Brevet FR2704218A1 — publié le 19941028

Laitiers de ciments pétroliers, leur préparation et leur utilisation à la cimentation de puits. La présente invention concerne le secteur technique de la cimentation de l'annulaire de puits pétroliers, à eau, géothermiques et analogues, ainsi que les opérations analogues. Ces opérations sont extrêmement bien connues de l'homme de métier, aussi bien dans leur principe que dans leur exécution; les grandes difficultés de leur exécution sont également bien connues. Il est donc totalement inutile de rappeler ici ces données. Seul l'essentiel sera brièvement mentionné ci-dessous. Schématiquement, l'opération de cimentation d'un puits consiste à préparer en surface un laitier de ciment (" cement slurry ") que l'on pompe ensuite sous pression dans l'intérieur du tubage métallique ou vers la surface (o elle est évacuée) par l'annulaire (" annulus ") c'est- à-dire l'espace existant entre le trou de forage (" bore-hole ") et le tubage. Le laitier de ciment est lui-même propulsé par un fluide inerte, les calculs de volumes pompés étant tels que l'on stoppe le pompage lorsque le laitier a remplacé la boue dans l'annulaire, tandis que l'intérieur du tubage contient un fluide inerte. On laisse ensuite le laitier de ciment prendre et durcir dans l'annulaire. Il remplit alors une double fonction 2 2704218 isolation des différentes zones souterraines et support mécanique du tubage. On aura compris que, pour réussir une telle opération, la maîtrise de la rhéologie du laitier est capitale. Le contrôle de très nombreux paramètres est également essentiel perte de fluide (" fluid loss "), eau libre (" free water "), sédimentation (" settling "), temps de prise du ciment ( o0 fluides qui le dégradent etc... On aura également compris que, étant donné le cycle de température et de pression subi par le laitier de ciment, c'est-à-dire surface = fond => surface, qui est totalement spécifique à l'industrie considérée, ce qui 1 5 précède est extrêmement délicat. De plus, il est également très important de bien ajuster la densité du laitier de ciment pour assurer l'équilibre hydrostatique. Si la densité est trop faible, on court le risque d'intrusions dommageables de fluides extérieurs. Si au contraire la densité est trop élevée, le risque est celui de la fracturation de la roche avec des conséquences graves. Ces risques, et les impératifs qui en découlent, sont également très spécifiques de l'industrie considérée. Tout ceci est, encore une fois, bien connu de l'homme de métier. 3 2704218 On connaît également de très nombreux additifs de toutes sortes que l'homme de métier utilise seuls ou en combinaisons diverses pour concevoir le meilleur laitier possible pour un puits donné. Cette conception d'un laitier n'est jamais facile. Elle est souvent imparfaite car beaucoup de propriétés requises exigent le recours à des moyens antagonistes. Par ailleurs, il subsiste toujours un certain degré d'incertitude quant aux conditions de fond de puits (" bottom hole "), par exemple, température maximale, présence de fissures etc... Ces incertitudes conduisent l'homme du métier à, par exemple, surdoser tel additif pour éviter tel risque majeur. Il en résulte une grande complexité de la conception du laitier, et des moyens et additifs mis en oeuvre, avec les risques et le coût inhérents. 1 5 L'invention propose une technique de conception des laitiers de ciment qui se caractérise par sa grande simplicité, son faible coût, et l'excellence des propriétés obtenues. On obtient en effet de manière simple une amélioration spectaculaire de toutes les propriétés utiles, sans générer d'inconvénients et notamment sans antagonismes entre * 20 les effets obtenus. Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on incorpore au laitier de ciment des additifs particulaires insolubles dont la combinaison, entre eux et avec les autres composants particulaires du laitier, notamment avec les particules du ciment, va créer une répartition 4 2704218 granulométrique qui va modifier profondément, de manière inattendue, de nombreuses propriétés essentielles du laitier. De manière tout à fait préférée, lesdits additifs particulaires seront de type minérai. Les additifs minéraux seront tout à fait préférés pour leur faible coût et leur innocuité pour l'environnement. Cependant, la présente invention peut également utiliser des déchets de matières plastiques ou d'autres déchets, évidemment broyés à la granulométrie souhaitée. Accessoirement, ceci peut être un facteur favorable pour l'environnement par enfouissement (évidemment contrôlé) de déchets non dégradables qui autrement seraient mis en décharge. Dans l'état de la technique, des ajouts de minéraux particulaires à un laitier de ciment ont déjà été effectués, comme cela est bien connu, dans le domaine du Génie Civil, dans le but d'améliorer la résistance à la compression. Nous citerons notamment l'article de F. de Larrard paru dans Naturellement, il n'existe aucune commune mesure entre les propriétés requises d'un ciment pour génie civil, et celles requises d'un ciment " En particulier, le génie civil ne rencontre pas les cycles de température et de pression mentionnés plus haut ni les exigences de rhéologie et de contrôle strict de densité également mentionnées plus haut. De même les exigences des applications génie civil en matière d'eau libre (" free water ") ou de filtrat ( matière de granulométrie, sont très grossières (bétons, mortiers). On a également ajouté des additifs particulaires aux ciments " pétroliers ", notamment pour alourdir ou alléger le ciment (réglage de la densité du laitier). Dans ce cas la granulométrie n'est pas prise en compte, ou bien la granulométrie préconisée est l'inverse de ce que préconise l'invention. Il existe cependant des situations, dans le domaine des ciments pétroliers, o l'on a cherché à incorporer un additif minéral présentant une granulométrie particulière. Ainsi, des tentatives ont été effectuées pour incorporer de la microsilice, de la microbaryte (" blanc fixe ") ou de l'oxyde de manganèse micronique. On a aussi cherché à incorporer des minéraux peu coûteux (cendres, etc...) mais dans ce cas sans préoccupations de granulométrie. On sait également utiliser dans les ciments pétroliers des additifs particulaires tels que baryte ou farine de silice (" silica flour "), ou de la micro-silice ou silice colloïdale agglomérée, mais dont la granulométrie est sensiblement égale à celle du ciment, ou bien de l'hématite, dont la granulométrie est très légèrement supérieure à celle du ciment. Toujours en ce qui concerne l'état de la technique, il faut noter en fait que pratiquement toutes les propriétés sensibles d'un laitier 6 2704218 d'additifs organiques. Ces additifs posent un problème grave et bien connu de l'homme de s métier, qui est que la plupart d'entre eux ont une action simultanée et contradictoire sur une propriété donnée, ou sur plusieurs propriétés simultanément. Par exemple, un dispersant abaisse la viscosité mais favorise la sédimentation. Un agent de contrôle du filtrat ( autres, sur le temps de prise (TT). On sait également que la plage d'efficacité de tels additifs est souvent étroite du fait d'une grande sensibilité à la température, aux concentrations ioniques (sels) de l'eau interstitielle etc... Outre des développements longs et coûteux, le résultat est souvent une formulation qui ne convient que pour telle température et/ou telle salinité etc... Depuis des décades, I'homme de métier a dû s'adapter à cet état de fait. On a ainsi dû multiplier les additifs avec chacune, en général, des conditions d'emploi spécifiques. Pour pallier les inconvénients de la complexité de plus en plus grande des solutions possibles, de nombreux logiciels ont été développés. Ces logiciels ne font que souligner la complexité des formulations chimiques, et facilitent la gestion de cette complexité, mais sans en résoudre les inconvénients. 7 2704218 La présente invention, de manière surprenante, supprime la complexité. Pour la première fois depuis des décades, au lieu de combiner ensemble de plus en plus d'additifs de plus en plus sophistiqués, il a été découvert que de nombreuses propriétés essentielles pouvaient être satisfaites en raisonnant en terme de sélections et de combinaisons de produits minéraux présentant des granulométries différentes. De tels produits minéraux utilisés selon l'invention sont notamment la silice, I'hématite (ou autres oxydes de fer), la baryte, et également les carbonates, l'alumine etc..., des déchets plastiques et autres déchets compatibles évidents. Le choix pourra notamment être déterminé par, par exemple, la densité à atteindre. Il a été découvert que par simple combinaison de plusieurs granulométries de ce type, en combinaison le plus souvent avec la granulométrie du ciment, on obtenait spontanément un ensemble 1 5 convergent de propriétés favorables, à condition également de sélectionner les granulométries des produits considérés, et leurs proportions respectives, de manière à travailler au PVF maximum, ou à un PVF aussi proche que possible (compte tenu d 'autres contraintes comme la densité ou le rapport eau/ciment) de ce PVF maximum (PVF = " 8 2704218 poreux, le pourcentage des différentes fractions étant le même du haut en bas de la colonne. Au contraire, hors de ce régime, les particules de taille différente ou de densité différente pour des tailles voisines vont sédimenter séparément à des vitesses différentes. Ce régime de " sédimentation collective " correspond en pratique à des concentrations en matières solides dans le laitier beaucoup plus élevées que celles admises dans l'art antérieur. Il a été découvert un seuil élevé en concentration de matières solides au-delà duquel la " sédimentation collective " apparaît. Ce seuil est évidemment fonction des granulométries choisies. Il est important de noter que de telles concentrations, jugées impossibles à utiliser dans l'art antérieur (problèmes graves de viscosité trop élevée et de capacité au mélange ou " mixability "), sont utilisables selon l'invention grâce au choix de conditions proches du PVF max. L'invention consiste donc en la combinaison de trois facteurs essentiels: a) - utilisation de au moins trois matériaux particulaires insolubles en milieu liquide, préférentiellement aqueux, de préférence minéraux, dont l'un au moins peut être un ciment pétrolier ou un liant hydraulique comparable, les (au moins) trois granulométries étant " disjointes " (cf. description ci-dessous) et b) - le choix des proportions des matières solides définies sous a), par rapport au liquide, de préférence l'eau, ou au fluide de mélange du laitier (" mix water "), tel que le laitier obtenu soit placé en régime de " sédimentation collective " et c) - le choix des proportions des matières solides définies sous a), entre elles, et en fonction de leurs granulométries respectives, tel que l'on travaille au PVF max de l'ensemble des particules considérées, ou à un PVF le plus proche possible du PVF max. 1O Nous avons vu que le seuil de la " sédimentation collective " n'a jamais été atteint ni même approché dans l'art antérieur des ciments pétroliers. Au contraire, I'homme de métier prenait soin de rester à des concentrations en matières solides suffisamment faibles pour être certain d'éviter les graves problèmes prévisibles, dûs à la viscosité prévisible beaucoup trop élevée et à la forte sensibilité des propriétés, dont notamment la viscosité, à la teneur en liquide, sensibilité que, naturellement, I'homme de métier pétrolier cherche toujours à réduire. Quant au critère concernant le PVF, son importance n'a jamais été relevée dans l'art antérieur général des ciments. On a ainsi pu régler favorablement et simultanément la rhéologie, l'eau libre, la sédimentation, le contrôle du filtrat, la résistance à la compression, la facilité de mélange (" mixability ") et la perméabilité, le tout pratiquement sans avoir recours aux additifs organiques classiques. En fait, l'invention consiste à, et permet de, régler à des valeurs très favorables les grandeurs ci-dessus, par combinaisons de matériaux minéraux de différentes granulométries avec la granulométrie du ciment, après quoi un réglage fin des propriétés est possible par ajout de petites quantités d'additifs organiques classiques. Le moyen de l'invention s'écarte radicalement de tous les enseignements de l'art antérieur, accumulés et utilisés selon plusieurs décades avec les résultats indiqués plus haut, la routine installée ayant même conduit à la définition de normes précises par exemple API (American Petroleum Institute) pour la baryte et l'hématite, dont l'invention s'écarte également. Contrairement à l'art antérieur consistant à ajouter, dans de rares cas bien précis d'applications, des particules fines comme de la micro-silice avec l'inconvénient connu de l'augmentation de la viscosité et de l'effet sur l'hydratation du ciment, l'invention emploie, (dans les conditions spécifiques précisées ci- dessus) des particules de dimensions qui peuvent être importantes, voire très importantes. Dans l'art antérieur de l'industrie pétrolière et analogue, jamais des particules de diamètre important n'étaient ajoutées, l'opinion générale étant qu'une sédimentation différentielle classique se produirait. Cela est effectivement le cas si l'on applique les enseignements de l'art antérieur, o, très généralement, on n'associe que deux tailles de particules. Sans être limité par une quelconque théorie, il apparaît que l'art antérieur constant n'est jamais parvenu à maîtriser le trop grand nombre de paramètres qui apparaissent en rhéologie etc... lorsque plus de deux granulométries sont présentes. L'invention repose au contraire sur un concept radicalement opposé, dénommé ci-après de " multimodal ". Ce concept a permis d'incorporer simultanément plus de deux granulométries différentes, y compris de grandes dimensions. Le résultat a été que, sous réserve d'incorporer au moins une petite quantité de classiques. Le concept " multimodal " (ainsi que sa réalisation optimale qui consiste en la " multicontinuité " des phases particulaires) selon l'invention seront expliqués plus en détail dans ce qui suit. Il est lié au facteur PVF évoqué plus haut et repose sur l'emploi, en premier lieu, de particules minérales de grandes dimensions (les " grosses "). Comme rappelé plus haut, cela est contraire à l'enseignement constant de l'art antérieur de l'industrie pétrolière. L'invention a surmonté ce préjugé par l'emploi simultané de particules (minérales) fines (les " fines ") et il a été découvert que la coopération des ", grosses ", du ciment (" moyen ") et des stabilisaient l'ensemble au lieu de créer les inconvénients (sédimentation, viscosification...) prévisibles selon l'enseignement de l'art antérieur. L'invention, selon les trois critères ci-dessus, permet même d'incorporer des particules Par ailleurs, l'invention permet dans certains cas, comme cela sera établi ci-dessous, de ne même plus utiliser de ciment pétrolier. Dans tous les cas, l'invention réduit dramatiquement les coûts des laitiers de ciment pétrolier ce qui est un impératif, mais jamais atteint, depuis une dizaine d'années dans l'industrie pétrolière. - Naturellement, une fois ce concept " multimodal " établi, on a cherché à multiplier les différentes combinaisons entre ciment, une ou plusieurs " fines " une ou plusieurs " grosses " et analogues. Tous les résultats ont été convergents. Selon le principe ci-dessus de l'invention, qui consiste à chercher à incorporer des " grosses " particules en combinaison avec des particules " fines " et éventuellement " très fines ", on a constaté qu'une combinaison " trimodale " de type (non limitatif): - ciment (dimension moyenne environ 10 - 20 microns) - " fines " (dimension moyenne environ 1 micron) - améliore encore plus l'ensemble des propriétés recherchées. De plus, I'addition de grosses ou très grosses particules, comme du sable, permet de réduire spectaculairement le coût du laitier, ce que l'industrie cherche à obtenir sans succès depuis environ dix ans. On a encore constaté de manière surprenante que, malgré les très fortes concentrations recherchées selon l'invention en matières solides, la facilité de mélange (ou de ciments pétroliers, normalisée notamment par l'API. Autre avantage essentiel, l'invention permet de réduire la sensibilité de la rhéologie aux facteurs extérieurs (comme par exemple perte de fluide ou intrusion d'eau, etc...). En effet, le laitier de ciment " placé " dans l'annulaire subit des échanges physico-chimiques avec les milieux qui l'entourent. C'est le risque bien connu de, dessèchement " du laitier (" dehydrating " ou " bridging ") qui lui fait évidemment perdre toutes ses propriétés importantes. Ce risque est évidemment d'autant plus élevé que la concentration en matières solides est élevée. C'est l'une des raisons pour lesquelles, dans l'art antérieur, on ne travaille jamais à des concentrations élevés en matières solides, afin de minimiser ce risque. Au contraire, l'invention travaille au-dessus du seuil de concentration conduisant au régime de sédimentation collective. L'art antérieur bien établi enseignait qu'il devait alors apparaître un risque très élevé de dessèchement. Au contraire, cela ne se produit jamais, grâce au critère PVF max. L'invention améliore donc également la sécurité des opérations. De manière générale, on préférera le mode " tetra modal " au mode Une caractéristique essentielle à respecter est que les granulométries utilisées ne se recouvrent pas dans une grande proportion. En pratique, on peut grossièrement considérer que le critère à respecter est que les courbes granulométriques soient au moins décalées d'une distance correspondant au demi-pic comme représenté sur la Figure unique annexée. On peut alors symboliser ce critère par la notion de " granulométries disjointes > que l'on utilisera ci-dessous pour plus de clarté. Par exemple, on a obtenu de très bons résultats avec un écart d'environ un facteur 5 à 50 et de manière préférée autour de 10 entre chaque dimension moyenne, comme selon les exemples non-limitatifs tri - et tetra modal ci-dessus. Naturellement, un mode " penta modal " etc... produit des résultats au moins aussi intéressants qu'un tetra ou même un tri modal. Cependant, le gain en termes de propriétés s'accompagne d'un retour à une certaine complexité, et ces modes, bien que réalisables et utilisables, seront moins préférés sauf dans certaines applications très particulières. On citera encore les combinaisons (selon les critères ci-dessus) entre les catégories non limitatives suivantes: - " très grosses " par exemple sable de verrier ou déchets broyés (dimension moyenne > 1 mm) - " grosses " par exemple sable ou déchets broyés (dimension moyenne 200 - 800 microns) - " moyennes " par exemple matériaux de type ciment ou autre liant hydraulique, ou déchets broyés (dimension moyenne 10 - 20 microns) - " fines " comme par exemple un microciment, ou certaines cendres volantes fines ou autres déchets industriels fins (" micro fly ash ", " micro slag ") (dimension moyenne 0,5 - 10 microns) - " très fines " comme par exemple un latex ou certains pigments ou certains microgels de polymères comme un agent de contrôle classique du filtrat (dimension moyenne 0,05 - 0,5 microns) - " ultra fines " comme certaines silices ou alumine colloïdales bien dispersées (non agglomérées) etc... (dimension moyenne 7 - 1 5 nanomètres). L'emploi des particules " ultra fines " est réservé par exemple aux situations o l'on recherche un bouchage ou colmatage extrême en milieu agressif, et par exemple à haute température de service, lorsque le coût n'est pas le facteur décisionnel. Dans de nombreux cas, on pourra aussi éviter l'emploi de particules " très fines ". En effet, I'amélioration supplémentaire de propriétés apportée par l'ajout de " très fines " pourrait ne pas être économiquement rentable, notamment en ce qui concerne le contrôle du filtrat. On notera que cela n'est possible que grâce à l'amélioration déjà décisive obtenue selon l'invention par une combinaison ne comportant pas de " très fines ", amélioration qui permet de se contenter de très faibles quantités d'additifs organiques onéreux. En pratique, comme le montreront les exemples ci-dessous, la majeure partie des cimentations classiques peut être réalisée avec des combinaisons (toujours en respectant les trois critères fondamentaux ci-dessus) de type (non- limitatif): - très grosses - grosses - moyennes (par exemple, ciment) - fines ou - grosses - moyennes (par exemple, ciment) - fines OU - grosses - moyennes (déchets broyés) - fines (micro ciment) ou - grosses - moyennes (déchets broyés) - fines (micro fly ash, etc...) et autres combinaisons qui seront évidentes à l'homme de métier. On remarquera, dans le dernier cas ci-dessus, I'absence de ciment. Selon un mode de réalisation, I'invention consiste en la combinaison A. de particules carbone, soufre, et certains déchets plastiques ou autres, broyés. B. de - et certains résidus industriels fins. D. de de manganèse dans des fumées. On ne donnera pas ici de domaines de proportions relatives pour les différentes catégories de matériaux particulaires. En effet ces pourcentages de A, de B etc... sont à établir en fonction du critère d'obtention de PVF max ou d'un PVF aussi proche que possible du PVF max. On rappelera que le calcul de PVF est connu et classique. Il est fondé sur des équations connues faisant intervenir un " découpage " de chaque granulométrie de chaque composant du mélange particulaire. Dans les exemples ci-dessous, les valeurs de PVF ont été obtenues en divisant chaque courbe granulométrique de chaque composant en 31 Comme on l'a vu, il sera aussi très avantageux d'employer des particules 1 mm) et, dans les situations o les problèmes techniques à résoudre sont extrêmes, des particules " ultra fines ". Une combinaison particulièrement avantageuse sera du type propriétés du laitier. Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée. EXEMPLE 1: On a préparé un laitier de ciment de densité normale: 1,89 g/cm3, soit 15.8 ppg, avec la composition suivante ( (Toutes les dimensions des particules sont des valeurs moyennes). On obtient une porosité de 56 %, et la rhéologie suivante après mélange: PV =25 cP Ty = 27,3 Pa (57 Ib/100 sqft) On constate que, sans additifs chimiques, la rhéologie est déjà relativement basse et donc correcte. Eau libre: 0 Résistance à la compression: après 24 h à 85 C (185 F) est de 23 MPa (3300 psi). EXEMPLE 2: On a préparé un laitier allégé de densité 1,44 g/cm3 soit 12 ppg, de composition suivante ( La porosité est de 56 %. Le problème principal des laitiers allégés, c'est-à-dire leur défaut bien connu de stabilité, est résolu sans additifs chimiques. On ne note pas de sédimentation. L'eau libre est seulement de 3 ml/250 ml, soit environ 1 %, ce qui est un excellent résultat. La résistance à la compression après 24 h à 85 C (185 F) est de 10 MPa (1450 psi). EXEMPLE 3: On a préparé un laitier alourdi de densité 2,1 g/cm3, soit 19 ppg, de composition suivante ( La porosité est de 57 %. La rhéologie après mélange est de: 1 0 PV = 15 cP Ty = 2,9 Pa (6!b/sqft). La résistance à la compression après 24 h à 85 C (185 F) est de 15 MPa (2180 psi). EXEMPLE 4: Essais de mixabilité. On a préparé selon les normes API différents laitiers de ciment à base de ciment " Dyckerhoff " API classe G, version tropicale ( Les laitiers ont été soumis à l'essai d'aptitude au mélange selon les normes API. Les compositions, propriétés et résultats sont rassemblés dans le Tableau I ci-après. Pour chaque essai, on a comparé un laitier constitué selon les méthodes de l'art antérieur, c'est-à-dire sans respecter les trois critères précités, et en tentant d'augmenter les teneurs en matières solides, et un laitier constitué selon l'invention. Les laitiers comparatifs sont nettement impossibles à mélanger. Les laitiers selon l'invention sont au contraire nettement mélangeables. Ceci est tout à fait surprenant si l'on considère les additifs introduits, et leurs proportions. On remarquera tout. particulièrement les essais n 6 et 8. L'essai n 5 (35 % en poids de silice par rapport au ciment) correspond à un laitier classiquement réputé dans l'art antérieur comme impossible à utiliser car impossible à mélanger ou " mixer " en pratique, sauf en présence d'une forte quantité d'un dispersant usuel. Au contraire, dans l'essai n 6 selon l'invention, qui contient la même proportion de silice, et présente la même densité et le même rapport solides/liquide le choix des granulométries selon les critères de l'invention conduit à un laitier tout à fait facile à mélanger et couler sans additif dispersant. Quant au dernier essai (n 8) l'optimisation du PVF permet, en incorporant 85 % de silice, d'obtenir un laitier mélangeable (ou " mixable ") à une densité élevée, alors qu'à cette même densité la composition classique à base de farine de silice est impossible à mélanger ou " mixer ". EXEMPLE 5: Essais avec oxyde de fer fin. On a préparé des laitiers de ciment " Dyckerhoff " classe G API version tropicale " Gulf " comme indiqué dans la première partie du Tableau II ci-après. Les densités obtenues sont également indiquées. Les résultats des essais sont rassemblés dans la seconde partie du Tableau II. On remarque une excellente stabilité des laitiers, notamment si l'on considère les valeurs basses de rhéologie. En particulier, I'essai n 8 indique une absence pratiquement totale de sédimentation (cf A p) et d'eau libre pour un laitier de très faible seuil de cisaillement Ty et de faible viscosité plastique. L'essai n _ 1 montre quant à lui, qu'à une densité extrêmement élevée l'invention permet encore de définir un fluide parfaitement pompable. EXEMPLE 6: On a repris le laitier n 9 du Tableau II. ciment 47 % en poids des solides silice (180 microns) 26 % en poids des solides oxyde de fer (2 microns) 27 % en poids des solides et on a cherché à l'optimiser par de très faibles ajouts d'additifs: - agent de contrôle du filtrat de type terpolymère acrylique: 0,91 % en poids de ciment agent retardateur de prise de type lignosulfonate: 0,14 % en poids de ciment. A 85 C (185 F) le temps de prise est de 6 h 50 min et la perte de fluide API est de 111 ml au terme de 30 minutes. Cet exemple montre que l'on obtient selon l'invention un laitier présentant de bonnes propriétés avec seulement de faibles quantités d'additifs classiques, donc à faible coût. TABLEAU I Essai additif concentration densité en PVF porosité % rapport mixabilité particulaire* % BWOC g/cm3 (ppg) solide/liquide 1 FS 35 2.04 (17) 0.732 48.34 1.075 NON 2 SA 35 2.04 (17) 0.765 48.34 1.075 OUI FS 60 3 2.04 (17) 0.740 47.62 1.105 NON HE 4.78 SA 60 4 2.04 (17) 0.787 47.62 1.105 OUI Ri 4.155 FS 35 2.16 (18) 0.740 47.62 1.106 NON HEM 25.7 SA 35 6 2.16 (18) 0.802 47.62 1.106 OUI RI 21.69 FS 35 7 2.28 (19) 0.749 47.62 1.105 NON HEM 63.21 SA 85.1 8 2.28 (19) 0.847 47.62 1.105 OUI RI 91.36 * FS = farine de silice (20 microns) SA = sable (180 microns) HE = hématite (100 microns) RI = résidus industriels du type oxyde de fer (environ 2 microns) BWOC en poids de ciment TABLEAU II (1) Essai ciment silice 180 microns oxyde de fer 2 microns densité (fraction en volume) (fraction en volume) (fraction en volume) (ppg) (g/cm3) 1 0.3 0.2 0.5 21.81 2.62 2 0.7 0.2 0.1 17.88 2.15 3 0.3 0.65 0.05 16.45 1.98 4 0.7 0.25 0.05 17.29 2.08 0.5 0.2 0.3 19.85 2.39 6 0.3 0.425 0.275 19.13 2.30 *7 0.7 0.225 0.075 17.59 2.11 8 0.5 0.45 0.05 16.87 2.03 9 0.5 0.325 0.175 18.36 2.21 Préparation des laitiers - conditions de mélange API - porosité 50 % - 295,14 g d'eau et 6 g de dispersant de type polynaphtalène sulfonate. TABLEAU II (2) Essai Ty + Pv Ty Pv * p (o) eau libre Ibf/100 sqft Pa cP Ibf/100 sqft Pa cP Ib/gal g/cm3 ml/250 ml 1 84.3 40.3 127 121 57.9 196 0 0 0.3 2 9.8 4.7 45.4 22.9 10.9 63 0. 5 0.06 2 3 0.2 0.1 22.1 1.1 0.5 7.0 1. 7 0.20 28 4 6.2 2.3 44.4 12.9 6.17 52 0. 7 0.08 2 28.2 13.5 46.8 42.8 20.5 79 0.1 0.01 1 t,- 6 7.5 3.6 27.8 10.4 5 30.6 0. 7 0.08 2 7 6.5 3.1 46.1 15.1 7.2 52.1 0. 5 0.06 2 8 0.9 0.4 28.3 5.2 2.5 27.7 1. 1 0.13 1 9 7.9 3.8 29.6 13.9 6.7 37.6 0. 5 0.06 3.5 (+) après mélange (*) après 20 min à 27 C (80 F) (o) test : on mesure la différence de densité entre le sommet et la base d'une colonne de ciment pris de 250 mi. REVENDICATIONS 1. Laitier de ciment ou matériau analogue pour la cimentation de puits pétroliers, d'eau, à gaz, géothermiques et analogues, caractérisé en ce que a) - outre le ciment ou le matériau analogue, il contient au moins deux additifs particulaires dont, pour chaque additif, la distribution granulométrique est " disjointe " par rapport à l'autre additif et/ou par rapport aux particules de ciment ou de matériau analogue, I'une au 0 moins de ces granulométries étant " sédimentation collective ". 2. Laitier de ciment selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient deux tels additifs particulaires de granulométries plus fines que celle du ciment (" additif 1 " et " additif 2 "). 3. Laitier de ciment selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il contient deux tels additifs (1) et (2) particulaires de granulométries plus fines que celle du ciment, et au moins un tel additif particulaire de granulométrie disjointe supérieure à celle du ciment (" additif 3 "). 4. Laitier de ciment selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il contient un additif dont la granulométrie est mais est comparable à celle du ciment ( 5. Laitier de ciment selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, o caractérisé en ce qu'il comporte un additif (4) dont la granulométrie est moyenne de particules supérieure à celle de l'additif (3). 6. Laitier de ciment selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le ciment est remplacé en totalité ou en partie par un matériau de granulométrie moyenne comparable, comme des déchets industriels broyés. 7. Laitier selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il contient tout ou partie des composants suivants en combinaisons diverses telles que définies selon la revendication 1: - 1 mm) - dispersées (non agglomérées) etc... (dimension moyenne 7- 50 nanomètres). 8. Laitier selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il contient une combinaison granulométrique telle que définie selon la revendication 1 et choisie parmi: a) - " très grosses " par exemple sable de verrier ou déchets broyés (dimension moyenne > 1 mm) - 1 mm) - " moyennes " par exemple matériaux de type matériau ou autre s liant hydraulique, ou déchets broyés (dimension moyenne 10 - 20 microns) - (dimension moyenne 0,05 - 0,5 microns). 10. Laitier selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comporte de plus des particules: - " ultra fines " comme certaines silices ou alumine colloïdales bien dispersées (non agglomérées) (dimension moyenne 7 - 50 nanomètres). 11. Laitier selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il contient de plus une proportion suffisante d'additifs classiques de cimentation pétrolière. 12. Laitier de ciment selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il contient: - 24 % en poids des solides de déchets plastiques broyés (environ 300 microns) - 50 % en poids des solides de ciment pétrolier (environ 20 microns) - 26 % en poids des solides de carbonate fin (environ 2 microns) avec une densité de 1,44 g/cmrn3 (12 ppg). 13. Laitier de ciment selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il contient: - 23 % en poids des solides de silice (environ 180 microns) - 51 % en poids des solides de ciment pétrolier (environ 20 microns). - 26 % en poids des solides de baryte (blanc fixe) (environ 1 micron) avec une densité de 1,89 g/cm3 (15,8 ppg). 14. Laitier de ciment selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il contient: - 58 % en poids des solides de grosse hématite (environ 300 microns) - 20 % en poids des solides de ciment pétrolier (environ 20 microns). - 22 % en poids des solides de résidu industriel de type oxyde de fer (environ 2 microns) avec une densité de 2,1 g/cm3 (19 ppg). 15. Procédé de cimentation de puits pétroliers, de gaz, à eau, géothermiques et analogues, caractérisé en ce qu'un laitier selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 est injecté dans le puits.