DE07796080T1

DE07796080T1 - Fluid-loss-additiv mit verbesserten rheologischen eigenschaften

Info

Publication number: DE07796080T1
Application number: DE07796080T
Authority: DE
Inventors: Kristy J. Houston Beckman
Original assignee: Celanese International Corp
Current assignee: Celanese International Corp
Priority date: 2006-06-13
Filing date: 2007-06-12
Publication date: 2009-09-03
Also published as: CN101466811A; US7731793B2; EP2038367A2; WO2007146348A2; US20070284104A1; WO2007146348A3

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Aufschlämmung von hydraulischem Zement, die einen geringeren Flüssigkeitsverlust zeigt, das die Schritte des Aufschlämmens einer hydraulischen Zementzusammensetzung mit Wasser und des Vermischens eines Flüssigkeitsverlust-Additivs damit umfaßt, wobei die Verbesserung umfaßt:
i) Bereitstellen eines polymeren Flüssigkeitsverlust-Additivs, das eine Polymerzusammensetzung mit einem durch das Molekulargewicht gemäßigten Hydratationsverlauf einschließt, so daß die Polymerzusammensetzung eine charakteristische Löslichkeit in Wasser bei 20°C innerhalb von 20 Minuten von weniger als 50% und eine charakteristische Löslichkeit in Wasser bei 90°C innerhalb von 60 Minuten von mindestens 90% aufweist, und wobei die Molekulargewichtsverteilung der Polymerzusammensetzung derart ist, daß die Zusammensetzung mindestens 10 Gew.-% einer Komponente mit einem Molekulargewicht, das mindestens 20% geringer als das durchschnittliche Molekulargewicht ist, und mindestens 10 Gew.-% einer Komponente mit einem Molekulargewicht einschließt, das mindestens 20% höher als das durchschnittliche Molekulargewicht ist; und
ii) Mischen dieses polymeren Flüssigkeitsverlust-Additivs mit der Zementaufschlämmung.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Aufschlämmung von hydraulischem Zement, die einen geringeren Flüssigkeitsverlust zeigt, das die Schritte des Aufschlämmens einer hydraulischen Zementzusammensetzung mit Wasser und des Vermischens eines Flüssigkeitsverlust-Additivs damit umfaßt, wobei die Verbesserung umfaßt: i) Bereitstellen eines polymeren Flüssigkeitsverlust-Additivs, das eine Polymerzusammensetzung mit einem durch das Molekulargewicht gemäßigten Hydratationsverlauf einschließt, so daß die Polymerzusammensetzung eine charakteristische Löslichkeit in Wasser bei 20°C innerhalb von 20 Minuten von weniger als 50% und eine charakteristische Löslichkeit in Wasser bei 90°C innerhalb von 60 Minuten von mindestens 90% aufweist, und wobei die Molekulargewichtsverteilung der Polymerzusammensetzung derart ist, daß die Zusammensetzung mindestens 10 Gew.-% einer Komponente mit einem Molekulargewicht, das mindestens 20% geringer als das durchschnittliche Molekulargewicht ist, und mindestens 10 Gew.-% einer Komponente mit einem Molekulargewicht einschließt, das mindestens 20% höher als das durchschnittliche Molekulargewicht ist; und ii) Mischen dieses polymeren Flüssigkeitsverlust-Additivs mit der Zementaufschlämmung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Molekulargewichtsverteilung der Polymerzusammensetzung derart ist, daß die Zusammen setzung mindestens 20 Gew.-% einer Komponente mit einem Molekulargewicht, das mindestens 30% geringer als das durchschnittliche Molekulargewicht ist, und mindestens 20 Gew.-% einer Komponente aufweist, die ein Molekulargewicht hat, das mindestens 30% höher als das durchschnittliche Molekulargewicht ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Molekulargewichtsverteilung der Polymerzusammensetzung derart ist, daß die Zusammensetzung mindestens 25 Gew.-% einer Komponente mit einem Molekulargewicht, das mindestens 30% geringer als das durchschnittliche Molekulargewicht ist, und mindestens 25 Gew.-% einer Komponente aufweist, die ein Molekulargewicht hat, das mindestens 30% höher als das durchschnittliche Molekulargewicht ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Polymerzusammensetzung ein oder mehrere Polyvinylalkohol-Homopolymere oder -Copolymere umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Molekulargewichtsverteilung der Polymerzusammensetzung derart ist, daß die Zusammensetzung eine durchschnittliche Eigenviskosität im Bereich von 30 bis 70 cPs aufweist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Molekulargewichtsverteilung der Polymerzusammensetzung derart ist, daß die Zusammensetzung eine durchschnittliche Eigenviskosität im Bereich von 40 bis 60 cPs aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das polymere Flüssigkeitsverlust-Additiv in einer wirksamen Menge bereitgestellt wird, so daß die Aufschlämmung einen Flüssigkeitsverlustwert gemäß API bei 195°F von weniger als 100 ml/30 Minuten zeigt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das polymere Flüssigkeitsverlust-Additiv in einer wirksamen Menge bereitgestellt wird, so daß die Aufschlämmung einen Flüssigkeitsverlustwert gemäß API bei 195°F von weniger als 50 ml/30 Minuten zeigt.
Verfahren zum Fördern von Öl oder Gas aus einem unterirdischen Bohrloch, das die Schritte des Aufschlämmens einer Zementzusammensetzung mit Wasser, des Vermischens eines Flüssigkeitsverlust-Additivs damit, so daß eine Zementaufschlämmung erzeugt wird, die einen geringeren Flüssigkeitsverlust zeigt, und des Zementierens eines Verrohrungsstrangs in einem Bohrloch durch Anordnen der Zementaufschlämmung zwischen dem Verrohrungsstrang und einer freiliegenden Bohrlochwand einschließt; wobei die Verbesserung die folgenden Schritte umfaßt: i) Bereitstellen einer Zusammensetzung aus einem polymeren Flüssigkeitsverlust-Additiv, das eine Kombination von mindestens zwei Polymeren umfaßt, ii) Auswählen der Polymere, so daß a) ein erstes Polymer eine charakteristische Löslichkeit in Wasser bei 20°C innerhalb von 20 Minuten von weniger als 50% und eine charakteristische Löslichkeit in Wasser bei 90°C innerhalb von 60 Minuten von mindestens 90% zeigt, und b) ein zweites Polymer einen erhöhten Hydratationsverlauf im Verhältnis zum ersten Polymer zeigt, und iii) Vermischen des Flüssigkeitsverlust-Additivs mit der Zementaufschlämmung in Mengen von etwa 0,1 bis 5%, auf das Gewicht des Zements bezogen (bwoc).
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das erste und das zweite Polymer derart ausgewählt sind, daß jedes Polymer eine charakteristische Löslichkeit in Wasser bei 20°C innerhalb von 20 Minuten von weniger als 30% und eine charakteristische Löslichkeit in Wasser bei 90°C innerhalb von 60 Minuten von mindestens 95% aufweist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das erste und das zweite Polymer derart ausgewählt sind, das jedes Polymer eine charakteristische Löslichkeit in Wasser bei 20°C innerhalb von 20 Minuten von weniger als 20% und eine charakteristische Löslichkeit bei 90°C innerhalb von 60 Minuten von etwa 100% aufweist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das erste und das zweite Polymer derart ausgewählt sind, das jedes Polymer eine charakteristische Löslichkeit in Wasser bei 40°C innerhalb von 20 Minuten von weniger als 70% und eine charakteristische Löslichkeit in Wasser bei 60°C innerhalb von 20 Minuten von weniger als 90% aufweist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das erste und das zweite Polymer eine ähnliche Zusammensetzung aufweisen, mit der Maßgabe, daß das Molekulargewicht des ersten Polymers im Verhältnis zum Molekulargewicht des zweiten Polymers höher ist.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das erste Polymer ein Molekulargewicht hat, das 50% höher als das des zweiten Polymers ist.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das erste Polymer ein Molekulargewicht hat, das 100% höher als das des zweiten Polymers ist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Polymere in der Zusammensetzung aus dem Flüssigkeitsverlust-Additiv aus der Gruppe ausgewählt sind, bestehend aus Polyvinylalkoholharz, Acrylpolymer, Polyacrylamid, teilweise hydrolysiertem Polyacrylamid, Polyacrylat, Cellulosepolymer, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, polyanionischer Cellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Stärke, Polysaccharid, Hydroxypropylstärke, modifizierter Stärke, polyionischem Stärkeether, Polyvinylpyrrolidon, carboxymethyliertem Polymer, hydroxyalkyliertem Polymer, Hydroxypropylguaran, Guar Gum, Diutan Gum, Welan Gum, Xanthan Gum, einem Biopolymer, polymerisierter Fettsäure, Polyglycol, Polyalkylenglycol, Polyglycerol, Ester, polyanionschem Lignin, Copolymeren von irgendeinem der vorstehenden, durch Pfropfen modifizierten Polymeren von irgendeinem der vorstehenden, vernetzten Polymeren von irgendeinem der vorstehenden und Kombinationen davon.
Öl oder Gas, das gemäß dem Verfahren nach Anspruch 9 gefördert worden ist.
Aufschlämmung von hydraulischem Zement, umfassend: a) Wasser; b) Zement; c) etwa 0,1 bis etwa 5%, auf das Gewicht des Zements bezogen, einer Zusammensetzung aus einem polymeren Flüssigkeitsverlust-Additiv, die folgendes einschließt d) ein erstes Polymer, das eine charakteristische Löslichkeit in Wasser bei 20°C innerhalb von 20 Minuten von weniger als 50% und bei 90°C innerhalb von 60 Minuten von mindestens 90% aufweist, und e) ein zweites Polymer, das im Verhältnis zum ersten Polymer einen erhöhten Hydratationsverlauf hat.
Aufschlämmung von hydraulischem Zement nach Anspruch 18, die ferner 0,1% bis 2,0%, auf das Gewicht des Zements bezogen, eines Dispersionsmittels umfaßt.
Aufschlämmung von hydraulischem Zement nach Anspruch 18, die ferner 0,25% bis 1,0%, auf das Gewicht des Zements bezogen, eines Dispersionsmittels umfaßt.
Aufschlämmung von hydraulischem Zement nach Anspruch 18, wobei das Dispersionsmittel ein Polynaphthalinsulfonatharz und/oder Salze davon umfaßt.
Zementaufschlämmung nach Anspruch 18, wobei die Aufschlämmung eine verarbeitbare Viskosität von weniger als 200 cps aufweist, und zwar bei 195°F gemessen.
Zementaufschlämmung nach Anspruch 18, wobei die Aufschlämmung eine Streckgrenze bei 195°F im Bereich von 0 bis 20 lbs/sq.ft. zeigt.
Zementaufschlämmung nach Anspruch 18, wobei die Aufschlämmung einen Wert für ungebundene Flüssigkeit bei 195°F von weniger als 4% aufweist.