IT8022137A1 - Cemento leggero e procedimento di cementazione impiegando il detto cemento - Google Patents
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Description
D E S C R I Z I O N E
dell'invenzione industriale dal titolo:
"Cemento leggero e procedimento di cementazione impiegando il detto cemento"
RIASSUNTO
Composizione di cemento di bassa densit? ed elevata resistenza utile in ambienti ad alta temperatura, come ad esempio in pozzi termici, includente cemento idraulico, unmateriale silicioso e un materiale inorganico di densit? relativamente bassa,
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda composizioni di cementazione utili in applicazioni in cui il cemento ? esposto ad una temperatura relativamente elevata (maggiore di circa 300?F - 148,9?C), deve essere di densit? relativamente bassa, e deve dimostrare una buona resistenza iniziale e una bassa perdita
di resistenza. Pi? particolarmente, l'invenzione riguarda cementi leggeri di elevata resistenza utili per la cementazione di pozzi geotermici. La presente invenzione riguarda pure procedimenti di cementazione utilizzanti le composizioni di cemento dell'invenzione.
Con l'aumento dell'interesse relativo ai pozzi geotermici come sorgente di energia, si ? pure maggiormente sentita la necessit? di avere a disposizione composizioni di cementazione dei pozi atte a funzionare soddisfacentemente nelle condizioni di temperatura e pressione gravose incontrate nel completare e impiegare tali pozzi. Le condizioni litologiche e stratigrafiche che sono compatibili con la caratteristica di elevate temperature sotterranee dei siti dei pozzi geotermici presentano frequentemente problemi speciali relativi alla cementazione di un rivestimento interno o "conduttura" di produzione in un foro di trivellazione. Perci?, le formazioni attraversate dai fori dei pozzi geotermici risultano spesso deboli, cedevoli o permeate da fratture estese e ampie.
Per questa ragione un aspetto di frequente interesse ? la perdita di circolazione e la rottura del cemento durante il posizionamento, e ci? necessita di ridurre la densit? o il peso del cemento quanto pi? possibile per ridurre in conformit? la pressione idrostatica. Perci?, in aggiunta al fornire un cemento avente una eccellente stabilit? termica, ? desiderabile che il cemento sia di peso relativamente piccolo o di bassa densit??
I pozzi geotermici producono pure caratteristicamente (bench? non sempre) fluido caldo, altamente corrosivo, con portate o velocit? estremamente elevate, cio? di molte volte la velocit? di produzione consueta della maggior parte dei pozzi petroliferi? La produzione avviene spesso attraverso un tubo o rivestimento interno di diametro relativamente grande, ed il cemento nello spazio anulare fra questo tubo e la formazione circostante ? sottoposto a elevata temperatura dal fluido contenuto nel tubo e dal fluido corrosivo nella formazione. E ' perci? importante che il cemento abbia permeabilit? relativamente bassa per proteggere adeguatamente il lato esterno, del rivestimento o tubo dalla penetrazione del fluido celi do corrosivo, e pure per impedire comunicazione fra le zone, attraverso il cemento?
Da tali considerazioni risulter? evidente che un cemento in grado di fornire buone prestazioni nella cementazione di pozzi geotermici deve avere una densit? ed una permeabilit? relativamente basse, ma deve avere per? una resistenza relativamente elevata e possedere stabilit? termica tale da impedire qualsiasi significativa "retrogressione" o perdita di resistenza entro periodi prolungati di esposizione alfe alte temperature. Come ? noto taluni componenti delle composizioni del cemento favoriscono ?impartire alcune di queste propriet? ai cementi per pozzi. Ad esempio, ? ben noto l?impiego di silice in cementi che devono essere impiegati in applicazioni ad alte temperature. Questo additivo, tuttavia, tende a far aumentare sostanzialmente la densit? o "peso" del cemento. Per consentire l'aggiunta di una maggior quantit? d'acqua al cemento sotto forma di acqua libera, rispettivamente fissa, alla miscela dell'impasto liquido sono spesso aggiunti materiali riempitivi o di carica del cemento come ad esempio metasilicato di sodio anidro. La produzione di cemento di bassa densit? mediante l'impiego di un elevato contenuto d'acqua, tuttavia, ? ottenuta a spese della resistenza iniziale e finale, e di un aumento indesiderabile di permeabilit?. Per ridurre la densit? di composizioni di cemento sono stati impiegati altri metodi. E' stato ad esempio proposto di aggiungere materiali di densit? relativamente bassa come ad esempio bentonite, farina fossile e perlite. E' stato pure descritto che per alleggerire sia impasti di cemento che prodotti cementizi possono essere impiegati materiali altamente cellulari, porosi o esparisi aventi un elevato spazio di vuoti. Nei brevetti statunitensi N i. 3.804.058 e 3.902.911 concessi a Messenger, sono realizzati cementi leggeri utilizzanti piccole sfere di vetro o ceramica "sigillate" o a tenuta come un componente sostanziale delle composizioni di cemento. Bench? le densit? di questi cementi siano relativamente basse, essi hanno contenuti d' acqua relativamente elevati e resistenze a compressione che generalmente non superano un valore di circa 600 psi
La presente invenzione fornisce una composizione di cemento di alta resistenza e bassa densit? avente propriet? termiche eccellenti per l ' impiego in un ambiente ad alta temperatura, come quello tipicamente incontrato nel completamento di pozzi geotermici e nella produzione da essi. La composizione di cemento include un cemento idraulico, acqua, un componente silicioso cristallino particellato organico e un materiale inorganico leggero i quali non assorbono quantit? d' acqua sostanziali , e ha una densit? minore di circa 1 , 25 ad una pressione di 5000 psi
Il cemento cos? costituito ? stabile e resistente a elevate temperature (in generale maggiori di 300?F o 148 , 9?C e sino a circa 700?F o 371 ?C) e . non subisce perdita notevole di resistenza in seguito a invecchiamento, ha una densit? relativamente bassa, una permeabilit? relativamente bassa e pu? essere pompato facilmente dopo la miscelazione. Preferibilmente il cemento ha una resistenza a compre ssione dopo 24 ore che supera circa 800 psi
dopo indurimento a circa 500? F ( 260,0?C ) e inferiore di 5600 psi ? La sua permeabilit? all' aria in condizioni ambiente ? preferibilmente minore di 1 ,0 millidarcy, e la sua densit? in condizioni di cementazione ? da circa 8,5 libbre/gallone
( per pozzi profondi meno di circa 2000
piedi o 600 metri) fino a 13 libbre/gallone
(per pozzi sostanzialmente pi? profondi) .
Due componenti importanti delle composizioni di cemento della presente invenzione sono il componente silicioso cristallino particellato inorganico ed il materiale inorganico leggero. Il componente silicioso particellato inorgenico funziona per impartire stabilit? termica e resistenza permanente al cemento.
La quantit? del componente silicioso cristallino particellato impiegato, pu? variare ampiamente e dipender?, naturalmente, dallo specifico componente silicioso impiegato, e anche dalla temperatura a cui il cemento ? esposto durante e dopo il posizionamento e dalla densit? desiderata per il cemento, fra le altre condizioni. In generale, tuttavia, pu? essere utilizzato da circa il 15 a circa il 100% in peso, riferito al cemento anidro. Per la maggior parte delle applicazioni, da circa il 30 a circa il 60% in peso di cemento anidro costitui? una quantit? adeguata di componente silicioso inorganico particellato.
Il materiale silicioso preferito ? silice particellata cristallina fine. Viene preferibilmente utilizzata farina di silice avente dimensioni particellari o granulometria minore di 10 maglie (mesh). La granulometria maggiormente preferita per la silice ? tale per cui sostanzialmente tutte le particelle passeranno attraverso un setaccio da 60 maglie (mesh).
Il materiale inorganico leggero funziona per ridurre la densit? finale (o "peso") del cemento senza sacrificare o compromettere la resistenza iniziale, n? ridurre la resistenza finale a causa di perdita o "retrogressione" di resistenza ad alta temperatura. Per poter funzionare appropriatamente, questo additivo deve essere relativamente stabile alla temperatura, cos? da non rammollire o decomporsi a temperature maggiori di circa 300?F (circa 149?C) non deve assorbire nessuna quantit? d'acqua significativa tale da ridurre la resistenza iniziale e finale del cemento, e deve avere densit? relativamente bassa? Relativamente a quest?ultimo punto, il materiale inorganico leggero ha una densit? minore del 50% di quella della silice cristallina avente granulometria minore di 10 maglie (mesh) e, pi? vantaggiosamente, ? minore di circa 1,05 g/cc ad una pressione di 500
I tipi di materiale inorganico leggero che possono essere inclusi comprendono gas stabilizzati dispersi aventi solubilit? relativamente bassa nell'acqua come ad esempio idrogeno, aria, ossigeno e i gas nobili e solidi siliciosi inorganici particellati relativamente fortemente porosi. Esempi di questi ultimi materiali sono microsfere di vetro e di ceramica o sfere o perline cave "sigillate" e sfere fatte di materiali tipo cenerino. Le dimensioni di queste sfere o perline sono preferibilmente tali per cui almeno il 65% in peso delle sfere o perline passer? attraverso un setaccio da 100 maglie (mesh).
La quantit? di silicio in questi solidi pu? variare ampiamente, come pu? pure variare quella degli altri componenti tipici come ad esemp boro e alluminio che si trovano in vari tipi di solidi siliciosi inorganici. E' inoltre preferito che quando nella composizione di cemento sono utilizzati solidi particeliati inorganici siliciosi relativamente fortemente porosi, questi solidi non subiscano un significativo aumento di densit? con l'aumento di pressione. Ci?, naturalmente, ? desiderabile per far s? che questo particolare additivo abbia a continuare a funzionare effettivamente nel ridurre la densit? della composizione dell?impasto dopo che l'impasto ? stato posto in posizioni, come ad esempio pozzi profondi, dove il detto impasto liquido ? sottoposto a elevate pressioni. Preferibilmente, i solidi siliciosi inorganici particellati non subiscono aumento di densit? maggiore di circa il 75% quando la pressione su di essi viene aumentata da 0 psi a 8000 psi
? La porosit? minima dei gas del?
le particelle ? preferibilmente di almeno il 50% e non diminuisce al disotto del 12,5% in condizioni di cementazione in posizione.
Quando viene impiegato gas incluso, la quantit? impiegata nella composizione del cemento ? da circa 0,1 SCF per piede cubo di impasto a circa 2000 SCF per piee cubo di impasto
Il gas pu? essere incorporato nell'im?
pasto miscelandolo con gli altri componenti dell'impasto, o impasto liquido, prima di porre quest'ultimo nel posto di cementazione, oppure esso pu? essere generato in situ nell'impasto disponendo una sorgente di gas nell'impasto durante la miscelazione Queste sorgenti di gas includono, ad esempio, metalli particellati i quali subiscono reazione con l'acqua o calce acquosa nell'impasto per fornire un gas.
Tipici di questi metalli in polvere sono l'alluminio, il magnesio, il calcio e lo zinco.
Quando sono impiegati solidi siliciosi inorganici fortemente porosi, come ad esempio microsfere sigillate, viene utilizzata una quantit? variabile da circa 10 a circa 100 libbre/sacco (da circa 4,5 a circa 45 kg/sacco)? Preferibilmente, ? impiegata una quantit? compresa tra circa 30 e 60 libbre/sacco (fra circa 13,5 e 27 kg/sacco)? Relativamente alle quantit? dei vari componenti della composizione dell'impasto liquido che sono stati qui citati, come pure relativamente ad altra terminologia utilizzata nel descrivere l'invenzione,
? qui incorporato a titolo di riferimento il Bollettino 10-0. dell 'API o American Petroleum Institute.
Questa pubblicazione illustra la nomenclatura impiegata nella tecnologia della cementazione dei pozzi petroliferi. In aggiunta ? pure incorporata a titolo di riferimento la specifica 10-A dell'API. Questa pubblicazione dell 'American Petroleum Institute definisce talune specifiche che devono caratterizzare i cementi per pozzi petroliferi e gli additivi di tali cementi.
In aggiunta al componente silicioso cristallino particellato e al materiale inorganico leggero, sono spesso ottenuti vantaggi includendo nell 'impasto del cemento calce idrata. Sembra che la calce migliori sia la resistenza iniziale che la resistenza finale del cemento e, in generale, la stabilit? termica complessiva del cemento stesso. La sua inclusione ? particolarmente desiderabile quando ? previsto l 'impiego del cemento ad alte temperature. Essa pu? essere vantaggiosamente utilizzata in quantit? fino a circa il 15% in peso riferito al cemento anidro, essendo presente quantit? da circa l ' a circa il 10% in peso.
Poich? una grande quantit? d' acqua nell ' impasto del cemento fa diminuire la resistenza del cemento in seguito a indurimento, ? pure desiderabile includere nelle composizioni di cemento della presente invenzione un additivo disperdente riduttore dell' attrito. Questi materiali sono ben noti nella tecnologia dei cemento dei pozzi petroliferi, e le loro varie propriet? sono ben conosciute. Nelle composizioni che sono qui di interesse, questi composti riducono la viscosit? di miscelazione dell'impasto liquido e riducono la quantit? d' acqua totale richiesta per ottenere la pompabilit? desiderata? Tipici di questi materiali sono quei composti disperdenti riduttori di attrito descritti nei brevetti statunitensi N ? 3.358.225 e 3.359.225. La quantit? di agente disperdente incluso nell ' impasto liquido pu? variare da circa 0, 1 a circa 2,0% in peso riferito al cemento anidro, una quantit? solitamente adatta essendo da circa lo 0, 2 a circa lo 0,5% in peso.
I principi dell'invenzione possono essere ampiamente applicati a cementi idraulici , compresi i cementi Portland, cementi a elevato contenuto di allumina, pozzolane, cementi a elevato contenuto di gesso, cementi a elevato contenuto di silice e cementi a elevato contenuto di alluminato di calcio. Preferibilmente viene utilizzato il cemento Portland ed esso pu? essere, ad esempio, uno o pi? dei vari tipi identificati come cementi delle classi API, A-H e J. Questi cementi sono identificati e definiti nella specifica 10-A dell' API a cui ? stato fatto precedentemente riferimento.
La quantit? di acqua nel cemento varia da circa 4 galloni/sacco a circa 15 ,5 galloni/sacco ( 15-59 l/sacco circa) e generalmente ? vantaggiosamente limitata ad una quantit? compresa fra 6,0 e 13,0 gal loni/sacco (23-50 l/sacco)?
Una pluralit? di altri tipi di additivi e algenti modificatori possono essere aggiunti alle composizioni di cemento dell'invenzione, e generalmente non saranno necessariamente esclusi dall'impiego a meno che non siano incompatibili chimicamente o funzionalmente con gli altri componenti precedentemente descritti nell'ottenimento degli scopi o traguardi desiderati nelle formulazioni di cemento dell'invenzione. Relativamente a quest'ultimo punto, e in qualit? di esempio di incompatibilit? funzionale, qualsiasi componente tendente a far fortemente aumentare il peso o la densit? del cemento dovr? naturalmente essere escluso come controproducente rispetto all'ottenimento degli scopi prefissati. I tipi di additivi che sono impiegati per adattare i cementi a particolari circostanze che si devono affrontare sul posto di cementazione sono generalmente ben noti e includono, ad esempio, materiali quali ritardatori del tempo di presa, agenti disperdenti, riduttori d'attrito, agenti pressurizzanti, additivi di controllo della perdita del fluido e additivi di perdita di circolazione. Agli impasti liquidi della presente invenzione possono essere aggiunti uno o pi? di questi materiali per impartire propriet? aggiuntive a quelle che sono state precedentemente descritte, o migliorative delle propriet? che sono state precedentemente descritte come di importanza basilare nella applicazione di cementazione ad alta temperatura delle composizioni dell'invenzione.
Gli esempi che seguono illustrano taluni aspetti della presente invenzione, particolarmente rispetto alle composizioni di cemento qui proposte, e le caratteristiche di vari degli additivi impiegati in queste composizioni. Negli esempi il riferimento alle percentuali in peso sar? basato sul cemento anidro, a meno che non sia diversamente indicato. Si deve pure tener presente che il riferimento al termine "sacco" significa un sacco standard del peso di 94 libbre (42,63 kg) come definito nel Bollettino 10?C dell'API precedentemente qui incorporato a titolo di riferimento.
ESEMPIO 1
Una pluralit? di impasti liquidi di cemento, realizzati fino ad una densit? di 12 libbre/gallone ( 14 kg/litro ) vengono provati tispetto alla resistenza a pressione a 505?F ( 263?c) e 5600 psi
( 393 kg/cm<2>) condizioni tipiche di un pozzo geotermico. Le composizioni degli impasti provati sono illustrati nella Tabella I, Le resistenze a compressione sono determinate per periodi di invecchiamento o "stagionatura" di 3 giorni , 1 mese e 3 mesi impiegando la procedura di prova API standard illustrata nella pubblicazione RP 10-B dell'API (qui incorporata a titolo di riferimento)? Viene pure determinata la permeabilit? all'aria del cemento, impiegando la procedura di prova API standard. I risultati di queste prove, assieme con le rese dei vari impasti liquidi o acquosi, sono illustrati nella Tabella II.
TABELLA
TABELLA II
ES EMPIO 2
Viene realizzato un impasto acquoso di cemento contenente cemento della Classe G di API , il 40% in
peso di farina di silice, il 5% in peso di calce idrata, lo 0, 75% di un agente disperdente-riduttore d' attrito commercialmente disponibile, 1 2,5 galloni/ /sacco di acqua e 88 ,4 libbre/sacco di microsfere
di vetro. La resistenza a compressione dopo 24 ore dell' impasto acquoso, determinata a 500?F ( 260?C)
e 4000 psi ? di 1085 psi
La densit? e la resa dell' impasto acquoso sono misurate per varie condizioni di pressione, ed i risultati sono illustrati nella Tabella III,
TABELLA III
ESEMPIO 3
Per valutare il modo con il quale la densit?
delle microsfere ceramiche o sfere cave varia con l 'aumento di pressione esercitato sulle sfere, sono
state condotte prove in cui una certa quantit? di sfere ? stata sottoposta a pressioni aumentanti , essendo quindi misurate le densit? delle particelle, I risul
tati di queste prove sono illustrati nella Tabella
IV
TABELLA IV
I valori per pressioni maggiori di 2400 psi
sono stati calcolati da dati extrapolati.
Valore per densit? delle particelle a 5150 psi
interpolato da valori di den-
sit? a 4800 psi
ESEMPIO 4
Sono realizzati nove impasti acquosi di cemento impiegando vari tipi di cemento e contenenti quantit? d'acqua, microsfere ceramiche e agente disperdente variabili. Ciascuno degli impasti liquidi contiene
40% in peso di polvere di silice e 5% in peso di calce idrata? Una piccola quantit? di idrossietilcellulosa (HEC) ? aggiunta alla maggior parte degli impasti acquosi per rendere leggermente viscoso l'impasto e in tal modo favorire la sospensione delle microsfere leggere. Ciascuno degli impasti ? sottoposto ad una serie di misurazioni di densit? a pressioni variabili aumentanti da 0 psi a 8000 psi (da 0 a I risultati di queste misure di densit? sono illustrati nella Tabella V, assieme alle composizioni dei vari impasti acquosi provati.
TABELLA V
Le misurazioni di densit? riportate nella Tabella V per i nove impasti acquosi provati dimostrano che le composizioni dell'invenzione possono essere realizzare sino ad un intervallo di densit? da circa 8,5 libbre/gallone ( 1 kg/litro) a pressione atmosferica sino a circa 12,5 libbre/gallone
a 8000 psi
ESEMPIO 5
Allo scopo di confrontare la conduttivit? termica di un impasto acquoso di cemento contenente sfere di vetro cavo con quella di un impasto acquoso contenente perlite, vengono realizzati per tale prova due impasti acquosi o liquidi. Ciascuno di questi impasti, in aggiunta alla quantit? di altri additivi specificati nella Tabella VI contiene lo 0,5% di un additivo riduttore d'attrito commercialmente disponibile? La conduttivit? termica dei campioni viene determinata dopo indurimento a 500 psi
e 120?F (49?C) per sette giorni, e pure
dopo indurimento per un giorno a 450+?F (232?C)? I risultati di queste prove sono illustrati nella Tabella VI
TABELLA VI
I risultati delle misurazioni di conduttivit? termica indicano che l'impasto acquoso contenente le microsfere di vetro ha una conduttivit? termica relativamente bassa, il che lo. rende in tal modo particolarmente adatto per l'impiego in pozzi termici.
ESEMPIO 6
Nella cementazione di pozzi geotermici ? di importanza sostanziale che le composizioni di cemento utilizzate abbiano a contenere una quantit? minima di acqua libera. Allo scopo di valutare il contenuto di acqua libera di un certo numero di impasti di cemento realizzati secondo la presente invenzione, e anche allo scopo di osservare i tempi di concentrazione e le resistenze a compressione di questi impasti liquidi , sono realizzati dodici impasti liquidi acquosi di cemento, utilizzando cemento della Classe G secondo API miscelato con quantit? variabili di due tipi di particelle di silice, varie quantit? di microsfere di vetro e varie quantit? di agenti disperdente e ritardante. Le composizioni dei vari impasti acquosi cos? realizzati sono illustrate nella Tabella VII.
Ciascun impasto acquoso ? provato per determinare il contenuto di acqua libera e il tempo di concentrazione o addensamento, dopo aver sottoposto ciascun impasto a una particolare pressione simulata del fondo del foro per un periodo di 15 minuti. Viene pure misurata la resistenza a compressione dopo 24 ore di ciascuno dei vari impasti acquosi. Queste prove sono condotte secondo le procedure di prova illustrate nella Specifica 10-A di API. I risultati di queste determinazioni sono illustrati nella Tabella VIII
TABELLA VII
TABELLA VIII
ESEMPIO 7
In una prova pratica sul posto, ? stato cementato un pozzo di iniezione di vapor d'acqua nell'Utah, utilizzando la composizione di cemento della presente invenzione. Le condizioni del pozzo includevano 749 piedi ( 228 metri ) di rivestimento interno da 7 pollici( 227,8 cm ) disposto in un foro di 986 piedi ( 300 metri) da 13-7/8 pollici (35 cm circa ) . La temperatura della formazione ? compresa fra 45?F e 65?F (7,2 - 18,3?C).
40 sacchi di cemento "Fondu" come in precedenza definito, formulato secondo la presente invenzione sono impiegati come impasto acquoso di partenza e sono utilizzati 15 sacchi di impasto acquoso finale comprendente 90 libbre di cemento "fondu" (40,8 kg) e 58,5 libbre (26,6 kg) di silice. L'impasto acquoso iniziale ? costituito dal cemento "Fondu", 55,5% in peso di palline di vetro cave, 65% in peso di farina di silice, 0,5% in peso di agente disperdente e 110% in peso di acqua. Questa composizione ha una densit?, a 1000 psi (70 kg/cm ) di 11,67 libbre/gallone (1,4 kg/litro) ed una resa di 3,44 piedi cubi/sacco (0,09 m /sacco). Il lavoro di cementazione viene completato con successo.
Bench? la precedente descrizione dell ' invenzione
Claims (38)
1. Procedimento per la cementazione di un foro intersecante una formazione sotterranea in cui la composizione di cementazione pu? essere ad una temperatura elevata, impiegando un impasto acquoso di cemento idraulico, caratterizzato dal fatto di aggiungere all'impasto di cemento, per diminuirne la conduttivit? termica, diminuirne la densit? e fornire elevata resistenza ad alta temperatura, i componenti comprendenti silice cristallina particellata e un materiale inorganico leggero non assorbente quantit? d'acqua sostanziali.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1 in cui il detto materiale inorganico leggero ha una densit? minore di circa 1,05 g/cc a 60?F (15?C) e a pressione atmosferica.
3. Procedimento secondo la rivendicazione 2 in cui il detto materiale inorganico leggero ? scelto dal gruppo costituito da particelle stabili, a gas disperso e porose, di un materiale inorganico silicioso.
4. Procedimento secondo la rivendicazione 2, in cui la quantit? di silice aggiunta ? compresa fra il 15 e il 100% in peso, riferita al cemento.
5. Procedimento secondo la rivendicazione 2, in cui la detta silice particellata ? costituita da particelle di silice atte a passare attraverso un setaccio da 10 maglie (mesh).
6. Procedimento secondo la rivendicazione 2, in cui il detto materiale inorganico leggero ? un gas avente una solubilit? nell'acqua relativamente bassa.
7. Procedimento secondo la rivendicazione 6 in cui il gas ? scelto dal gruppo costituito da idrogeno, ossigeno, aria, azoto e gas nobili, e miscele di questi.
8. Procedimento secondo la rivendicazione 6, in cui all'impasto liquido sono aggiunti da circa 0,1 a circa 200 SCF di gas per piede cubo dell'impasto.
9. Procedimento secondo la rivendicazione 7, in cui il detto gas ? costituito da idrogeno gassoso?
10. Procedimento secondo la rivendicazione 1 in cui il detto materiale inorganico leggero ? costituito da una certa quantit? di perline cave rigide, sigillate, di materiale contenente silicio.
11. Procedimento secondo la rivendicazione 10 in cui la quantit? di perline o palline cave aggiunte all'impasto liquido ? da circa 45 libbre/sacco (20 kg/ /sacco) del cemento anidro a circa 90 libbre/sacco (40 kg/sacco) del cemento anidro.
12. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato inoltre dal fatto di includere la fase di aggiungere all'impasto di cemento sino a circa il 15% in peso, riferito al peso del cemento anidro, di calce idrata.
13. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato inoltre dal fatto di includere la fase di aggiungere un agente disperdente all'impasto di cemento in una quantit? da circa lo 0,1% in peso a circa il 2,0% in peso, riferita al peso del cemento anidro.
14. Procedimento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato inoltre dal fatto di includere la fase di aggiungere all'impasto liquido un materiale scelto dal gruppo costituito da composto ritardante il tempo di presa, un agente disperdente, un composto acceleratore del tempo di presa, un additivo di controllo di perdita di fluido, un additivo di pressurizzazione oppure una combinazione di questi?
15. Procedimento secondo la rivendicazione 6, in cui il gas viene aggiunto all'impasto liquido generando il gas in situ facendo reagire un additivo solido all'impasto liquido con uno o pi? componenti dell'inpasto liquido per produrre gas.
16. Procedimento secondo la rivendicazione 4 in cui il detto materiale inorganico leggero ? presente in una quantit? da circa 45 libbre/sacco (20 kg/ /sacco) del cemento anidro a circa 90 libbre/sacco (40 kg/sacco) del cemento anidro di perline rigide cave di un materiale contenente silice.
17. Procedimento secondo la rivendicazione 16 in cui sostanzialmente tutte le particelle di silice sono atte a passare attraverso a un setaccio da 60 maglie (mesh).
18. Procedimento secondo la rivendicazione 17 e caratterizzato inoltre dal fatto di includere la fase di aggiungere un agente disperdente all'impasto liquido di cemento in una quantit? da circa lo 0,1% in peso a circa il 2,0% in peso, riferito al peso del cemento anidro.
19. Procedimento secondo la rivendicazione 18 caratterizzato inoltre dal fatto di includere la fase di aggiungere all? impasto di cemento da circa 1 ,0% in peso a circa il 10% in peso, riferito al cemento anidro, di calce idrata.
20. Composizione di cemento idraulico di alta resistenza e bassa densit? e comprendente un impasto acquoso di cemento idraulico contenente silice cristallina particellata avente una granulometria minore di circa 10 maglie (mesh) e un materiale inorganico leggero non assorbente quantit? sostanziali d? acqua, compatib econ i componenti dell ?impasto del cemento e avente una densit? minore del 50% della densit? della silice- cristallina particellata.
21 ? Composizione di cemento idraulico secondo la rivendicazione 20, in cui il materiale inorganico leggero ? un materiale scelto dal gruppo costituito da perline o palline di vetro cave perline di ceramica cave e un gas inorganico oppure una combinazione di questi.
22. Composizione di cemento idraulico secondo la rivendicazione 20, caratterizzato inoltre dal fatto di contenere uno o pi? additivi scelti dal gruppo includente un agente ritardante, un agente disperdente, un agente di controllo di perdita di fluido, un acceleratore ed un agente di pressurizzazione.
23. Composizione di cemento idraulico secondo la rivendicazione 20 in cui il detto impasto liquido o acquoso contiene da circa il 15% in peso a circa il 100% in peso, riferito al cemento anidro, di detta silice cristallina particellata.
24. Composizione di cemento idraulico secondo la rivendicazione 20, in cui il detto materiale inorganico leggero ? costituito da microsfere cave sigillate o a tenuta di materiale contenente silice.
25. Composizione di cemento idraulico secondo la rivendicazione 24, in cui il detto impasto acquoso o liquido contiene da circa 45 libbre sacco (20 kg/ /sacco)del cemento idraulico anidro a circa 90 libbre/sacco (40 kg/sacco) del cemento idraulico anidro di dette microsfere sigillate.
26. Composizione di cemento idraulico secondo la rivendicazione 20 in cui il detto materiale inorganico leggero ? costituito da un materiale poroso particellato solido contenente silice, e avente la propriet? di subire un aumento di densit? non maggiae del 75% quando viene sottoposto ad un aumento di pressione da 0 psi a 8000 psi (da 0 a 560 kg/cm )?
27. Composizione di cemento idraulico secondo la rivendicazione 20 in cui il detto materiale inorganico leggero ? un gas scelto dal gruppo costituito da aria, idrogeno, ossigeno, azoto e i gas nobili e miscele di questi.
28. Composizione di cemento idraulico secondo la rivendicazione 25, in cui il detto impasto acquoso o liquido ? caratterizzato inoltre dal fatto di includere da circa l' a circa il 15% in peso riferito al cemento anidro, di calce idrata.
29. Composizione di cemento idraulico secondo la rivendicazione 27, in cui il detto gas ? presente in una quantit? da circa 0,1 SCF a circa 200 SCF per piede cubo dell'impasto.
30. Composizione di cemento idraulico secondo la rivendicazione 25 in cui il detto impasto liquido o acquoso contiene da circa 15% in peso a circa il 100% in peso, riferito al cemento anidro, di silice cristallina particellata.
31. Composizione di cemento idraulico secondo la rivendicazione 30, in cui la granulometria della detta silice cristallina ? minore di 60 maglie (mesh).
32. Composizione di cemento idraulico secondo la rivendicazione 31 in cui le dette microsfere sono di vetro
33. Composizione di cemento idraulico secondo la rivendicazione 31 in cui le dette microsfere sono di ceramica.
34. Composizione di cemento idraulico secondo la rivendicazione 31, in cui il detto impasto liquido acquoso ? caratterizzato inoltre dal fatto di includere da circa 1% in peso a circa il 15% in peso, riferito al cemento idraulico anidro, di calce idrata? 35. Composizione di cemento pompabile contenente cemento Portland, silice, sfere sigillate di materiale silicioso, e acqua miscelati per fornire un cemento avente una resistenza a compressione dopo 24 ore, dopo indurimento a 500?F (260?C)
e 5600 psi (393 kg/cm ) maggiore di 800 psi (56 kg/cm ), una permeabilit? minore di 1 millidarcy, e una densit? da 8,5 a 13 libbre/gallone (1 kg/l -1 ,5 kg/l)?
36. Composizione di cemento pompabile secondo la rivendicazione 35, in cui la composizione di cemento contiene inoltre da circa lo 0,1% in peso a circa il 2,0% in peso, riferito al cemento anidro, di un agente disperdente?
37. Composizione di cemento pompabile secondo la rivendicazione 35, in cui la composizione di cemento contiene inoltre da circa l' a circa il 15% in peso, riferito al cemento Portland anidro, di calce idrata
38. Cemento termicamente stabile contenente silice, avente una buona resistenza a compressione iniziale e finale ad una temperatura maggiore di 300? F ( 148 ,9?C) caratterizzato dal fatto di comprendere: una certa quantit? di perline o palline cave rigide impermeabili sigillate di materiale silicioso include nel cemento in una quantit? adeguata a ridurre la densit? di un impasto acquoso di cemento ad una densit? da 8,5 a 13 ,0 libbre/gallone
( 1 kg/1-1 ,5 kg/1 ) ; e
una quantit? di additivo disperdente sufficiente a migliorare la pompabilit? del cemento senza aggiunta d' acqua.
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