ISO 10426-3:2019

Norme
internationale
ISO 10426-3
Deuxième édition
Industries du pétrole et du gaz
2019-08
naturel — Ciments et matériaux
pour la cimentation des puits —
Partie 3:
Essais de formulations de ciment
pour puits en eau profonde
Petroleum and natural gas industries — Cements and materials
for well cementing —
Part 3: Testing of deepwater well cement formulations
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2019
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
nde
4 Supplément à l’API RP 10B-3, 2 édition (2016). 2
4.1 Exigences générales .2
4.2 Mode opératoire de détermination de la résistance à la compression .2
4.3 Détermination du programme de temps de pompabilité .2
4.3.1 Méthode et modes opératoires d’essai pour un tube de cuvelage ou une gaine
sans obturateur de tête de gaine ou système de suspension de gaine non
expansible . .2
4.3.2 Méthode d'essai pour une gaine équipée d'un packer ou d'un système de
suspension de gaine expansible . . .2
4.3.3 Méthode d'essai pour les obturateurs à trou ouvert ou fermé .2
4.3.4 Mode opératoire d’essai du temps de pompabilité.3
4.3.5 Méthode d'essai pour la cimentation par compression à pompage continu .3
4.3.6 Méthode d'essai pour la cimentation par compression à pompage hésitant .3
Bibliographie . 4

iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux
de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire
partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié tout ou partie de tels droits de brevet. Les détails concernant les références aux
droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l'élaboration du document
sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par l'ISO (voir
www.iso.org/patents).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l'intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de
l'ISO aux principes de l'Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/iso/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement et structures en
mer pour les industries pétrolière, pétrochimique et du gaz naturel, sous-comité SC 3, Fluides de forage et de
complétion, et ciments à puits.
Cette seconde édition annule et remplace la première édition (ISO 10426-3:2003), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
nde
Le présent document complète la pratique recommandée API RP 10B-3, 2 édition (2016).
Les exigences techniques du présent document et de l’API RP 10B-3 étaient auparavant identiques. Entre
nde
temps, l’API RP 10B-3 a subi une révision technique donnant lieu à l’API RP 10B-3, 2 édition (2016). La
présente édition de l’ISO 10426-3 a pour objet sa mise à jour en faisant référence à l’édition en vigueur de
l’API RP 10B-3 et en incluant des contenus supplémentaires.
Les principales modifications par rapport à l'édition précédente sont les suivantes:
— Un article sur la simulation numérique de la pression et de la température a été ajouté afin de permettre une
détermination précise des programmes de pression et de température requis pour les différents essais;
— La détermination de la résistance au niveau du sabot de forage, de la ligne de boue, des zones d'écoulement
potentiel, du haut de la ligne du tube de cuvelage et des points d'obturation et de compression des trous
ouverts ou tubés est traitée séparément;
— Des instructions pour la communication des données relatives aux essais de résistance sonique ont été
incluses;
— Les modes opératoires de laboratoire pour les mesures de résistance sonique et destructive ont été
élargis;
— Un article a été ajouté sur les simulations du temps de pompabilité pour les cimentations de gaines avec
et sans l'utilisation de packers de gaines ou de suspensions de gaines expansibles.

iv
Une liste de toutes les parties de la série ISO 10426 se trouve sur le site web de l'ISO.
Il convient que l'utilisateur adresse tout retour d'information ou toute question concernant le présent
document à l'organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l'adresse www.iso.org/fr/members.html.

v
Introduction
Bien qu’elles se fondent en général sur l’ISO 10426-2, les méthodes d’essai du présent document tiennent
compte des exigences d’échantillonnage/d’essais spécialisés, ainsi que des profils de température de fond
particuliers aux puits en eau profonde. L’ISO 10426-2 ne comporte aucun programme de simulation de puits
applicable aux opérations de cimentation en eau profonde.
En situation de cimentation en eau profonde, plusieurs facteurs influent sur l’historique de température
du coulis de ciment. Ces facteurs comprennent: la profondeur d’eau, la température du fond océanique, le
gradient géothermique, la présence ou l’absence d’un tube prolongateur de forage (riser), la température du
fluide de forage, la vitesse des courants océaniques, la présence de thermoclines (couches d’eau océanique
séparées par leur température), la température ambiante à la surface de la mer, la température de l’eau de
gâchage de ciment, la température du ciment en vrac, le débit de gâchage du ciment, la chaleur d’hydratation
du ciment, la vitesse de déplacement, la circulation précédent la cimentation ainsi que les périodes sans
...

ISO TC 67/SC 3/WG 2
Secrétariat : SN
Deuxième édition
2019-08
Industries du pétrole et du gaz naturel — Ciments et matériaux pour
la cimentation des puits — —
Partie 3:
Essais de formulations de ciment pour puits en eau profonde
Petroleum and natural gas industries — Cements and materials for well cementing —
Part 3: Testing of deepwater well cement formulations

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en oeuvre, aucune partie de
cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique
ou mécanique, y compris la photocopie, ou la diffusion sur internetl’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite
préalable. Une autorisation peut être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du
demandeur.
ISO copyright office
Case postaleCP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, GenèveGeneva
Tél.:Phone: + 41 22 749 01 11
E-mail : : copyright@iso.org
Web Website: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire
Avant-propos . iv
Introduction . vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
nde
4 Supplément à l’API RP 10B-3, 2 édition (2016) . 2
4.1 Exigences générales . 2
4.2 Mode opératoire de détermination de la résistance à la compression . 2
4.3 Détermination du programme de temps de pompabilité . 2
Bibliographie . 4

iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont décrites
dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents critères
d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été rédigé
conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de droits
de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir
identifié tout ou partie de tels droits de brevet. Les détails concernant les références aux droits de propriété
intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l'élaboration du document sont indiqués dans
l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/patents).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l'intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions spécifiques
de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de l'ISO aux
principes de l'Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au commerce
(OTC), voir www.iso.org/iso/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement et structures en
mer pour les industries pétrolière, pétrochimique et du gaz naturel, sous-comité SC 3, Fluides de forage et de
complétion, et ciments à puits.
Cette seconde édition annule et remplace la première édition (ISO 10426-3:2003), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
nde
Le présent document complète la pratique recommandée API RP 10B-3, 2 édition (2016).
Les exigences techniques du présent document et de l’API RP 10B-3 étaient auparavant identiques. Entre
nde
temps, l’API RP 10B-3 a subi une révision technique donnant lieu à l’API RP 10B-3, 2 édition (2016). La
présente édition de l’ISO 10426-3 a pour objet sa mise à jour en faisant référence à l’édition en vigueur de
l’API RP 10B-3 et en incluant des contenus supplémentaires.
Les principales modifications par rapport à l'édition précédente sont les suivantes:
— — Un article sur la simulation numérique de la pression et de la température a été ajouté afin de permettre
une détermination précise des programmes de pression et de température requis pour les différents
essais;
— — La détermination de la résistance au niveau du sabot de forage, de la ligne de boue, des zones
d'écoulement potentiel, du haut de la ligne du tube de cuvelage et des points d'obturation et de
compression des trous ouverts ou tubés est traitée séparément;
— —  Des instructions pour la communication des données relatives aux essais de résistance sonique ont
été incluses;
iv
— Les modes opératoires de laboratoire pour les mesures de résistance sonique et destructive ont été élargis;
— —  Un article a été ajouté sur les simulations du temps de pompabilité pour les cimentations de gaines
avec et sans l'utilisation de packers de gaines ou de suspensions de gaines expansibles.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 10426 se trouve sur le site web de l'ISO.
Il convient que l'utilisateur adresse tout retour d'information ou toute question concernant le présent
document à l'organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l'adresse www.iso.org/fr/members.html.
v
Introduction
Bien qu’elles se fondent en général sur l’ISO 10426-2, les méthodes d’essai du présent document tiennent
compte des exigences d’échantillonnage/d’essais spécialisés, ainsi que des profils de température de fond
particuliers aux puits en eau profonde. L’ISO 10426-2 ne comporte aucun programme de simulation de puits
applicable aux opérations de cimentation en eau profonde.
En situation de cimentation en eau profonde, plusieurs facteurs influent sur l’historique de température du
coulis de ciment. Ces facteurs comprennent: la profondeur d’eau, la température du fond océanique, le
gradient géothermique, la présence ou l’absence d’un tube prolongateur de forage (riser), la température du
fluide de forage, la vitesse des courants océaniques, la présence de thermoclines (couches d’eau océanique
séparées par leur température), la température ambiante à la surface de la mer, la température de l’eau de
gâchage de ciment, la température du ciment en vrac, le débit de gâchage du ciment, la chaleur d’hydratation
du ciment, la vitesse de déplacement, la circulation précédent la cimentation ainsi que les périodes sans
circulation, la taille et la masse des tiges de forage, la taille et la masse du tube de cuvelage, ainsi que la
dimension du trou.
Les essais de la formulation du ciment peuvent ainsi reproduire le plus fidèlement possible le profil de
température réellement rencontré au cours des opérations de cimentation.
Afin de pouvoir évaluer les scénarios de variation de température les «plus probables» et les «moins
probables», il est admis d’utiliser une modélisation numérique pour déterminer l’importance relative des
variables d’entrée. Dans la mesure où les valeurs de certaines variables d’entrée peuvent ne pas être connues
avec précision, une gamme de valeurs potentielles doit être utilisée. Des essais physiques en laboratoire
peuvent ensuite être réalisés dans les conditions les «plus p
...