Optimisation de formulations de laitier de ciment à base de polymères pour l’intégrité des puits contre les fuites de gaz en espace annulaire

Abstract

Les problèmes d’intégrité des puits pétroliers sont souvent causés par une mauvaise cimentation de l’espace annulaire, favorisent les fuites de gaz. Cette étude évalue l’ajout d’une poudre de polyéthylène linéaire basse densité (LLDPE) avec à un retardateur (R-12) dans un laitier de ciment, pour améliorer l’étanchéité de la gaine. Plusieurs formulations (STD, 1 %, 1,75 % et 2,5 % LLDPE avec 0,1 % et 0,3 % de R-12) ont été caractérisées par la granulométrie, DRX et XRF et testées dans les conditions du puits EAL40 (52 °C, 888 m) selon la norme API 10A-2019. Les résultats montrent une réduction significative de la porosité (de 13,6 % à 2,1 %) et de la perméabilité (de 0,047 à 0,015 mD), une augmentation de la résistance à la compression (+46 %) et un temps de pompabilité adapté avec 0,3 % de retardateur. La formulation 1,75 % LLDPE / 0,3 % R-12 offre le meilleur arrangement entre les propriétés rhéologiques, mécaniques et d’étanchéité. L’optimisation de la cimentation par ajout de polymère constitue une réponse efficace à une cause majeure des défauts d’intégrité. Cette étude montre également l’intérêt environnemental de la III valorisation des déchets plastiques dans les matériaux cimentaires utilisés dans l’industrie pétrolière.