RU2655669C2 - Foaming of set-delayed cement compositions comprising pumice and hydrated lime - Google Patents
Foaming of set-delayed cement compositions comprising pumice and hydrated lime Download PDFInfo
- Publication number
- RU2655669C2 RU2655669C2 RU2016103916A RU2016103916A RU2655669C2 RU 2655669 C2 RU2655669 C2 RU 2655669C2 RU 2016103916 A RU2016103916 A RU 2016103916A RU 2016103916 A RU2016103916 A RU 2016103916A RU 2655669 C2 RU2655669 C2 RU 2655669C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cement composition
- setting
- delayed setting
- delayed
- pumice
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 229
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims abstract description 222
- 239000008262 pumice Substances 0.000 title claims abstract description 53
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 33
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 title claims abstract description 33
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 33
- 238000005187 foaming Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 37
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 150000003007 phosphonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 169
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 34
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 24
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 23
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 18
- -1 alkene dimethyl amine oxide Chemical class 0.000 claims description 17
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 15
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 14
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 12
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 10
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 9
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 9
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 8
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 8
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 8
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N glycine betaine Chemical compound C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 claims description 7
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 claims description 7
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 claims description 7
- JNGWKQJZIUZUPR-UHFFFAOYSA-N [3-(dodecanoylamino)propyl](hydroxy)dimethylammonium Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)NCCC[N+](C)(C)[O-] JNGWKQJZIUZUPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical class O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims description 4
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 claims description 4
- VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L calcium acetate Chemical compound [Ca+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000001639 calcium acetate Substances 0.000 claims description 4
- 235000011092 calcium acetate Nutrition 0.000 claims description 4
- 229960005147 calcium acetate Drugs 0.000 claims description 4
- MRUAUOIMASANKQ-UHFFFAOYSA-N cocamidopropyl betaine Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)NCCC[N+](C)(C)CC([O-])=O MRUAUOIMASANKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- SRWMQSFFRFWREA-UHFFFAOYSA-M zinc formate Chemical compound [Zn+2].[O-]C=O SRWMQSFFRFWREA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 claims description 4
- MPNXSZJPSVBLHP-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-n-phenylpyridine-3-carboxamide Chemical compound ClC1=NC=CC=C1C(=O)NC1=CC=CC=C1 MPNXSZJPSVBLHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 102000011782 Keratins Human genes 0.000 claims description 3
- 108010076876 Keratins Proteins 0.000 claims description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229920001732 Lignosulfonate Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000001913 cellulose Chemical class 0.000 claims description 2
- 229920002678 cellulose Chemical class 0.000 claims description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 125000001273 sulfonato group Chemical group [O-]S(*)(=O)=O 0.000 claims description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 2
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 claims 2
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical class OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 31
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 25
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 15
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 11
- 239000002585 base Substances 0.000 description 9
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 9
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 6
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 6
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 6
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 5
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 5
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 4
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007088 Archimedes method Methods 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N Dimethylamine Chemical compound CNC ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 2
- 229920003090 carboxymethyl hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 229940042400 direct acting antivirals phosphonic acid derivative Drugs 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 125000005341 metaphosphate group Chemical group 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 235000019982 sodium hexametaphosphate Nutrition 0.000 description 2
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000252254 Catostomidae Species 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-L calcium bis(dihydrogenphosphate) Chemical compound [Ca+2].OP(O)([O-])=O.OP(O)([O-])=O YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005551 calcium lignosulfonate Polymers 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- RYAGRZNBULDMBW-UHFFFAOYSA-L calcium;3-(2-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-[2-methoxy-4-(3-sulfonatopropyl)phenoxy]propane-1-sulfonate Chemical compound [Ca+2].COC1=CC=CC(CC(CS([O-])(=O)=O)OC=2C(=CC(CCCS([O-])(=O)=O)=CC=2)OC)=C1O RYAGRZNBULDMBW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N disodium;3,7-dioxido-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3,5,7-tetraborabicyclo[3.3.1]nonane Chemical compound [Na+].[Na+].O1B([O-])OB2OB([O-])OB1O2 UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- DUYCTCQXNHFCSJ-UHFFFAOYSA-N dtpmp Chemical compound OP(=O)(O)CN(CP(O)(O)=O)CCN(CP(O)(=O)O)CCN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O DUYCTCQXNHFCSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NFDRPXJGHKJRLJ-UHFFFAOYSA-N edtmp Chemical compound OP(O)(=O)CN(CP(O)(O)=O)CCN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O NFDRPXJGHKJRLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- YIBPLYRWHCQZEB-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;propan-2-one Chemical class O=C.CC(C)=O YIBPLYRWHCQZEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 229940046892 lead acetate Drugs 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 1
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 1
- 235000019691 monocalcium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- PYUBPZNJWXUSID-UHFFFAOYSA-N pentadecapotassium;pentaborate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] PYUBPZNJWXUSID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011301 petroleum pitch Substances 0.000 description 1
- 150000003009 phosphonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 1
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 229920005552 sodium lignosulfonate Polymers 0.000 description 1
- NVIFVTYDZMXWGX-UHFFFAOYSA-N sodium metaborate Chemical compound [Na+].[O-]B=O NVIFVTYDZMXWGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- UGTZMIPZNRIWHX-UHFFFAOYSA-K sodium trimetaphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P1(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])(=O)O1 UGTZMIPZNRIWHX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 150000003871 sulfonates Chemical class 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
- FAKFSJNVVCGEEI-UHFFFAOYSA-J tin(4+);disulfate Chemical compound [Sn+4].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O FAKFSJNVVCGEEI-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 239000002888 zwitterionic surfactant Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
-
- 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
- C04B14/14—Minerals of vulcanic origin
- C04B14/16—Minerals of vulcanic origin porous, e.g. pumice
-
- 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
- C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
- C04B22/06—Oxides, Hydroxides
- C04B22/062—Oxides, Hydroxides of the alkali or alkaline-earth metals
- C04B22/064—Oxides, Hydroxides of the alkali or alkaline-earth metals of the alkaline-earth metals
-
- 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
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- 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
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
-
- 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
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/10—Lime cements or magnesium oxide cements
- C04B28/12—Hydraulic lime
-
- 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
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/02—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by adding chemical blowing agents
-
- 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
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/10—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by using foaming agents or by using mechanical means, e.g. adding preformed foam
-
- 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
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/06—Inhibiting the setting, e.g. mortars of the deferred action type containing water in breakable containers ; Inhibiting the action of active ingredients
- C04B40/0658—Retarder inhibited mortars activated by the addition of accelerators or retarder-neutralising agents
-
- 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
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/10—Accelerators; Activators
-
- 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
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/20—Retarders
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)
- Structural Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
[001] Цементные композиции можно использовать в различных выполняемых под землей операциях. Например, при строительстве подземных шахт в ствол скважины можно вставить ветвь трубопровода (например, обсадную колонну, хвостовики, расширяемые трубные изделия и т.п.) и зацементировать на месте. Такой процесс цементирования ветви трубопровода на месте часто называют «первичным цементированием». В обычном способе первичного цементирования цементную композицию можно закачать в межтрубное пространство между стенками ствола скважины и наружной поверхностью ветви трубопровода, расположенной в указанном стволе. Цементная композиция может схватываться в межтрубном пространстве, образуя, тем самым, кольцевую оболочку затвердевшего, по существу непроницаемого цемента (т.е. цементную оболочку), которая может служить опорой и располагать в требуемом положении ветвь трубопровода в стволе скважины и может соединять наружную поверхность ветви трубопровода с подземным пластом. Среди прочего, цементная оболочка, окружающая ветвь трубопровода, функционирует для предотвращения перемещения текучих сред в межтрубном пространстве, защищая при этом ветвь трубопровода от коррозии. Цементные композиции также можно использовать в способах ремонтного цементирования, например, для герметизации трещин или отверстий в ветвях трубопровода или цементных оболочках, для герметизации высоко проницаемых зон пласта или изломов, для размещения цементных пробок и т.п.[001] Cement compositions can be used in various underground operations. For example, during the construction of underground mines, a branch of the pipeline (for example, casing, liners, expandable pipe products, etc.) can be inserted into the wellbore and cemented in place. This process of cementing a branch pipe in place is often referred to as “primary cementing”. In the conventional primary cementing method, the cement composition can be pumped into the annulus between the walls of the wellbore and the outer surface of the pipeline branch located in the specified trunk. The cementitious composition can set in the annulus, thereby forming an annular shell of the hardened, essentially impermeable cement (i.e., cement shell), which can support and position the pipe branch in the wellbore and can connect the outer surface of the branch pipeline with an underground reservoir. Among other things, the cement sheath surrounding the branch of the pipeline functions to prevent the movement of fluids in the annulus, while protecting the branch of the pipeline from corrosion. Cement compositions can also be used in repair cementing methods, for example, to seal cracks or holes in pipe branches or cement shells, to seal highly permeable formation zones or fractures, to place cement plugs, etc.
В операциях подземного цементирования применяли самые разнообразные цементные композиции. В некоторых случаях использовали цементные композиции замедленного схватывания. Цементные композиции замедленного схватывания характеризуются тем, что при комнатной температуре (например, примерно 80 °F (примерно 27 °С)) и хранении в состоянии покоя остаются в пригодном для перекачивания текучем состоянии в течение по меньшей мере примерно одного дня (например, по меньшей мере примерно 7 дней, примерно 2 недель, примерно 2 лет или более). При необходимости для применения цементные композиции замедленного схватывания должны обладать способностью к активированию, вследствие чего проявляются приемлемые значения предела прочности при сжатии. Например, к цементной композиции замедленного схватывания можно добавить ускоритель схватывания цемента, в результате чего происходит схватывание композиции с получением затвердевшей массы. Среди прочего цементная композиция замедленного схватывания может подходить для применения в стволе скважины, например, при необходимости заблаговременного получения цементной композиции. Это позволяет, например, хранить цементную композицию до ее применения. Кроме того, это позволяет, например, приготовить цементную композицию в удобном месте, а затем переместить ее к месту проведения работ. Соответственно, можно уменьшить капиталовложения за счет снижения потребности в бестарном хранении на месте проведения работ и в смесительном оборудовании. Это может быть особенно полезным при выполнении работ по цементированию в море, где пространство на борту судна может быть ограничено.In underground cementing operations, a wide variety of cement compositions were used. In some cases, delayed setting cement compositions have been used. Slow-setting cement compositions are characterized in that at room temperature (for example, about 80 ° F. (about 27 ° C.)) and when stored at rest, they remain in a suitable fluid state for pumping for at least about one day (for example, at least at least about 7 days, about 2 weeks, about 2 years or more). If necessary, delayed setting cementitious compositions must have the ability to be activated for use, as a result of which acceptable values of compressive strength are manifested. For example, a cement setting accelerator can be added to a delayed setting cement composition, as a result of which the composition sets to form a hardened mass. Among other things, a delayed setting cement composition may be suitable for use in a wellbore, for example, if a cement composition is required in advance. This allows, for example, to store the cement composition until its use. In addition, this allows, for example, to prepare a cement composition in a convenient place, and then move it to the place of work. Accordingly, it is possible to reduce investment by reducing the need for bulk storage at the work site and in mixing equipment. This can be especially useful when performing cementing work at sea, where space on board the vessel may be limited.
Хотя к настоящему времени были разработаны цементные композиции замедленного схватывания, существуют трудности с их успешным применением в операциях подземного цементирования. Например, цементные композиции замедленного схватывания, полученные с применением портландцемента, могут иметь нежелательные проблемы, связанные с гелеобразованием, которые могут ограничить их применение и эффективность в операциях цементирования. Другие композиции замедленного схватывания, которые были разработаны, например, композиции, содержащие гашеную известь и кварц, могут быть эффективными в некоторых операциях, но могут иметь ограниченное применение при более низких температурах, так как они не могут обеспечить достаточный предел прочности при сжатии при применении в подземных пластах, имеющих пониженную статическую температуру на забое скважины.Although delayed setting cement compositions have been developed to date, there are difficulties with their successful application in underground cementing operations. For example, delayed setting cement compositions prepared using Portland cement may have undesirable gelation problems that may limit their use and effectiveness in cementing operations. Other delayed setting compositions that have been developed, for example, compositions containing hydrated lime and quartz, may be effective in some operations, but may have limited use at lower temperatures, since they cannot provide a sufficient compressive strength when used in underground formations having a reduced static temperature at the bottom of the well.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[001] Приведенные чертежи иллюстрируют определенные аспекты некоторых из вариантов реализации настоящего способа и не должны использоваться для ограничения или определения указанного способа.[001] The drawings illustrate certain aspects of some of the embodiments of the present method and should not be used to limit or define this method.
[002] На фиг. 1 показана система для приготовления и доставки цементной композиции замедленного схватывания в ствол скважины согласно некоторым вариантам реализации изобретения.[002] In FIG. 1 shows a system for preparing and delivering a delayed setting cement composition to a wellbore according to some embodiments of the invention.
[003] На фиг. 2A показано наземное оборудование, которое можно использовать при размещении цементной композиции замедленного схватывания в стволе скважины согласно некоторым вариантам реализации изобретения. [003] FIG. 2A shows ground equipment that can be used to place a delayed setting cement composition in a wellbore according to some embodiments of the invention.
[004] На фиг. 2B показано размещение цементной композиции замедленного схватывания в межтрубное пространство ствола скважины согласно некоторым вариантам реализации изобретения.[004] FIG. 2B shows the placement of a delayed setting cement composition in the annulus of a wellbore in accordance with some embodiments of the invention.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION
Типичные варианты реализации изобретения относятся к операциям подземного цементирования и, более конкретно, согласно некоторым вариантам реализации изобретения, к цементным композициям замедленного схватывания и способам применения указанных цементных композиций замедленного схватывания в подземных пластах.Typical embodiments of the invention relate to underground cementing operations and, more specifically, according to some embodiments of the invention, to delayed setting cement compositions and methods of using said delayed setting cement compositions in underground formations.
Варианты реализации цементных композиций замедленного схватывания могут в общем содержать воду, пемзу, гашеную известь и замедлитель схватывания. Необязательно, цементные композиции замедленного схватывания могут дополнительно содержать диспергирующий агент. Варианты реализации цементных композиций замедленного схватывания могут быть вспененными. Варианты реализации цементных композиций замедленного схватывания могут предпочтительно оставаться в пригодном для перекачивания текучем состоянии в течение длительного периода времени. Например, цементные композиции замедленного схватывания могут оставаться в пригодном для перекачивания текучем состоянии в течение по меньшей мере примерно 1 дня, примерно 2 недель, примерно 2 лет или дольше. Предпочтительно, цементные композиции замедленного схватывания после активации могут проявлять приемлемые значения предела прочности при сжатии при сравнительно низких температурах. Хотя цементные композиции замедленного схватывания могут подходить для целого ряда операций подземного цементирования, они могут быть особенно подходящими для применения в подземных пластах со сравнительно низкой статической температурой на забое скважины, например, с температурами, составляющими менее примерно 200 °F (примерно 93 °С) или от примерно 100°F (примерно 38 °С) до примерно 200°F (примерно 93 °С). Согласно альтернативным вариантам реализации изобретения цементные композиции замедленного схватывания можно использовать в подземных пластах со статическими температурами на забое скважины до 450 °F (примерно 232 °С) или выше.Embodiments of delayed setting cement compositions may generally comprise water, pumice, slaked lime and setting retarder. Optionally, delayed setting cement compositions may further comprise a dispersing agent. Embodiments of delayed setting cement compositions may be foamed. Embodiments of delayed setting cement compositions may preferably remain in a fluidly pumpable state for an extended period of time. For example, delayed setting cement compositions may remain in a pumpable fluid state for at least about 1 day, about 2 weeks, about 2 years, or longer. Preferably, delayed setting cement compositions after activation may exhibit acceptable values of compressive strength at relatively low temperatures. Although delayed setting cement compositions may be suitable for a variety of underground cementing operations, they may be particularly suitable for use in subterranean formations with a relatively low static temperature at the bottom of the well, for example, temperatures below less than about 200 ° F (about 93 ° C) or from about 100 ° F (about 38 ° C) to about 200 ° F (about 93 ° C). In alternative embodiments, delayed setting cement compositions can be used in subterranean formations with static bottomhole temperatures of up to 450 ° F (about 232 ° C) or higher.
Воду, используемую в вариантах реализации цементных композиций замедленного схватывания, можно получить из любого источника, при условии, что указанный источник не содержит избыточного количества соединений, которые могут нежелательным образом влиять на другие компоненты, содержащиеся в цементных композициях замедленного схватывания. Например, цементная композиция замедленного схватывания может содержать пресную воду или соленую воду. Соленая вода в общем может содержать одну или более растворенных в ней солей и может быть насыщенной или ненасыщенной, как необходимо для конкретного применения. Для использования в вариантах реализации изобретения могут подходить морская вода или соляные растворы. Кроме того, вода может присутствовать в количестве, достаточном для образования пригодной для перекачивания суспензии. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения вода может присутствовать в цементной композиции замедленного схватывания в количестве, составляющем от примерно 33% до примерно 200% относительно массы пемзы. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения вода может присутствовать в цементных композициях замедленного схватывания в количестве, составляющем от примерно 35% до примерно 70% относительно массы пемзы. Специалист в данной области техники на основании настоящего описания сможет определить подходящее количество воды для выбранного применения.Water used in embodiments of delayed setting cement compositions can be obtained from any source, provided that the source does not contain an excessive amount of compounds that may undesirably affect other components contained in delayed setting cement compositions. For example, a delayed setting cement composition may contain fresh water or salt water. Salt water in general may contain one or more salts dissolved in it and may be saturated or unsaturated, as necessary for a particular application. Seawater or saline solutions may be suitable for use in embodiments of the invention. In addition, water may be present in an amount sufficient to form a suspension suitable for pumping. In some embodiments, water may be present in the delayed setting cement composition in an amount of about 33% to about 200% based on the weight of the pumice stone. In some embodiments, water may be present in delayed setting cement compositions in an amount of about 35% to about 70% based on the weight of the pumice stone. One of ordinary skill in the art can determine the appropriate amount of water for a selected application based on the present description.
Варианты реализации цементных композиций замедленного схватывания могут содержать пемзу. В общем, пемза представляет собой вулканическую породу, которая может проявлять цементирующие свойства, поскольку она может схватываться и затвердевать в присутствии гашеной извести и воды. Пемза также может быть в измельченном виде. В целом, пемза может иметь любое распределение частиц по размерам, необходимое для конкретного применения. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения пемза может иметь средний размер частиц в диапазоне от примерно 1 микрона до примерно 200 микрон. Средний размер частиц соответствует значениям d50, измеренным с применением анализаторов размеров частиц, таких как анализаторы, изготавливаемые компанией Malvern Instruments, Вустершир, Соединенное Королевство. Согласно конкретным вариантам реализации изобретения средний размер частиц пемзы может составлять от примерно 1 микрона до примерно 200 микрон, от примерно 5 микрон до примерно 100 микрон или от примерно 10 микрон до примерно 50 микрон. Согласно одному из конкретных вариантов реализации изобретения средний размер частиц пемзы может составлять менее примерно 15 микрон. Пример подходящей пемзы имеется в компании Hess Pumice Products, Inc., Малад, Айдахо, в виде легкого заполнителя DS-325 с размером частиц менее примерно 15 микрон. Следует понимать, что при слишком маленьких размерах частиц могут возникать сложности со смешиваемостью, тогда как для частиц слишком больших размеров может быть невозможным обеспечить их эффективное суспендирование в указанных композициях. Специалист в данной области техники на основании настоящего описания сможет выбрать размер частиц пемзы, подходящий для выбранного применения. Embodiments of delayed setting cement compositions may include pumice. In general, pumice is a volcanic rock that can exhibit cementitious properties since it can set and solidify in the presence of hydrated lime and water. Pumice can also be crushed. In general, pumice may have any particle size distribution necessary for a particular application. In some embodiments, pumice may have an average particle size in the range of from about 1 micron to about 200 microns. The average particle size corresponds to d50 values measured using particle size analyzers, such as analyzers manufactured by Malvern Instruments, Worcestershire, United Kingdom. In particular embodiments, the average pumice particle size may be from about 1 micron to about 200 microns, from about 5 microns to about 100 microns, or from about 10 microns to about 50 microns. In one particular embodiment, the average pumice particle size may be less than about 15 microns. An example of a suitable pumice stone is available from Hess Pumice Products, Inc., Malad, Idaho, as a lightweight aggregate DS-325 with a particle size of less than about 15 microns. It should be understood that with too small particle sizes, difficulties with miscibility may occur, while for particles of too large sizes it may not be possible to ensure their effective suspension in these compositions. One skilled in the art can, based on the present description, select a pumice particle size suitable for the selected application.
Варианты реализации цементных композиций замедленного схватывания могут содержать гашеную известь. В настоящем документе под термином «гашеная известь» будут понимать гидроксид кальция. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения гашеную известь можно обеспечить в виде негашеной извести (оксида кальция), которая гидратируется при смешивании с водой с образованием гашеной извести. Гашеную известь можно включить в варианты реализации цементных композиций замедленного схватывания, например, для получения гидравлической композиции с пемзой. Например, гашеную известь можно включить при весовом отношении пемзы к гашеной извести, составляющем от примерно 10:1 до примерно 1:1 или от 3:1 до примерно 5:1. В случае присутствия гашеной извести ее можно включить в цементные композиции замедленного схватывания в количестве, составляющем, например, от примерно 10% до примерно 100% относительно массы пемзы. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения гашеная известь может присутствовать в количестве, варьирующем в диапазоне между любыми из значений, составляющими примерно 10%, примерно 20%, примерно 40%, примерно 60%, примерно 80% или примерно 100% относительно массы пемзы, и/или в количестве, включающем любое из перечисленных значений. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения цементирующие компоненты, присутствующие в цементной композиции замедленного схватывания, могут по существу состоять из пемзы и гашеной извести. Например, цементирующие компоненты могут в основном содержать пемзу и гашеную известь без каких-либо дополнительных компонентов (например, портландцемента, летучей золы, шлакового цемента), которые гидравлически схватываются в присутствии воды. Специалист в данной области техники на основании настоящего описания сможет определить подходящее необходимое для включения количество гашеной извести для выбранного применения.Embodiments of delayed setting cement compositions may include slaked lime. In this document, the term "slaked lime" will mean calcium hydroxide. In some embodiments, slaked lime can be provided in the form of quicklime (calcium oxide), which hydrates when mixed with water to form slaked lime. Slaked lime can be included in embodiments of delayed setting cement compositions, for example, to produce a hydraulic composition with pumice stone. For example, slaked lime can be included with a weight ratio of pumice to slaked lime ranging from about 10: 1 to about 1: 1, or from 3: 1 to about 5: 1. If slaked lime is present, it can be incorporated into delayed setting cement compositions in an amount of, for example, from about 10% to about 100% based on pumice weight. In some embodiments, slaked lime may be present in an amount varying between any of about 10%, about 20%, about 40%, about 60%, about 80%, or about 100% based on pumice weight, and / or in an amount including any of the listed values. According to some embodiments of the invention, the cementitious components present in the cementitious delayed setting composition can essentially consist of pumice and slaked lime. For example, cementitious components can mainly contain pumice and slaked lime without any additional components (e.g. Portland cement, fly ash, slag cement) that hydraulically set in the presence of water. A person skilled in the art, based on the present description, will be able to determine the appropriate amount of slaked lime necessary for inclusion for the selected application.
Варианты реализации цементных композиций замедленного схватывания могут содержать замедлитель схватывания. Для применения в цементных композициях замедленного схватывания могут подходить самые разнообразные замедлители схватывания. Например, замедлитель схватывания может включать фосфоновые кислоты, такие как этилендиаминтетра (метиленфосфоновая кислота), диэтилентриаминпента (метилен-фосфоновая кислота) и т.п.; лигносульфонаты, такие как лигносульфонат натрия, лигносульфонат кальция и т.п.; соли, такие как сульфат олова, ацетат свинца, одноосновный фосфат кальция, органические кислоты, такие как лимонная кислота, винная кислота и т.п.; производные целлюлозы, такие как гидроксилэтилцеллюлоза (HEC) и карбоксиметилгидроксиэтилцеллюлоза (CMHEC); синтетические coполимеры или тройные полимеры, содержащие сульфонатные группы и группы карбоновой кислоты, такие как сополимеры функционализированного сульфонатом акриламида и акриловой кислоты; боратные соединения, такие как бораты щелочных металлов, метаборат натрия, тетраборат натрия, пентаборат калия; их производные или их смеси. Примеры подходящих замедлителей схватывания включают, среди прочего, производные фосфоновой кислоты. Один из примеров подходящего замедлителя схватывания представляет собой замедлитель схватывания цемента Micro Matrix® (Микро Матрикс), который можно приобрести в компании Halliburton Energy Services, Inc. В общем, замедлитель схватывания может присутствовать в цементных композициях замедленного схватывания в количестве, достаточном для замедления схватывания в течение требуемого времени. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения замедлитель схватывания может присутствовать в цементных композициях замедленного схватывания в количестве, составляющем от примерно 0,01% до примерно 10% относительно массы пемзы. Согласно конкретным вариантам реализации изобретения замедлитель схватывания может присутствовать в количестве, варьирующем в диапазоне между любыми из значений, составляющими примерно 0,01%, примерно 0,1%, примерно 1%, примерно 2%, примерно 4%, примерно 6%, примерно 8% или примерно 10% относительно массы пемзы, и/или в количестве, включающем любое из перечисленных значений. Специалист в данной области техники на основании настоящего описания сможет определить подходящее необходимое для включения количество замедлителя схватывания для выбранного применения. Embodiments of delayed setting cement compositions may include a setting retarder. A variety of retarders may be suitable for use in delayed setting cement compositions. For example, a set retarder may include phosphonic acids such as ethylene diamine tetra (methylene phosphonic acid), diethylene triamine penta (methylene phosphonic acid) and the like; lignosulfonates such as sodium lignosulfonate, calcium lignosulfonate and the like; salts such as tin sulfate, lead acetate, monobasic calcium phosphate, organic acids such as citric acid, tartaric acid and the like; cellulose derivatives such as hydroxyl ethyl cellulose (HEC) and carboxymethyl hydroxyethyl cellulose (CMHEC); synthetic copolymers or ternary polymers containing sulfonate groups and carboxylic acid groups, such as copolymers of functionalized acrylamide sulfonate and acrylic acid; borate compounds such as alkali metal borates, sodium metaborate, sodium tetraborate, potassium pentaborate; derivatives thereof or mixtures thereof. Examples of suitable setting retarders include, but are not limited to, phosphonic acid derivatives. One example of a suitable retarder is the Micro Matrix ® Cement Retarder, available from Halliburton Energy Services, Inc. In general, a setting retarder may be present in delayed setting cement compositions in an amount sufficient to retard setting during the required time. In some embodiments, the setting retarder may be present in delayed setting cement compositions in an amount of about 0.01% to about 10% based on the weight of the pumice stone. According to particular embodiments of the invention, the setting retarder may be present in an amount ranging between any of about 0.01%, about 0.1%, about 1%, about 2%, about 4%, about 6%, about 8% or about 10% relative to the mass of pumice, and / or in an amount including any of the listed values. One skilled in the art can, based on the present description, determine the appropriate amount of setting retarder to be included for the selected application.
Как упоминалось ранее, варианты реализации цементных композиций замедленного схватывания могут необязательно содержать диспергирующий агент. Примеры подходящих диспергирующих агентов включают, без ограничения, сульфированные диспергирующие агенты на основе формальдегида (например, сульфированный ацетон-формальдегидный конденсационный продукт), примеры которых могут включать Daxad® (Даксад) 19, который можно приобрести в компании Geo Specialty Chemicals, Амблер, Пенсильвания. Другие подходящие диспергирующие агенты могут представлять собой эфиры поликарбоновых кислот, такие как Liquiment® (Ликумент) 5581F и Liquiment® (Ликумент) 514L, которые можно приобрести в компании BASF Corporation Houston, Техас; или Ethacryl G, который можно приобрести в компании Coatex, Жене, Франция. Дополнительным примером подходящего коммерчески доступного диспергирующего агента является диспергирующий агент CFR™-3, который можно приобрести в компании Halliburton Energy Services, Inc, Хьюстон, Техас. Особую важность в отношении следующих примеров имеет то, что диспергирующий агент Liquiment® (Ликумент) 514L содержит 36 масс.% эфира поликарбоновой кислоты в воде. Хотя согласно вариантам реализации изобретения можно использовать различные диспергирующие агенты, применяемые в качестве диспергирующих агентов эфиры поликарбоновых кислот могут быть особенно подходящими для применения в некоторых вариантах реализации изобретения. Не будучи ограниченными теорией, полагают, что применяемые в качестве диспергирующих агентов эфиры поликарбоновых кислот могут синергетически взаимодействовать с другими компонентами цементной композиции замедленного схватывания. Например, полагают, что применяемые в качестве диспергирующих агентов эфиры поликарбоновых кислот могут реагировать с определенными замедлителями схватывания (например, производными фосфоновой кислоты), в результате чего в пласте образуется гель, который суспендирует пемзу и гашеную известь в композиции в течение длительного периода времени.As mentioned previously, embodiments of delayed setting cement compositions may optionally contain a dispersing agent. Examples of suitable dispersing agents include, without limitation, sulfonated dispersants formaldehyde-based (e.g., sulfonated acetone-formaldehyde condensation product), examples of which may include Daxad ® (Daksad) 19 which is available from Geo Specialty Chemicals, Ambler, Pennsylvania. Other suitable dispersants may be esters of polycarboxylic acids such as Liquiment ® (Likument) 5581F and Liquiment ® (Likument) 514L, which is available from BASF Corporation Houston, Texas; or Ethacryl G, available from Coatex, Genet, France. A further example of a suitable commercially available dispersant is the CFR ™ -3 dispersant, which is available from Halliburton Energy Services, Inc, Houston, Texas. Of particular importance for the following examples is the fact that the dispersing agent Liquiment ® (Likument) 514L contains 36 wt.% Of a polycarboxylic acid ester in water. Although various dispersing agents can be used in accordance with embodiments of the invention, polycarboxylic acid esters used as dispersing agents may be particularly suitable for use in some embodiments of the invention. Without being limited by theory, it is believed that polycarboxylic acid esters used as dispersing agents can synergistically interact with other components of the delayed setting cement composition. For example, it is believed that polycarboxylic acid esters used as dispersing agents can react with certain setting retarders (e.g., phosphonic acid derivatives), resulting in a gel in the formation that suspends pumice and slaked lime in the composition over a long period of time.
Согласно некоторым вариантам реализации изобретения диспергирующий агент можно включать в цементные композиции замедленного схватывания в количестве, составляющем от примерно 0,01% до примерно 5% относительно массы пемзы. Согласно конкретным вариантам реализации изобретения диспергирующий агент может присутствовать в количестве, варьирующем в диапазоне между любыми из значений, составляющими примерно 0,01%, примерно 0,1%, 0,5%, примерно 1%, примерно 2%, примерно 3%, примерно 4% или примерно 5% относительно массы пемзы, и/или в количестве, включающем любое из перечисленных значений. Специалист в данной области техники на основании настоящего описания сможет определить подходящее необходимое для включения количество диспергирующего агента для выбранного применения.In some embodiments, the dispersant can be included in delayed setting cement compositions in an amount of about 0.01% to about 5% based on pumice weight. According to particular embodiments of the invention, the dispersing agent may be present in an amount varying between any of about 0.01%, about 0.1%, 0.5%, about 1%, about 2%, about 3%, about 4% or about 5% relative to the mass of pumice, and / or in an amount including any of the listed values. One skilled in the art can, based on the present description, determine the appropriate amount of dispersant needed to be included for the selected application.
Варианты реализации цементных композиций замедленного схватывания могут содержать добавку для улучшения механических свойств. Добавки для улучшения механических свойств можно включать в варианты реализации композиций замедленного схватывания, например, для обеспечения соответствующего предела прочности при сжатии и длительной структурной целостности. На указанные свойства могут влиять напряжения, нагрузки, температура, давление и ударные эффекты подземной окружающей среды. Примеры добавок для улучшения механических свойств включают волокна, такие как, среди прочего, волокна из графитового углерода, стекловолокна, стальные волокна, минеральные волокна, кварцевые волокна, полиэфирные волокна, полиамидные волокна и полиолефиновые волокна. Конкретные примеры волокон из графитового углерода включают волокна, полученные из полиакрилонитрила, вискозного волокна и нефтяного пека. При применении указанные добавки для улучшения механических свойств могут присутствовать в количестве, составляющем от примерно 0,01% до примерно 5% относительно массы пемзы. Согласно конкретным вариантам реализации изобретения указанные добавки для улучшения механических свойств могут присутствовать в количестве, варьирующем в диапазоне между любыми из значений, составляющими примерно 0,01%, примерно 0,1%, 0,5%, примерно 1%, примерно 2%, примерно 3%, примерно 4% или примерно 5% относительно массы пемзы, и/или в количестве, включающем любое из перечисленных значений. Специалист в данной области техники на основании настоящего описания сможет определить подходящее необходимое для включения количество добавок для улучшения механических свойств для выбранного применения.Embodiments of delayed setting cement compositions may contain an additive to improve mechanical properties. Additives to improve mechanical properties can be included in embodiments of delayed setting compositions, for example, to provide an appropriate compressive strength and long-term structural integrity. These properties can be influenced by stresses, loads, temperature, pressure and impact effects of the underground environment. Examples of additives to improve mechanical properties include fibers, such as, inter alia, graphite carbon fibers, glass fibers, steel fibers, mineral fibers, silica fibers, polyester fibers, polyamide fibers and polyolefin fibers. Specific examples of graphite carbon fibers include fibers derived from polyacrylonitrile, rayon, and petroleum pitch. When using these additives to improve mechanical properties may be present in an amount of from about 0.01% to about 5% relative to the weight of pumice. According to particular embodiments of the invention, said additives for improving mechanical properties may be present in an amount ranging between any of about 0.01%, about 0.1%, 0.5%, about 1%, about 2%, about 3%, about 4%, or about 5%, relative to the weight of pumice, and / or in an amount including any of the listed values. Based on the present description, one skilled in the art will be able to determine the appropriate amount of additives to be included to improve mechanical properties for the selected application.
В варианты реализации цементных композиций замедленного схватывания также могут быть включены и другие добавки, подходящие для применения в операциях подземного цементирования. Примеры таких добавок включают, но не ограничиваются ими, утяжелители, облегченные добавки, газогенерирующие добавки, материалы для борьбы с поглощением, добавки для регулирования фильтрации, добавки для понижения водоотдачи, пеногасители, вспенивающие агенты, тиксотропные добавки и их комбинации. Согласно вариантам реализации изобретения, к цементной композиции замедленного схватывания можно добавить одну или более из перечисленных добавок после хранения, но перед размещением указанной цементной композиции замедленного схватывания в подземный пласт. Специалист в данной области техники на основании настоящего описания сможет легко определить тип и количество добавки, подходящей для конкретного применения и получения требуемого результата.Other additives suitable for use in underground cementing operations may also be included in embodiments of delayed setting cement compositions. Examples of such additives include, but are not limited to, weighting agents, lightweight additives, gas generating additives, absorption control materials, filtration control additives, water loss reducing agents, antifoam agents, blowing agents, thixotropic additives, and combinations thereof. According to embodiments of the invention, one or more of the listed additives can be added to the delayed setting cement composition after storage, but before the said delayed setting cement composition is placed in an underground formation. A person skilled in the art based on the present description will be able to easily determine the type and amount of additive suitable for a particular application and obtain the desired result.
Специалисты в данной области техники поймут, что варианты реализации цементных композиций замедленного схватывания в общем должны иметь плотность, подходящую для конкретного применения. Например, цементные композиции замедленного схватывания могут иметь плотность в диапазоне от примерно 4 фунтов на галлон («фунт/гал») ((примерно 0,5 кг/л)) до примерно 20 фунт/гал (примерно 2,4 кг/л). Согласно некоторым вариантам реализации изобретения цементные композиции замедленного схватывания могут иметь плотность в диапазоне от примерно 8 фунт/гал (примерно 0,96 кг/л) до примерно 17 фунт/гал (примерно 2,0 кг/л). Варианты реализации цементных композиций замедленного схватывания могут быть вспененными или не вспененными или могут содержать другие средства для понижения их плотностей, такие как полые микросферы, эластичные шарики низкой плотности или другие понижающие плотность добавки, известные в данной области техники. Согласно вариантам реализации изобретения, плотность можно уменьшить после хранения композиции, но перед ее размещением в подземном пласте. Специалисты в данной области техники на основании настоящего описания смогут определить плотность, подходящую для конкретного применения.Those skilled in the art will recognize that embodiments of delayed setting cement compositions generally should have a density suitable for a particular application. For example, delayed setting cement compositions can have a density in the range of about 4 pounds per gallon (“lb / gal”) ((about 0.5 kg / l)) to about 20 pounds / gal (about 2.4 kg / l) . In some embodiments, delayed setting cement compositions may have a density in the range of about 8 lb / gal (about 0.96 kg / l) to about 17 lb / gal (about 2.0 kg / l). Embodiments of delayed setting cement compositions may be foamed or not foamed, or may contain other means for lowering their densities, such as hollow microspheres, low density elastic beads, or other density reducing additives known in the art. According to embodiments of the invention, the density can be reduced after storage of the composition, but before it is placed in the subterranean formation. Those skilled in the art can determine, based on the present description, a density suitable for a particular application.
Как описано выше, варианты реализации цементных композиций замедленного схватывания могут быть вспененными. Варианты реализации цементных композиций замедленного схватывания можно вспенивать с обеспечением облегченной композиции, которая не оказывает чрезмерного воздействия на пласты, через которые проходит ствол скважины. Кроме небольшой массы вспененная композиция может также характеризоваться свойством улучшать способность композиции поддерживать давление и предотвращать протекание потока пластовых текучих сред в композицию и через композицию во время ее перемещения. Вспененные композиции также могут быть предпочтительными, поскольку они имеют плохие свойства водоотдачи, что, таким образом, ограничивает потери при циркуляции текучей среды. Кроме того, вспененные композиции при схватывании могут также иметь более низкий модуль упругости, чем модуль не вспененных композиций, что часто необходимо, поскольку это обеспечивает возможность полученной схваченной цементной композиции сопротивляться нагрузкам, действующим на композицию в месте применения. As described above, embodiments of delayed setting cement compositions may be foamed. Embodiments of delayed setting cement compositions can be foamed to provide a lightweight composition that does not unduly affect the formations through which the wellbore passes. In addition to a small mass, the foamed composition may also have the property of improving the ability of the composition to maintain pressure and to prevent the flow of formation fluids into the composition and through the composition during its movement. Foamed compositions may also be preferred because they have poor fluid loss properties, which thus limits losses in fluid circulation. In addition, foamed compositions during setting may also have a lower modulus of elasticity than the modulus of non-foamed compositions, which is often necessary because this allows the resulting cemented cement composition to withstand the loads acting on the composition at the place of use.
Согласно конкретным вариантам реализации изобретения цементную композицию замедленного схватывания можно вспенивать на месте расположения скважины. Например, цементные композиции замедленного схватывания можно вспенивать непосредственно перед применением. Варианты реализации можно вспенивать с помощью пенообразующей добавки и путем захвата газа в цементные композиции замедленного схватывания. Согласно конкретным вариантам реализации изобретения пенообразующую добавку и газ можно ввести после объединения композиции с активатором. Цементные композиции замедленного схватывания можно вспенивать, например, для получения цементной композиции замедленного схватывания с пониженной плотностью. In particular embodiments, the delayed setting cement composition can be foamed at the location of the well. For example, delayed setting cementitious compositions can be foamed immediately prior to use. Embodiments can be foamed with a foaming agent and by trapping gas in delayed setting cement compositions. According to particular embodiments of the invention, a foaming additive and gas can be introduced after combining the composition with an activator. Slow setting cementitious compositions can be foamed, for example, to obtain a low density cementitious delayed setting composition.
Газ, применяемый для вспенивания композиции, может представлять собой любой подходящий газ для вспенивания, в том числе, но не ограничиваясь ими: воздух, азот и их комбинации. Как правило, газ должен быть в количестве, достаточном для получения требуемой пены. Пенообразующие добавки можно включать в варианты реализации изобретения, например, для облегчения вспенивания и/или стабилизации образующейся пены, полученной с применением указанных добавок. The gas used to foam the composition may be any suitable gas for foaming, including, but not limited to: air, nitrogen, and combinations thereof. As a rule, the gas should be in an amount sufficient to obtain the desired foam. Foaming additives can be included in embodiments of the invention, for example, to facilitate foaming and / or stabilization of the resulting foam obtained using these additives.
Согласно конкретным вариантам реализации изобретения пенообразующая добавка может включать поверхностно-активное вещество или комбинацию поверхностно-активных веществ, уменьшающих поверхностное натяжение воды. Например, вспенивающий агент может содержать анионное, неионное, амфотерное (в том числе цвиттерионные поверхностно-активные вещества), катионное поверхностно-активное вещество или их смеси. Примеры подходящих пенообразующих добавок включают, но не ограничиваются ими: бетаины; анионные поверхностно-активные вещества, такие как гидролизованный кератин; аминоксиды, такие как алкил- или алкен- диметиламиноксиды; кокоамидопропилдиметиламиноксид; сульфонаты сложного метилового эфира; алкил- или алкен- амидобетаины, такие как кокоамидопропилбетаин; альфа-олефинсульфонаты; четвертичные поверхностно-активные вещества, такие как талловый триметиламмоний хлорид и триметилкокоаммоний хлорид; C8 - C22 алкилэтоксилат сульфаты; и их комбинации. Конкретные примеры подходящих вспенивающих агентов включают смеси аммониевой соли алкилэфирсульфата, поверхностно-активного вещества кокоамидопропилбетаина, поверхностно-активного вещества кокоамидопропилдиметиламиноксида, хлорида натрия и воды; смеси поверхностно-активного вещества аммониевая соль алкилэфирсульфата, поверхностно-активного вещества кокоамидопропилгидроксисултаин, поверхностно-активного вещества кокоамидопропилдиметиламиноксид, хлорида натрия и воды; смеси поверхностно-активного вещества сульфат простого эфира этоксилированного спирта, алкил- или алкен- амидопропилбетаин и поверхностно-активного вещества алкил- или алкен- диметиламиноксид; водные растворы поверхностно-активного вещества альфа-олефинсульфонат и поверхностно-активного вещества бетаин; и их комбинации. Примеры подходящих пенообразующих добавок представляют собой агент ZONESEALANT™ 2000 и пенообразователь 1026™, которые оба можно приобрести в компании Halliburton Energy Services Inc., Хьюстон, Техас. Варианты реализации можно вспенивать с обеспечением качества пены в диапазоне от примерно 5% до примерно 80% и, более конкретно, от примерно 18% до примерно 38%. В настоящем документе термин «качество пены» относится к объему захваченного газа и определяется согласно следующей формуле: Качество пены = (Общий объем пены – Объем жидкости) / Общий объем пены. According to particular embodiments of the invention, the foaming agent may include a surfactant or a combination of surfactants that reduce the surface tension of water. For example, a blowing agent may contain anionic, nonionic, amphoteric (including zwitterionic surfactants), a cationic surfactant, or mixtures thereof. Examples of suitable blowing agents include, but are not limited to: betaines; anionic surfactants such as hydrolyzed keratin; amine oxides such as alkyl or alkene dimethyl amine oxides; cocoamidopropyl dimethyl amine oxide; methyl ester sulfonates; alkyl or alkene amidobetaines such as cocoamidopropyl betaine; alpha olefin sulfonates; quaternary surfactants such as tall trimethyl ammonium chloride and trimethyl coco ammonium chloride; C8 to C22 alkyl ethoxylate sulfates; and their combinations. Specific examples of suitable blowing agents include mixtures of the ammonium salt of an alkyl ether sulfate, the cocoamidopropyl betaine surfactant, the cocoamidopropyl dimethyl amine oxide surfactant, sodium chloride and water; mixtures of a surfactant, an ammonium salt of an alkyl ether sulfate, a surfactant cocoamidopropylhydroxysultaine, a surfactant cocoamidopropyl dimethyl amine oxide, sodium chloride and water; mixtures of a surfactant, ethoxylated alcohol ether sulfate, alkyl or alkene amidopropyl betaine and a surfactant alkyl or alkene dimethyl amine oxide; aqueous solutions of the surfactant alpha olefin sulfonate and the surfactant betaine; and their combinations. Examples of suitable blowing agents are ZONESEALANT ™ 2000 Agent and 1026 ™ Foaming Agent, both of which are available from Halliburton Energy Services Inc., Houston, Texas. Embodiments may be foamed to provide foam quality in the range of from about 5% to about 80% and, more specifically, from about 18% to about 38%. As used herein, the term “foam quality” refers to the volume of trapped gas and is defined according to the following formula: Foam Quality = (Total Foam Volume - Liquid Volume) / Total Foam Volume.
Как упоминалось ранее, цементные композиции могут характеризоваться замедленным схватыванием, поскольку они остаются в пригодном для перекачивания текучем состоянии в течение по меньшей мере одного дня (например, по меньшей мере примерно 1 дня, примерно 2 недель, примерно 2 лет или дольше) при комнатной температуре при хранении в состоянии покоя. Например, цементные композиции замедленного схватывания могут оставаться в пригодном для перекачивания текучем состоянии в течение периода времени от примерно 1 дня, примерно 2 недель, примерно 2 лет или дольше. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения цементные композиции замедленного схватывания могут оставаться в пригодном для перекачивания текучем состоянии в течение по меньшей мере примерно 1 дня, примерно 7 дней, примерно 10 дней, примерно 20 дней, примерно 30 дней, примерно 40 дней, примерно 50 дней, примерно 60 дней, примерно 2 лет или дольше. Считается, что текучая среда находится в пригодном для перекачивания текучем состоянии, когда указанная текучая среда имеет консистенцию, составляющую менее 70 единиц консистенции Бердена («Bc»), измеренную на консистометре высокого давления и высокой температуры при комнатной температуре (например, примерно 80 °F (примерно 27 °С)) согласно процедуре определения времени загустевания цемента, изложенной в API RP Practice 10B-2, Recommended Practice for Testing Well Cements, первое издание, июль 2005.As mentioned previously, cementitious compositions may exhibit delayed setting as they remain in a pumpable fluid state for at least one day (e.g., at least about 1 day, about 2 weeks, about 2 years or longer) at room temperature when stored at rest. For example, delayed setting cement compositions may remain in a pumpable fluid state for a period of from about 1 day, about 2 weeks, about 2 years or longer. According to some embodiments of the invention, delayed setting cement compositions may remain in a pumpable fluid state for at least about 1 day, about 7 days, about 10 days, about 20 days, about 30 days, about 40 days, about 50 days, approximately 60 days, approximately 2 years or longer. The fluid is considered to be in a pumpable fluid state when said fluid has a consistency of less than 70 Burden consistency units (“Bc”), measured on a high pressure and high temperature consistometer at room temperature (eg, about 80 ° F) (approximately 27 ° С)) according to the procedure for determining the thickening time of cement described in API RP Practice 10B-2, Recommended Practice for Testing Well Cements , first edition, July 2005.
При необходимости для применения, варианты реализации цементных композиций замедленного схватывания можно активировать (например, путем объединения с активатором) с обеспечением схватывания с получением в результате затвердевшей массы. Например, варианты реализации цементных композиций замедленного схватывания можно активировать с обеспечением схватывания с получением затвердевшей массы в течение периода времени в диапазоне от примерно 1 часа до примерно 12 часов. Например, варианты реализации цементных композиций замедленного схватывания могут схватываться с получением затвердевшей массы в течение периода времени, варьирующего между любыми из значений, составляющими примерно 1 день, примерно 2 дня, примерно 4 дня, примерно 6 дней, примерно 8 дней, примерно 10 дней или примерно 12 дней, и/или включающего любое из перечисленных значений. If necessary for use, the implementation options of cement compositions of delayed setting can be activated (for example, by combining with an activator) to ensure setting, resulting in a hardened mass. For example, embodiments of delayed setting cement compositions can be activated to allow setting to produce a hardened mass over a period of time ranging from about 1 hour to about 12 hours. For example, embodiments of delayed setting cement compositions can set to form a set mass over a period of time that varies between any of about 1 day, about 2 days, about 4 days, about 6 days, about 8 days, about 10 days, or approximately 12 days, and / or including any of the listed values.
Согласно некоторым вариантам реализации изобретения цементные композиции замедленного схватывания могут схватываться таким образом, что будут иметь требуемый предел прочности при сжатии после активации. Предел прочности при сжатии в общем представляет собой способность материала или конструкции выдерживать направленные вдоль оси толкающие силы. Предел прочности при сжатии можно измерить в заданный момент времени после активирования цементной композиции замедленного схватывания, при этом образовавшуюся композицию поддерживают в условиях контроля конкретных температуры и давления. Предел прочности при сжатии можно измерить либо с помощью метода испытания с разрушением образца, либо с применением неразрушающего метода. При применении метода с разрушением образца физически определяют прочность образцов составов текучих сред для обработки в различные моменты времени путем раздавливания указанных образцов в машине для испытания на сжатие. Предел прочности при сжатии рассчитывают из разрушающей нагрузки, деленной на площадь поперечного сечения, которая сопротивляется нагрузке, и приводят в единицах фунт-силы на квадратный дюйм (psi). При применении неразрушающих методов обычно используют ультразвуковой анализатор цемента («UCA»), который можно приобрести в компании Fann Instrument Company, Хьюстон, Техас. Пределы прочности при сжатии можно определить согласно API RP 10B-2, Recommended Practice for Testing Well Cements, первое издание, июль 2005.In some embodiments, delayed setting cement compositions can set in such a way that they have the required compressive strength after activation. The compressive strength is generally the ability of a material or structure to withstand pusher forces directed along the axis. The compressive strength can be measured at a predetermined point in time after activating the delayed setting cementitious composition, while the resulting composition is maintained under specific temperature and pressure conditions. The compressive strength can be measured either using the test method with the destruction of the sample, or using a non-destructive method. When applying the method with the destruction of the sample physically determine the strength of the samples of the compositions of the fluids for processing at various points in time by crushing these samples in a machine for compression testing. The compressive strength is calculated from the breaking load divided by the cross-sectional area that resists the load and is given in units of pound-force per square inch (psi). Non-destructive methods typically use an ultrasonic cement analyzer (“UCA”), available from the Fann Instrument Company, Houston, Texas. The compressive strengths can be determined according to API RP 10B-2, Recommended Practice for Testing Well Cements , First Edition, July 2005.
Например, цементная композиция замедленного схватывания может развить 24-часовой предел прочности при сжатии в диапазоне от примерно 50 psi (примерно 345 кПа) до примерно 5000 psi (примерно 34,5 МПа), альтернативно от примерно 100 psi (примерно 689 кПа) до примерно 4500 psi (примерно 31,0 МПа) или альтернативно от примерно 500 psi (примерно 3447 кПа) до примерно 4000 psi (примерно 27,6 МПА). Согласно некоторым вариантам реализации изобретения цементная композиция замедленного схватывания может развить за 24 часа предел прочности при сжатии, составляющий по меньшей мере примерно 50 psi (примерно 345 кПа), по меньшей мере примерно 100 psi (примерно 689 кПа), по меньшей мере примерно 500 psi (примерно 3447 кПа) или более. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения величины предела прочности при сжатии можно определить с применением разрушающих или неразрушающих методов в диапазоне температур от 100 °F (примерно 38 °С) до 200 °F (примерно 93 °С).For example, a delayed setting cement composition can develop a 24-hour compressive strength in the range from about 50 psi (about 345 kPa) to about 5000 psi (about 34.5 MPa), alternatively from about 100 psi (about 689 kPa) to about 4,500 psi (about 31.0 MPa) or alternatively from about 500 psi (about 3447 kPa) to about 4,000 psi (about 27.6 MPa). In some embodiments, the delayed setting cement composition can develop in 24 hours a compressive strength of at least about 50 psi (about 345 kPa), at least about 100 psi (about 689 kPa), at least about 500 psi (approximately 3447 kPa) or more. In some embodiments, the compressive strength can be determined using destructive or non-destructive methods in the temperature range from 100 ° F (about 38 ° C) to 200 ° F (about 93 ° C).
Варианты реализации изобретения могут включать добавление к цементным композициям замедленного схватывания активатора схватывания цемента. Примеры подходящих активаторов схватывания цемента включают, но не ограничиваются ими: амины, такие как триэтаноламин, диэтаноламин; силикаты, такие как силикат натрия; формиат цинка; ацетат кальция; гидроксиды элементов IA и IIA групп, такие как гидроксид натрия, гидроксид магния и гидроксид кальция; соли одновалентного катиона, такие как хлорид натрия; соли двухвалентного катиона, такие как хлорид кальция; нанокремнезем (т.е. кремнезем с размером частиц менее или равным примерно 100 нанометров); полифосфаты; и их комбинации. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения для активации можно использовать комбинацию полифосфата и соли одновалентного катиона. Соль одновалентного катиона может представлять собой любую соль, которая диссоциирует с образованием одновалентного катиона, такую как соли натрия и калия. Конкретные примеры подходящих солей одновалентных катионов включают сульфат калия и сульфат натрия. Для активации цементных композиций замедленного схватывания можно использовать разнообразные другие полифосфаты в комбинации с солью одновалентного катиона, в том числе полимерные метафосфатные соли, фосфатные соли и их комбинации. Конкретные примеры полимерных метафосфатных солей, которые можно использовать, включают гексаметафосфат натрия, триметафосфат натрия, тетраметафосфат натрия, пентаметафосфат натрия, гептаметафосфат натрия, октаметафосфат натрия и их комбинации. Конкретный пример подходящего активатора схватывания цемента содержит комбинацию сульфата натрия и гексаметафосфата натрия. Согласно конкретным вариантам реализации изобретения активатор может быть обеспечен и добавлен к цементной композиции замедленного схватывания в виде жидкой добавки, например, жидкой добавки, содержащей соль одновалентного катиона, полифосфат и, необязательно, диспергирующий агент.Embodiments of the invention may include the addition of delayed setting cement activator to cement compositions. Examples of suitable cement setting agents include, but are not limited to: amines such as triethanolamine, diethanolamine; silicates such as sodium silicate; zinc formate; calcium acetate; hydroxides of elements of groups IA and IIA, such as sodium hydroxide, magnesium hydroxide and calcium hydroxide; monovalent cation salts such as sodium chloride; salts of a divalent cation, such as calcium chloride; nanosilica (i.e. silica with a particle size of less than or equal to about 100 nanometers); polyphosphates; and their combinations. In some embodiments, a combination of a polyphosphate and a salt of a monovalent cation can be used for activation. The monovalent cation salt may be any salt that dissociates to form a monovalent cation, such as sodium and potassium salts. Specific examples of suitable salts of monovalent cations include potassium sulfate and sodium sulfate. A variety of other polyphosphates can be used to activate delayed setting cement compositions in combination with a monovalent cation salt, including polymeric metaphosphate salts, phosphate salts, and combinations thereof. Specific examples of the polymeric metaphosphate salts that can be used include sodium hexametaphosphate, sodium trimetaphosphate, sodium tetramethaphosphate, sodium pentametaphosphate, sodium heptametaphosphate, sodium octametaphosphate, and combinations thereof. A specific example of a suitable cement setting agent comprises a combination of sodium sulfate and sodium hexametaphosphate. In particular embodiments, an activator may be provided and added to the delayed setting cement composition in the form of a fluid additive, for example, a fluid additive containing a monovalent cation salt, polyphosphate and, optionally, a dispersing agent.
Активатор схватывания цемента следует добавлять в варианты реализации цементной композиции замедленного схватывания в количестве, достаточном для активирования цементной композиции замедленного схватывания с обеспечением схватывания с получением затвердевшей массы. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения активатор схватывания цемента можно добавить к цементной композиции замедленного схватывания в количестве, составляющем от примерно 1% до примерно 20% относительно массы пемзы. Согласно конкретным вариантам реализации изобретения активатор схватывания цемента может присутствовать в количестве, варьирующем в диапазоне между любыми из значений, составляющими примерно 1%, примерно 5%, примерно 10%, примерно 15% или примерно 20% относительно массы пемзы, и/или в количестве, включающем любое из перечисленных значений. Специалист в данной области техники на основании настоящего описания сможет определить подходящее необходимое для включения количество активатора схватывания цемента для выбранного применения.The cement setting agent should be added to embodiments of the delayed setting cement composition in an amount sufficient to activate the delayed setting cement composition to allow setting to produce a hardened mass. According to some embodiments of the invention, the cement setting agent can be added to the delayed setting cement composition in an amount of about 1% to about 20% based on the weight of the pumice stone. According to particular embodiments of the invention, the cement setting agent may be present in an amount varying between any of about 1%, about 5%, about 10%, about 15%, or about 20% relative to the weight of the pumice stone, and / or in an amount including any of the listed values. One skilled in the art can, based on the present description, determine the appropriate amount of cement setting activator to be included for the selected application.
Как будет понятно специалистам в данной области техники, варианты реализации цементных композиций замедленного схватывания можно использовать в различных выполняемых под землей операциях, включая первичное и ремонтное цементирование. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения можно обеспечить цементную композицию замедленного схватывания, содержащую воду, пемзу, гашеную известь, замедлитель схватывания и необязательно диспергирующий агент. Цементную композицию замедленного схватывания можно ввести в подземный пласт и оставить в указанном пласте для схватывания. В настоящем документе введение цементной композиции замедленного схватывания в подземный пласт включает введение в любую часть подземного пласта, в том числе, без ограничения, в ствол скважины, пробуренный в подземном пласте, в призабойную зону скважины, окружающую ствол скважины, или и в то и другое место. Варианты реализации изобретения могут дополнительно включать активацию цементной композиции замедленного схватывания. Активация цементной композиции замедленного схватывания может включать, например, добавление к цементной композиции замедленного схватывания активатора схватывания цемента.As will be appreciated by those skilled in the art, embodiments of delayed setting cement compositions can be used in various underground operations, including primary and repair cementing. In some embodiments, a delayed setting cement composition comprising water, pumice, slaked lime, setting retarder, and optionally a dispersing agent can be provided. The delayed setting cementitious composition can be introduced into the subterranean formation and left in the specified formation for setting. Herein, introducing a delayed setting cement composition into a subterranean formation includes introducing into any part of the subterranean formation, including, without limitation, into a wellbore drilled in the subterranean formation, into the bottom hole zone surrounding the wellbore, or both a place. Embodiments of the invention may further include activating a delayed setting cement composition. Activation of the delayed setting cement composition may include, for example, adding a cement setting activator to the delayed setting cement composition.
Согласно некоторым вариантам реализации изобретения можно обеспечить цементную композицию замедленного схватывания, содержащую воду, пемзу, гашеную известь, замедлитель схватывания и, необязательно, диспергирующий агент. Цементную композицию замедленного схватывания можно хранить, например, в резервуаре или другом подходящем контейнере. Цементную композицию замедленного схватывания можно оставить на хранении в течение требуемого периода времени. Например, цементная композиция замедленного схватывания может оставаться на хранении в течение периода времени, составляющего примерно 1 день, примерно 2 недели, примерно 2 года или дольше. Например, цементная композиция замедленного схватывания может оставаться на хранении в течение периода времени, составляющего примерно 1 день, примерно 2 дня, примерно 5 дней, примерно 7 дней, примерно 10 дней, примерно 20 дней, примерно 30 дней, примерно 40 дней, примерно 50 дней, примерно 60 дней, примерно 2 года или дольше. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения цементная композиция замедленного схватывания может оставаться на хранении в течение периода времени, составляющего от примерно 1 дня до примерно 2 лет или дольше. После этого цементную композицию замедленного схватывания можно активировать, например, путем добавления активатора схватывания цемента, который вводят в подземный пласт, и оставить схватываться в указанном пласте. Необязательно, перед введением в подземный пласт цементную композицию замедленного схватывания можно вспенивать.In some embodiments, a delayed setting cement composition comprising water, pumice, slaked lime, setting retarder, and optionally a dispersing agent can be provided. The delayed setting cementitious composition may be stored, for example, in a tank or other suitable container. The delayed setting cementitious composition can be left in storage for a desired period of time. For example, a delayed setting cement composition may remain in storage for a period of time of about 1 day, about 2 weeks, about 2 years, or longer. For example, a delayed setting cement composition may remain in storage for a period of about 1 day, about 2 days, about 5 days, about 7 days, about 10 days, about 20 days, about 30 days, about 40 days, about 50 days, about 60 days, about 2 years or longer. In some embodiments, the delayed setting cement composition may remain in storage for a period of time from about 1 day to about 2 years or longer. After this, the delayed setting cement composition can be activated, for example, by adding a cement setting agent, which is introduced into the subterranean formation, and left to set in said formation. Optionally, the delayed setting cementitious composition can be foamed before being introduced into the subterranean formation.
В вариантах реализации первичного цементирования, например, варианты реализации цементной композиции замедленного схватывания можно ввести в кольцевое пространство между трубопроводом, расположенным в стволе скважины, и стенками ствола скважины (и/или трубопроводом большего размера в стволе скважины), при этом ствол скважины проходит через подземный пласт. Цементную композицию замедленного схватывания можно оставить схватываться в кольцевом пространстве с получением кольцевой оболочки из затвердевшего цемента. Цементная композиция замедленного схватывания может образовать барьер, препятствующий перемещению текучих сред в стволе скважины. Кроме того, цементная композиция замедленного схватывания может, например, обеспечивать опору трубопровода в стволе скважины.In primary cementing embodiments, for example, delayed setting cement compositions can be introduced into the annular space between a pipe located in the wellbore and the walls of the wellbore (and / or a larger pipe in the wellbore), while the wellbore passes through an underground layer. The delayed setting cementitious composition can be left to set in an annular space to form an annular casing of hardened cement. The delayed setting cementitious composition may form a barrier preventing the movement of fluids in the wellbore. In addition, the delayed setting cement composition may, for example, provide support to the pipeline in the wellbore.
В случае вариантов реализации первичного цементирования цементную композицию замедленного схватывания можно использовать, например, при операциях цементирования под высоким давлением или при размещении цементных пробок. Например, композицию замедленного схватывания можно поместить в ствол скважины для закупоривания отверстия, такого как полость или трещина, имеющаяся в пласте, в гравийной набивке, в трубопроводе, в цементной оболочке и/или между цементной оболочкой и трубопроводом (например, микрозазор между обсадной колонной и цементным камнем). In the case of primary cementing embodiments, the delayed setting cement composition may be used, for example, in high pressure cementing operations or in the placement of cement plugs. For example, a delayed setting composition can be placed in a wellbore to plug a hole, such as a cavity or crack, present in the formation, in gravel packing, in a pipe, in a cement sheath and / or between a cement sheath and a pipe (for example, a micro-gap between the casing and cement stone).
Один из типичных вариантов реализации изобретения включает способ цементирования в подземном пласте, включающий: обеспечение цементной композиции замедленного схватывания, содержащей воду, пемзу, гашеную известь и замедлитель схватывания; обеспечение вспенивания цементной композиции замедленного схватывания; активирование вспененной цементной композиции замедленного схватывания; введение вспененной цементной композиции замедленного схватывания в подземный пласт; и обеспечение схватывания вспененной цементной композиции замедленного схватывания в подземном пласте.One typical embodiment of the invention includes a cementing method in a subterranean formation, comprising: providing a delayed setting cement composition comprising water, pumice, slaked lime and setting retarder; providing foaming cement composition delayed setting; activation of the foamed delayed setting cement composition; the introduction of foamed cement composition delayed setting in the subterranean formation; and setting the foamed cement composition of the delayed setting in the subterranean formation.
Один из типичных вариантов реализации изобретения включает вспененную цементную композицию замедленного схватывания, содержащую: воду, пемзу, гашеную известь, пенообразующую добавку, захваченный газ и замедлитель схватывания.One typical embodiment of the invention includes a foamed delayed setting cement composition comprising: water, pumice, slaked lime, a foaming agent, entrained gas, and a setting retarder.
Один из типичных вариантов реализации изобретения включает систему для цементирования, содержащую: цементную композицию замедленного схватывания, содержащую: воду, пемзу, гашеную известь, замедлитель схватывания, пенообразующую добавку для вспенивания цементной композиции замедленного схватывания; газ для вспенивания цементной композиции замедленного схватывания; и активатор схватывания цемента для активации цементной композиции замедленного схватывания.One typical embodiment of the invention includes a cementing system comprising: a delayed setting cement composition comprising: water, pumice, slaked lime, setting retarder, a foaming additive for foaming the delayed setting cement composition; gas for foaming a delayed setting cement composition; and a cement setting activator for activating a delayed setting cement composition.
Обратимся теперь к фиг. 1, на которой показано получение цементной композиции замедленного схватывания согласно типичным вариантам реализации изобретения. На фиг. 1 показана система 2 для получения цементной композиции замедленного схватывания и доставки в ствол скважины согласно некоторым вариантам реализации изобретения. Как показано, цементную композицию замедленного схватывания можно перемешивать в смесительном оборудовании 4, таком как, например, струйный смеситель, рециркуляционный смеситель или смеситель периодического действия, и затем закачивать с помощью насосного оборудования 6 в ствол скважины. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения смесительное оборудование 4 и насосное оборудование 6 можно расположить на одном или более автоцементовозах, как будет понятно специалистам в данной области техники. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения струйный смеситель можно использовать, например, для обеспечения непрерывного смешивания извести/способного к схватыванию материала с водой, когда ее закачивают в ствол скважины.Turning now to FIG. 1, which shows the preparation of a delayed setting cement composition according to typical embodiments of the invention. In FIG. 1 shows a
Типичный способ размещения цементной композиции замедленного схватывания в подземном пласте будет теперь описан со ссылкой на фиг. 2A и 2B. На фиг. 2A показано наземное оборудование 10, которое можно использовать при размещении цементной композиции замедленного схватывания согласно некоторым вариантам реализации изобретения. Следует отметить, что, хотя на фиг. 2A в общем изображена проводимая на суше операция, специалисты в данной области техники легко поймут, что в пределах объема настоящего изобретения описанные здесь принципы одинаково применимы к проводимым под водой операциям, в которых используют плавучие или морские платформы и буровые установки. Как показано на фиг. 2A, наземное оборудование 10 может содержать установку 12 для цементирования, которая может включать один или более автоцементовозов. Как будет понятно специалистам в данной области техники, установка 12 для цементирования может включать смесительное оборудование 4 и насосное оборудование 6 (например, фиг. 1). С помощью установки 12 для цементирования цементную композицию 14 замедленного схватывания можно закачивать через питающую трубу 16 в цементировочную головку 18, которая обеспечивает перемещение цементной композиции 14 замедленного схватывания вниз в скважину.A typical method for placing a delayed setting cement composition in a subterranean formation will now be described with reference to FIG. 2A and 2B. In FIG. 2A shows
Что касается фиг. 2B, цементную композицию 14 замедленного схватывания можно поместить в подземный пласт 20 согласно типичным вариантам реализации изобретения. Как показано, в подземном пласте 20 можно пробурить ствол 22 скважины. Хотя ствол 22 скважины показан проходящим в подземный пласт 20 в общем вертикально, принципы, описанные в настоящем документе, также применимы к стволам скважин, которые проходят через подземный пласт 20 под углом, таким как горизонтальные и наклонные стволы скважин. Как показано, ствол 22 скважины содержит стенки 24. Согласно показанному варианту реализации изобретения в ствол 22 скважины вставлена кондукторная обсадная колонна 26. Кондукторную обсадную колонну 26 можно прикрепить путем цементирования к стенкам 24 ствола 22 скважины посредством цементной оболочки 28. Согласно показанному варианту реализации изобретения в стволе 22 скважины можно также расположить один или более дополнительных трубопроводов (например, промежуточную обсадную колонну, эксплуатационную обсадную колонну, хвостовики и т.п.), показанных на данном чертеже в виде обсадной колонны 30. Как показано, в стволе скважины имеется межтрубное пространство 32, образованное между обсадной колонной 30 и стенками 24 ствола 22 скважины и/или кондукторной обсадной колонной 26. К обсадной колонне 30 можно прикрепить один или более центраторов 34, например, для центрирования обсадной колонны 30 в стволе 22 скважины перед операцией цементирования и во время нее. With reference to FIG. 2B, delayed setting
Как показано на фиг. 2B, цементную композицию 14 замедленного схватывания можно закачать вниз во внутреннюю часть обсадной колонны 30. Можно обеспечить возможность стекания цементной композиции 14 замедленного схватывания во внутреннюю часть обсадной колонны 30 через башмак 42 обсадной колонны в нижней части обсадной колонны 30 и вокруг обсадной колонны 30 в межтрубное пространство 32 ствола скважины. Цементную композицию 14 замедленного схватывания можно оставить схватываться в межтрубном пространстве 32 ствола скважины, например, с обеспечением формирования цементной оболочки, которая поддерживает и устанавливает в требуемое положение обсадную колонну 30 в стволе 22 скважины. Хотя это и не показано, можно также использовать и другие способы введения цементной композиции 14 замедленного схватывания. Например, можно использовать способы обратной циркуляции, включающие введение цементной композиции 14 замедленного схватывания в подземный пласт 20 посредством межтрубного пространства 32 ствола скважины вместо введения через обсадную колонну 30.As shown in FIG. 2B, the delayed setting
При введении цементная композиция 14 замедленного схватывания может вытеснить другие текучие среды 36, такие как буровые растворы и/или вытесняющие текучие среды, которые могут присутствовать во внутренней части обсадной колонны 30 и/или в межтрубном пространстве 32 ствола скважины. По меньшей мере часть вытесняемых текучих сред 36 может выйти из межтрубного пространства 32 ствола скважины через выкидную линию 38 и осесть, например, в одном или более сточных прудов 40 (например, в амбаре для хранения бурового раствора), как показано на фиг. 2A. Обратимся снова к фиг. 2B, на которой показано, что перед цементированием в ствол 22 скважины перед введением цементной композиции 14 замедленного схватывания можно ввести нижнюю пробку 44, например, с обеспечением отделения цементной композиции 14 замедленного схватывания от текучих сред 36, которые могут находиться внутри обсадной колонны 30. После того как нижняя пробка 44 достигнет муфты 46 для подвешивания колонны, диафрагма или другое подходящее устройство должно разрушиться, чтобы позволить цементной композиции 14 замедленного схватывания пройти через нижнюю пробку 44. На фиг. 2B, нижняя пробка 44 показана на муфте 46 для подвешивания колонны. Согласно показанному варианту реализации изобретения в ствол 22 скважины после цементной композиции 14 замедленного схватывания можно ввести верхнюю пробку 48. Верхняя пробка 48 может отделять цементную композицию 14 замедленного схватывания от вытесняющей текучей среды 50 и также проталкивать цементную композицию 14 замедленного схватывания через нижнюю пробку 44. When introduced, the delayed setting
Типичные цементные композиции замедленного схватывания, описанные в настоящем документе, могут прямо или косвенно влиять на один или более компонентов или деталей оборудования, связанного с приготовлением, доставкой, повторным захватом, рециркуляцией, повторным использованием и/или удалением описанных цементных композиций замедленного схватывания. Например, описанные цементные композиции замедленного схватывания могут прямо или косвенно влиять на один или более смесителей, связанное смесительное оборудование, амбары для хранения бурового раствора, складские сооружения или устройства для хранения, сепараторы для композиции, теплообменники, датчики, измерительные приборы, насосы, компрессоры и т.п., применяемые для генерирования, хранения, мониторинга, регулирования и/или ремонтирования типичных цементных композиций замедленного схватывания. Описанные цементные композиции замедленного схватывания могут также прямо или косвенно влиять на любое транспортное оборудование или оборудование для доставки, применяемое для перемещения цементных композиций замедленного схватывания к месту расположения скважины или вниз в скважину, такое как, например, любые сосуды для транспортировки, нефтепроводы, трубопроводы, грузовые автомобили, трубные изделия и/или трубы, применяемые для составного перемещения цементных композиций замедленного схватывания из одного места в другое, любые насосы, компрессоры или двигатели (например, наземные или погружные), применяемые для приведения цементных композиций замедленного схватывания в движение, любые клапаны или связанные места сочленения, применяемые для регулирования давления или скорости потока цементных композиций замедленного схватывания, и любые датчики (т.е. давления и температуры), измерительные приборы и/или их комбинации и т.п. Кроме того, описанные цементные композиции замедленного схватывания могут прямо или косвенно влиять на различное погружное оборудование и инструменты, которые могут вступить в контакт с цементными композициями замедленного схватывания, такие как, но не ограничиваясь ими, приствольная обсадная колонна, приствольный хвостовик, эксплуатационная колонна, бурильные колонны со вставками, бурильная колонна, колтюбинг, тросовая проволока, вспомогательный канат, буровая труба, муфты для буровых работ, забойные турбинные двигатели, погружные двигатели и/или насосы, цементировочные насосы, установленные на поверхности двигатели и/или насосы, центраторы, турболизаторы, скребки, поплавки (например, башмаки, муфты, клапаны и т.п.), скважинные зонды для каротажа и связанное телеметрическое оборудование, механизмы управления клапанами или штуцерами (например, электромеханические устройства, гидромеханические устройства и т.п.), скользящие муфты, типовые муфты, пробки, сетчатые фильтры, фильтры, устройства для регулирования потока (например, регуляторы притока, автономные регуляторы притока, регуляторы оттока и т.п.), соединения (например, электрогидравлический влажный соединитель, сухой соединитель, индуктивный соединитель и т.п.), контрольные линии (например, электрические, волоконно-оптические, гидравлические и т.п.), линии технического обследования, буровые долота и расширители, датчики или распределенные датчики, погружные теплообменники, клапаны и соответствующие управляющие устройства, уплотнения для инструментов, пакеры, цементные пробки, мостовые пробки и другие устройства для изоляции ствола скважины или компоненты и т.п.Typical delayed setting cement compositions described herein can directly or indirectly affect one or more components or parts of equipment related to the preparation, delivery, re-picking, recycling, reuse and / or removal of the described delayed setting cement compositions. For example, the delayed setting cementitious compositions described may directly or indirectly affect one or more mixers, associated mixing equipment, drilling fluid storage pits, storage facilities or storage devices, composition separators, heat exchangers, sensors, meters, pumps, compressors and etc. used to generate, store, monitor, regulate and / or repair typical delayed setting cement compositions. The described delayed setting cement compositions can also directly or indirectly affect any transport or delivery equipment used to transport the delayed setting cement compositions to or down into the well, such as, for example, any transportation vessels, oil pipelines, pipelines, trucks, pipe products and / or pipes used for the composite movement of delayed setting cement compositions from one place to another, any suckers, compressors, or motors (e.g., ground or submersible) used to drive the cementitious delayed cement compositions, any valves or associated articulation points used to control the pressure or flow rate of the cementitious delayed cement compositions, and any sensors (i.e. pressure and temperature), measuring instruments and / or combinations thereof, etc. In addition, the described delayed setting cement compositions can directly or indirectly affect various submersible equipment and tools that can come into contact with the delayed setting cement compositions, such as, but not limited to, the barrel casing, the barrel liner, production casing, drilling insert columns, drill string, coiled tubing, wire rope, auxiliary cable, drill pipe, couplings for drilling operations, downhole turbine engines, submersible pumps motors and / or pumps, cementing pumps, surface mounted motors and / or pumps, centralizers, turbulizers, scrapers, floats (e.g. shoes, couplings, valves, etc.), downhole logging probes and associated telemetry equipment, mechanisms control valves or fittings (for example, electromechanical devices, hydromechanical devices, etc.), sliding couplings, standard couplings, plugs, strainers, filters, flow control devices (for example, flow regulators, autonomous regulators flow, outflow regulators, etc.), connections (for example, electro-hydraulic wet connector, dry connector, inductive connector, etc.), control lines (for example, electric, fiber optic, hydraulic, etc.), technical inspection lines, drill bits and reamers, sensors or distributed sensors, immersion heat exchangers, valves and associated control devices, tool seals, packers, cement plugs, bridge plugs and other devices for isolating the borehole or lump ponents, etc.
ПРИМЕРЫEXAMPLES
Для лучшего понимания настоящих вариантов реализации изобретения приведены следующие примеры некоторых аспектов некоторых вариантов реализации изобретения. Никоим образом не следует считать, что следующие примеры ограничивают или определяют объем вариантов реализации изобретения.For a better understanding of the present embodiments of the invention, the following examples of some aspects of certain embodiments of the invention are provided. In no way should be considered that the following examples limit or determine the scope of the embodiments of the invention.
Пример 1Example 1
Образец цементной композиции замедленного схватывания был приготовлен с применением следующих компонентов: пемзы (легкого заполнителя DS-325), гашеной извести, диспергирующего агента (Liquiment ® (Ликумент) 5581F), первичного замедлителя (замедлителя схватывания цемента Micro Matrix ® (Микро Матрикс)), утяжеляющей добавки (утяжеляющей добавки MicroMax ® (МикроМакс), которую можно приобрести в компании Halliburton Energy Services, Inc., Хьюстон, Техас), вторичного замедлителя (замедлителя схватывания цемента HR ® -5, который можно приобрести в компании Halliburton Energy Services, Inc., Хьюстон, Техас), портландцемента класса H и воды. Каждый компонент, за исключением первичного замедлителя (замедлителя схватывания цемента Micro Matrix ® (Микро Матрикс)), представлен в виде процента от массы пемзы (bwoP). Первичный замедлитель измеряли в единицах галлонов на 46 фунтовый (примерно 21 кг) мешок пемзы (гал/мешок). Состав композиции приведен ниже в таблице 1. A sample cement composition retardation was prepared using the following components: pumice (lightweight aggregate DS-325), hydrated lime, a dispersing agent (Liquiment ® (Likument) 5581F), primary retarder (retarder cement setting Micro Matrix ® (Micro Matrix)), additive weighting (weighting additives MicroMax ® (MicroMax) which is available from Halliburton Energy Services, Inc., Houston, TX), a secondary retarder (cement setting retarder HR ® -5, which is available from Halliburton Energy Services, Inc. Houst he, Texas), Portland Class H cement and water. Each component, with the exception of the primary moderator (Micro Matrix ® cement setting retarder ), is presented as a percentage of pumice mass (bwoP). Primary moderator was measured in gallon units per 46 lb (approximately 21 kg ) pumice bag (gal / bag). The composition is shown below in table 1.
Таблица 1Table 1
Состав образца цементной композиции замедленного схватыванияThe composition of the sample cement composition delayed setting
(0,23 л/мешок)0.06
(0.23 L / bag)
Образец в примере 1 в течение более 40 дней оставался в текучем состоянии, поддающимся смешиванию, пригодным для перекачивания и стабильным без осаждения твердых веществ или образования геля. Измеренная плотность образца составляла 13,5 фунтов на галлон (примерно 1,6 кг/л). Для поддержания оптимальных реологических свойств суспензии во время периода хранения добавляли минимальные дозы диспергирующего агента. Такой типичный образец служил в качестве базовой суспензии для остальных примеров, описанных ниже. The sample in Example 1 for more than 40 days remained in a flowable state, amenable to mixing, suitable for pumping, and stable without precipitation of solids or gel formation. The measured density of the sample was 13.5 pounds per gallon (approximately 1.6 kg / l). To maintain optimal rheological properties of the suspension, minimal doses of dispersing agent were added during the storage period. Such a typical sample served as a base suspension for the remaining examples described below.
Пример 2Example 2
Реологические свойства образца цементной композиции замедленного схватывания, описанной в примере 1, были измерены после хранения образцов при комнатной температуре и давлении в течение 41 дня. После получения реологические свойства образцов были определены с применением вискозиметра модели 35A Fann и пружины № 2 с помощью устройства Fann Yield Stress Adapter согласно процедуре, изложенной в API RP Practice 10B-2, The rheological properties of a sample of the delayed setting cement composition described in Example 1 were measured after storage of the samples at room temperature and pressure for 41 days. After obtaining the rheological properties of the samples were determined using a Fann Model 35A viscometer and No. 2 spring using a Fann Yield Stress Adapter according to the procedure described in API RP Practice 10B-2, Recommended Practice for Testing Well CementsRecommended Practice for Testing Well Cements . Результаты указанного испытания приведены ниже в таблице 2.. The results of this test are shown below in table 2.
Таблица 2table 2
Испытания на вязкостьViscosity test
Пример 3Example 3
Из базовой суспензии, описанной в примере 1, были приготовлены три образца цементных композиций замедленного схватывания, образцы 1-3, и два контрольных образца, контрольные образцы 1 и 2. Пенообразователь 1026 ™ , пенообразующую добавку, добавляли к каждому из трех образцов в варьирующих количествах через 41 день. Кроме того, к образцу 2 и контрольному образцу 2 добавляли активатор схватывания цемента, CaCl 2 . Количество активатора схватывания цемента, добавленного к каждому образцу, было достаточным для доставки в цементную композицию замедленного схватывания активатора в количестве 5% относительно массы пемзы. Были измерены плотности базовой и вспененной композиций. Кроме того, был измерен предел прочности при разрушающем сжатии с применением механического пресса согласно API RP Practice 10B-2, Recommended Practice for Testing Well Cements . Кроме того, был измерен предел прочности при разрушающем сжатии путем отверждения образцов в пластмассовом цилиндре размером 2”×4” (5,08 см ×10,16 см), помещенном в водяную баню при 190 °F (примерно 88 °С), с формированием отвержденных цилиндров. Сразу же после удаления из водяной бани были определены величины предела прочности при разрушающем сжатии с применением механического пресса согласно API RP 10B-2, Recommended Practice for Testing Well Cements . Результаты указанного испытания приведены ниже. Приведенные пределы прочности при сжатии представляют собой среднее значение для двух цилиндров каждого образца. Образцы и контрольные образцы отверждались при давлении в 1 атмосферу, 190 °F (примерно 88 °С); измерения предела прочности при сжатии были проведены через 72 часа. Three samples of delayed setting cement compositions, samples 1-3, and two control samples,
Таблица 3Table 3
Состав и характеристики композицииComposition and characteristics of the composition
(примерно 1,6 кг/л)13.5
(approximately 1.6 kg / l)
(примерно 1,6 кг/л)13.5
(approximately 1.6 kg / l)
(примерно 1,6 кг/л)13.5
(approximately 1.6 kg / l)
(примерно 1,6 кг/л)13.5
(approximately 1.6 kg / l)
(примерно 1,59 кг/л)13.3 *
(approximately 1.59 kg / l)
(примерно 1,3 кг/л)eleven
(approximately 1.3 kg / l)
(примерно 1,1 кг/л)9.1
(approximately 1.1 kg / l)
(примерно 1,1 кг/л)9.2
(approximately 1.1 kg / l)
(примерно 4408 кПа)639.37
(approximately 4,408 kPa)
(примерно 3684 кПа)534.45
(approximately 3684 kPa)
(примерно 932 кПа)135.18
(approximately 932 kPa)
(примерно 8428 кПа)1222.46
(approximately 8428 kPa)
(примерно 9377 кПа)1360.14
(approximately 9377 kPa)
*Плотность контрольного образца 2 с активатором.* Density of
Наряду с характеристиками, приведенными в таблице 3, была измерена стабильность пены в образцах 1-3, как в состоянии суспензии, так и схваченном состоянии. Полученные данные приведены ниже в таблице 4.Along with the characteristics shown in table 3, the stability of the foam was measured in samples 1-3, both in the suspension state and in the trapped state. The data obtained are shown below in table 4.
Таблица 4Table 4
Результаты измерений стабильности пеныFoam Stability Measurement Results
Для измерения плотности суспензии образцов 1-3 в верхней, средней и нижней частях использовали метод Архимеда. Плотности, которые были близки по весу сверху донизу, указывают на стабильную пену, тогда как значительное изменение плотностей указывает на нестабильность пены. Все единицы даны в фунтах на галлон. Полученные данные приведены ниже в таблице 5.To measure the density of the suspension of samples 1-3 in the upper, middle and lower parts, the Archimedes method was used. Densities that were close in weight from top to bottom indicate stable foam, while a significant change in densities indicates foam instability. All units are in pounds per gallon. The data obtained are shown below in table 5.
Таблица 5Table 5
Однородность плотностиDensity uniformity
(примерно 1,26 кг/л)10.50
(approximately 1.26 kg / l)
(примерно 1,26 кг/л)10.52
(approximately 1.26 kg / l)
(примерно 1,25 кг/л)10.46
(approximately 1.25 kg / l)
В заключении были измерены реологические свойства вспененных образцов 1-3 с применением того же способа, который использовали в примере 2 для измерения реологических свойств базовой суспензии. Ниже в таблице 6 базовая суспензия обозначена как контрольный образец 1. Реологические данные приведены ниже в таблице 6.In conclusion, the rheological properties of the foamed samples 1-3 were measured using the same method used in Example 2 to measure the rheological properties of the base suspension. In table 6 below, the base suspension is designated as control sample 1. The rheological data are shown in table 6 below.
Таблица 6Table 6
Испытания на вязкостьViscosity test
(примерно 1,6 кг/л)13.5
(approximately 1.6 kg / l)
(примерно 1,3 кг/л)eleven
(approximately 1.3 kg / l)
(примерно 1,1 кг/л)
9.1
(approximately 1.1 kg / l)
(примерно 1,1 кг/л)9.2
(approximately 1.1 kg / l)
Таким образом, пример 3 указывает, что вспененные суспензии проявляют хороший предел прочности при сжатии при одновременном поддержании подходящих реологических свойств и равномерной плотности.Thus, Example 3 indicates that the foamed suspensions exhibit a good compressive strength while maintaining suitable rheological properties and uniform density.
ПримерExample 4four
Из базовой суспензии, описанной в примере 1, были приготовлены два образца цементных композиций замедленного схватывания, образцы 4 и 5. Активатор схватывания цемента, CaCl2, добавляли к образцам в количестве, достаточном для доставки в цементную композицию замедленного схватывания активатора в количестве 5% относительно массы пемзы. Образец 5 дополнительно включал волокна из графитового углерода в количестве примерно 0,18% относительно массы пемзы. Волокна из графитового углерода представляли собой углеродные ПАН-волокна, полученные из полиакрилонитрила. К каждому из образцов добавляли пенообразователь 1026™, пенообразующую добавку, в количестве 0,18% относительно массы пемзы. Кроме того, был измерен предел прочности при разрушающем сжатии путем отверждения образцов в пластмассовом цилиндре размером 2”×4” (5,08 см ×10,16 см), помещенном в водяную баню при 190 °F (примерно 88 °С), с формированием отвержденных цилиндров. Сразу же после удаления из водяной бани были определены величины предела прочности при разрушающем сжатии с применением механического пресса согласно API RP 10B-2, Recommended Practice for Testing Well Cements. Результаты указанного испытания приведены ниже. Приведенные пределы прочности при сжатии представляют собой среднее значение для трех цилиндров каждого образца. Образцы и контрольные образцы отверждались при давлении в 1 атмосферу, 190 °F (примерно 88 °С); измерения предела прочности при сжатии были проведены через 72 часа.From the base suspension described in Example 1, two samples of delayed setting cement compositions were prepared,
Таблица 7Table 7
Состав и характеристики композицииComposition and characteristics of the composition
(примерно 1,6 кг/л)13.5
(approximately 1.6 kg / l)
(примерно 1,6 кг/л)13.5
(approximately 1.6 kg / l)
(примерно 0,99 кг/л)8.33
(approximately 0.99 kg / l)
(примерно 0,99 кг/л)8.33
(approximately 0.99 kg / l)
(примерно 427 кПа)62
(approximately 427 kPa)
(примерно 986 кПа)143
(approximately 986 kPa)
Следует понимать, что предложенные композиции и способы описаны как «включающие» или «содержащие» различные компоненты или стадии, при этом такие композиции и способы также могут «состоять по существу из» или «состоять из» различных компонентов и стадий. Более того, подразумевают, что существительные в единственном числе, используемые в формуле изобретения, обозначают в настоящем документе один или более одного элемента.It should be understood that the proposed compositions and methods are described as “comprising” or “containing” various components or steps, and such compositions and methods may also “consist essentially of” or “consist of” various components and steps. Moreover, it is understood that the singular nouns used in the claims indicate one or more elements in this document.
Для краткости в настоящем документе в явном виде приведены только некоторые диапазоны. Однако диапазоны от любого нижнего предела можно объединить с любым верхним пределом с обеспечением диапазона, не приведенного в явном виде, а также, диапазоны от любого нижнего предела можно объединить с любым другим нижним пределом с обеспечением диапазона, не приведенного в явном виде, таким же образом, диапазоны от любого верхнего предела можно объединить с любым другим верхним пределом с обеспечением диапазона, не приведенного в явном виде. Кроме того, всегда, когда приводят численный диапазон с нижним пределом и верхним пределом, любое число и любой включенный диапазон, попадающие в рамки указанного диапазона, являются специально описанными. В частности, подразумевают, что каждый диапазон значений (в форме «от примерно a до примерно b» или эквивалентно «от приблизительно a до b» или эквивалентно «от приблизительно a-b»), описанный в настоящем документе, устанавливает каждое число и диапазон, включенные в более широкий диапазон значений, даже если это не описано в явном виде. Таким образом, каждая точка или отдельное значение может служить в качестве своего собственного нижнего или верхнего предела, объединенного с любой другой точкой или отдельным значением или любым другим нижним или верхним пределом, с получением диапазона, не приведенного в явном виде.For brevity, only certain ranges are explicitly provided herein. However, ranges from any lower limit can be combined with any upper limit to provide a range not explicitly given, and also ranges from any lower limit can be combined with any other lower limit to provide a range not explicitly shown in the same way , ranges from any upper limit can be combined with any other upper limit to provide a range not explicitly given. In addition, whenever a numerical range with a lower limit and an upper limit is given, any number and any included range falling within the scope of the specified range are specifically described. In particular, it is understood that each range of values (in the form of “from about a to about b” or equivalent to “from about a to b” or equivalent to “from about ab”) described herein sets each number and range included to a wider range of values, even if not explicitly described. Thus, each point or individual value can serve as its own lower or upper limit, combined with any other point or individual value or any other lower or upper limit, to obtain a range not explicitly given.
Таким образом, настоящие варианты реализации изобретения хорошо адаптированы для достижения упомянутых целей и преимуществ, а также целей и преимуществ, которые присущи данному изобретению. Конкретные варианты реализации изобретения, описанные выше, являются только иллюстративными и могут быть модифицированы и реализованы на практике различными, но эквивалентными способами, очевидными специалистам в данной области техники, извлекающим пользу из идей, описанных в настоящем документе. Хотя рассмотрены отдельные варианты реализации, настоящее изобретение охватывает все комбинации всех указанных вариантов реализации изобретения. Кроме того, не подразумевают никаких ограничений в отношении деталей конструкции или устройства, предложенного в настоящем документе, кроме тех, которые описаны в приведенной ниже формуле изобретения. Кроме того, термины в формуле изобретения имеют свой простой обычный смысл, если иное явно и четко не определено патентообладателем. Поэтому очевидно, что конкретные иллюстративные варианты реализации изобретения, описанные выше, можно изменить или модифицировать, и считается, что все такие варианты находятся в пределах объема и сущности настоящего изобретения. Если имеется какое-нибудь противоречие при применении какого-либо слова или термина в настоящем описании изобретения и в одном или более патенте(ах) или других документах, которые могут быть включены в настоящий документ посредством ссылки, должны быть приняты определения, которые соответствуют данному описанию.Thus, the present embodiments of the invention are well adapted to achieve the aforementioned objectives and advantages, as well as the objectives and advantages that are inherent in this invention. The specific embodiments of the invention described above are only illustrative and can be modified and practiced in various, but equivalent ways, obvious to those skilled in the art who benefit from the ideas described herein. Although individual embodiments are contemplated, the present invention covers all combinations of all of these embodiments. In addition, do not imply any restrictions on the details of the structure or device proposed in this document, except those described in the following claims. In addition, the terms in the claims have their simple ordinary meaning, unless otherwise expressly and clearly defined by the patent holder. Therefore, it is obvious that the specific illustrative embodiments of the invention described above can be changed or modified, and it is believed that all such options are within the scope and essence of the present invention. If there is any contradiction in the application of a word or term in the present description of the invention and in one or more patent (s) or other documents that may be incorporated into this document by reference, definitions shall be adopted that correspond to this description .
Claims (46)
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201361875410P | 2013-09-09 | 2013-09-09 | |
| US61/875,410 | 2013-09-09 | ||
| US14/032,734 | 2013-09-20 | ||
| US14/032,734 US9328281B2 (en) | 2012-03-09 | 2013-09-20 | Foaming of set-delayed cement compositions comprising pumice and hydrated lime |
| PCT/US2014/054496 WO2015035280A1 (en) | 2013-09-09 | 2014-09-08 | Foaming of set-delayed cement compositions comprising pumice and hydrated lime |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016103916A RU2016103916A (en) | 2017-10-16 |
| RU2655669C2 true RU2655669C2 (en) | 2018-05-29 |
Family
ID=52628996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016103916A RU2655669C2 (en) | 2013-09-09 | 2014-09-08 | Foaming of set-delayed cement compositions comprising pumice and hydrated lime |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (3) | AU2014317923B2 (en) |
| BR (1) | BR112016002545A2 (en) |
| CA (1) | CA2920756C (en) |
| GB (1) | GB2535857B (en) |
| MX (1) | MX2016001651A (en) |
| NO (1) | NO20160086A1 (en) |
| RU (1) | RU2655669C2 (en) |
| WO (1) | WO2015035280A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015009827B4 (en) * | 2015-08-03 | 2017-03-09 | Cellcontec Gmbh | Foaming agent, its use and process for producing porous gypsum-based lightweight construction and insulating materials |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040211342A1 (en) * | 2003-04-25 | 2004-10-28 | Mbt Holding Ag | Rheology stabilizer for cementitious compositions |
| US20040226484A1 (en) * | 2002-11-19 | 2004-11-18 | Jiten Chatterji | Methods and cement compositions for cementing in subterranean zones |
| US20090011207A1 (en) * | 2007-07-05 | 2009-01-08 | United States Gypsum Company | Lightweight cementitious compositions and building products and methods for making same |
| US20100044043A1 (en) * | 2005-09-09 | 2010-02-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods of Cementing in Subterranean Formations Using Cement Kiln Dust in Compositions Having Reduced Portland Cement Content |
| WO2011161411A1 (en) * | 2010-06-23 | 2011-12-29 | Halliburton Energy Services, Inc | Weighted elastomers, cement compositions comprising weighted elastomers, and methods of use |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7631692B2 (en) * | 2005-09-09 | 2009-12-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Settable compositions comprising a natural pozzolan and associated methods |
-
2014
- 2014-09-08 GB GB1600816.1A patent/GB2535857B/en active Active
- 2014-09-08 BR BR112016002545A patent/BR112016002545A2/en not_active Application Discontinuation
- 2014-09-08 RU RU2016103916A patent/RU2655669C2/en active
- 2014-09-08 AU AU2014317923A patent/AU2014317923B2/en active Active
- 2014-09-08 MX MX2016001651A patent/MX2016001651A/en unknown
- 2014-09-08 WO PCT/US2014/054496 patent/WO2015035280A1/en active Application Filing
- 2014-09-08 CA CA2920756A patent/CA2920756C/en active Active
-
2016
- 2016-01-15 NO NO20160086A patent/NO20160086A1/en unknown
- 2016-08-31 AU AU2016222404A patent/AU2016222404B2/en active Active
-
2018
- 2018-09-20 AU AU2018232978A patent/AU2018232978B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040226484A1 (en) * | 2002-11-19 | 2004-11-18 | Jiten Chatterji | Methods and cement compositions for cementing in subterranean zones |
| US20040211342A1 (en) * | 2003-04-25 | 2004-10-28 | Mbt Holding Ag | Rheology stabilizer for cementitious compositions |
| US20100044043A1 (en) * | 2005-09-09 | 2010-02-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods of Cementing in Subterranean Formations Using Cement Kiln Dust in Compositions Having Reduced Portland Cement Content |
| US20090011207A1 (en) * | 2007-07-05 | 2009-01-08 | United States Gypsum Company | Lightweight cementitious compositions and building products and methods for making same |
| WO2011161411A1 (en) * | 2010-06-23 | 2011-12-29 | Halliburton Energy Services, Inc | Weighted elastomers, cement compositions comprising weighted elastomers, and methods of use |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Касторных Л.И. Добавки в бетоны и строительные растворы, Ростов-на-Дону, Феникс 2007, с. 6-11. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2014317923A1 (en) | 2016-02-04 |
| GB2535857B (en) | 2020-06-24 |
| RU2016103916A (en) | 2017-10-16 |
| GB2535857A (en) | 2016-08-31 |
| AU2014317923B2 (en) | 2016-06-09 |
| AU2016222404A1 (en) | 2016-09-22 |
| AU2016222404B2 (en) | 2018-07-05 |
| GB201600816D0 (en) | 2016-03-02 |
| AU2018232978A1 (en) | 2018-10-11 |
| AU2018232978B2 (en) | 2020-02-27 |
| WO2015035280A1 (en) | 2015-03-12 |
| CA2920756C (en) | 2019-04-02 |
| BR112016002545A2 (en) | 2017-08-01 |
| MX2016001651A (en) | 2016-11-07 |
| CA2920756A1 (en) | 2015-03-12 |
| NO20160086A1 (en) | 2016-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9828541B2 (en) | Foaming of set-delayed cement compositions comprising pumice and hydrated lime | |
| US9856169B2 (en) | Lost circulation compositions comprising pumice and associated methods | |
| US9920235B2 (en) | Cement set activators for set-delayed cement compositions and associated methods | |
| US10087358B2 (en) | Use of synthetic smectite in set-delayed cement compositions comprising pumice | |
| US9909051B2 (en) | Cement set activators for set-delayed cement compositions and associated methods | |
| US9255031B2 (en) | Two-part set-delayed cement compositions | |
| CA2954611C (en) | Combined set-delayed cement compositions | |
| AU2015229584B2 (en) | Lost circulation treatment fluids comprising pumice and associated methods | |
| AU2015230993A1 (en) | Set-delayed cement compositions comprising pumice and associated methods | |
| RU2637347C2 (en) | Activators for hardening cement for cement compositions with disabled hardening and related methods | |
| RU2632086C1 (en) | Two-component cement compositions with delayed setting | |
| AU2016231651B2 (en) | Cement set activators for set-delayed cement compositions and associated methods | |
| RU2655669C2 (en) | Foaming of set-delayed cement compositions comprising pumice and hydrated lime | |
| CA2928213C (en) | Use of synthetic smectite in set-delayed cement compositions comprising pumice |