> 40 <SEP> 0,6 <SEP> 3:50 <SEP> 8015 <SEP> 13405
<tb> <SEP> 50 <SEP> 50 <SEP> 0,6 <SEP> 3:35 <SEP> 7700 <SEP> 15750
<tb> <SEP> 40 <SEP> 60 <SEP> 0,7 <SEP> 3:17 <SEP> 6160 <SEP> 13335
<tb> <SEP> 30 <SEP> 70 <SEP> 0,8 <SEP> 3:52 <SEP> 1575 <SEP> 12320
<tb>
Plus la quantité de ciment est importante, plus le temps de prise du plâtre est court. Cependant un retardateur comme le lignosulfonate permet, dans les conditions d'essai du Tableau 1 ci-dessus, d'ajuster aisément le temps de prise.<tb><SEP> Plaster <SEP> Cement <SEP> Reactor <SEP><SEP> Tr <SEP> 8hCS <SEP> 48 <SEP> h <SEP> CS <SEP>
<tb>% <SEP> in <SEP> weight <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> h: min <SEP> kPa <SEP> kPa
<tb><SEP> 60 <SEP> 40 <SEP> 0.6 <SEP> 3:50 <SEP> 8015 <SEQ> 13405
<tb><SEP> 50 <SEP> 50 <SEP> 0.6 <SEP> 3:35 <SEP> 7700 <SEP> 15750
<tb><SEP> 40 <SEP> 60 <SEP> 0.7 <SEP> 3:17 <SEP> 6160 <SEP> 13335
<tb><SEP> 30 <SEP> 70 <SEP> 0.8 <SEP> 3:52 <SEP> 1575 <SEP> 12320
<Tb>
The greater the amount of cement, the shorter the setting time of the plaster. However, a retarder such as lignosulfonate makes it possible, under the test conditions of Table 1 above, to easily adjust the setting time.
Par ailleurs, on observe très nettement que la résistance à la compression après 8 heures est assurée par la prise du plâtre et que la plage utile de plâtre alpha pour obtenir une résistance à la compression de l'ordre de 3500 kPa à 8 heures se situe au-delà de 30% par poids de mélange. Furthermore, it is very clearly observed that the compressive strength after 8 hours is ensured by the setting of the plaster and that the useful range of alpha plaster to obtain a compressive strength of the order of 3500 kPa at 8 hours lies above 30% by weight of mixture.
Selon l'invention, on incorporera obligatoirement au système plâtre/ciment une quantité notable de microsilice en particulier pour les applications où le contrôle du gaz est requis. La proportion de microsilice sera située de préférence entre 15 et 25% en poids du mélange de plâtre/ciment environ. Cette quantité est imposée par le besoin d'assurer au système un contrôle de filtrat inférieur à 100 cm3/30 min (Tableau 2 ci-après). L'utilisation de microsilice dans de telles proportions n'a, de manière surprenante, qu'un effet mineur sur l'augmentation de la rhéologie du système qui peut facilement être diminuée par l'emploi d'un dispersant classique type "PNS". On observe en plus que la présence de microsilice procure au laitier une stabilité particulière qui se traduit par l'absence complète d'eau libre et de sédimentation. According to the invention, it will necessarily incorporate the plaster / cement system a significant amount of microsilica especially for applications where the control of gas is required. The proportion of microsilica will preferably be between 15 and 25% by weight of the plaster / cement mixture. This amount is dictated by the need to provide the system with filtrate control below 100 cc / 30 min (Table 2 below). The use of microsilica in such proportions has, surprisingly, only a minor effect on the increase of the rheology of the system which can easily be diminished by the use of a conventional "PNS" type dispersant. It is further observed that the presence of microsilica provides the slag a particular stability which results in the complete absence of free water and sedimentation.
Au cours de la mise au point de l'invention on s'est heurté à des difficultés sérieuses liées à des problèmes de gélification lors de l'emploi de certains ciments pétroliers de classe G en particulier. Cet inconvénient est éliminé si on utilise exclusivement du ciment Portland (API classe A ou C). En outre on préfèrera les ciments Portland ordinaires. During the development of the invention we encountered serious difficulties related to gelling problems during the use of certain class G oil cements in particular. This disadvantage is eliminated if only Portland cement (API class A or C) is used. In addition, ordinary Portland cements will be preferred.
Pour obtenir une résistance à la compression suffisante dans un laps de temps court (8 heures) et ceci en présence de fortes concentrations de microsilice, on se doit d'utiliser dans le système une quantité suffisante de plâtre. Par contre, on observe qu'une quantité trop forte nuit aux propriétés mécaniques à'long terme du système. En conséquence on se limitera dans la présente invention à des mélanges plâtre/ciment dans un rapport massique allant de 40:60 à 60:40. La proportion 60:40 étant en général la mieux appropriée (Tableau 3 ci-après). To obtain sufficient compressive strength in a short period of time (8 hours) and this in the presence of high concentrations of microsilica, it is necessary to use in the system a sufficient amount of plaster. On the other hand, it is observed that an excessively large amount impairs the long-term mechanical properties of the system. Consequently, in the present invention, only plaster / cement mixtures in a weight ratio ranging from 40:60 to 60:40 will be limited. The 60:40 ratio is generally the most appropriate (Table 3 below).
On observe que la nature du plâtre alpha ainsi que la variété de ciment
Portland ordinaire n'ont que peu dtinfluence sur les propriétés du système (Tableaux 3 et 4 ci-après). De même, la propriété recherchée de prise à angle droit n'est pas affectée par le rapport plâtre/ciment ni par la présence de microsilice dans les proportions recommandées dans l'invention.It is observed that the nature of alpha plaster as well as the variety of cement
Ordinary Portland have little influence on the properties of the system (Tables 3 and 4 below). Likewise, the desired property of right angle grip is not affected by the plaster / cement ratio nor by the presence of microsilica in the proportions recommended in the invention.
La plupart des systèmes étudiés au cours de la mise au point de l'invention ont une densité de 1,89 kg/l. Ils contiennent un mélange 60:40 plâtre/ciment auquel on ajoute 20% de microsilice par poids de mélange. Dans ces conditions, la quantité d'eau de mixage est de 40% par poids de mélange plâtre/ciment. I1 est possible de descendre la densité du laitier sans affecter ni la stabilité ni la rhéologie, par contre le contrôle de filtrat et la résistance à la compression à 8 heures seront considérablement diminués. Pour rester dans le cadre de l'invention où on recherche un laitier ayant de bonnes propriétés anti-gaz migration, la limite inférieure en densité est 1,80 kg/l ce qui correspond à une quantité d'eau de mixage de 50% par poids de mélange plâtre/ciment. Most of the systems studied during the development of the invention have a density of 1.89 kg / l. They contain a 60:40 plaster / cement mixture to which is added 20% microsilica by weight of mixture. Under these conditions, the amount of mixing water is 40% by weight of plaster / cement mixture. It is possible to lower the density of the slag without affecting either the stability or the rheology, however the filtrate control and compressive strength at 8 hours will be considerably reduced. To remain within the scope of the invention, where a slag having good anti-gas migration properties is sought, the lower limit in density is 1.80 kg / l, which corresponds to a quantity of mixing water of 50% by weight of plaster / cement mix.
A la lecture de la présente description, des tableaux 1 à 4 et des figuresl, 2, 3, 4, 5, 6 et 7, l'homme de métier comprendra qu'une composition représentative de l'invention est caractérisée en ce qu'elle contient essentiellement: - ciment, - 66 à 150% de plâtre alpha par rapport au poids du ciment, - 15 à 25% en poids de microsilice par rapport au poids du mélange ciment + plâtre, - 30 à 50% d'eau par rapport au poids de mélange ciment + plâtre, - et eventuellement un retardateur et un dispersant. In reading the present description, Tables 1 to 4 and Figures 1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7, those skilled in the art will understand that a representative composition of the invention is characterized in that it contains essentially: - cement, - 66 to 150% of plaster alpha relative to the weight of the cement, - 15 to 25% by weight of microsilica with respect to the weight of the mixture cement + plaster, - 30 to 50% of water by relative to the weight of cement + plaster mix, and possibly a retarder and a dispersant.
Par contre, des densités supérieures sont aisément envisageables, mais souvent sans intérêt pratique pour les opérations spécialement visées par l'invention. On the other hand, higher densities are easily conceivable, but often without any practical interest for the operations specifically targeted by the invention.
Les systèmes plâtre/ciment/microsilice décrits ci-dessus possèdent donc certaines des caractéristiques essentielles au contrôle du gaz: stabilité, faible rhéologie, bon contrôle de filtrat, prise à angle droit et développement rapide de la résistance à la compression. The plaster / cement / microsilica systems described above therefore have some of the essential characteristics of gas control: stability, low rheology, good filtrate control, right angle grip and rapid development of compressive strength.
ll n'existe pas de test API standard destiné à mesurer la capacité d'un laitier de ciment à retenir le gaz. La méthode utilisée pour cette invention est brièvement décrite ci-après. There is no standard API test for measuring the ability of a cement slurry to retain gas. The method used for this invention is briefly described below.
Une cellule de 33 cm de haut (Figure 3) fermée à l'extrémité supérieure est remplie de laitier de ciment et placée dans une enceinte thermostatée. La forme particulière de la cellule a été mise au point pour éviter les artefacts expérimentaux et forcer le gaz à migrer à l'intérieur du ciment et non à l'interface ciment/paroi. Le bas de la cellule est connecté à une ligne d'azote sous 17,5 bar de pression. Au cours de l'expérience on mesure la pression en haut de la cellule, la température du laitier ainsi que le débit d'azote entrant dans la cellule. A cell 33 cm high (Figure 3) closed at the top end is filled with cement slurry and placed in a thermostatically controlled chamber. The particular shape of the cell was developed to avoid experimental artefacts and force the gas to migrate inside the cement and not at the cement / wall interface. The bottom of the cell is connected to a nitrogen line under 17.5 bar pressure. During the experiment, the pressure at the top of the cell, the temperature of the slag and the flow of nitrogen entering the cell are measured.
Pendant toute la période de gélation, voir ci-dessus, le laitier se comporte comme un liquide qui transmet intégralement la pression de gaz. Pendant cette période, la pression mesurée en haut de la cellule reste constante ainsi que le débit de gaz et la température. Survient ensuite la partie exothermique de lthydrataion. Throughout the freezing period, see above, the slag behaves like a liquid that transmits the entire gas pressure. During this period, the pressure measured at the top of the cell remains constant as well as the gas flow rate and the temperature. Then comes the exothermic part of the hydration.
Celà se traduit par une élévation de température, le retrait chimique du ciment et le développement de la résistance à la compression. La pression de pore dans la matrice de ciment chute du fait de la place créée par le retrait chimique. Selon le système étudié, le gaz va rentrer plus ou moins à l'intérieur du ciment. Un système sera dit résistant à l'invasion de gaz si la pression en haut de la cellule décroit et si le débit d'entrée de gaz reste faible, ou mieux encore nul.This results in a rise in temperature, the chemical shrinkage of the cement and the development of compressive strength. The pore pressure in the cement matrix drops due to the place created by chemical shrinkage. Depending on the system studied, the gas will enter more or less inside the cement. A system will be said to be resistant to gas invasion if the pressure at the top of the cell decreases and if the gas inlet flow rate remains low, or better still zero.
Le comportement typique d'un système plâtre/ciment est représenté sur la
Figure 4. I1 s'agit d'un sytème contenant 60% en poids de plâtre alpha et 40% de ciment API classe A (CPA-HP). Le premier pic de température à 3 heures environ correspond à la prise du plâtre et l'on observe en même temps un pic d'entrée de gaz pour combler la porosité créée par le retrait chimique du système. Entre 8 et 20 heures environ, on observe une deuxième entrée de gaz qui correspond à la prise du ciment. Tout au cours de l'expérience, la pression de gaz est transmise en haut de la cellule, il y a eu migration de gaz dans le système et communication permanente entre le bas et le haut de la cellule.The typical behavior of a plaster / cement system is represented on the
Figure 4. This is a system containing 60% by weight of alpha plaster and 40% API class A cement (CPA-HP). The first peak of temperature at about 3 hours corresponds to the setting of the plaster and at the same time a peak of gas inlet is observed to fill the porosity created by the chemical shrinkage of the system. Between 8 and 20 hours, we observe a second gas inlet which corresponds to the setting of the cement. Throughout the experiment, the gas pressure is transmitted to the top of the cell, there has been gas migration in the system and permanent communication between the bottom and the top of the cell.
Si au cours d'une expérience de migration de gaz il y a communication permanente entre le bas et le haut de la cellule, alors la quantité totale de gaz qui entre dans la cellule est égale à la quantité de retrait chimique. Au cours de l'expérience représentée sur la Figure 4, la quantité totale de gaz correspond à 7% du volume de la cellule alors que pour un ciment seul on observe seulement 4% de retrait pendant cette phase. Le retrait interne d'un système plâtre/ciment est donc très nettement supérieur au retrait du ciment seul ce qui favorise l'invasion du gaz, ce qui était naturellement considéré par l'homme du métier comme inconvénient grave. If during a gas migration experiment there is permanent communication between the bottom and the top of the cell, then the total amount of gas entering the cell is equal to the amount of chemical shrinkage. During the experiment shown in FIG. 4, the total amount of gas corresponds to 7% of the volume of the cell whereas for a cement only only 4% shrinkage is observed during this phase. The internal shrinkage of a plaster / cement system is therefore clearly superior to the removal of the cement alone, which favors the invasion of the gas, which was naturally considered by the person skilled in the art as a serious disadvantage.
L'effet de la microsilice est indiqué sur la Figure 5 où on a ajouté au système précédent 20% de microsilice par poids de plâtre plus ciment. Au début de
I'essai, la pression chute rapidement en haut de la cellule jusqu'à atteindre 6 bar environ. A cause de cette pression différentielle (11,5 bar sur 33 cm), une très légère entrée de gaz se produit pendant la prise plâtre. La pression en haut de cellule remonte jusqu'à 11,5 bar puis redescend aux alentours de 28 heures. Pendant toute la durée de l'expérience, la pression mesurée en haut de la cellule est restée inférieure à Ia pression de gaz appliquée. ll n'y a donc jamais eu communication de gaz entre le bas et le haut de la cellule malgré les pressions différentielles mises en jeu.The effect of the microsilica is shown in Figure 5 where 20% microsilica was added to the previous system by weight of plaster plus cement. At the beginning of
In the test, the pressure drops rapidly to the top of the cell until it reaches about 6 bar. Because of this differential pressure (11.5 bar on 33 cm), a very slight gas entry occurs during setting plaster. The pressure at the top of the cell rises to 11.5 bar and then drops back to around 28 hours. Throughout the experiment, the pressure measured at the top of the cell remained below the applied gas pressure. There has therefore never been gas communication between the bottom and the top of the cell despite the differential pressures involved.
On peut observer (Figure 6) le même type de comportement à 59C avec un autre type de ciment (LAFARGE classe A). We can observe (Figure 6) the same type of behavior at 59C with another type of cement (LAFARGE class A).
La prise à angle droit dans un système plâtre/ciment n'est donc pas suffisante pour s'opposer à la migration de gaz. La présence de microsilice est donc indispensable, en synergie avec le ciment et le plâtre, pour les applications particulières envisagées. Taking a right angle in a plaster / cement system is not enough to prevent the migration of gas. The presence of microsilica is therefore essential, in synergy with cement and plaster, for the particular applications envisaged.
Les résultats présentés ci-dessus témoignent des propriétés remarquables des systèmes plâtre alpha/ciment Portland ordinaire/microsilice pour le contrôle du gaz au cours d'une opération de cimentation. The results presented above demonstrate the remarkable properties of the alpha plaster / ordinary Portland cement / microsilica systems for the control of gas during a cementing operation.
Une fois le système pris, il est important aussi que l'intégrité de la colonne de ciment soit maintenue tout au cours de la vie du puits (plusieurs années). Or les systèmes plâtre/ciment sont connus pour présenter des problèmes de longévité. En effet, les ions sulfates contenus dans le plâtre réagissent chimiquement avec les phases aluminates (C3A) contenues dans le ciment. Le produit de la réaction (l'ettringite) a un volume plus large que la somme des volumes des composants initiaux ce qui cause une expansion du système. Une trop forte expansion risque de provoquer des microfissures à l'intérieur du matériau. Once the system is taken, it is also important that the integrity of the cement column is maintained throughout the life of the well (several years). However plaster / cement systems are known to have longevity problems. In fact, the sulphate ions contained in the plaster react chemically with the aluminate phases (C3A) contained in the cement. The reaction product (ettringite) has a larger volume than the sum of the initial component volumes which causes an expansion of the system. Too much expansion may cause microcracks in the material.
On a reporté sur la Figure 7 la courbe d'expansion d'un système plâtre/ciment où on observe effectivement une expansion de l'échantillon de 2,5% après cinq mois environ. La pente de la courbe laisse présager que l'expansion risque de se poursuivre. Au contraire, le système qui contient de la microsilice présente une expansion limitée à 0,4% qui semble ne plus progresser au-delà de 8 jours. Cette particularité n'était pas prévisible. Figure 7 shows the expansion curve of a plaster / cement system where 2.5% sample expansion is observed after about five months. The slope of the curve suggests that expansion may continue. On the contrary, the system that contains microsilica has a limited expansion to 0.4% which seems not to progress beyond 8 days. This particularity was not predictable.
TABLEAU 2
Ciment API classe A (40% en poids)
Plâtre alpha LAMBERT (60% en poids)
Microsilice MICROBLOCK
Densité du laitier 1,89 kg/l
TABLE 2
API class A cement (40% by weight)
LAMBERT alpha plaster (60% by weight)
Microsilice MICROBLOCK
Density of slag 1.89 kg / l
Rhéologie <SEP> après <SEP> mélange <SEP> Rhéologie <SEP> à <SEP> 15 C
<tb> Microsilice <SEP> Retardateur <SEP> Dispersant <SEP> PVii <SEP> YPiii <SEP> PVii <SEP> YPiii <SEP> 10 <SEP> min <SEP> gel <SEP> TTiv <SEP> FLv
<tb> <SEP> % <SEP> poids <SEP> % <SEP> poids <SEP> % <SEP> poids <SEP> Pa.s <SEP> Pa <SEP> Pa.s <SEP> Pa <SEP> Pa <SEP> hr:mn <SEP> cm3/30 <SEP> min
<tb> - <SEP> 0,6 <SEP> 0,3 <SEP> 0,111 <SEP> 0,5 <SEP> 0,072 <SEP> 1,4 <SEP> 04,8 <SEP> 2:30 <SEP> 426
<tb> 10 <SEP> 0,6 <SEP> 0,3 <SEP> 0,048 <SEP> 3,6 <SEP> 0,066 <SEP> 5,1 <SEP> 17,2 <SEP> 0:55 <SEP> 10 <SEP> 0,8 <SEP> 0,3 <SEP> 0,045 <SEP> 2,0 <SEP> 0,060 <SEP> 2,4 <SEP> 12,9 <SEP> 2: :30 <SEP> 146
<tb> 15 <SEP> 0,9 <SEP> 0,4 <SEP> 0,046 <SEP> 2,4 <SEP> 0,059 <SEP> 3,2 <SEP> 16,8 <SEP> 2:15 <SEP> 92
<tb> 20 <SEP> 1,0 <SEP> 0,5 <SEP> 0,047 <SEP> 3,4 <SEP> 0,080 <SEP> 3,7 <SEP> 20,1 <SEP> 1:40 <SEP> 66
<tb> 20 <SEP> 1,2 <SEP> 0,6 <SEP> 0,040 <SEP> 2,3 <SEP> 0,049 <SEP> 1,6 <SEP> 10,5 <SEP> 4::50 <SEP> 64
<tb> 25 <SEP> 1,4 <SEP> 0,7 <SEP> 0,041 <SEP> 2,1 <SEP> 0,050 <SEP> 1,4 <SEP> 09,1 <SEP> - <SEP> 50
<tb> ii PV Viscosité plastique iii YP Seuil de cisaillement iv TT Temps de prise v FL Perte de fluide TABLEAU 3
Ciment API classe A (40% en poids)
Plâtre alpha LAMBERT (60% en poids)
Microsilice MICROBLOCK (20% par poids de mélange plâtre/ciment)
Densité du laitier 1,89 kg/l
Rheology <SEP> after <SEP> mixing <SEP> Rheology <SEP> to <SEP> 15 C
<tb> Microsilica <SEP> Retardant <SEP> Dispersant <SEP> PVii <SEP> YPiii <SEP> PVii <SEP> YPiii <SEP> 10 <SEP> min <SEP> freeze <SEP> TTiv <SEP> FLv
<tb><SEP>%<SEP> weight <SEP>% <SEP> weight <SEP>% <SEP> weight <SEP> Pa.s <SEP> Pa <SEP> Pa.s <SEP> Pa <SEP> Pa <SEP> hr: min <SEP> cm3 / 30 <SEP> min
<tb> - <SEP> 0.6 <SEP> 0.3 <SEP> 0.111 <SEP> 0.5 <SEP> 0.072 <SEP> 1.4 <SEP> 04.8 <SEP> 2:30 <SEP > 426
<tb> 10 <SEP> 0.6 <SEP> 0.3 <SEP> 0.048 <SEP> 3.6 <SEP> 0.066 <SEP> 5.1 <SEP> 17.2 <SEP> 0:55 <SEP > 10 <SEP> 0.8 <SEP> 0.3 <SEP> 0.045 <SEP> 2.0 <SEP> 0.060 <SEP> 2.4 <SEP> 12.9 <SEP> 2 :: 30 <SEP> 146
<tb> 15 <SEP> 0.9 <SEP> 0.4 <SEP> 0.046 <SEP> 2.4 <SEP> 0.059 <SEP> 3.2 <SEP> 16.8 <SEP> 2:15 <SEP > 92
<tb> 20 <SEP> 1.0 <SEP> 0.5 <SEP> 0.047 <SEP> 3.4 <SEP> 0.080 <SEP> 3.7 <SEP> 20.1 <SEP> 1:40 <SEP > 66
<tb> 20 <SEP> 1.2 <SEP> 0.6 <SEP> 0.040 <SEP> 2.3 <SEP> 0.049 <SEP> 1.6 <SEP> 10.5 <SEP> 4 :: 50 <SEP> 64
<tb> 25 <SEP> 1.4 <SEP> 0.7 <SEP> 0.041 <SEP> 2.1 <SEP> 0.050 <SEP> 1.4 <SEP> 09.1 <SEP> - <SEP> 50
<tb> ii PV Plastic Viscosity iii YP Shear Threshold iv TT Setting Time v FL Loss of Fluid TABLE 3
API class A cement (40% by weight)
LAMBERT alpha plaster (60% by weight)
Microsilice MICROBLOCK (20% by weight of plaster / cement mix)
Density of slag 1.89 kg / l
CSvi
<tb> Ciment <SEP> Retardateur <SEP> Dispersant <SEP> BHCTi <SEP> PVii <SEP> YPiii <SEP> Gel <SEP> à <SEP> 10 <SEP> min <SEP> TTiv <SEP> FLv <SEP> 8 <SEP> h <SEP> 72 <SEP> h
<tb> type <SEP> % <SEP> poids <SEP> % <SEP> poids <SEP> C <SEP> Pa.s <SEP> Pa <SEP> Pa <SEP> hr:mn <SEP> cm3/30 <SEP> min <SEP> kPa <SEP> kPa
<tb> CPA-HP <SEP> 1,0 <SEP> 0,6 <SEP> 5 <SEP> 0,053 <SEP> 2,3 <SEP> 15,3 <SEP> 3::50 <SEP> 68 <SEP> 3437 <SEP> 10402
<tb> CPA-HP <SEP> 1,1 <SEP> 0,6 <SEP> 5 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 5:20 <SEP> - <SEP> - <SEP>
CPA-HP <SEP> 1,0 <SEP> 0,6 <SEP> 15 <SEP> 0,047 <SEP> 1,4 <SEP> 10,1 <SEP> 3:10 <SEP> 56 <SEP> 3108 <SEP> 14924
<tb> CPA-HP <SEP> 1,0 <SEP> 0,6 <SEP> 25 <SEP> 0,040 <SEP> 1,7 <SEP> 09,6 <SEP> 4:30 <SEP> - <SEP> 3318 <SEP> 15421
<tb> LONESTAR <SEP> 1,0 <SEP> 0,6 <SEP> 15 <SEP> 0,052 <SEP> 3,1 <SEP> 37,3 <SEP> 2:45 <SEP> 68 <SEP> - <SEP>
LAFARGE <SEP> 1,0 <SEP> 0,8 <SEP> 5 <SEP> 0,068 <SEP> 2,7 <SEP> 22,5 <SEP> 3:20 <SEP> 72 <SEP> 3374 <SEP> 7651
<tb> LAFARGE <SEP> 1,2 <SEP> 1,0 <SEP> 5 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 4:30 <SEP> - <SEP> - <SEP>
LAFARGE <SEP> 1,0 <SEP> 0,6 <SEP> 15 <SEP> 0,057 <SEP> 2,9 <SEP> 33,5 <SEP> 1:55 <SEP> 64 <SEP> 3948 <SEP> 16177
<tb> LAFARGE <SEP> 1,0 <SEP> 0,8 <SEP> 25 <SEP> 0,054 <SEP> 2,3 <SEP> 27,3 <SEP> 2::00 <SEP> - <SEP> 3185 <SEP> 13790
<tb> i BHCT Température de circulation en fonds de puit ii PV Viscosité plastique iii YP Seuil de cisaillement iv TT Temps de prise v FL Perte de fluide vi CS Résistance à la compression TABLEAU 4
Ciment API classe A (40% en poids)
Plâtre alpha GEORGIA PACIFIC (60% en poids)
Microsilice MICROBLOCK (20% par poids de mélange plâtre/ciment)
Densité du laitier 1,89 kg/l
CSvi
<tb> Cement <SEP> Retardant <SEP> Dispersant <SEP> BHCTi <SEP> PVii <SEP> YPiii <SEP> Gel <SEP> to <SEP> 10 <SEP> min <SEP> TTiv <SEP> FLv <SEP > 8 <SEP> h <SEP> 72 <SEP> h
<tb> type <SEP>% <SEP> weight <SEP>% <SEP> weight <SEP> C <SEP> Pa.s <SEP> Pa <SEP> Pa <SEP> hr: mn <SEP> cm3 / 30 <SEP> min <SEP> kPa <SEP> kPa
<tb> CPA-HP <SEP> 1.0 <SEP> 0.6 <SEP> 5 <SEP> 0.053 <SEP> 2.3 <SEP> 15.3 <SEP> 3 :: 50 <SEP> 68 <SEP> 3437 <SEP> 10402
<tb> CPA-HP <SEP> 1.1 <SEP> 0.6 <SEP> 5 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 5:20 <SEP> - <SEP> - <SEP >
CPA-HP <SEP> 1.0 <SEP> 0.6 <SEP> 15 <SEP> 0.047 <SEP> 1.4 <SEP> 10.1 <SEP> 3:10 <SEP> 56 <SEP> 3108 <SEP> 14924
<tb> CPA-HP <SEP> 1.0 <SEP> 0.6 <SEP> 25 <SEP> 0.040 <SEP> 1.7 <SEP> 09.6 <SEP> 4:30 <SEP> - <SEP > 3318 <SEP> 15421
<tb> LONESTAR <SEP> 1.0 <SEP> 0.6 <SEP> 15 <SEP> 0.052 <SEP> 3.1 <SEP> 37.3 <SEK> 2:45 <SEK> 68 <SEP> - <September>
LAFARGE <SEP> 1.0 <SEP> 0.8 <SEP> 5 <SEP> 0.068 <SEP> 2.7 <SEP> 22.5 <SEP> 3:20 <SEP> 72 <SEP> 3374 <SEP> 7651
<tb> LAFARGE <SEP> 1,2 <SEP> 1,0 <SEP> 5 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 4:30 <SEP> - <SEP> - <SEP>
LAFARGE <SEP> 1.0 <SEP> 0.6 <SEP> 15 <SEP> 0.057 <SEP> 2.9 <SEP> 33.5 <SEP> 1:55 <SE> 64 <SE> 3948 <SEP> 16177
<tb> LAFARGE <SEP> 1.0 <SEP> 0.8 <SEP> 25 <SEP> 0.054 <SEP> 2.3 <SEP> 27.3 <SEP> 2 :: 00 <SEP> - <SEP> 3185 <SEP> 13790
<tb> i BHCT Bottom Flow Temperature ii PV Plastic Viscosity iii YP Shear Threshold iv TT Setting Time v FL Fluid Loss vi CS Compressive Strength TABLE 4
API class A cement (40% by weight)
Alpha plaster GEORGIA PACIFIC (60% by weight)
Microsilice MICROBLOCK (20% by weight of plaster / cement mix)
Density of slag 1.89 kg / l
CSvi
<tb> Ciment <SEP> Retardateur <SEP> Dispersant <SEP> BHCTi <SEP> PVii <SEP> YPiii <SEP> Gel <SEP> à <SEP> 10 <SEP> min <SEP> TTiv <SEP> Flv <SEP> 8 <SEP> h <SEP> 72 <SEP> h
<tb> type <SEP> % <SEP> poids <SEP> % <SEP> poids <SEP> C <SEP> Pa.s <SEP> Pa <SEP> Pa <SEP> hr:mn <SEP> cm3/30 <SEP> min <SEP> kPa <SEP> kPa
<tb> LONESTAR <SEP> 1,2 <SEP> 1,0 <SEP> 15 <SEP> 0,080 <SEP> 2,4 <SEP> 28,2 <SEP> 2::20 <SEP> 58 <SEP> - <SEP>
LONESTAR <SEP> 1,3 <SEP> 1,0 <SEP> 15 <SEP> 0,082 <SEP> 2,4 <SEP> 35,0 <SEP> 3:15 <SEP> 56 <SEP> 2058 <SEP> 8792
<tb> LONESTAR <SEP> 1,4 <SEP> 1,0 <SEP> 15 <SEP> 0,084 <SEP> 1,4 <SEP> 23,0 <SEP> 4:20 <SEP> 54 <SEP> - <SEP>
LAFARCE <SEP> 1,3 <SEP> 1,0 <SEP> 15 <SEP> 0,089 <SEP> 2,6 <SEP> 36,9 <SEP> 2:20 <SEP> 60 <SEP> - <SEP>
LAFARGE <SEP> 1,3 <SEP> 1,2 <SEP> 15 <SEP> 0,099 <SEP> 2,1 <SEP> 24,9 <SEP> 1:50 <SEP> 56 <SEP> - <SEP>
LAFARGE <SEP> 1,4 <SEP> 1,0 <SEP> 15 <SEP> 0,112 <SEP> 3,6 <SEP> 36,9 <SEP> 2:10 <SEP> 66 <SEP> - <SEP>
LAFARGE <SEP> 1,5 <SEP> 1,2 <SEP> 15 <SEP> 0,092 <SEP> 2,0 <SEP> 22,5 <SEP> 3:35 <SEP> 52 <SEP> - <SEP>
LAFARGE <SEP> 1,4 <SEP> 1,0 <SEP> 25 <SEP> 0,081 <SEP> 2,4 <SEP> 27,3 <SEP> 2:45 <SEP> 56 <SEP> 3094 <SEP> 3423
<tb> LAFARGE <SEP> 1,5 <SEP> 1,0 <SEP> 25 <SEP> 0,086 <SEP> 1,8 <SEP> 13,4 <SEP> 3: :30 <SEP> 54 <SEP> - <SEP> i BHCT Température de circulation en fonds de puit ii PV Viscosité plastique iii YP Seuil de cisaillement iv TT Temps de prise v FL Perte de fluide vi CS Résistance à la compression CSvi
<tb> Cement <SEP> Retardant <SEP> Dispersant <SEP> BHCTi <SEP> PVii <SEP> YPiii <SEP> Gel <SEP> to <SEP> 10 <SEP> min <SEP> TTiv <SEP> Flv <SEP > 8 <SEP> h <SEP> 72 <SEP> h
<tb> type <SEP>% <SEP> weight <SEP>% <SEP> weight <SEP> C <SEP> Pa.s <SEP> Pa <SEP> Pa <SEP> hr: mn <SEP> cm3 / 30 <SEP> min <SEP> kPa <SEP> kPa
<tb> LONESTAR <SEP> 1,2 <SEP> 1.0 <SEP> 15 <SEP> 0.080 <SEP> 2.4 <SEP> 28.2 <SEP> 2 :: 20 <SEP> 58 <SEP> - <SEP>
LONESTAR <SEP> 1.3 <SEP> 1.0 <SEP> 15 <SEP> 0.082 <SEP> 2.4 <SEP> 35.0 <SEP> 3:15 <SE> 56 <SE> 2058 <SEP> 8792
<tb> LONESTAR <SEP> 1.4 <SEP> 1.0 <SEP> 15 <SEP> 0.084 <SEP> 1.4 <SEP> 23.0 <SEP> 4:20 <SE> 54 <SEP> - <September>
LAFARCE <SEP> 1.3 <SEP> 1.0 <SEP> 15 <SEP> 0.089 <SEP> 2.6 <SEP> 36.9 <SEP> 2:20 <SEP> 60 <SEP> - <SEP>
LAFARGE <SEP> 1.3 <SEP> 1.2 <SEP> 15 <SEP> 0.099 <SEP> 2.1 <SEP> 24.9 <SEP> 1:50 <SEP> 56 <SEP> - <SEP>
LAFARGE <SEP> 1.4 <SEP> 1.0 <SEP> 15 <SEP> 0.112 <SEP> 3.6 <SEP> 36.9 <SEP> 2:10 <SEP> 66 <SEP> - <SEP>
LAFARGE <SEP> 1.5 <SEP> 1.2 <SEP> 15 <SEP> 0.092 <SEP> 2.0 <SEP> 22.5 <SEP> 3:35 <SEP> 52 <SEP> - <SEP>
LAFARGE <SEP> 1.4 <SEP> 1.0 <SEP> 25 <SEP> 0.081 <SEP> 2.4 <SEP> 27.3 <SEP> 2:45 <SEP> 56 <SEP> 3094 <SEP> 3423
<tb> LAFARGE <SEP> 1.5 <SEP> 1.0 <SEP> 25 <SEP> 0.086 <SEP> 1.8 <SEP> 13.4 <SEP> 3:: 30 <SEP> 54 <SEP> - <SEP> i BHCT Bottom Flow Temperature ii PV Plastic Viscosity iii YP Shear Threshold iv TT Setting Time v FL Fluid Loss vi CS Compressive Strength
Claims (8)
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9102784A FR2673620B1 (en) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | COMPOSITION FOR CEMENTING LOW TEMPERATURE OIL WELLS. |
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Cited By (10)
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---|---|---|---|---|
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2292616A (en) * | 1940-01-18 | 1942-08-11 | United States Gypsum Co | Gypsum composition |
US3219112A (en) * | 1961-07-17 | 1965-11-23 | Phillips Petroleum Co | Cement compositions and methods of utilizing same |
US3891454A (en) * | 1971-03-31 | 1975-06-24 | Halliburton Co | Composition and method for cementing wells in low temperature formations |
US4494990A (en) * | 1983-07-05 | 1985-01-22 | Ash Grove Cement Company | Cementitious composition |
GB2212489A (en) * | 1987-11-16 | 1989-07-26 | Elkem As | Hydraulic cement slurry |
EP0427064A2 (en) * | 1989-11-10 | 1991-05-15 | Gebr. Knauf Westdeutsche Gipswerke KG | Hydraulic binder and use of it |
-
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-
1992
- 1992-03-03 CA CA 2062183 patent/CA2062183C/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2292616A (en) * | 1940-01-18 | 1942-08-11 | United States Gypsum Co | Gypsum composition |
US3219112A (en) * | 1961-07-17 | 1965-11-23 | Phillips Petroleum Co | Cement compositions and methods of utilizing same |
US3891454A (en) * | 1971-03-31 | 1975-06-24 | Halliburton Co | Composition and method for cementing wells in low temperature formations |
US4494990A (en) * | 1983-07-05 | 1985-01-22 | Ash Grove Cement Company | Cementitious composition |
GB2212489A (en) * | 1987-11-16 | 1989-07-26 | Elkem As | Hydraulic cement slurry |
EP0427064A2 (en) * | 1989-11-10 | 1991-05-15 | Gebr. Knauf Westdeutsche Gipswerke KG | Hydraulic binder and use of it |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 102, no. 22, Juin 1985, Columbus, Ohio, US; abstract no. 189932, S. SLANICKA: 'Building material' page 308 ; * |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5858083A (en) * | 1994-06-03 | 1999-01-12 | National Gypsum Company | Cementitious gypsum-containing binders and compositions and materials made therefrom |
WO1998052882A1 (en) * | 1997-05-19 | 1998-11-26 | National Gypsum Company | Cementitious gypsum-containing binders and compositions and materials made therefrom |
US6332920B1 (en) * | 1997-11-03 | 2001-12-25 | Bouygues | Slag for cementing a well, in particular an oil well |
US10407345B2 (en) | 2005-06-09 | 2019-09-10 | United States Gypsum Company | Light weight gypsum board |
US11306028B2 (en) | 2005-06-09 | 2022-04-19 | United States Gypsum Company | Light weight gypsum board |
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