BRPI0708948B1 - método de manutenção de um furo de poço em uma formação subterrânea, e, composição de cimento - Google Patents

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Abstract

metodo de manutenção de um furo de poço em uma formação subterranea, e, composição de cimento um método de manutenção de um furo de poço em uma formação subterrânea, que compreende a preparação de uma composição de cimento compreendendo água e um material cimentício, em que o material cimentício ainda compreende escória de alto-forno, xisto vitrificado, sulfato de cálcio semi-hidratado ou combinações destes e colocação da composição de cimento no furo do poço. a composição de cimento compreendendo água e um material cimentício, em que o material cimentício ainda compreende escória de alto-forno, xisto vitrificado, sulfato de cálcio semi-hidratado ou combinações destes. a composição de cimento compreendendo água e um material cimentício, em que o material cimentício ainda compreende escória de alto-forno.

Description

(54) Título: MÉTODO DE MANUTENÇÃO DE UM FURO DE POÇO EM UMA FORMAÇÃO SUBTERRÂNEA, E, COMPOSIÇÃO DE CIMENTO (51) Int.CI.: C04B 18/14; C04B 28/04; C09K 8/467 (30) Prioridade Unionista: 21/03/2006 US 11/385,426 (73) Titular(es): HALLIBURTON ENERGY SERVICE, INC.
(72) Inventor(es): LANCE E. BROTHERS; ANTHONY V. PALMER (85) Data do Início da Fase Nacional: 19/09/2008 / 14 “MÉTODO DE MANUTENÇÃO DE UM FURO DE POÇO EM UMA FORMAÇÃO SUBTERRÂNEA, E, COMPOSIÇÃO DE CIMENTO”
Campo da Invenção [001] Esta invenção diz respeito à manutenção de um furo de poço.
Mais especificamente, diz respeito à manutenção de um furo de poço com composições de cimento tendo um calor baixo de hidratação.
Fundamentos da Invenção [002] Recursos naturais tais como gás, óleo e água residindo em uma formação subterrânea ou zona são usualmente recuperados pela perfuração de um furo de poço abaixo da formação subterrânea enquanto circula-se um fluido de perfuração no furo do poço. Após terminar a circulação do fluido de perfuração, uma coluna de tubos, por exemplo, revestimento, é introduzida no furo do poço. O fluido de perfuração é então usualmente circulado a jusante através do interior do tubo e a montante através do anel, que está localizado entre o exterior do tubo e as paredes do furo de poço. A seguir, a cimentação primária é tipicamente realizada desse modo uma pasta de cimento é colocada no anel e permitida assentar em uma massa dura (isto é, revestimento) para, assim, ligar a série de tubos às paredes do furo de poço e selar o anel. As operações de cimentação secundárias subseqüentes também podem ser realizadas.
[003] A completação os furos de poços subterrâneos em zonas geográficas frágeis, tais como em subsolo permanentemente congelado apresenta mudanças particulares. O subsolo permanentemente congelado é definido como o solo que permanece em um estado congelado por mais do que dois anos. As composições de cimento para o uso em formações subterrâneas dentro de zonas de subsolo permanentemente congelado devem ser designadas assentar antes de congelar e ter um calor baixo de hidratação. Além de estabilizar a formação, calor alto de hidratação promove a evolução de hidratos de gás (por exemplo, hidrato de metano) que estão presentes em
Petição 870180000103, de 02/01/2018, pág. 8/26 / 14 grandes quantidades no subsolo permanentemente congelado. Hidratos de gás, por exemplo, hidrato de metano, são metaestáveis e podem dissociar facilmente.
[004] Desta maneira, existe uma necessidade contínua de composições de cimento tendo um calor baixo de hidratação.
Breve Resumo de Algumas Formas de Realização Preferidas [005] É aqui divulgado um método de manutenção de um furo de poço em uma formação subterrânea, que compreende a preparação de uma composição de cimento compreendendo água e um material cimentício, em que o material cimentício ainda compreende escória de alto-forno, xisto vitrificado, sulfato de cálcio semi-hidratado ou combinações destes e colocação da composição de cimento no furo do poço.
[006] Também é aqui divulgado uma composição de cimento compreendendo água e um material cimentício, em que o material cimentício ainda compreende escória de alto-forno, xisto vitrificado, sulfato de cálcio semi-hidratado ou combinações destes.
[007] Ainda é divulgado uma composição de cimento compreendendo água e um material cimentício, em que o material cimentício ainda compreende escória de alto-forno.
[008] O precedente resumiu mais amplamente as características e as vantagens técnicas da presente invenção de modo que a descrição detalhada da invenção que segue pode ser melhor entendida. Características e vantagens da invenção serão descritas a seguir que formam o objetivo das reivindicações da invenção. Deve ser estimado por aqueles habilitados na técnica que a concepção e as formas de realização específicas divulgadas podem ser facilmente utilizadas como uma base para a modificação ou projeto de outras estruturas para realizar os mesmos propósitos da presente invenção. Também deve ser constatado por aqueles habilitados na técnica que tais construções equivalentes não divergem do espírito e do escopo da invenção como
Petição 870180000103, de 02/01/2018, pág. 9/26 / 14 apresentado nas reivindicações anexas.
Descrição Detalhada das Formas de Realização Preferidas [009] Aqui, são divulgadas composições de cimento que compreende água e um material cimentício, em que o material cimentício ainda compreende escória de alto-forno, xisto vitrificado, sulfato de cálcio semi-hidratado ou combinações destes. Ainda são divulgados aqui, métodos de preparar e usar tais composições. As composições de cimento que compreende escória de alto-forno, xisto vitrificado, sulfato de cálcio semihidratado ou combinações destes também podem ser referidas aqui como calor baixo de composições de hidratação de cimento (LHCCs). O LHCCs divulgado neste pode ser utilizado na manutenção de um furo de poço e pode fornecer vantajosamente um calor baixo de hidratação e força compressiva alta dentro de uma região geográfica frágil, tal como subsolo permanentemente congelado e/ou áreas contendo hidratos de gás.
[0010] Em uma forma de realização, o LHCC compreende sulfato de cálcio semi-hidratado também conhecido como Plaster of Paris. Sulfato de cálcio semi-hidratado comercialmente hidratado também representado aqui pela fórmula (CaSO4.1/2(H2O)), é uma mistura de gipsita em pó e tratada por calor que pode ser misturada com água resultando no endurecimento do emboço de recipientes a um sólido uniforme que não encolhe ou perde volume porque endurece antes de toda a água evaporar. O sulfato de cálcio semi-hidratado está comercialmente disponível amplamente a partir de fornecedores, tais como U.S. Gypsum e Georgia Pacific.
[0011] Em uma forma de realização, sulfato de cálcio semi-hidratado está presente na composição de cimento em uma quantidade de cerca de 20% a cerca de 80% em peso de material seco (bwod), alternativamente de cerca de 45% a cerca de 75% bwod, alternativamente de cerca de 55% a cerca de 65% bwod.
[0012] Em uma forma de realização, o LHCC compreende escória de
Petição 870180000103, de 02/01/2018, pág. 10/26 / 14 alto-forno (BFS). BFS aparece como a camada de superfície superior de ferro fundido liberado de um alto-forno. A escória é separada do ferro e é considerada um co-produto da produção de ferro e aço. BFS é um produto não metálico que consiste essencialmente de silicatos, aluminossilicatos de cálcio e outros compostos que são desenvolvidos em uma condição fundida simultaneamente com o ferro no alto-forno. BFS está comercialmente disponível amplamente.
[0013] Em uma forma de realização, BFS está presente na composição de cimento em uma quantidade de cerca de 20% a cerca de 80% bwod, alternativamente de cerca de 45% a cerca de 75% bwod, alternativamente de cerca de 55% a cerca de 65% bwod.
[0014] Em uma forma de realização, o LHCC compreende xisto vitrificado. O xisto é uma rocha sedimentar de grão fino cujos constituintes originais foram argilas ou lamas. É caracterizado pela quebra em lâminas finas com uma fratura de curvatura irregular, freqüentemente quebradiço e paralelo aos planos de estratificação freqüentemente indistinguíveis. O xisto pode ser então submetido ao processo de vitrificação seguido por trituração ou moagem a um tamanho de partícula desejado. Aqui, vitrificação refere-se ao aquecimento do material a uma temperatura que promove a conversão do xisto em um sólido amorfo semelhante ao vidro que é isento de qualquer estrutura cristalina. Em uma forma de realização, o xisto vitrificado está presente na composição de cimento em uma quantidade de cerca de 35% a cerca de 65% bwod, alternativamente de cerca de 40% a cerca de 60% bwod, alternativamente de cerca de 45% a cerca de 55% bwod.
[0015] Em uma forma de realização, o material cimentício do LHCC compreende escória de alto-forno e sulfato de cálcio semi-hidratado em uma razão em peso de cerca de 1:4 a cerca de 4:1; alternativamente de cerca de 2:3 a cerca de 3:2; alternativamente de cerca de 0,45:0,55 a cerca de 0,55:0,45. Em uma forma de realização, o material cimentício do LHCC compreende
Petição 870180000103, de 02/01/2018, pág. 11/26 / 14 escória de alto-forno e casca vitrificada em uma razão em peso de cerca de 1:4 a cerca de 4:1; alternativamente de cerca de 2:3 a cerca de 3:2; alternativamente de cerca de 0,45:0,55 a cerca de 0,55:0,45. Em uma forma de realização, o material cimentício do LHCC compreende casca vitrificada e sulfato de cálcio semi-hidratado em uma razão em peso de cerca de 1:4 a cerca de 4:1; alternativamente de cerca de 2:3 a cerca de 3:2; alternativamente de cerca de 0,45:0,55 a cerca de 0,55:0,45.
[0016] Em várias formas de realização, o material cimentício do
LHCC pode consistir ou consiste essencialmente de escória de alto-forno, xisto vitrificado, sulfato de cálcio semi-hidratado ou combinações destes. Em várias formas de realização, o material cimentício do LHCC exclui quantidades de cimento hidráulico, por exemplo, um cimento que inclui cálcio, alumínio, silício, oxigênio e/ou enxofre e que assenta e endurece pela reação com a água. Em várias formas de realização, o material cimentício do LHCC exclui quantidades de cimentos Portland (por exemplo, cimentos Portland classes A, C, G e H), comentos pozzolana, cimentos de gipsita, cimentos de fosfato, cimentos com alto teor de alumina, comentos de sílica, cimentos de alcalinidade alta ou combinações destes.
[0017] Em uma forma de realização, o LHCC inclui uma quantidade suficiente de água para formar uma pasta bombeável. A água pode ser água fresca ou água salgada, por exemplo, uma solução salina aquosa insaturada ou uma solução salina aquosa saturada. Os exemplos de soluções salinas que podem ser usadas incluem sem limitação, salmoura ou água do mar. A água pode estar presente em uma quantidade de cerca de 20 a cerca de 180 por cento em peso de cimento, alternativamente de cerca de 28 a cerca de 60 por cento em peso de cimento.
[0018] Em algumas formas de realização, os aditivos podem ser incluídos no LHCC para melhorar ou mudar suas propriedades. Os exemplos de tais aditivos incluem, mas não limitam-se, aos sais, aceleradores,
Petição 870180000103, de 02/01/2018, pág. 12/26 / 14 tensoativos, retardantes de cura, desespumantes, agentes de prevenção de sedimentação, materiais de pesagem, dispersantes, agentes condicionadores de formação ou combinações destes. Outros aditivos modificadores de propriedades mecânicas, por exemplo, são fibras de carbono, fibras de vidro, fibras metálicas, fibras minerais e outras que podem ser adicionadas para ainda modificar as propriedades mecânicas. Estes aditivos podem ser incluídos singularmente ou em combinação. Os Métodos para a introdução destes aditivos e suas quantidades eficazes são conhecidos por uma pessoa habilitada na técnica.
[0019] Em uma forma de realização, o LHCC compreende um aditivo de redução de densidade. O gás redutor de densidade, auxiliares de suspensão, desespumantes e outros podem ser incluídos no LHCC para gerar uma pasta de cimento de peso leve. Em algumas formas de realização, a escolha de um aditivo de redução de densidade pode ser dependente da viscosidade do LHCC. Em uma forma de realização, o LHCC é um cimento desespumado. Quantidades de tais aditivos de redução de densidade e métodos para a sua inclusão são conhecidos por uma pessoa habilitada na técnica. Como será entendido por uma pessoa de habilidade comum na técnica, a inclusão de um aditivo redutor de densidade tal como uma espuma no LHCCs desta divulgação pode apresentar um calor reduzido de hidratação devido à massa reduzida por volume unitário. Em várias formas de realização, o LHCC pode compreender uma densidade maior do que ou igual a cerca de 10 lb/galão (1,2 kg/l).
[0020] Em algumas formas de realização, o LHCC pode compreender um retardante. Aqui, um retardante refere-se a um aditivo químico usado para aumentar o tempo de espessamento da composição de cimento. O tempo de espessamento refere-se ao tempo requerido para a composição de cimento para atingir 70 unidades Bearden de Consistência (Be). Em torno de 70 Bc, a pasta sofre a conversão de um estado de fluido bombeado a uma pasta não
Petição 870180000103, de 02/01/2018, pág. 13/26 / 14 bombeável. Os métodos para a determinação de tempo de espessamento são resumidos na API Specification 10B 22° Edição datada de dezembro de 1997. Os retardantes de cura podem ser incluídos pelo usuário pelos métodos e em quantidades conhecidas a uma pessoa de habilidade comum na técnica. Alternativamente, tais retardantes podem ser parte das formulações comercialmente disponíveis de outros componentes do LHCC divulgado. Sem limitação, um exemplo de um retardante de cura é citrato de sódio.
[0021] Os componentes do LHCC podem ser combinados em qualquer ordem desejada pelo usuário para formar uma pasta que pode ser então colocada em um furo de poço. Os componentes da composição de cimento podem ser combinados usando-se quaisquer dispositivos compatíveis com a composição, por exemplo, um misturador de massa. Em uma forma de realização, os componentes do LHCC são combinados no local do furo de poço. Alternativamente, os componentes do LHCC são combinados fora do local e depois usados no local do furo de poço. Os métodos para a preparação de um LHCC viscoso são conhecidos por uma pessoa habilitada na técnica. [0022] Em uma forma de realização, os LHCCs têm um calor reduzido de hidratação quando comparados com uma composição de outra maneira idêntica que compreende um cimento Portland. O calor de hidratação das ditas composições pode ser expressado como a temperatura máxima atingida na hidratação Tmax. Em uma forma de realização, 1800 gramas de um LHCC tem um Tmax de cerca de 40 °C a cerca de 60 °C. Em uma forma de realização, o calor máximo envolvido na hidratação das composições de cimento desta divulgação é de cerca de 10 btu/lb (5,6 kcal/kg) a cerca de 30 btu/lb (16,8 kcal/kg).
[0023] Em uma forma de realização, os LHCCs desta divulgação desenvolvem uma força compressiva apreciável em menos do que cerca de
12:00 horas quando colocada em uma formação subterrânea. Aqui, a força compressiva definida com à capacidade de um material suportar forças
Petição 870180000103, de 02/01/2018, pág. 14/26 / 14 pressão axialmente direcionadas. A resistência máxima de um material a uma força axial pode ser determinada de acordo com ASTM D 2664-95a. Além dos limites da força compressiva, o material torna-se irreversivelmente deformado e não fornece mais suporte estrutural e/ou isolamento dividido em zonas. Em uma forma de realização, os LHCCs desta divulgação desenvolvem uma força de compressão de cerca de 300 psi (2,07 MPa) a cerca de 500 psi (3,45 MPa), alternativamente de cerca de 1500 psi (3,45 MPa) a cerca de 2000 psi (13,8 MPa).
[0024] Os LHCCs divulgados nestes podem ser usados para quaisquer propósitos. Em uma forma de realização, o LHCC é usado para a manutenção de um furo de poço que penetra uma formação subterrânea. Deve ser entendido que formação subterrânea abrange tanto a terra exposta abaixo das áreas como a terra abaixo das áreas cobertas por água tais como oceano ou água fresca. Em uma forma de realização, um LHCC é usado para manter um furo de poço que penetra uma zona geográfica frágil, por exemplo, furo de poço em subsolo permanentemente congelado e/ou uma formação tendo hidratos de gás.
[0025] A manutenção de um furo de poço inclui, sem limitação, posicionamento do LHCC divulgado neste no furo de poço para isolar a formação subterrânea de uma porção do furo de poço; para suportar um conduto no furo do poço e selar um anel entre o furo de poço e um tubo expansível ou uma série de tubos. O LHCC divulgado neste pode suportar quantidades substanciais de pressão, por exemplo, a pressão hidrostática de um fluido de perfuração ou pasta de cimento, sem ser despejado ou extrusado. Os métodos para a introdução de composições em um furo de poço para selar as zonas subterrâneas são descritos na Patente U. S. N° 5.913.364; 6.167.967 e 6.258.757, cada um dos quais é incorporado por referência em sua totalidade.
[0026] Em uma forma de realização, os LHCCs divulgados nestes
Petição 870180000103, de 02/01/2018, pág. 15/26 / 14 podem ser utilizados em operações de completação de poço, tais como operações de cimentação primárias. As ditas composições podem ser colocadas em um anel no furo de poço e deixadas assentar tal que estas isolem a formação subterrânea de uma porção diferente do furo de poço. O LHCC desta maneira forma uma barreira evitando que os fluidos naquela formação subterrânea migrem em outras formações subterrâneas. Dentro do anel, o fluido também serve para suportar um conduto, por exemplo, revestimento, no furo do poço.
[0027] Em outras formas de realização, os aditivos também são bombeados no furo do poço com os LHCCs. Por exemplo, os materiais que absorvem fluidos, materiais particulados, argilas organofílicas, resinas, superabsorvedores aquosos, agentes viscosificantes, agentes de suspensão, agentes de dispersão, agentes de perda de fluido, agentes modificadores de propriedade mecânica, tais como fibras, elastômeros ou combinações destes podem ser bombeadas na corrente com as composições divulgadas.
Exemplos [0028] A invenção tem sido geralmente descrita, os seguintes exemplos são dados como formas de realização particulares da invenção e para demonstrar a prática e vantagens destes. É entendido que os exemplos são dados pela maneira da ilustração e não são entendidos para limitar a especificação das reivindicações em qualquer maneira. Nos seguintes exemplos, medições de calor por hidratação foram registrados colocando-se uma termoligação que registra a temperatura em um frasco a vácuo de vidro de borossilicato colocado em prata isolado e completamente enchido o frasco com a composição de pasta. Testes de tempo de espessura, as determinações de força compressiva e medições de reologia foram conduzidos de acordo com os procedimentos resumidos na especificação 10 API.
Exemplo 1 [0029] As diversas composições de pasta foram preparadas e a
Petição 870180000103, de 02/01/2018, pág. 16/26 / 14 temperatura máxima registrada durante o processo de ajuste como mostrado na Tabela 1.
Tabela 1
Série # Composição 1 de pasta Taxa água/Cimento Temperatura Máxima (° C)
1 Escória/semi-hidrato 0,4 59
2 Escória/semi-hidrato + 0,1% de citrato de Na 0,4 59
3 Escória/semi-hidrato + 0,3% de citrato de Na 0,4 58
4 Qualidade da espuma 22% da mesma pasta 0,4
5 Escória/semi-hidrato + 0,5% de citrato de Na 0,4 462
6 Cimento Classe H/semi-hidrato 0,38 79
7 Cimento Classe H/xisto 0,52 60
8 Cimento Classe H 50/50/Pozzolonic + 2% de Gel 0,57 84
9 Cimento Classe H/escória 0,45 98
10 Cimento de temperatura baixa PERMAFROST 0,39 76
11 Cimento Classe H 0,38 100
12 Cimento Classe H + 5% de Gel 0,44 100
13 Cimento Classe H + Lecitina 0,44 100
1 Todas as misturas são 50/50 em peso com exceção do cimento PERMAFROST e 50/50 de partículas de cinza incombustíveis.
2 A 27 °C, Tempo de espessura 5:47 [0030] A seguir, o semi-hidrato de sulfato de cálcio pode ser referido pela simplicidade como semi-hidrato e escória de alto-forno como escória. O citrato de Na é um grupo retardador que está amplamente disponível comercialmente. Na série 4, 22% da qualidade da espuma refere-se à introdução do ar espumado que ocupa 22% do volume do cimento. O cimento de Classe H é uma denominação API referindo-se a uma classe do cimento Portland que pode usado como um cimento base a partir da superfície abaixo de 8000 pés (2440 m), como é ou com aceleradores ou retardadores para cobrir uma ampla faixa de profundidades e temperaturas. As partículas de cinza incombustíveis são os resíduos a partir do poder das plantas que queimam o carvão pulverizado que pode ser misturado com cal para fabricar uma argamassa que também colocará sob água. O gel é bentonita de sódio, que é uma argila dilatável em água. O cimento de temperatura baixa PERMAFROST é um cimento de calor baixo de hidratação disponível comercialmente de Halliburton Energy Services e é descrito em mais detalhes na Patente U.S. N°. 5.346.550 e 5.447.198 cada um dos quais são incorporados neste por referência em sua totalidade. Os resultados
Petição 870180000103, de 02/01/2018, pág. 17/26 / 14 demonstram que as pastas que contém escória de alto-forno e semi-hidrato de sulfato de cálcio tiveram calores menores de hidratação.
Exemplo 2 [0031] A força compressiva de diversas pastas de cimento foi determinada após ter apresentado 24 horas, na Tabela 2. Também a diferença entre a temperatura inicial da pasta (aproximadamente 27 °C) e a temperatura final da pasta (AT) foi registrada.
Tabela 2
Composição 1 da pasta Taxa de água/cimento Força compressiva (psi) (6,9 kPa) AT (° C)2
Xisto/escória 0,55 253 —
Xisto/cimento 0,52 809 33
Xisto/semi-hidrato 0,52 425 —
Semi-hidrato/cimento 0,38 2000 52
Semi-hidrato/escória 0,4 1690 29
Cimento/escória 0,45 2450 71
1 Todas as misturas são 50/50 em peso com exceção do cimento de subsolo permanentemente congelado e Pozzolonic 50/50, 2 Diferença entre a temperatura de pasta após a mistura e temperatura máxima registrada durante a hidratação.
[0032] O cimento na Tabela 2 refere-se ao cimento Classe H. Os resultados demonstram que uma combinação de escória e semi-hidrato tiveram as menores AT, ainda desenvolvendo uma força compressiva de 1690 psi (11,65 MPa) após 24 horas a 140° F (60° C).
Exemplo 3 [0033] Uma comparação de semi-hidrato de sulfato de cálcio a partir das fontes diferentes foi feita para determinar os efeitos, se qualquer, na composição de cimento. Na Tabela 3a existe uma comparação das propriedades de hidratação por U.S. Gypsum (USG) semi-hidrato por Georgia Pacific (GP) semi-hidrato com uma escória/semi-hidrato 50/50 e 40% da composição de água. O semi-hidrato de sulfato de cálcio a partir das fontes diferentes contém uma propriedade retardadora. Na Tabela 3b existe uma comparação da resposta retardadora de semi-hidrato USG e semi-hidrato GP a 80° F (26,7° C) com uma composição de pasta de escória/semi-hidrato 50/50, 0,5% de citrato de sódio e 40% de água.
Petição 870180000103, de 02/01/2018, pág. 18/26 / 14
Tabela 3a
Semi-hidrato Temperatura máxima (° C) Tempo para temperatura máxima Horas: minutos
USG 60,1 4:55
GP 59,7 4:36
Tabela 3b
Semi-hidrato Período de Espessura Horas: minutos
USG 10:22
GP 3:16
[0034] Os resultados demonstram que enquanto o semi-hidrato obtido a partir das fontes diferentes (isto é U.S. Gypsum e Georgia Pacific) tem propriedades de hidratação similares, estes têm uma resposta diferente para retardar o citrato.
[0035] A concentração do grupo retardador, citrato de sódio, foi variado como mostrado na Tabela 4 pelas pastas tendo uma escória/semihidrato 50/50 e 40% da composição de água.
Tabela 4
Citrato de sódio (g) AT (°C) Tempo para o aumento de calor máximo Horas: minutos
0 29 3:50
1,6 30 5:30
4,8 29 10:20
8 17 31:30
[0036] Os resultados demonstram que o aumento da concentração de citrato de sódio diminui a AT e aumenta o tempo para o aumento de calor máximo.
Exemplo 4 [0037] O efeito de variação da taxa de água e cimento no calor da hidratação foi determinado como mostrado na Tabela 5 por uma pasta base que compreende 60:40 de semi-hidrato:escória USG.
Tabela 5
Taxa de água e cimento Temperatura máxima registrada (°C)
0,40 61,1
0,42 63,1
0,44 62,2
Petição 870180000103, de 02/01/2018, pág. 19/26 / 14 [0038] Os resultados demonstram que então o semi-hidrato por razão de escória é fixado a 60:40, a taxa de água e cimento pode variar de 0,40 a 0,44 com nenhum efeito no calor envolvido.
Exemplo 5 [0039] A força compressiva de três composição de cimentos tendo as razões de escória/semi-hidrato diferente indicado com 40% de água foram determinados como mostrado na Tabela 6.
Tabela 6
Semi-hidrato/Razão de escória Força compressiva (psi) (6,9 kPa)
6/4 1950
5/5 1940
4/6 1750
[0040] Os resultados demonstram forças compressivas razoáveis desenvolvidas por várias razões escória/semi-hidrato observadas.
Exemplo 6 [0041] O efeito de um aditivo redutor de densidade no calor da hidratação foi determinado, como mostrado na Tabela 7.
Tabela 7
Composição da pasta AT (°C)
50/50 em peso de Escória/Classe H, 45% de água 70,7
50/50 em peso de Escória/Classe H, 45% de água espumada a 11,35 lb/gal (1,36 kg/l) 50,6
Classe H, 38% de água 71,2
Classe H, 38% de água espumada a 11 lb/gal (1,32 kg/l) 4,8
Classe H, 38% de água espumada a 8,6 lb/gal (1,03 kg/l) 53,3
[0042] Os resultados demonstram que quando o cimento é espumado existe menos cimento por volume unitário e conseqüentemente menos calor envolvido durante a cura.
[0043] Enquanto as formas de realização preferidas da invenção têm sido mostradas e descritas, as modificações destes podem ser feitas por uma pessoa habilitada na técnica sem separar do espírito e explicações da invenção. As formas de realização descritas neste são apenas exemplos, e não são pretendidas a ser limitadas. Muitas variações e modificações da invenção divulgadas neste são possíveis e são dentro do escopo da invenção. Onde
Petição 870180000103, de 02/01/2018, pág. 20/26 / 14 faixas numéricas ou limitações são expressamente estudadas, tais faixas expressam ou limitações serão entendidas por incluir faixas interativas ou limitações de outra magnitude da queda dentro das faixas expressamente estudadas ou limitações (por exemplo, de cerca de 1 a cerca de 10 incluem, 2, 3, 4, etc.; maior do que 0,10 incluem 0,11, 0,12, 0,13, etc.). O uso do termo opcionalmente diz respeito a qualquer elemento de uma reivindicação entendida por significar que o elemento objetivo é requerido, ou alternativamente, não é requerido. Ambas alternativas são pretendidas estar dentro do escopo de acordo com a reivindicação. O uso de termos amplos tal como compreende, incluem, tendo, etc. será entendido por fornecer suporte para os termos mais restritos tal como os que consistem de, essencialmente consiste de, substancialmente compreendido de, etc.
[0044] Conseqüentemente, o escopo de proteção não é limitado pela descrição apresentada acima, mas é apenas limitada pelas reivindicações que seguem, que o escopo que inclui todos os equivalentes da matéria do objeto das reivindicações. Cada e tudo de acordo com a reivindicação é incorporada na especificação como uma forma de realização da presente invenção. Deste modo, as reivindicações são uma descrição adicional e são além disso as formas de realização preferidas da presente invenção. O debate da referência neste não é uma admissão que é antes da técnica à presente invenção, especialmente qualquer referência que pode ter uma data de publicação após a data de prioridade deste pedido. As descobertas de todas as Patentes, Pedidos de Patentes, e Publicações citadas neste são deste modo incorporados por referência, à extensão que estes fornecem exemplos, procedimentos ou outros detalhes suplementares aqueles apresentados neste.
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Claims (14)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Método de manutenção de um furo de poço em uma formação subterrânea, caracterizado pelo fato de que compreende:
    (a) preparar uma composição de cimento no local do furo de poço compreendendo água e um material cimentício, em que o material cimentício compreende escória de alto-forno, xisto vitrificado e sulfato de cálcio semi-hidratado; e, (b) colocar a composição de cimento no furo do poço, em que o material cimentício compreende escória de alto-forno em uma quantidade de 45% a 75% em peso de material seco, xisto vitrificado em uma quantidade de 35% a 65% em peso de material seco e sulfato de cálcio semi-hidratado em uma quantidade de 20% a 55% em peso de material seco.
  2. 2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material cimentício compreende escória de alto-forno e sulfato de cálcio semi-hidratado em uma razão de 1:4 a 4:1.
  3. 3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o calor máximo envolvido na hidratação da composição de cimento é de 10 Btu/lb (5,6 kcal/kg) a 30 Btu/lb (16,8 kcal/kg).
  4. 4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição de cimento tem uma força compressiva de 300 psi (2,07 MPa) a 2000 psi (13,8 MPa) na cura.
  5. 5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição de cimento ainda compreende um retardante de cura.
  6. 6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o retardante de cura compreende citrato de sódio.
  7. 7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende espumar a composição de cimento.
  8. 8. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo
    Petição 870180027828, de 06/04/2018, pág. 5/6 fato de que a composição de cimento ainda compreende um aditivo de redução de densidade.
  9. 9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o aditivo redutor de densidade compreende contas de vidro, gás ou combinações destes.
  10. 10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a formação subterrânea compreende subsolo permanentemente congelado, hidratos de gás ou ambos.
  11. 11. Composição de cimento, que compreende água e um material cimentício, como definida na reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o material cimentício compreende xisto vitrificado em uma quantidade de 35% a 65% em peso de material seco, em que o material cimentício ainda compreende escória de alto-forno em uma quantidade de 45% a 75% em peso de material seco, sulfato de cálcio semi-hidratado em uma quantidade de 20% a 55% em peso de material seco ou combinações destes.
  12. 12. Composição de cimento de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o material cimentício compreende escória de alto-forno e sulfato de cálcio semi-hidratado em uma razão de 1:4 a 4:1.
  13. 13. Composição de cimento de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o calor máximo envolvido na hidratação da composição de cimento é de 10 btu/lb (5,6 kcal/kg) a 30 btu/lb (16,8 kcal/kg).
  14. 14. Composição de cimento de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a composição de cimento tem uma força compressiva de 300 psi (2,07 MPa) a 2000 psi (13,8 MPa) na cura.
    Petição 870180027828, de 06/04/2018, pág. 6/6
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