Services de cimentage

Des services de cimentage sont nécessaires pour maintenir le tubage de puits en place et empêcher tout mouvement de fluide du réservoir vers le puits de forage. Il fournit également une isolation zonale et fournit des joints en cas de besoin. Le ciment est fabriqué par un processus de mélange d'eau, de ciment de puits de pétrole (ciment API, ciment Portland) et de produits chimiques pour produire une suspension de ciment. Cette boue est pompée dans le puits de forage à travers le tubage et remplit l'espace entre le tubage et le puits de forage (zone de trou ouvert sous le tubage).

Un bouchon (bouchon de cimentation ou bouchon d'essuie-glace) est inséré dans le carter, avant le début du pompage du ciment. Au fur et à mesure que la boue progresse à travers le tubage, le bouchon se déplace devant la boue de ciment, assurant l'étanchéité et enlève tous les débris ou particules du tubage. Ceci est nécessaire pour garantir que la suspension de ciment n'est pas mélangée avec d'autres fluides de puits et exempte de toute contamination. Un équipement spécialisé situé au fond du tubage (collier de flotteur et sabot de flotteur) permet à la boue de ciment de sortir du tubage et de combler l'espace entre le tubage et le puits de forage. Ces outils empêchent également les fluides de forage de se déplacer pour revenir dans le carter. Une fois la suspension de ciment durcie (temps d'épaississement), un travail de cimentation est considéré comme terminé et tous les outils sont retirés. Le temps de durcissement dépend d'un certain nombre de paramètres du puits et des exigences de forage. Divers produits chimiques utilisés pendant les opérations de cimentation, permettant aux ingénieurs de concevoir une suspension de ciment avec le temps de durcissement requis.

Les opérations de cimentation sont divisées en cimentation primaire / cimentation zonale et cimentation secondaire. Le principal objectif de la cimentation primaire est de maintenir le tubage en place. L'isolation zonale est requise et conçue pour contrôler l'écoulement des liquides entre les zones d'un puits, isoler une zone avec une circulation perdue, réduire / empêcher la pénétration de l'eau dans le puits. La cimentation primaire est utilisée lors du forage d'un nouveau puits. La cimentation secondaire, ou travail de compression, est utilisée pour rectifier tout problème avec le travail de cimentation primaire ou pour résoudre les problèmes de cimentation qui ont été causés pendant la production, le tubage endommagé, la section perforée, boucher et abandonner un puits et aider à obtenir de meilleurs travaux de stimulation de puits par des confinement.

La préparation de la bouillie de ciment appropriée et l'obtention des propriétés physiques requises sont d'une très grande importance pour garantir que le travail de cimentation primaire est bien effectué et que l'intégrité du puits est maintenue. Si le temps de durcissement du ciment n'a pas été calculé correctement et que les propriétés physiques requises du coulis de ciment ne sont pas atteintes, un puits peut s'effondrer vers l'intérieur, causant des dommages massifs et des coûts importants, après quoi le puits peut être abandonné. Le lisier de ciment est préparé et mélangé en surface (sur une plate-forme de forage) puis pompé vers le puits par de puissantes pompes de cimentation. Dans les applications terrestres, des camions spécialisés sont utilisés pour mélanger et pomper le lisier de ciment.

Produits chimiques ou additifs utilisés pour préparer la suspension de ciment pour inclure des accélérateurs - raccourcissant le temps de durcissement du ciment - et des retardateurs - augmentant le temps de durcissement du ciment. D'autres produits chimiques modifient la densité du ciment, la résistance à la compression et les capacités d'écoulement. Des additifs appelés diluants sont utilisés pour obtenir un volume de ciment plus élevé, donc moins de ciment est utilisé. Les agents anti-mousse sont utilisés pour traiter la mousse. Pour les puits profonds, les puits à haute pression et haute température, les puits à haute teneur en H2S et les systèmes de ciment résistant au CO2, d'autres produits chimiques spéciaux sont utilisés pour préparer la suspension de ciment.

En fonction de la formation et des caractéristiques du puits, la conception de la boue de ciment et les techniques de mise en place jouent l'un des rôles centraux. La qualité du ciment et des additifs pour puits de pétrole peut avoir un impact considérable, à la fois sur l'intégrité des puits et sur les coûts des services de cimentation. Des tests fréquents en laboratoire des additifs et du coulis de ciment lui-même sont nécessaires pour s'assurer que les paramètres réels correspondent aux caractéristiques conçues du coulis de ciment.

En moyenne, les services de cimentation primaire représentent environ 5% du coût du puits. La cimentation secondaire peut entraîner une augmentation progressive allant jusqu'à 20% du coût du puits.