DE3126489A1 - Wasserverlustverminderer fuer salzwasserzementschlamm - Google Patents
Wasserverlustverminderer fuer salzwasserzementschlammInfo
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Description
/ Ρ/ΤΕΝΊλνΚ'λΙΤΕ
Dipl.-Phys. JÜRGEN WEISSE · Dipl.-Chem. Dr. RUDOLF WOLGAST
■~ ^ BÖKENBUSCH41 . D 5620 VELBERT 11-LANGENBERG
X- PoTtfach 1TÖ386 · Telefon: (02127) 4019 · Telex: 8516895 .
Patentanmeldung
Halliburton Company, P.O. Drawer 1431, Duncan, Oklahoma 73 536, U5A
Wasserverl ust vermi rider er für Sal zwasserzementschl amm
Die CiTindung betrifft einen W.iü.sit ver] ust verminderer für
unter Verwendung von Salzwasser hergestellte Zement sch]amme.
Sie betrifft auch einen SaI zwrjssor zementschl amm aus in
Salzwasser aufgeschlämmten Zement mit niedrigem Wasserverlust
in Kontakt mit durchlässigen Frdformationen, sowie ein
Verfahren zur Verminderung des Wasserverlustes aus einem
Salzwasserzementschlamm zur Zementierung von Bohrlöchern.
Beim Bohren und Fertigstellen von Öl-,Gas- und Wasserbohrungen
werden im allgemeinen Zementschlamme verwendet, um Zementierungsarbeiten
zum Zementieren der Auskleidungen von Bohrlöchern, zum Abdichten unterirdischer Zonen, durch die sich
die Bohrung hindurch erstreckt, und dergleichen verwendet. In den meisten Fällen werden da?u die Zement sch]amme in die
Bohrung eingepumpt und härten gelassen, nachdem sie in das
Bohrloch oder die bestimmten Zonen eingebracht worden sind.
Es sind bisher eine große Zahl von 7usätzen entwirkelt und
verwendet worden, um die Eigenschaften solcher Zementschlamme
zu verbessern und die jeweils gewünschten Ergebnisse zu erhalten,
beispielsweise Zusätze zur Verminderung von Wasserverlusten
aus den Zementschlämmen nach dem Einbringen in die jeweilige Bohrung. Übermäßige Wasserverluste aus den Zementschlämmen
können die richtige Hydratation des Zementes verhindern,und bei der Zementierung von Bohrlöchern können übermäßige
Wasserverluste beim Durchfließen des Schlamms durch das Bohrloch einen solchen Umfang erreichen, daß sich Brücken
aus dem Zement und den anderen Feststoffen in dem Bohrloch ausbilden können, die eine Vervollständigung der Zementverdrängung
verhindern; auch andere, nicht näher zu beschreibende, aber bekannte Wirkungen ergeben sich aus
einem übermäßigen Wasserverlust aus den Zementschlämmen. Die bisher verwendeten Wasserverlust.verminderer haben sich
im Gebrauch mit solchen 7 (-· ment schlämmen als wirksam erwiesen,
die aus Frischwasser oder Wasser mit nur sehr
niedrigen Salzkon/entrationen hergestellt worden sind.
Sie haben sich aber als im we ti entlieh en unwirksam bei Zement schlämmen
erwiesen, die huhe Sa] ζkonζ en trat ionen enthalten,
insbesondere bei solchen, die mit salzgesättigten tösungen
hergestellt worden sind. So sind beispielsweise eine größere Zahl von ZeIlulosnderivaten verwendet worden, um
Flüssigkeitsverluste aus Zementschlämmen ohne oder mit nur niedrigem Salzgehalten zu steuern. Diese Zelluloseäerivate
sind jedoch im wesentlichen unwirksam bei der Verminderung von Wasserverlusten aus Salzwasserzementschlämmen,
Auch andere, bisher bei Frischwasserzementschlämmen gebräuchliche
Wasserverlustverminderer wie Polyacrylamide, Polyethylenimine
im Gemisch mit Naphthalinsulfonsäure und Salze
der Poly-2-acrylamido-3-Propylsulfonsäure sind für die
Verminderung von Wasserverlusten aus SaIzwasserzementschlämmen
nicht wirksam.
Dementsprechend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Wasserverlustverminderer zu schaffen, der Wasserverluste
BAD ORIGINAL
aus Zementschlämmen, die mit Salzwasser hergestellt sind, hinreichend vermindert.
Der erfindungsgemäße Wasserver]ustverminderer besteht aus
Carboxymethylhydroxyethylcel1ulöse mit einem Carboxymethylanteil
im Bereich von ca. 0,1 bis ca. 0,7 Mo] pro Cellobiose-Einheit,
mit einem Ethylenoxidanteil im Bereich von ca.
0,6 bis ca. 2,8 Mol pro Ce]lobiose-Einhpit und mit einem
Molgewicht entsprechend einer Viskosität im Bereich von ca. 0,01 bis ca. 0,225 Pa.s (ca. 10 bis ca.225 cP) in
wäßriger Lösung (1 Gew.-?u , 25,5° C (78° V), FANN-Viskosimeter,
300 U/min, Feder Nr. I).
Ein erf indungstjemäß zusammenyr.set. zl er Salzwasserzementschl amin
enthält einen Wasserverl ustverm.i ndcrer entsorechender
Zusammensetzung.
Nach dem er f indunqygemäßen Verfahren wird der Wasserver] ust verminderer
nach der Erfindung dem Sa] zwasserzementsch] arum
vor Gebrauch zugesetzt.
Weitere vorteilhafte Ausaestaltungen und Weiterbildungen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Unter Salzwasser wird vor- und nachfolgend eine.salzhaltige
wäßrige Lösung verstanden, beispielsweise Seewasser, Sole,
aber auch wäßrige Lösungen anderer Al kali meta]1 -, Erdalkalimetall-
und Ammoniumhalogenide oder -nitrate, wobei die Salzkonzentration bis zur Sättigunaskonzentration reichen
kann. Bis zu gewissem Grade kann in den erfindungsgemäßen
Salzwasserzementschlärnmen auch die Anwesenheit anderer Salze toleriert werden, selbst wenn diese mit dem Zementschlamm
reagieren oder dessen figenschaften ändern, zum
Beispiel Hydrogenkarbonate, Phosphate und Sulfate. Der vor- und nachstehend benutzte Ausdruck "Salzwasserzement sch] arnm"
BAD ORIGINAL
3 Ί Z b
bezeichnet dann einen aus Wasser, Zement, einem oder mehreren
Salzen und weiteren Komponenten oder Zusätzen bestehenden Zementschlamm, der die jeweils gewünschten Eigenschaften
besitzt oder im Gebrauch die /jeweils gewünschten Ergebnisse bringt. Die Mengen oder Konzentrationen an Salz in den
Zementschlämmen sind nachstehend in Gewichtsprozent des in dem Zement schlamm enthaltenen Wassers ausgedrückt. Die
Mengen an Wasserverlustverminderer in den Zementschlämmen sind nachstehend in Gewichtsprozent bezogen auf das Trockengewicht
des in den Schlämmen enthaltenen Zementes angegeben.
Zellulose besieht aus Cellobiose-Einheiten der nachfolgenden
Γ f) r m e 1
CH2OH
CH2OH
Diese CeIlobiose-Einheit, die in der vorstehenden Eormel in
Klammern gesetzt ist, besteht aus 2 Glukoseeinheiten, deren jede 3 reaktionsfähige Hydroxylgruppen besitzt, η ist darin
eine ganze Zahl entsprechend dem ieweiligen Polymerisationsgrad. Bei Behandlung der Zellulose mit Natronlauge und
Umsetzung mit Chloressigsäure und Ethylenoxid unter kontrollierten Bedingungen wird die in der nachstehenden Eormel
wiedergegebene Carboxymethylhydroxyethy1 eellulose erhalten:
CHoOH
\ OH H /\
OCH2CH2OH
OH
Bei dem in der vorstehenden Formel dargestellten Natriumsalz
der Carboxymethy]hydroxyethyleel 1ul öse ist eine der seitenständigen
Hydroxylgruppen der CeI1obiose-Einheit durch
eine Carboxymethy] cjruppe ersetzt, deren Anteil somit 0,5 Mol pro CeIlobiose-Einheit beträgt. Nach der Erfindung ist ein
Substitutionsgrad im Bereich von ca. 0,1 bis ca. 0,7 Mol
pro Cellobiose-Einheit vorgesehen. Bei einem Carboxymethy]-anteil
unter 0,1 ist die Carboxymethylhydroxyethyleel Iu] öse
nur noch beqrenzt in Wasser lös]ich,und bei Carboxymethylanteilen
über 0,7 hat das Produkt zu starke anionischο
Eigenschaften und verursacht daher bei Zusatz /u einem
Zementschiamm Fällungen.
Nach der vorstehend angegebenen Formel ist der Ethylenoxidanteil ebenfalls 0,5 Mol pro Cellobiose-Einheit. Vorzugsweise
liegt dieser Anteil im Bereich von ca. 0,6 bis ca. 2,8. Carboxymethylhydroxyethy]cellulöse mit einem Ethylenoxidanteil
außerhalb dieses Bereiches bringt keine ausreichenden Wasserver]ustVerminderungen aus dem Salzwasserzementschlamm.
Der Polymerdsationsqrad der Carboxymethy 1hydroxyethy]cellulose
bzw· deren Molekulargewicht muß sehr niedrig sein,
damit der Salzwaisserzementsch.l amm, dem die Carboxymethylhydroxyethyl
eel]ulose zugesetzt wird, eine niedrige Viskosität erhält. Insbesondere sind solche Produkte für die Erfindung
brauchbar, deren Molekulargewicht so niedrig ist, daß eine
BAD ORIGINAL
1-prozentige wäßrige Lösung bei 25.5 C (78 F) einei Viskosität im Bereich von ca. 0,01 bis ca. 0,225 Pa.s;'
(ca. 10 bis ca. 225 cP) hat, gemessen mit einem FANN-Viskösimeter (FANN-Instrument Company, Houston, Texas;.
Modell 35; 300 U/min, Feder Nr. 1, Standardkörper, Standardhülse
). Re i Molekular (j ewichtenü bor dem anqegebenen
Bereich wird die Viskosität von mit einer solchen Carboxymethylhydroxyethylcellulose hergestelltem Salzwasserzeinentschl
arnrn zu hoch, :;o daß der so erhaltene 5ch]amm nicht mehr gepumpt oder anderweitig verarbeitet werden
kann.
Die vorgenannten Carboxymethylhydroxyethylcellulösen sind
geeignete Wasserverl ust veririi nderer für Salzwasserzementschlämme,
ihre Wirksamkeit nimmt jedoch ab, wenn die Salzkonzentration in den Schlämmen über 18 Gew.-?o bezogen
auf das Gewicht des Wassers = 1ÜO?0 liegt. Fs hat sich
überraschenderweise gezeigt, daß bei Zusatz einer Hydroxycarbonsäure zu der Carboxymethylhydroxyethalcellulöse ein
außerordentlich wirksamer Wasserverlustverminderer für
Salzwasserschlämme mit hohen SaI zkon/entrati einen erhalten
wird. Dies gilt insbesondre für Sa 1 zkon/ent rati onen von
18 Gew.-?o bezogen auF das Gewicht des Wassers = 100?ό und
darüber, wenn ein Zusatz verwendet wird, der im Gewichtsverhältnis 1 : 1 aus der Carboxymethylhydroxyethylcellulöse
und der Hydroxycarbonsäure zusammengesetzt ist. Besonders
qeeignote· Hydroxycarbonsäuren sind (llukonsäure, Weinsäure,
Milchsäure, Zitronensäure, Apfelsäure, oiler Misrhunqen dieser Sauren
Von diesen wird bevorzugt Zitronensäure verwendet.
Der am meisten bevorzuqte SaI zwasserzement. schlamm nach der
Erfindung mit niedrigen Wasserverlusten, der aus Salzwasser
und Zement hergestellt wird, enthält einrn Wasserverlustv
ο r in in derer aus Carboxyrnethylhydroxyethylcellulose mit einem
BAD ORIGINAL
- Il -
3126439
Carboxymethylanteil von ca. 0,4 pro CeIlobiose-Einheit,
mit einem Ethylenoxidanteil von ca. 2,0 pro Cellobiose-
Einheit und mit einem Molgewicht entsprechend einer Viskosität im Bereich von ca. 0.01 bis ca..0,200 Pa.s (ca. 10 bis ca. 200 cP)
in wäßriger Lösung (1 Gew.-?i. 25,5° C (78° F), FANN-1/iskosimeter ,
300 U_/min, Feder Nr. 1) in einer Konzentration von ca. 0,25
bis ca. 1, 8. G e w. - ?« bezogen auf d <
j s Trockengewicht des
Zements in dem Schlamm = 100% und Zitronensäure in einer
Konzentration von ca. 0,1 bis ra. 0,9 Gew.-% bezogen auf
das Trockengewicht des Zements in dem Schlamm = 100?ό.
Zum Gebrauch der er fi riflungsgniuäihri Wasserverlustverminderer
wird der jeweilige Wasservcrlustverminderer dem Salzwasserzementschlamm,
der zur Zementierung eines Bohrlochs vorgesehen
ist und dessen Wasservcrluste vermindert werden sollen,
vor dem Gebrauch zugefügt. Vorzugsweise wird dabei der
Wasserverlustverminderer mit den jeweils anderen Komponenten
trocken vermischt und dem Wasser zugefügt, aus dem der Zementschlamm hergestellt wird, falls das Wasser nicht
schon bereits Salz enthält, werden auch das Salz oder die Salze vorzugsweise trocken mit den anderen Korn ρ one η ten vermengt
und dann die Misch u η α dem Wasser zuqesetzt. Nach
gründlicher Durchmischung des Schilamms wird dieser in das Bohrloch oder in die von diesum durchsetzte unterirdische
Formation bzw. die von diesem durchsetzten unterirdische;η
Formationen eingebracht und bis zur Ausbildung einer harten, durchlässigen Masse härten gel as;:;en. Die Wasserverlustverrninderer
und die damit versetzten Zement schl amme lassen sich
unter wirksamer Verminderung des Wasserverlustes aus diesen
Schlämmen in einem breiten Temperaturbereich von ca. 37 C
bis zu ca. 182° C (ca. 100° F bis ca. 360° F) verwenden .
Die vorstehend beschriebenen Sa1/wasserzementschlämme können
auch eine Reihe anderer Komponenten und Zuschläge enthalten, zum Beispiel Füllstoffe wie Sand, Abbindezeitverzöqerer>
Beschleuniger und dergleichen.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung angegeben.
Aus Frischwasser mit verschiedenen Konzentrationen an
Natriumchlorid, Zement und einem Wasservnr] ustvermi nderer
aus Carboxymethylhydroxyethylcellulose niedrigen Molekulargewichts
(Carboxymethylanteil 0,4, Ethylenoxidanteil 2,0 Mol
pro Cellobiose-Einheit , Molekulargewicht entsprechend einer
Viskosität von ca. 0,01 bis ca. 0,2 Pa.s in wäßriger Lösung
bei 25,5 C entsprechend 78 F) und Weinsäure. Die Viskosität wurde mit einem FANN-Viskosirneter (300 U/min; Feder
Nr. 1) aemessen. Der Schlamm und die Zuschläge wurden 35 Sekundei
lang bei hoher Geschwindigkeit gemischt (Waring-Blender).
Die Oberflächen-Mischviskosität der Zementschl ärnme wurde bei
36,6° C, 48,8° C, 6 5,5° C und 87,7° C (100 bzw. 120 bzw. 150 bzw. 190 F) mit einem Konsistometer gemessen (Halliburton;
US-PS 2 122 765).
Die Flüssigkeitsverluste aus den Schlämmen wurden nach einer Standardmethnde (API RP-IO B) mit einem Sieb einer Maschenweite von 0,044 mm unter einem Druck von ca. 70 bar (1000 psi )
bei.36,6° C, 48,8° C, 6 5,5° C und 87,7° C (100 bzw. 120 bzw. 150 bzw. 190° F) bestimmt.
Zur Herstellung aller Zement sohl amme wurde Salzwasser entsprechend
einer Menge von ca. 19,7 1 pro Sack Zement eingesetzt; bei dem durch das * gekennzeichneten Versuch
wurde ein synthetisches Salzwasser mit der Zusammensetzung
von Seewasser eingesetzt. Die Versuche 1-9 wurden mit Trinityzement der Klasse H und die restlichen Versuche mit
- 13 -
BAD
Lown Starzement der Klasse H ausgeführt.
Die Ergebnisse der Versuche sind in Tabelle 1 dargestellt. Die Bc-Einheiten für die Viskosität sind "Bearden-Einheiten"
die entsprechend der Standardvorschrift API RP-IOb bestimmt
worden sind.
- l/i
Tabelle I - Eigenschaften verschiedener Salzwasserzementschläniine bei verschiedenen Konzentrationen eines
Wasserverlustverminderers aus Carboxymethylhydroxyethylcellulose (CHC) und Weinsäure (Ws)
Versuch | CHC | bezogen | 0,48 | auf | WS | NaCl | Wassei | Temperatur | ■ | Anfangs | Wasserverlust | 126489 |
Gew.-?o | 0,48 | Gew.-?o | Gew.-?o | DC/°F | 36.6/100 |
viskosität | ml/30min | |||||
0,48 | Zement | bez. auf | 36.6/100 | Bc-Einheiten | ||||||||
1 | 0,48 | 0,12 | 0 | 36.6/100 | 4 | 38 | ||||||
2 | 0,48 | 0,12 | 5 | 36.6/100 | 8 | 84 | ||||||
3 | 0,48 | 0,12 | 10 | 36.6/100 | 4 | 88 | ||||||
4 | 0,48 0,56 |
0,12 | 18 | 48.8/120 | 8 | 66 | ||||||
5 | 0,56 0,8 |
I | 0,12 | qesättigt | 48.8/120 65.5/150 |
8' | 54 | |||||
6 | 0,8 | ! | 0,12 | 10 | 65.5/150 87.7/190 |
6 | 76 | |||||
7 8 |
0,8 | 0,12 0,14 |
gesättigt 10 |
87.7/190 | 9 "7 |
56 ·'·· 52 |
||||||
9 10 |
0,8 | 0,14 0,2 |
gesättigt ü |
87.7/190 | 9 | 44 42 |
||||||
11* | 0,8 | 0,2 | * | 87.7/190 | 9 | 40 | ||||||
12 | 0,8 | 0,2 | 5 | 87.7/190 | 9 | 48 | ||||||
13 | 0,8 | 0,2 | 10 | 87.7/190 | 9 . | 56 | ||||||
14 | 0,2 | 18 | 87.7/190 | 8 | 52 | |||||||
15 | I j |
0,2 | 25 | 9 | 40 | |||||||
16 | 0,2 | gesättigt | 9 | 28 | ||||||||
Man erkennt aus der Tabelle 1, daß Zementschlämme mit verschiedenen
Salzgehalten bei Zusatz eines Wasserverlustverminderers
aus Carboxymethylhydroxyethylcelluiose und Weinsäure
eine gute Oberflächenmisch.viskosität und einen verminderten
Wasserverlust zeigen.
Die Versuche entsprechend Beispiel 1 wurden mit Lown Starzement
der Klasse H in Gegenwart verschiedener Salzgehalte und unter Zusatz von Wasserverl ustvermi ndt.-rern aus Carboxymethylhydroxyethylcei1
υJ öse und verschiedenen Hydroxycarbonsäuren wiederholt.
Die Versuchsergebnisse sind in Tabellen I la , I h und IJc dar-
2 gestellt. Bei den in Tabelle lic mit bezeichneten Versuchen
enthielt der Zcmentschlamm zusätzlich 35 Gew.-So groben Sand;
bei dem in Tabelle lic mit bezeichneten Versuch enthielt
der Zementschlamm 1,0 Gewichtsprozentverzögerer; bei dem
in Tabelle lic mit bezeichneten Versuch enthielt der
Zcmentschlamm 1,2 Gew.-X eines Verzögerers.
Die Bc-Einheiten für die Viskosität sind "Bearden-Einheiten",
die entsprechend der Standardvorschrift API RP-IOb bestimmt
worden sind.
BAD ORIGINAL
Tabelle II a - Eigenschaften verschiedener Salzwasserzementschlämme bei verschiedenen Konzentrationen eines
Wasserverlustverminderers aus Carboxymethylhydroxyethylcellulose (CHC) und Zitronensäure (ZS)
bei 36,6° C (100° F)
Versuch | CHC | ZS | bezogen auf Zement | 0 | 0 | MaCl | Anfangs | Wasserverlust | K. σ |
Gew.-a | Gew.-55 | 0,4 | 0 | Gew.-?c | viskosität | cc cc |
|||
0,4 | 0 | bez. auf Wasser | Bc-Einheiten | ml/30min | |||||
1 | 0,4 | 0 | 0 | 10 | 1500 | ||||
2 | 0,4 | 0 | 0 | 4 | 66 ' | ||||
3 | 0,4 | 0 | C | 5 | 68 | ||||
4 | 0,4 | 0 | 10 | 5 | 8^ | ||||
5 | 0,4 | 0,2 | 18 | 6 | 120 | ||||
6 | 0,4 | 0,2 | 25 | 7 | 233 Caer.) | ||||
7 | 0,4 | 0,2 | gesättigt | 10 | 293 (ber ) | ||||
8 | 0,5 | 0 | 18 | 6 | 46 | ||||
9 | 0,6 | 0 | 25 | 6 | 48 | ||||
10 | gesättigt | 6 | 40 | ||||||
11 | 18 | 7 | 86 | ||||||
12 | 18 | 7 | 48 | ||||||
abelJLe HD - tigenscnarren verscnieaener
Wasserverlustverminderers aus Carboxymethylhydroxyethylcenulose (CHC) und Zitronensäure (ZS)
bei 65,5L
(150° F)
V/ersuch | CHC | bezogen | 0 | ZS | 0 | NaCl | Anfangs | ■ | Wasserverlust | I |
Gew.-5o | 0,6 | Gew.-?i | 0 | Gew.-51O | viskosität | ml/30 min | '-4 | |||
0,6 | auf Zement | 0 | bez. auf Wasser | Bc-Einheiten | I | |||||
1 | 0,6 | 0 | G | 10 | 1500 | |||||
2 | 0,6 | 0 | 0 | 4 | 38 | OJ | ||||
3 | 0,6 | 5 | 4 | 44 | ro CD |
|||||
4 | 0,6 | 10 | 5 | 56 | CO CO |
|||||
5 | 0,6 0,6 |
18 | 7 | 60 | ||||||
6 | 18 | 5 | 48 | |||||||
7 | 25 | 6 | 38 | |||||||
8 9 |
gesättigt gesättigt |
6 15 |
36 237 (ber.) |
|||||||
0,2 | ||||||||||
0,2 | ||||||||||
0,2 0 |
||||||||||
Tabelle lic - Eigenschaften verschiedener Salzwasserzementschlamme bei verschiedenen Konzentrationen eines
Wasserverlustverminderers aus Carboxymethylhydroxyethylcellulose (CHC) und verschiedenen
Hydroxycarbonsäuren (HS) bei verschiedenen Temperaturen
Versuch | 1 | CHC | I j HS |
Gew.-?o | bezogen auf Zement | 0 | — | 0 | NaCl | Temperatur | Anfangs | Wasserverlust , |
2 | Gew.-% | I Art I |
0,8 | — | 0 | Gew.-?i | 0C/ 0F | viskosität | rnl/30min | |||
3 | 0,8 | — | 0 | bez. auf Wasser | Bc-Einheiten | |||||||
4 | 0,8 | — | 0 | 0 | 87.7/190 | 10 | 1500 | |||||
b | 0,8 | Zitrs. | 0 | 0 | 87.7/190 | . 8 | 32 | |||||
6 | 0,8 | — | 0,2 | 5 | 87.7/190 | 8 | 40 ■ ;· | |||||
7 | 0,8 | Zitrs. | 0 | 10 | 87.7/190 | 8 | 42 | |||||
8 | 0,8 | Weins. | 0,2 | 18 | 87.7/190 | 8 | 44 | |||||
9 | 0,8 | Milchs. | 0,2 | 25 | 87.7/190 | 9 | 40 | |||||
10 | 0,8 | Glucs. | 0,2 | gesättigt | 87.7/190 | 40 | 270 (ber.) | |||||
11 | 0,8 | Zitrs. | 0,2 | gesättigt | 87.7/190 | 10 | 38 | |||||
12 2) | 1,0 | Zitrs. | 0,2 | gesättigt | 87.7/190 | 10 | 32 | |||||
13 2) | l,03> | Zitrs. | 0,2 | gesättigt | 87.7/190 | 9 | 34 | |||||
14 2) | 1.24> | 0,2 | gesättigt | 87.7/190 | 28 | 32 u | ||||||
gesättigt | 121.1/250 | 12 | 44 — | |||||||||
gesättigt | 149.9/300 | 12 | no σ | |||||||||
gesättigt | 182.2/360 | 14 | 80 S | |||||||||
Den Tabellen Ha ,1Ib undue kann entnommen werden, daß eine
gute Verminderung der Wasserverluste mit dem beschriebenen Wasserverlustverminderer bei Temperaturen im Bereich von
ca. 37° C bis ca. 182° C (100° F bis 360° F) erzielt wird. Man erkennt weiterhin, daß die Hydroxycarbonsäuren enthaltenden Wasserverlustverminderer bei Salzkonzentrationen
oberhalb von 18 Gew.-S bezogen auf das Gewicht des Wassers = 10Ό?ί
gute Verminderung der Wasserverluste mit dem beschriebenen Wasserverlustverminderer bei Temperaturen im Bereich von
ca. 37° C bis ca. 182° C (100° F bis 360° F) erzielt wird. Man erkennt weiterhin, daß die Hydroxycarbonsäuren enthaltenden Wasserverlustverminderer bei Salzkonzentrationen
oberhalb von 18 Gew.-S bezogen auf das Gewicht des Wassers = 10Ό?ί
wirksamer sind als solche, die allein Carboxymethylhydroxyethylcellulose
enthalten.
Claims (17)
1L Wasserverlustverminderer für unter Verwendung von Salzwasser
hergestellte Zementschlämme, bestehend aus
Carboxymethylhydroxyethylcellulöse mit einem Carboxymethylantei]
im Bereich von ca. 0,1 bis ca. 0,7 Mol pro Cellobiose-F.inheit,
mit einem Zt hyfcnuxidantei J im Bereich von ca. 0,6 bis ca.
2,8 Mol pro Cellobiose-finhnit und mit einem Molgewicht
entsprechend einc-r \/i iiknsi t üi im Rereich von ca. D,0] his
ca. (J, LIb l'a.s (ca. tÜ bis r;i. TIh el' ) .in Wfißmjor I. uü
(1 Gew.-?i, 25.5° C (78° Γ); I ANN- Viskos: meter , 300 U/min,
Feder Nr. 1 ).
2. Wasserverlustver mi η derer nach Anspruch 1, dadurch cjü kennzeichnet,
daß
der Carboxymethylanteil ca. 0,4 Mol pro Cellobiose-Finheit,
der Ethylenoxidanteil ca. 2,0 Mol pro Cellobiose-Einheit
und die Viskosität im Bereich von ca. 0,01 bis ca. 0,200 Pa.s (ca. 10 bis ca. 200 cP) beträgt.
3. Wasserverlustverminderer nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, d;iii ein Zusatz einer Hydroxycarbonsäure
vorgesehen ist.
BAD ORIGINAL
4. Wasserverluststerminderer nach Anspruch 3,
/ / dadurch gekennzeichnet, daß die Hydroxycarbonsäure aus
der Gruppe Gluconsäure, Weinsäure, Milchsäure, Zitronensäure,
Apfelsäure und deren Mischungen ausgewählt ist.
5. Wasserverlustverminderer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß "darin ca. 50 Gew.-?o Hydroxycarbonsäure
bezogen auf das Gesamtgewicht = 100% enthalten ist.
6. Salz wasserzementschlamm aus in Salzwasser auf geschlämmtem
Zement mit niedrigem Wasserverlust in Kontakt mit durchlässigen Erdforniati onen, dadurch gekennzeichnet,
daß darin ein Wasserverlustverminderer aus Carboxymethylhydroxyethylcellulöse
mit einem Carboxymethylanteil im Bereich von ca. 0,1 bis ca. 0,7 Mol pro Cellobiose-Einheit,
mit einem Ethylenoxidnnteil im Bereich von ca. 0,6 bis
ca. 2,8 Mol pro Cellobiuse-Finhi'it und mit einem Molgewicht
entsprechend einer Viskosität im Bereich von ca. 0,01 bis ca. ü,?7b Pa.ε (ca. 10 bis ca. 225 cP) in
wäßriger Lösung (1 ncw.-S, 25.5° C (78° F); FANN-Viskosimeter,
300 U/min, Feder Nr. J) enthalten ist.
7. Salzwasserzementschlamm nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Carboxymethylanteil ca. 0,4 Mol pro CeHobLasB-BjtE.i*
der Ethylenoxidanteil ca. 2,0 Mol pro Cellobiose-Einheit und die Viskosität im Bereich von ca. 0,01 bis ca. 0,200 Pa.s
(ca. 10 bis ca. 200 cP) beträgt.
8. SaI7wasserzementschlamm nach Anspruch 6 uder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Konzentration, des Wasserverlustverminderers
im Bereich von ca. 0,2 bis ca. 2,0 Gew.-?i bezogen auf das Gewicht des trockenen Zements = 100% beträgt.
BAD ORIGINAL
9. Salzwasserzementschlamm nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusatz einer Hydroxycarbonsäure vorgesehen ist.
10. Salzwasserzementschlamm nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hydroxycarbonsäure aus der Gruppe Gluconsäure , Weinsäure, Milchsäure, 7i t ronensäure , Apfelsäure und
deren Mischungen ausgewählt ist.
11. Salzwasserzementschlamm nach Anspruch 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Konzentration der Hydroxycarbonsäure
im Bereich von ca. 0,1 bis ca. 1,0 G e w . - ?ί bezogen
auf das Gewicht dos trockenem Zements = ]00?ά beträgt.
12. Salzwasserzementschlamm narh Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Menge der Hydrocarbonsäure gleich groß
ist wie die Menge der Carboxymethylhydroxyehty1 eel 1ulöse.
13. Verfahren zur Verminderung des Wasserverlustes au;; einem
SaIzwasser7ementschlamm zur Zementierung von Bohrlüchern, bei
dem dem Salzwasserzementschlamm vor Gebrauch ein Wasserverlustverminderer
zugesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserverlustverminderer aus Carboxymethylhydroxethy I-cellulose
mit einem Carboxymethylanteil im Bereich von ca. 0,1 bis ca. 0,7 Mol pro CeI1obiose-Finheit, mit einem
Ethylenoxidanteil im Bereich von ca. 0,6 bis ca. 2,8 Mol
pro Cellobio ε; e-Einheit und mit einem Molgewicht entsprechend
einer Viskosität im Bereich von ca. 0,01 bis ca. 0,225 Pa.s (ca. 10 bis ra. 225 cP) in wäßriger Lösung (1 Gew.-%,
25.5°" C (78° F); FANN-Viskosimeter, 300 U/min, Feder Nr. 1)
besteht.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Carboxymethylanteil ca. 0,4 Mol pro CellobiosefEinheit
der Ethylenoxidanteil ca. 2,0 Mol pro Cellobiose-Einheit und die Viskosität im Bereich von ca. 0,01 bis ca. 0,200 Pa.s
(ca. 10 bis ca. 200 cP) beträgt.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusatz einer Hydroxycarbonsäure vorgesehen ist.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
Hydroxycarbonsäure aus der firuppe Gluconsäure, Weinsäure,
Milchsäure, Zitronensäure , Apfelsäure und deren Mischungen ausgewählt ist.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der Hydroxycarbonsäure gleich groß ist wie die
Menge der Carboxymethylhydroxypthylcellulose.
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