Cement-Polymer Composites for Oilwell Cementing

Abstract

Résumé -Composites ciment-polymère pour la cimentation des puits pétroliers -La durabilité des matériaux utilisés pour les sondages pétroliers est une question essentielle pour garantir l'étanchéité à long terme des puits. Des composites ciment/polymère présentent de bonnes propriétés mécaniques et de durabilité : il est en effet connu que l'ajout de latex améliore l'adhésion ou la flexibilité des pâtes de ciment durcies. Ainsi, des composites ciment/polymère apparaissent comme de bons matériaux de cimentation de puits dans des environnements sévères. Lors de la construction d'un puits, le placement du laitier de ciment dépend très fortement de ses propriétés rhéologiques. Dans cet article, nous avons étudié les propriétés rhéologiques de suspensions composites à base de ciment et de poudre de polymère : nous montrons que sous cisaillement oscillatoire, ces suspensions présentent une transition d'un état gélifié vers un état de type liquide. Le remplacement d'une partie des particules de ciment par des particules de polymère induit une baisse du module de conservation de l'état gel. La bonne dispersion des particules de polymères et leur forte affinité pour les grains de ciment ont été observées par microscopie électronique. Des expériences de spectroscopie RMN et de calorimétrie ont mis en évidence une influence de l'addition de particules de polymères sur les mécanismes d'hydratation et de durcissement de la matrice cimentaire. L'ensemble des résultats acquis a amélioré notre compréhension des relations entre la composition du coulis, son comportement rhéologique et les propriétés du matériau durci, ce qui nous a permit de formuler de nouveaux matériaux de cimentation. Abstract -Cement-Polymer Composites for Oilwell Cementing -The selection of an optimal cementitious material is critical to maintain zonal isolation for the lifetime of oil & gas or gas

Pore structure evolution and strength development of G-type elastic oil well cement. A combined 1H NMR and ultrasonic study

“…Besides, latex film and strand formations within the solid cement matrix stitch the opposite sides of the voids, thus increasing the tensile strength and toughness. In general, latex influences setting time, compressive strength and stiffness of the cement slurry, prevents gas migration and reduces fluid loss [13,14].…”