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Produits de spécialité et de microsilice Elkem pour la cimentation des puits de pétrole

Notre gamme d’additifs de ciment pour champs pétrolifères de spécialité atteint la combinaison souhaitable de haute performance, de fiabilité et de rentabilité, tout en étant sans danger pour l’environnement.

Matériaux de cimentation du champ pétrolifère d’Elkem : amélioration de l’intégrité du puits

microsilica in microscope
Microsilica

La cimentation des champs pétrolifères implique la mise en place d’un matériau de prise solide et imperméable qui soutient et isole les différentes zones du puits, garantissant ainsi l’intégrité du puits. Les opérateurs pétroliers et leurs prestataires de services utilisent un large éventail d’additifs chimiques de cimentation pour assurer un placement sûr et fiable du ciment dans le puits de forage et l’isolation à long terme de la zone. Le ciment doit également servir de support aux chaînes de tubage/revêtement et résister à la déformation des zones environnantes, protégeant ainsi les tubulaires métalliques des gaz corrosifs et des saumures, empêchant ainsi un effondrement futur. Lors de la mise en place du ciment dans le puits, des fluides spéciaux tels que des entretoises sont utilisés pour éviter la contamination en fond de puits. Les boues de ciment peuvent également nécessiter des additifs accélérateurs ou retardateurs pour contrôler la pompabilité du ciment, connue sous le nom de temps d’épaississement. Des diluants ou des agents alourdissants sont ajoutés au mélange de ciment pour adapter la densité du travail dans chaque puits. D’autres produits chimiques pour champs pétrolifères, tels que des dispersants, des additifs haute performance contre la perte de fluides, des produits de prévention de la migration des gaz ou des antimousses peuvent également être ajoutés pour ajuster les propriétés rhéologiques de la boue de ciment et contrôler la perte de fluide contre la formation rocheuse potentiellement perméable. Une coulée de ciment correctement conçue et un fonctionnement du ciment sont essentiels à la durée de vie du puits et à ses performances dans le temps, conformément aux normes de sécurité et environnementales.

Garantir les résultats des opérations de cimentation des champs pétrolifères

La gamme Elkem comprend une gamme complète d’additifs de ciment pétroliers spécialisés hautes performances, fiables, rentables et sans danger pour l’environnement, souvent répertoriés PLONOR. Cela comprend des diluants, des antimousses, des agents de contrôle des pertes de fluides, de migration de gaz et des agents pondérants exclusifs, ainsi que des additifs à base de microsilice pour garantir que le ciment ou les résines adhèrent aux enveloppes et aux formations et fournissent des propriétés mécaniques adéquates.

 

Vous trouverez ci-dessous un aperçu de notre portefeuille.

Anti migration de gaz

MICROBLOCK® est un produit multifonctionnel bouilli composé de microsilice à grande surface et spécialement traité et avec une distribution granulométrique (PSD) de qualité contrôlée. La microsilice réagira avec l’hydroxyde de calcium dégagé par l’hydratation du ciment et formera davantage de la structure cristalline d’hydrate de silicate de calcium (C-S-H) qui lie le ciment, augmentant la résistance à la compression du ciment durci et abaissant la perméabilité de la boue, empêchant ainsi les bulles de gaz de percoler.

Le microlatex s’est avéré être un additif efficace pour contrôler la migration des gaz pendant l’état de transition de prise du ciment. En plus de bloquer la migration des gaz, il est utilisé comme additif général de perte de fluide dans les boues de ciment.

ML-31 est un additif de latex liquide qui est fortement recommandé pour abaisser la densité de circulation équivalente (ECD) et comme additif de contrôle des pertes de fluides dans les boues de ciment avec d’excellentes performances.

Le FL-73 est un additif de contrôle des pertes de fluides conçu sur mesure sous forme de poudre de polymère à écoulement libre, qui offre des propriétés rhéologiques supérieures pour toutes les applications de cimentation.

Elkem LS-80 est un mélange exclusif spécialement développé pour améliorer le microlatex à des températures plus élevées et en présence de sel.

Ralentisseurs

MR-21 et MR 12 sont des retardateurs de ciment utilisés dans des plages de températures moyennes pour les opérations de cimentation de champs pétrolifères, tandis que MR-21L est la version liquide du retardateur de ciment MR 21.

Le MR-32 est un retardateur haute température utilisé à des températures de circulation allant jusqu’à 350 °F (176,6 °C), tandis que le MR-32L est la version liquide de ce retardateur de ciment.

MR-5 conçu pour être utilisé lorsque la température de circulation du fond du puits est comprise entre 120 °F et 210 °F (48,8 °C - 98,8 °C). MR-5 est compatible avec les boues fraîches et salées et la plupart des additifs de ciment. Il est recommandé avec tous les ciments de puits de pétrole API.

Le MR-50 est plus prévisible que le MR-5, il est compatible avec toutes les classes de ciment Portland et peut être utilisé jusqu’à 210 °F (99 °C). Le MR-50 présente une légère performance de dispersion.

Le MR-104 est un retardateur synthétique à haute température développé pour être efficace sur une large gamme de températures de circulation de fond de trou, de 100 °C à 180 °C (212 °F à 356 °F). Il présente un temps de transition rapide et une excellente compatibilité avec d’autres additifs de cimentation de puits de pétrole.

Additifs de perte de fluide

Le FL-10 est utilisé dans les boues de ciment de densité moyenne à faible. Le produit est préféré en eau douce mais peut également être appliqué sur les boues à base d’eau de mer. Le FL-10 est compatible avec la plupart des produits de ciment.

Le FL-44 possède d’excellents attributs de compatibilité avec le sel et reste efficace dans une large gamme de boues de ciment préparées avec de l’eau douce, de l’eau salée et de l’eau de mer et il est efficace dans toutes les classes de ciment API. Le FL-44 est également entièrement compatible avec une large gamme d’autres additifs chimiques généralement utilisés dans la formulation de boues de ciment. Particulièrement efficace dans les systèmes de ciment légers, il peut être utilisé jusqu’à 180 °C (350 °F).

Le FL-73 est un additif de contrôle des pertes de fluides conçu sur mesure sous forme de poudre de polymère à écoulement libre, qui offre des propriétés rhéologiques supérieures pour toutes les applications de cimentation. Le FL-73 possède d’excellentes caractéristiques de solubilité dans l’eau et peut être ajouté directement à l’eau de mélange tout en circulant dans le mélangeur ou peut être mélangé à sec avec le ciment.

Le FL-74 est un additif rentable de contrôle des pertes de fluides en copolymère sec. Très polyvalent, il peut être utilisé dans toutes les opérations et conditions de cimentation, mais il est particulièrement adapté aux applications à moyennes et hautes températures. Légèrement dispersant, il est excellent dans les systèmes de boue de ciment à eau réduite.

Agents d’amélioration des liaisons

MICROLITE® P est une microsilice amorphe sèche et sphérique. Il est pouzzolanique et crée des phases de liant supplémentaires, ce qui réduit la perméabilité du ciment durcissable. MICROLITE® P agit comme un diluant, réduisant la densité de la boue de ciment et améliorant la résistance à la compression. Il offre des propriétés importantes telles que l’absence d’eau libre, la faible perte de fluide, la faible viscosité, le développement précoce de la résistance, la résistance à la compression élevée, l’amélioration de l’adhérence, la stabilité de la suspension du ciment et la résistance à la corrosion des fluides de cimentation. Efficacité prouvée dans les puits de CO2.

MICROLITE® D est le même produit avec une densité apparente plus élevée, ce qui facilite l’écoulement et le déchargement. MICROLITE® D est recommandé pour les applications de grands volumes ou la préparation extensive de mélanges secs.

MICROLITE® L est une boue de microsilice amorphe et sphérique à grande surface. MICROLITE® L améliore le contrôle des pertes de fluide, en réduisant la perméabilité du gâteau de filtre à ciment initial

MICROBLOCK® est un produit multifonctionnel bouilliné/liquide composé de microsilice à grande surface et spécialement traité et avec une distribution granulométrique (PSD) de qualité contrôlée.

MICROBLOCK® contient du SiO2, qui réagit avec le Ca(OH)2 libéré par l’hydratation du ciment et augmente la résistance globale.

MICROBLOCK® est un chargeur/diluant efficace qui remplit les vides entre les grains de ciment.

Dispersants

Le MD-65 réduit la chute de pression de friction d’un lisier donné, ce qui permet un écoulement turbulent pendant les opérations de pompage. Il en résulte un meilleur placement du ciment qui permet une isolation zonale parfaite dans la zone d’intérêt. Il améliore le contrôle de la perte de fluide. Il aide les retardateurs de ciment dans les boues de ciment.

Le MD-65L est la version liquide du MD-65. Le produit est un dispersant utilisé pour améliorer les propriétés rhéologiques des boues de ciment. Le principal composant chimique du MD-65L est le condensat de sulfonate de naphtalène.

Le MD-67 est un dispersant non retardateur utilisé pour améliorer les propriétés rhéologiques des boues de ciment avec ou sans additifs de sel et de latex pour le contrôle de la migration des gaz.

Antimousse et anti-mousse

MD-12 est un grade d’émulsion de silicone basé sur la nouvelle génération de composé de silicone haute efficacité Elkem pour la prévention, le contrôle et l’élimination de la mousse dans les systèmes aqueux.

Le MD-14 est conçu pour être utilisé comme agent antimousse pour les mélanges de ciment afin d’aider à prévenir la formation de mousse et le divertissement aérien causé par des additifs tels que les retardateurs, les agents de perte de fluide et le latex. Aucun effet sur les propriétés du ciment n’a été constaté avec le MD-14 et il est compatible avec toutes les classes API de ciment et tous les additifs.

Le MD-17 est un antimousse sans silicone stable à la température large de la gamme. Le MD-17 est conçu pour être utilisé comme agent antimousse pour les mélanges de ciment, afin d’aider à éliminer la formation de mousse et le divertissement d’air causés par des additifs tels que les retardateurs et les agents de perte de fluide.

Le MD-35 est un antimousse à base de silicone à haute teneur en actifs qui offre d’excellentes performances, en particulier dans les systèmes de boue de latex.

Produits spécialisés

CXP-2 est un additif expansif développé principalement pour éliminer le retrait lors de l’hydratation du ciment. Le produit offre une excellente adhérence et contribue ainsi à une meilleure isolation zonale.

Les microfibres sont des fibres monofilaments haute performance utilisées pour contrôler les pertes et prévenir les fissures dans la matrice de ciment prise.

Le ciment microfin Elkem MFC-12 est un matériau cimentaire gris, à écoulement libre, présentant d’excellentes propriétés d’injection, un développement précoce élevé de la résistance à la compression et une résistance améliorée aux attaques de CO2.

Extensions de ciment

Les cénosphères sont des sphères creuses qui sont ajoutées à la boue de ciment pour réduire la densité de la boue à de faibles niveaux où l’eau, combinée à des diluants conventionnels, ne parvient pas à atteindre les propriétés requises. Les microsphères de verre creuses haute performance, une poudre inorganique non métallique ultra-légère avec des formes creuses à roulement à billes, ont été développées pour devenir un nouveau type de matériau léger haute performance. Le S-Lite 40 a une densité de 0,40 g/cc et une résistance à l’écrasement de 4 000 psi. Le S-Lite 40 peut être utilisé comme remplissage dans la cimentation des puits pour obtenir une boue ultra-légère avec une densité allant jusqu’à 7,00 ppg. (0.84 SG)

Le S-Lite 46 a une densité de 0,46 g/cm³ et une résistance à l’écrasement de 6 000 psi. Le D50 du S-Lite 46 est de 36 microns. La forme sphérique unique du S-lite 46 offre un certain nombre d’avantages importants, notamment une charge de charge plus élevée, une viscosité plus faible, un meilleur écoulement et une réduction du retrait.

S-Lite 60 a une densité de 0,60 g/cc et une résistance à l’écrasement de 10 000 psi. Le D50 du S-Lite 60 est de 30 microns.

Le FA-45 est une solution économique pour réduire la densité des boues de ciment avec un impact plus faible sur la résistance à la compression finale par rapport à d’autres diluants à faible coût.

Le ST-3 est un métasilicate de sodium utilisé comme diluant pour produire une boue de ciment économique et de faible densité.

Le ST-3 est un métasilicate de sodium utilisé comme diluant pour produire une boue de ciment économique et de faible densité.

Entretoise et lavage chimique

Le CW-122 est conçu pour balayer en écoulement turbulent le fluide de forage devant lui et disperser le fluide de forage résiduel laissé en contact avec les parois du tuyau et de la formation.

Le SFT-50 est un tensioactif non ionique utilisé pour abaisser la tension superficielle. Les tensioactifs sont utilisés dans les intercalaires comme un « détergent », améliorant l’efficacité et la mouillabilité des fluides de forage.

Le NEA-18 est couramment utilisé comme tensioactif très efficace dans le système d’espacement du ciment pour fournir des performances de nettoyage supérieures pour les fluides de forage à base d’huile, de synthèse ou d’eau sur de larges gradients de température.

Le CSP-500 est un espaceur de ciment conçu pour séparer les boues de ciment et les boues de forage à base d’eau. Il est également conçu pour être compatible avec les deux fluides. Son principal avantage est l’excellent contrôle des pertes de fluide à basse et haute température.

Le SFT-20 est un tensioactif utilisé dans la conception d’espaceurs pour optimiser les propriétés du fluide afin d’obtenir le nettoyage le plus efficace du déplacement du puits de forage dans un travail de cimentation.

Silice pour éviter la régression de résistance

Le SL-10 est une silice cristalline de haute pureté avec une distribution granulométrique inférieure à 10 microns. Le SL-10 est couramment utilisé dans la cimentation des puits de pétrole pour concevoir des mélanges de ciment légers de haute performance.

Le SF-75 (également connu sous le nom de farine de silice) est un additif solide, généralement mélangé au ciment, qui aide le ciment à maintenir ses faibles propriétés de perméabilité et de résistance à la compression dans des environnements à haute température. Un soutien contre la régression de la résistance est nécessaire lorsque les températures statiques dépassent 230 °F (110 °C).

Agents pondérateurs

MICROMAX® est un agent pondérant haute performance pour les fluides d’espacement et de cimentation. Il s’agit d’un matériau à base de tétraoxyde de manganèse (Mn3O4). MICROMAX® n’est pas broyé. MICROMAX® maintient une constance à la fois dans la distribution granulométrique et une sphéricité presque parfaite. C’est à la fois la taille et la forme qui contribuent à ses propriétés uniques. Contrairement à d’autres agents alourdissants comme la barytine ou l’hématite qui sont broyés et ont donc une morphologie angulaire et une distribution granulométrique large, MICROMAX® a une morphologie sphérique et est produit dans sa forme finie.

MICROMAX® est proposé en deux versions. Le MICROMAX® (facile à écouler FF) est une poudre traitée facile à couler qui répond à certaines limites inhérentes au MICROMAX® classique. L’un des principaux défis associés à la cimentation des puits à marge étroite comprend la gestion de l’ECD (densité de circulation équivalente) et les pertes qui en résultent pour la formation. Les applications polyvalentes de MICROMAX® FF comprennent les eaux profondes, le HPHT (Haute Pression Haute Températures), les opérations de tuyauterie de bobine, le cimentage TTRD (Forage rotatif à travers tubage) et CT (Tubage enroulé), ou toute autre condition difficile.

 

Il offre une excellente dispersion, en particulier pour les applications à haute densité. Il est particulièrement adapté pour être utilisé dans les systèmes de ciment avec des composants souples ou des fibres, et adapté pour bien répondre aux contraintes.

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