NO324113B1 - Betongblanding for anvendelse i olje- og gassbronner - Google Patents
Betongblanding for anvendelse i olje- og gassbronner Download PDFInfo
- Publication number
- NO324113B1 NO324113B1 NO20025351A NO20025351A NO324113B1 NO 324113 B1 NO324113 B1 NO 324113B1 NO 20025351 A NO20025351 A NO 20025351A NO 20025351 A NO20025351 A NO 20025351A NO 324113 B1 NO324113 B1 NO 324113B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- concrete mixture
- specific gravity
- concrete
- oil
- gas
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims abstract 2
- QXJJQWWVWRCVQT-UHFFFAOYSA-K calcium;sodium;phosphate Chemical compound [Na+].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O QXJJQWWVWRCVQT-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 12
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 5
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 5
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003631 expected effect Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- NMJORVOYSJLJGU-UHFFFAOYSA-N methane clathrate Chemical compound C.C.C.C.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O NMJORVOYSJLJGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/22—Glass ; Devitrified glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
- C09K8/46—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement
- C09K8/467—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement containing additives for specific purposes
- C09K8/473—Density reducing additives, e.g. for obtaining foamed cement compositions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Betongblanding for anvendelse mellom f6ringsrør og bergvegg i et borehull innrettet for leting etter eller produksjon av olje eller gass, eller innrettet for vedlikehold av slike lete- eller produksjonshull, hvor betongblandingen på grunn av trykket fra nevnte gass eller olje eller omkringliggende strukturer eller på grunn av hullets dybde under en havflate må motstå høyt trykk samtidig som betongblandingens egenvekt er regulert ved at betongblandingen inneholder et egenvektsregulerende tilslagsmateriale med egenvekt mindre enn egenvekten av sement, for at den flytende betongen skal utøve et tilpasset trykk på borehullets omkringliggende struktur, hvor det i betongblandingen anvendte egenvektsregulerende tilslagsmaterialet er kompakte glasskuler.
Description
Denne oppfinnelse vedrører en betongblanding for anvendelse på olje- og gassfelt, nærmere bestemt en blanding som består av en betydelig andel glasskuler med fortrinnsvis ru overflate. Formålet med oppfinnelsen er å bringe tilveie en trykksterk betong med liten egenvekt.
Ved anvendelse av betong er det i noen sammenhenger nødvendig å redusere betongblandingens egenvekt for å redusere påkjen-ningen på omkringliggende strukturer i støpefasen. Et nærlig-gende eksempel på dette er sementering av en oljebrønn. Betong anvendes her for utfylling av mellomrommet mellom borehullets foringsrør og berggrunnen som hullet går gjennom. Noen bergstrukturer er ustabile og kan bryte sammen dersom de utsettes for et hydrostatisk trykk fra flytende betong som fylles omkring foringsrøret. Konsekvensene av dette kan være store, uønskede oppsprekkinger i formasjonene omkring bore-hullet .
For å redusere betongblandingens egenvekt anvendes det i dag bl.a. flyveaske som tilslagsmateriale i form av kuler med diameter ned mot 0,2 5 mm. Flyveasken gir ønsket mulighet for regulering av sementblandingens egenvekt, men flyveaskens egenskaper gjør den lite tjenlig når andre formål enn redusert egenvekt ønskes oppfylt. Flyveasken er et biprodukt fra forbrenning eller foredling av bl.a. silika. Den inneholder ofte helsefarlige stoffer. Størst betydning for sementblandingens egenskap er likevel flyveaskens manglende evne til å motstå høyt trykk. Allerede ved trykk på ca. 60 bar (800psi) bryter flyveasken sammen. Dette resulterer i setninger i betongen før størkning og dermed en økning i betongens egenvekt .
Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe ulempene ved kjent teknikk.
Formålet oppnås ved trekk som er angitt i nedenstående be-skrivelse og i etterfølgende patentkrav.
I en betongblanding beregnet på å fylles mellom en olje-eller gassbrønns foringsrør og den omkringliggende bergveggen eller mellom rør med ulik diameter er det anvendt i og for seg kjente tilslagsmaterialer som sement, vann, sand og even-tuelt tetthets-, viskositets- og størkningsregulerende stoffer.
For å redusere betongblandingens egenvekt er det i vannet blandet inn glasspartikler, for eksempel av produkttypen Liaver Super-K fra Liapor GmbH & Co KG, Hallendorf, Pautzfeld, Tyskland, i form av i hovedsak glasskuler med diameter 0,25 - 0,8 mm. Liaver Super-K leveres med ulike egenvekter, typisk fra ca. 0,45 til 2,5 g/cm<3>. Den mest benyttede typen har egenvekt fra 0,45 til 1,0 g/cm<3>.
De fortrinnsvis mest benyttede glasspartikkeltypene har en egenvekt som medfører at de holder seg flytende eller, dersom vannet er holdt i en omrørende bevegelse, svevende i vann. Ved glasspartiklenes flytende eller svevende tilstand i vannet besørges en jevn fordeling av glasspartiklene når vann-/ glasspartikkelblandingen tilføres resten av tilslagsmateria-lene under betongblandeprosessen.
Betongblandingens egenvekt er ifølge oppfinnelsen regulert ved at det anvendes en glasspartikkeltype med en egenvekt som ved ca. 30% volumandel glassinnblanding gir den ønskede be-tongegenvekt ifølge støpeoppdragets behov. Ved dette kan betongblandingen anvendes under forhold der trykket på omkringliggende strukturer må minimaliseres.
Glasspartiklene oppviser et kompakt tverrsnitt. Overflaten er fortrinnsvis ru.
Betong med innblanding av glasskuler av typen Liaver Super-K har stor trykkfasthet. Testing av betongblanding viser en knusing på 0,3% av denne typen glasskuler ved et trykk på nær 1100 bar (15000 psi) og temperatur 175<2>C. Ved dette oppviser en betongblanding ifølge oppfinnelsen små setninger under størkning og stor trykkfasthet i herdet tilstand.
Overflaten av glasspartiklene i sin foretrukne kuleform oppviser stor evne til vedheft av sement. Ved pumping av en betongblanding inneholdende glasskuler har det vist seg at slitasjen på pumpe- og rørdetaljer er redusert ved at til-slagsblandingens totale abbrasivitet er senket. Sementdekkede glasskuler oppviser en redusert slipeeffekt sammenlignet med de andre hovedbestanddelene i en betongblanding. Samtidig forbedres betongblandingens strømningsevne gjennom rør og lignende, hvorved effektbehovet ved pumping reduseres.
Betongblandingen ifølge oppfinnelsen oppviser i forsøk liten krymping og sterkt vedheft til stål. Ved dette oppnås en god forbindelse for eksempel mellom en olje-/gassbrønns forings-rør og den omkringliggende betongen.
Glass har relativt høy varmekapasitet. Under betongens størk-ne- og herdeprosess har den høye varmekapasiteten en dempende effekt på temperaturstigningen som naturlig oppstår i denne fasen. Særlig i brønner hvor det forekommer gasskondensat i frossen tilstand, har den nevnte effekten stor betydning. En heving av temperaturen i gasshydratet kan føre gassen over i dampform som fører til en sterk volumekspansjon. Ekspansjonen kan resultere i skade på tekniske installasjoner i og omkring brønnen. Anvendelse av glasspartikler i betongblandingen vil således reduseres risikoen for slik skade under støpearbeid i brønnhull.
I det etterfølgende beskrives et ikke-begrensende eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på med-følgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser illustrativt og sterkt forstørret en glasspartikkel egnet til anvendelse i en betongblanding ifølge oppfinnelsen.
Det henvises til figur 1, hvor en glasspartikkel 1 med kuleform av typen Liaver Super-K 1 i en partikkeloverflate 3 oppviser flere forsenkninger 2 av varierende form.
En betongblanding ifølge oppfinnelsen bestående av
36,25 1 sjøvann med egenvekt 1,025 g/cm<3>
4,5 1 CaCl med egenvekt 1,314 g/cm<3>
30 1 glasskuler Liaver Super-K 1 med
egenvekt 1,000 g/cm<3>
100 1 G-sement med egenvekt 3,220 g/cm<3>
oppviste en egenvekt på 1,71 g/cm<3> i bløt tilstand. Etter størkning under 69 bars (ca. 950 psi)trykk viste egenvekten 1,71 g/cm<3>.
Det ble utført laboratorietester hvor en til formålet anven-delig betongblanding I ifølge kjent teknikk er sammenlignet med en betongblanding II ifølge oppfinnelsen. Et sammendrag av flere gjentatte tester viser følgende måleresultater: Måleresultatene viste at betongblandingen ifølge oppfinnelsen har gitt den forventede effekt på trykkfasthet og vedheft.
Claims (5)
1. Betongblanding for anvendelse mellom foringsrør og bergvegg i et borehull innrettet for leting etter eller produksjon av olje eller gass, eller innrettet for vedlikehold av slike lete- eller produksjonshull, hvor betongblandingen på grunn av trykket fra nevnte gass eller olje eller omkringliggende strukturer eller på grunn av hullets dybde under en havflate må motstå høyt trykk samtidig som betongblandingens egenvekt er regulert ved at betongblandingen inneholder et egenvektsregulerende tilslagsmateriale med egenvekt mindre enn egenvekten av sement, for at den flytende betongen skal utøve et tilpasset trykk mot borehullets omkringliggende struktur, karakterisert ved at det i betongblandingen anvendte egenvektsregulerende tilslagsmaterialet utgjøres av kompakte glasskuler (1).
2. Betongblanding i henhold til krav 1, karakterisert ved at andelen av glasskuler (1) utgjør inntil 40% av betongblandingens totalvolum.
3. Betongblanding i henhold til ett eller flere av de fore-gående krav, karakterisert ved at glass-kulenes (1) egenvekt er mellom 0,45 og 2,5 g/cm<3>.
4. Betongblanding i henhold til ett eller flere av de fore-gående krav, karakterisert ved at glass-kulenes (1) diameter er mellom 0,25 og 0,80 mm.
5. Betongblanding i henhold til ett eller flere av de fore-gående krav, karakterisert ved at glass-kulene (1) har ru overflate (2).
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20025351A NO324113B1 (no) | 2002-11-08 | 2002-11-08 | Betongblanding for anvendelse i olje- og gassbronner |
| PCT/NO2003/000374 WO2004041745A1 (en) | 2002-11-08 | 2003-11-06 | A concrete mixture for use in oil-and gas wells |
| AU2003279638A AU2003279638A1 (en) | 2002-11-08 | 2003-11-06 | A concrete mixture for use in oil-and gas wells |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20025351A NO324113B1 (no) | 2002-11-08 | 2002-11-08 | Betongblanding for anvendelse i olje- og gassbronner |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20025351D0 NO20025351D0 (no) | 2002-11-08 |
| NO20025351L NO20025351L (no) | 2004-05-10 |
| NO324113B1 true NO324113B1 (no) | 2007-08-27 |
Family
ID=19914162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20025351A NO324113B1 (no) | 2002-11-08 | 2002-11-08 | Betongblanding for anvendelse i olje- og gassbronner |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU2003279638A1 (no) |
| NO (1) | NO324113B1 (no) |
| WO (1) | WO2004041745A1 (no) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3804058A (en) * | 1972-05-01 | 1974-04-16 | Mobil Oil Corp | Process of treating a well using a lightweight cement |
| US4234344A (en) * | 1979-05-18 | 1980-11-18 | Halliburton Company | Lightweight cement and method of cementing therewith |
| NO148995C (no) * | 1979-08-16 | 1986-06-12 | Elkem As | Fremgangsmaate for fremstilling av sementslurry med lav egenvekt for bruk ved sementering av olje- og gassbroenner. |
| US4370166A (en) * | 1980-09-04 | 1983-01-25 | Standard Oil Company (Indiana) | Low density cement slurry and its use |
| NO165021B (no) * | 1987-11-09 | 1990-09-03 | Norsk Hydro As | Hydraulisk tungvekts-sementoppslemming spesielt til bruk ved sementering av olje/gassbroenner og fremgangsmaate for fremstilling av oppslemmingen. |
| EP1236701A1 (en) * | 2001-02-15 | 2002-09-04 | Schlumberger Technology B.V. | Very low-density cement slurry |
-
2002
- 2002-11-08 NO NO20025351A patent/NO324113B1/no not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-11-06 WO PCT/NO2003/000374 patent/WO2004041745A1/en not_active Application Discontinuation
- 2003-11-06 AU AU2003279638A patent/AU2003279638A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2004041745A1 (en) | 2004-05-21 |
| AU2003279638A1 (en) | 2004-06-07 |
| NO20025351D0 (no) | 2002-11-08 |
| NO20025351L (no) | 2004-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SA517381160B1 (ar) | أسمنت ذاتي الالتئام يشتمل على بوليمر قادر على الانتفاخ في بيئة غازية | |
| US2748867A (en) | Process for reactivation of flowing wells | |
| JP6280656B2 (ja) | 耐腐食性の耐火バインダー組成物、並びに油井仕上げ作業及び生産作業 | |
| NO336470B1 (no) | Sementeringsblandinger og bruk av slike blandinger for sementering av brønner eller lignende | |
| CN105829492A (zh) | 火山灰石灰水泥组合物的可调控制 | |
| NO332107B1 (no) | Bronnsementeringsfremgangsmater og sammensetninger | |
| US10059870B2 (en) | Acid-soluble cement composition | |
| NO331465B1 (no) | Lagringsstabil vann/mikrosfaeresuspensjon for bruk i bronnsementblandinger | |
| NO341134B1 (no) | Fremgangsmåte ved sementering av en underjordisk formasjon | |
| NO326424B1 (no) | Sementeringsprodukt samt anvendelse for sementering av oljebronner og tilsvarende | |
| JP2016536432A (ja) | 逸泥用途のための新規なセメント組成物 | |
| CN86100899A (zh) | 耐水泡沫产品 | |
| Kwatia et al. | Enhanced cement composition for preventing annular gas migration | |
| CN105829642B (zh) | 包含浮石的延迟凝固的水泥组合物和相关联方法 | |
| JP6410816B2 (ja) | 弾性ラテックスポリマーを含むセメント | |
| RU2637347C2 (ru) | Активаторы схватывания цемента для цементных композиций с отсроченным схватыванием и соответствующие способы | |
| NO324113B1 (no) | Betongblanding for anvendelse i olje- og gassbronner | |
| RU2733554C1 (ru) | Модификаторы вязкости и способы их применения | |
| US11125051B2 (en) | High strength high temperature float equipment | |
| RU2618540C1 (ru) | Активаторы схватывания цемента для цементных композиций с замедленным схватыванием и связанные с ними способы | |
| NO149585B (no) | Sementoppslemning | |
| RU2436933C1 (ru) | Способ крепления и теплоизоляции скважины | |
| EA013320B1 (ru) | Способ цементации газового или нефтяного трубопровода | |
| JP6893431B2 (ja) | 膨張性充填材の製造方法 | |
| Albers et al. | Prevention of Alkali-Silica Reaction (ASR) in Light-Weight Wellbore Cement Comprising Silicate-based Microspheres |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: NBS GERMANY GMBH, DE |
|
| CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: NBS GERMANY GMBH, DE |
|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |