MX2007003344A - Composiciones de cemento espumado y metodos de uso asociados. - Google Patents

Composiciones de cemento espumado y metodos de uso asociados.

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Michael J Manski
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Abstract

Un metodo de cementacion en una formacion subterranea que comprende proporcionar una composicion de cemento espumada que comprende agua, un cemento, un gas, y un aditivo, el aditivo que comprende un agente de formacion de espuma anionico y al menos uno de un estabilizador de espuma anionico o un reforzador de espuma anfotero; colocar la composicion de cemento en la formacion subterranea; y permitir a la composicion de cemento fraguar ahi. Composiciones de cemento espumado, aditivos para la formacion de espumas y la estabilizacion de una aditivo de composicion de cemento, y metodos de reducir la densidad de una composicion de cemento.

Description

COMPOSICIONES DE CEMENTO ESPUMADO Y MÉTODOS DE USO ASOCIADOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención concierne a operaciones de cementación subterránea y a métodos asociados, y más particularmente a composiciones de cemento espumado que comprenden un aditivo, el aditivo que comprende un estabilizador de espuma aniónico y al menos uno de agente formador de espuma aniónico o un reforzador de espuma anfótero.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las composiciones de cemento hidráulico comúnmente son utilizadas en operaciones subterráneas, particularmente en operaciones correctoras y de terminación de pozos subterráneos. Por ejemplo, composiciones de cemento hidráulico pueden ser usadas en operaciones de cementación primaria, con las cuales líneas para tubos tales como tuberías de revestimiento y tubos conductores son cementados en perforaciones. Al efectuar la cementación primaria, las composiciones de cemento hidráulico pueden ser bombeadas en un espacio anular entre las paredes de una perforación y la superficie exterior de una línea de tubos dispuesta ahí. Se permite a la composición de cemento fraguar en el espacio anular, formando así un revestimiento anular de cemento impermeable sustancialmente endurecido en éste que soporta sustancialmente y posiciona la línea de tubos en la perforación, y que enlaza la superficie exterior de la línea de tubos a las paredes de la perforación. Las composiciones de cemento hidráulico también son usadas en operaciones de cementación correctoras que involucran bloquear zonas o fracturas muy permeables en perforaciones, bloquear fisuras y agujeros en líneas de tubos, y los similares. Las composiciones de cemento utilizadas en operaciones subterráneas pueden ser de peso ligero para prevenir que sea ejercida excesiva presión hidrostática sobre la formación subterránea penetrada por la perforación, con lo cual las formaciones pueden ser fracturadas sin intención. Un tipo de composiciones de cemento de peso ligero es una composición de cemento espumada, es decir, una composición de cemento que comprenda un gas. Además de ser ligero de peso, el gas contenido en la composición de cemento espumada mejora la habilidad de la composición para mantener la presión y prevenir el flujo de los fluidos de la formación en y a través de la composición de cemento durante el tiempo de transición, es decir, el tiempo durante el cual la composición de cemento cambia de un fluido verdadero a una masa fraguada. Las composiciones de cemento espumado son también ventajosas porque tienen propiedades de baja pérdida de fluido y pueden actuar para prevenir la pérdida de circulación de fluido. Adicionalmente, composiciones de cemento espumadas cuando fraguan tienen un módulo de elasticidad más bajo que los cementos no espumados, lo cual es a menudo deseable para facilitar que el cemento fraguado resultante, ipter alia , para resistir la tensión circunferencial ejercida sobre el cemento fraguado en la corona circular. Una composición de cemento espumado generalmente, puede ser preparada por mezcla de un gas tal como aire o nitrógeno, con la composición de cemento. La composición de cemento espumada típicamente puede comprender adicionalmente una variedad de tensoactivos comúnmente mencionados como "agentes formadores de espuma" para facilitará la formación de espuma de una composición de cemento y varios otros tensoactivos comúnmente mencionados como "estabilizadores de espuma" para prevenir a los componentes de la composición de cemento espumada separase prematuramente. Aunque se conocen en el arte una variedad de agentes formadores de espuma y de estabilizadores de espuma, se han asociado problemas con su uso. Por ejemplo, ciertos agentes formadores de espuma, tales como los que consisten de un tensoactivo de Fórmula 1, R—(OR' )n—OS03-X+, y estabilizadores de espuma, tales como un glicol de Fórmula 2 , CH30—(CH2CH20)nH, o una betaína tensoactiva, pueden disminuir la resistencia a la compresión de la composición de cemento fraguada resultante. Además, a partir de la mezcla, los agentes formadores de espuma y los estabilizadores de espuma usados hasta ahora con agua, puede tener lugar la gelatinización, la cual es indeseable. Además, algunos agentes formadores de espuma y/o estabilizadores de espuma pueden tener características ambientales indeseables y/o pueden estar limitadas por reglamentaciones ambientales estrictas en ciertas áreas del mundo.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención concierne a operaciones de cementación subterránea y a métodos asociados, y más particularmente, a composiciones de cemento espumado que comprenden un aditivo, el aditivo que comprende un estabilizador de espuma aniónico y al menos uno de un agente formador de espuma aniónico o un reforzador de espuma anfótero. En una modalidad, la presente invención proporciona un método de cementación en una formación subterránea que comprende proporcionar una composición de cemento espumado que comprende agua, un cemento, un gas, y un aditivo, el aditivo que comprende un agente formador de espuma aniónico y un estabilizador de espuma aniónico, colocar la composición de cemento en la formación subterránea, y permitir que la composición de cemento fragüe en ella. En algunas modalidades, el aditivo puede comprender adicionalmente un reforzador de espuma anfótero. En otra modalidad, la presente invención proporciona un método de cementación en una formación subterránea que comprende proporcionar una composición de cemento espumada que comprende agua, un cemento, un gas, y un aditivo, el aditivo que comprende un reforzador de espuma anfótero y un estabilizador de espuma aniónico, colocar la composición de cemento en la formación subterránea, y permitir que la composición de cemento fragüe en ella. En algunas modalidades, el aditivo puede comprender adicionalmente un agente formador de espuma aniónico. En otra modalidad, la presente invención proporciona un método de reducir la densidad de una composición de cemento que comprende, proporcionar una composición de cemento que comprenda agua, y un cemento; añadir un aditivo a la composición de cemento, el aditivo que comprende un agente formador de espuma aniónico y un estabilizador de espuma aniónico, y añadir una composición gaseosa a la composición de cemento. En algunas modalidades, el aditivo puede comprender adicionalmente un reforzador de espuma anfótero. En otra modalidad, la presente invención proporciona un método de reducir la densidad de una composición de cemento que comprende proporcionar una composición de cemento que comprende agua y un cemento; añadir un aditivo a la composición de cemento, el aditivo que comprende un reforzador de espuma anfótero y un estabilizador de espuma aniónico; añadir un gas a la composición de cemento. En algunas modalidades, el aditivo puede comprender adicionalmente un agente de formación de espuma aniónico. En otra modalidad, la presente invención proporciona una composición de cemento espumada que comprende agua, un cemento, un gas, y un aditivo, el aditivo que comprende un agente de formación de espuma aniónico y un estabilizador de espuma aniónico. En algunas modalidades, el aditivo puede comprender adicionalmente un reforzador de espuma anfótero. En otra modalidad, la presente invención proporciona una composición de cemento espumado que comprende agua, un cemento un gas, y un aditivo, el aditivo que comprende un reforzador de espuma anfótero y un estabilizador de espuma aniónico. En algunas modalidades, el aditivo puede comprender adicionalmente un agente formador de espuma aniónico. En otra modalidad, la presente invención proporciona un aditivo para formación de espuma y estabilizar la composición de cemento que comprende un agente de formación de espuma y un estabilizador de espuma aniónico. En algunas modalidades, el aditivo puede comprender adicionalmente un reforzador de espuma anfótero. En aún otra modalidad, la presente invención proporciona un aditivo para formación de espuma y estabilizar una composición de cemento que comprende un reforzado de espuma anfótero y un estabilizador de espuma amónico. Las características y ventajas de la presente invención serán fácilmente obvias para los expertos en el arte a partir de una lectura de la descripción de las modalidades específicas que siguen.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención concierne a operaciones de cementación subterráneas ya métodos asociados, y más particularmente, composiciones de cemento espumado que comprenden un aditivo, el aditivo que comprende un estabilizador de espuma aniónico y al menos uno de un agente formador de espuma aniónico o un reforzador de espuma anfótero. Las composiciones de cemento espumado de la presente invención generalmente comprenden agua, un cemento, un gas, y un aditivo de la presente invención. Generalmente, el aditivo de la presente invención comprende un estabilizador de espuma y al menos uno de un agente formador de espuma o un reforzador de espuma anfótero. En una modalidad, el aditivo de la presente invención comprende un estabilizador de espuma aniónico y un agente formador de espuma aniónico. En otra modalidad, el aditivo de la presente invención comprende un estabilizador de espuma aniónico y un reforzador de espuma anfótero. En aún otra modalidad, el aditivo de la presente invención comprende un estabilizador de espuma, un agente de formación de espuma aniónico, y un reforzador de espuma anfótero. Generalmente, las composiciones de cemento espumado de la presente invención pueden tener una densidad suficiente para una aplicación particular que desee un experto en el arte. En algunas modalidades, las composiciones de cemento espumado de la presente invención tienen una densidad en el intervalo desde aproximadamente 239.89 g/l (2 libras por galón, "ppg") a aproximadamente 2398.94 g/l (20 libras por galón "ppg"). En ciertas modalidades, las composiciones de cemento espumado de la presente invención pueden tener una densidad en el intervalo desde aproximadamente 1199.47 g/l (10 ppg) a aproximadamente 1799.2 g/l (15 ppg). El agua utilizada en las composiciones de cemento espumado de la presente invención puede ser agua potable, agua salada (por ejemplo, agua que contenga una o más sales disueltas) , salmuera (por ejemplo, agua salada saturada), agua de mar, o combinaciones de los mismas. Generalmente, el agua puede ser de cualquier fuente a condición de que no contenga un exceso de compuestos (por ejemplo, materiales orgánicos disueltos) que pueden afectar adversamente a una composición de cemento espumada de la presente invención. Adicionalmente, el agua puede estar presente en una cantidad suficiente para formar una lechada de cemento bombeable. En ciertas modalidades, el agua puede estar presente en las composiciones de cemento espumadas de la presente invención en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 16 % a aproximadamente 200 % en peso de cemento ("bwoc", by weigth of cement) en la misma. En ciertas modalidades, el agua puede estar presente en las composiciones de cemento espumado de la presente invención, en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 25 % a aproximadamente 90 % bwoc en la misma. En ciertas modalidades, el agua puede estar presente en las composiciones de cemento espumado de la presente invención en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 28 % a 45 % bwoc en la misma. Un experto en el arte, con el beneficio de esta descripción, reconocerá la cantidad de agua apropiada para una aplicación seleccionada. Cualquier cemento adecuado para uso en aplicaciones subterráneas puede ser adecuado para uso en la presente invención. En ciertas modalidades, las composiciones de cemento espumado de la presente invención comprenden un cemento hidráulico. Una variedad de cementos hidráulicos pueden ser adecuados para uso, incluyendo aquellos que comprenden calcio, aluminio, silicio, oxígeno, y/o azufre, los cuales fraguan y endurecen por reacción con agua. Dichos cementos hidráulicos incluyen, pero no se limitan a, cementos Portland, cementos pozolánicos, cementos de yeso, cementos blandos, cementos de fosfato de calcio, cementos de alto contenido de alúmina, cementos de sílice, cementos de alta alcalinidad, y mezclas de los mismos. El gas utilizado en las composiciones de cemento espumado de la presente invención puede ser cualquier gas adecuado para espumar una composición de cemento, incluyendo, pero no limitándose a aire o nitrógeno. Generalmente, el gas podría estar presente en las composiciones de cemento espumado de la presente invención en una cantidad suficiente para formar una espuma. En ciertas modalidades, el gas puede estar presente en las composiciones de cemento espumado de la presente invención en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 5 % a aproximadamente 55 % en volumen de la composición de cemento espumado de la presente a presión atmosférica. En otra modalidad, el gas puede estar presente en las composiciones de cemento espumado de la presente invención en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 15 % a aproximadamente 30 % en volumen de las composiciones de cemento espumado de la presente a presión atmosférica. Las composiciones de cemento espumado de la presente invención incluyen también un aditivo, el aditivo que comprende un estabilizador de espuma aniónico y al menos uno de un agente de formación de espuma aniónico o un reforzador de espuma anfótero. Entre otras cosas, el aditivo de la presente invención facilitaría la formación de espuma de una lechada de cemento no espumada y también actuaría para estabilizar la composición de cemento espumado formado con éste. En una modalidad, el aditivo de la presente invención comprende un estabilizador de espuma aniónico y un agente de formación de espuma aniónico. En otra modalidad, el aditivo de la presente invención comprende un estabilizador de espuma aniónico y un reforzador de espuma anfótero. En aún otra modalidad, el aditivo de la presente invención comprende un estabilizador de espuma aniónico, un agente de formación de espuma aniónico, y un reforzador de espuma anfótero. Generalmente, el aditivo de la presente invención puede estar presente en las composiciones de cemento espumado en una cantidad suficiente para formar espuma y estabilizar una composición de cemento espumada de la presente invención. En algunas modalidades, el aditivo de la presente invención puede estar presente en las composiciones de cemento espumado de la presente invención en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 0.01 % a aproximadamente 5 % en volumen del agua ("bvow") en estas. En ciertas modalidades, el aditivo de la presente invención puede estar presente en las composiciones de cemento espumado de la presente invención en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 0.5 % a aproximadamente 2 % bvow en estas . El estabilizador de espuma aniónico adecuado para uso en los aditivos de la presente invención puede ser cualquier estabilizador de espuma aniónico capaz de estabilizar una composición de cemento espumado, por ejemplo, previniendo que los componentes de ésta se separen y previniendo la desintegración de la espuma, que no afecte adversamente a otros componentes de una composición de cemento espumada de la presente invención. Ejemplos de estabilizadores de espuma aniónicos adecuados incluyen tensoactivos de éster metílico graso y tensoactivos de sulfato o de sulfonato de alquilo alifático que tengan una longitud de cadena alquilo desde aproximadamente 16 a aproximadamente 22 carbonos. Ejemplos de tensoactivos de éster metílico graso adecuados incluyen, pero no se limitan a, un tensoactivo de sulfonato de éster metílico graso ("MES"). Ejemplos de estabilizadores de espuma aniónicos adecuados disponibles comercialmente incluyen, pero no s e limitan a, un MES de aceite de palma de Huish Detergents, Inc., Salt Lake City, Utah, un MES graso de Lion Chemicals, Tokyo, Japón; y MES de Baker Petrolite, Sugarland, Texas. El estabilizador de espuma aniónico está típicamente presente en los aditivos de la presente invención en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 0.01 % a 90 % en peso del aditivo. En ciertas modalidades, el estabilizador de espuma aniónico puede estar presente en los aditivos de la presente invención en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 0.1 % a aproximadamente 20 % en peso del aditivo. La inclusión de cantidades más grandes del estabilizador de espuma aniónico en relación a los otros componentes del aditivo de la presente invención puede tener un efecto de dispersión sobre una composición de cemento espumado de la presente invención. Por ejemplo, la inclusión del estabilizador de espuma aniónico en un aditivo de la presente invención en una proporción en peso de agente de formación de espuma aniónico a reforzador de espuma anfótero a estabilizador de espuma aniónico de hasta aproximadamente 2:1:1 puede tener un efecto dispersante sobre una composición de cemento espumado de la presente invención. Un experto en el arte podrá ser capaz de determinar la cantidad apropiada del estabilizador de espuma aniónico a incluir en un aditivo de la presente invención para una aplicación particular. El agente de formación de espuma aniónico adecuado para uso en los aditivos de la presente invención puede ser cualquier tensoactivo cargado aniónicamente capaz de formar espuma en un fluido con base acuosa. Además, el agente de formación de espuma aniónico no deberá afectar adversamente a otros componentes en una composición de cemento espumado de la presente invención. Ejemplos de agentes de formación de espuma aniónicos adecuados incluye, pero no se limitan a, sulfatos tensoactivos y sulfonatos tensoactivos. En algunas modalidades, el sulfato tensoactivo puede ser un sulfato de éter alquílico tensoactivo ("AES"). En algunas de estas modalidades, el sulfato de éter alquílico tensoactivo puede ser un alcohol etoxilado de sulfato de éter alquílico de Fórmula 3: H(CH2)a(OC2H4)bOS03X+ en donde a es un entero en el intervalo desde aproximadamente 6 a aproximadamente 14, b es un entero en el intervalo desde aproximadamente 3 a aproximadamente 10, y X es cualquier catión compatible. En otras modalidades, el sulfonato tensoactivo puede ser un sulfonato alfa-olefínico tensoactivo ("AOS"). En algunas de estas modalidades, el sulfonato alfa-olefínico tensoactivo puede ser de Fórmula 4: H (CH2) n—CH=CH—(CH2) mS03X+ en donde n es un entero en el intervalo desde aproximadamente 3 a aproximadamente 12, m es un entero en el intervalo desde aproximadamente 3 a aproximadamente 12, y X es cualquier catión compatible. Un ejemplo de un AOS tensoactivo adecuado está comercialmente disponible como un formador de espuma "WITCONATE™" de Akzo Nobel, Straford, Connecticut. Ejemplos de AES tensoactivos adecuados están comercialmente disponibles como SULFATOS DE ÉTER ALQUÍLICO "SULFOCHEM® DE Chemron, Paso Robles, California. Donde está presente el agente formador de espuma aniónico puede estar presente en los aditivos de la presente invención en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 0.01 % a aproximadamente 90 % en peso del aditivo. En ciertas modalidades, el agente formador de espuma aniónico puede estar presente en los aditivos de la presente invención en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 30 % a aproximadamente 70 % en peso del aditivo. El reforzador anfótero adecuado para uso en los aditivos de la presente invención puede ser cualquier tensoactivo anfótero capaz de formar espuma en un líquido con base acuosa. Además, el reforzador anfótero no deberá afectar adversamente a otros componentes en una composición de cemento espumado de la presente invención. Ejemplos de reforzadores anfóteros adecuados incluyen, pero no se limitan a, betaínas tensoactivas, sulfobetaínas tensoactivas, anfopropionatos tensoactivos y glicinatos tensoactivos. En ciertas modalidades, la betaína tensoactiva es una betaína grasa tensoactiva. En una modalidad, el reforzador anfótero comprende un alquil o alquen amidopropil betaína tensoactiva de Fórmula 5: R—CONHCH2CH2CH2N+ (CH3) 2CH2COO" en donde R es una cadena alquilo desde aproximadamente 6 a aproximadamente 18 carbonos o mezclas de los mismos. Ejemplos e reforzadores anfóteros adecuados de Fórmula 5, incluyen, cocoilamidopropilbetaína, lauroilamidopropilbetaína, y miristoilamidopropilbetaína. Donde está presente el reforzador anfótero puede estar presente en los aditivos de la presente invención en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 0.01 % a aproximadamente 90 % en peso del aditivo. En ciertas modalidades, el reforzador anfótero puede estar presente en los aditivos de la presente invención en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 5 % a aproximadamente 50 % en peso del aditivo. Para facilitar la mezcla con otros componentes de la composición de cemento espumado, el aditivo de la presente invención puede comprender adicionalmente un fluido base. El fluido base puede ser cualquier solubilizante tensoactivo, tal como agua, alcoholes simples, o mezclas de éstas, capaz de solubilizar los componentes del aditivo anteriormente descritos. Opcionalmente, otros aditivos adicionales pueden ser añadidos a las composiciones de cemento espumado de la presente invención según se juzgue apropiado por un experto en la materia, con el beneficio de esta descripción. Ejemplos de dichos aditivos incluyen, pero no se limitan a, materiales de circulación perdida, cenizas volátiles, compuestos de sílice, aditivos de control de pérdida de fluido, dispersantes, aceleradores, retardadores, sales, mica, fibras, agentes acondicionadores de la formación, sílice pirógena, bentonita, microesferas, materiales lastrantes, y los similares . Las composiciones de cemento espumadas de la presente invención pueden ser preparadas de conformidad con cualquier técnica adecuada. En algunas modalidades, la cantidad de agua deseada puede ser introducida en una mezcladora de cemento seguido por el componente de cemento de las composiciones de cemento espumado. Los aditivos líquidos adicionales, si los hubiera, pueden ser añadidos al agua cuando se desee antes de la adición del cemento con ésta, y aditivos sólidos adicionales, si los hubiera, pueden ser añadidos al agua y el cemento cuando se desee, antes de la mezcla. Esta mezcla puede ser agitada por un período de tiempo suficiente para formar una lechada de cemento no espumada bombeable. Esta lechada de cemento no espumada puede entonces ser bombeada a la perforación, y un aditivo de la presente invención que comprenda un estabilizador de espuma aniónico y al menos uno de un agente formador de espuma aniónico o un reforzador de espuma anfótero puede ser regulado en el cemento no espumado seguido por inyección de un gas en una cantidad suficiente para formar espuma en la lechada de cemento, formando así una composición de lechada de cemento espumada de la presente invención. Después de espumar, la composición de cemento espumado de la presente invención, puede ser colocada en un lugar deseado en la perforación y se deja así fraguar en ella. En una modalidad, la presente invención proporciona un método de cementación en una formación subterránea que comprende proporcionar una composición de cemento espumado que comprende agua, un cemento, un gas y un aditivo, el aditivo comprende un agente de formación de espuma aniónico y un estabilizador de espuma aniónico, la colocación de la composición de cemento en la composición subterránea. En algunas de las modalidades, el aditivo adicional puede comprender además un reforzador de espuma anfótero. En otra modalidad, la presente invención proporciona un método de cementación en una formación subterránea que comprende proporcionar una composición de cemento espumado que comprenda agua, un cemento, un gas, y un aditivo, el aditivo comprende un reforzador de espuma anfótero y un estabilizador de espuma aniónico, colocar la composición de cemento en la formación subterránea, y permitir que la composición de cemento fragüe en ella. En algunas modalidades, el aditivo puede comprender adicionalmente un agente de formación de espuma aniónico. En otra modalidad, la presente invención proporciona un método de reducir la densidad de una composición de cemento que comprende proporcionar una composición de cemento que comprenda agua y un cemento, añadir un aditivo a la composición de cemento, el aditivo que comprenda un agente de formación de espuma y un estabilizador de espuma aniónico, y añadir una composición gaseosa a la composición de cemento. En algunas modalidades, el aditivo adicional puede comprender un reforzador de espuma anfótero. En otra modalidad, la presente invención proporciona un método de reducir la densidad de una composición de cemento que comprende proporcionar una composición de cemento que comprenda agua y un cemento; añadir un aditivo a la composición de cemento, el aditivo que comprenda un reforzador de espuma anfótero y un estabilizador de espuma aniónico, y añadir un gas a la composición de cemento. En algunas modalidades, el aditivo adicional puede comprender un agente de formación de espuma aniónico. En otra modalidad la presente invención proporciona una composición de cemento espumado que comprende agua, un cemento, un gas, y un aditivo, el aditivo que comprende un agente de formación de espuma aniónico y un estabilizador de espuma aniónico. En algunas modalidades, el aditivo adicional puede comprender un reforzador de espuma anfótero. En otra modalidad, la presente invención proporciona una composición de cemento espumada que comprende agua, un cemento, un gas, y un aditivo, el aditivo que comprende un reforzador de espuma anfótero y un estabilizador de espuma aniónico. En algunas modalidades, el aditivo adicional puede comprender un agente de formación de espuma aniónico. En otra modalidad, la presente invención proporciona un aditivo para formar espuma y estabilizar una composición de cemento que comprende un agente de formación de espuma aniónico y un estabilizador de espuma aniónico. En algunas modalidades, el aditivo adicional puede comprender un reforzador de espuma anfótero. Un ejemplo de un aditivo de la presente invención comprende un fluido base, aproximadamente 38 % en peso de un sulfato o un sulfonato alfa olefínico de éter alquílico, aproximadamente 7.5 % a aproximadamente 8 % en peso de una betaína grasa, y aproximadamente 7.5 % a aproximadamente 8 % en peso de un sulfonato de éster metílico graso. En aún otra modalidad, la presente invención proporciona un aditivo para formación de espuma y estabilizar una composición de cemento que comprende un reforzador de espuma anfótero y un estabilizador de espuma aniónico. En algunas modalidades, el aditivo adicional puede comprender un agente de formación de espuma aniónico. Para facilitar una mejor comprensión de la presente invención, se dan los siguientes ejemplos de modalidades específicas. De ninguna manera, los siguientes ejemplos serán para limitar el alcance, o para definir, el alcance de la invención.
EJEMPLO 1 Se prepararon muestras de prueba que comprendieron agua potable, cemento de clase G, y aire. Por cada muestra de prueba, se preparó una composición de cemento sin espumar que tuvo una densidad de aproximadamente 2300 g/l (15.8 ppg) combinando el agua potable y el cemento utilizando un dispositivo de muestra. Cantidades predeterminadas de la composición de cemento sin espumar resultante fueron entonces colocadas en una jarra mezcladora de volumen fijo adaptada para recibir a un conjunto de cuchillas superpuestas. Después, ya sea un aditivo de la presente invención o un aditivo comparativo que consiste de mezclas de agentes de formación de espuma y/o estabilizadores de espuma fueron añadidos en una cantidad de 2 % bvow, a menos que se indique de otra manera. La formulación de los aditivos de la presente invención y el aditivo comparativo se proporcionan en la Tabla 1, siguiente, siendo el remanente un fluido base. TABLA 1 TABLA 1 (Continuación) Comp. = Comparativo N.P. = No presente 1 = se usó una cocoilamido propil betaína. Después de adición de los aditivos de la presente invención o los aditivos comparativos a las composiciones de cemento no espumadas en las jarras, los contenidos fueron mezclados a alta velocidad. La mezcla de alta velocidad por medio del conjunto de cuchillas superpuestas causó que cada suspensión de lechada sea conformada en espuma con aire. La densidad de las muestras espumadas, el tiempo requerido para formar una espuma, y se proporcionan en la Tabla 2, siguiente.
Las muestras de prueba espumadas fueron entonces permitirles fraguar por 24 horas a 150 °C y presión atmosférica después de lo cual fueron sometidos a pruebas de resistencia a la compresión. La densidad de las muestras espumadas, el tiempo requerido para formar espuma, tiempo requerido para formar una espuma, y se añadió el aditivo para éstos en la Tabla 2, siguiente. Las muestras de prueba espumadas fueron entonces dejadas fraguar por 24 horas a 65.56 °C (150 °F) y presión atmosférica después de lo cual fueron sometidas a pruebas de resistencia a la compresión de conformidad con API Specification for Materials and Testing of Well Cement, API Specificaction 10, Twenty-Third Fechada en abril de 2002. Además, las densidades seccionales de la muestra de prueba espumada fraguada resultante tomada, dio como resultado una densidad en la parte superior, media e inferior. Los resultados de la prueba e exponen en la Tabla 2 siguiente. A menos que se indique de otra manera donde no se enlistó una resistencia a la compresión o densidad seccional, la muestra de prueba espumada no tuvo propiedades suficientes para efectuar las pruebas necesarias.
TABLA 2 TABLA 2 (Continuación) 10 15 20 TABLA 2 (Continuación) TABLA 2 (Continuación) 1E1 aditivo de la presente invención se incluyó en la muestra No. 18 en una cantidad de 0.2 % bvow, 2E1 aditivo de la presente invención se incluyó en la muestra No. 19 en una cantidad de 0.5 % bvow. El Ejemplo anterior demuestra, inter alia, que las composiciones de cemento espumado de la presente invención que comprenden agua potable y un aditivo de la presente invención son adecuadas para uso en operaciones subterráneas .
EJEMPLO 2 Se prepararon muestras de prueba que contenían agua salada saturada, cemento de Clase G, y aire. Para cada muestra, se preparó primero una composición de cemento sin espumar que tenía una densidad de aproximadamente 2099 g/l (17.5 ppg), combinando el agua salada y el cemento utilizando un dispositivo de mezclado. Cantidades predeterminadas de la composición de cemento sin espumar resultante fueron colocadas entonces en jarras mezcladoras de volumen fijo adaptadas para recibir un conjunto de cuchillas sobrepuestas. Después, se añadieron ya sea un aditivo de la presente invención o un aditivo comparativo que consiste de mezclas de agentes de formación de espuma y/o estabilizadores de espuma en una cantidad de 3 % bvow, a menos que se indique de otra manera. La formulación de los aditivos de la presente invención y los aditivos comparativos se proporcionan en la Tabla 3, posterior, siendo el remanente un fluido base .
TABLA 3 Comp. = Comparativo N.P. = No presente xSe usó una cocoilamidopropilbetaína, 2E1 aditivo del arte previo incluido en la Muestra No. 37 fue "ZONESEALANTTM" 2000", comercialmente disponible de Halliburton Energy Services, Duncan, Oklahoma, que comprendió un sulfato de éter alquílico, una betaína, y un óxido de amina en una proporción en peso de aproximadamente 15:4:1. Después de adición de los aditivos de la presente invención o de los aditivos comparativos a las composiciones de cemento sin espumar en las jarras, se mezclaron los contenidos a alta velocidad. La mezcla a lata velocidad por medio del conjunto de cuchillas sobrepuestas causó que cada lechada de cemento sea espumada con aire. La densidad de las muestras espumadas, tiempo requerido para formar espuma, y aditivos añadidos a éstas se proporcionan en la Tabla 4, posterior. Las muestras de prueba espumadas se dejaron entonces fraguar por 24 horas a 65.56 °C (150 °F) . y presión atmosférica después de lo cual fueron sometidas a pruebas de resistencia a la compresión de acuerdo con la API Specification for Materials and Testing of Well Cement, API Specification 10, Twenty-third Edition, fechada en Abril de 2002. Además, las densidades seccionales de las muestras de prueba espumadas fraguadas resultantes tomadas, dieron como resultado la densidad en la parte superior, media e inferior. Los resultados de las pruebas se exponen en la Tabla 4 siguiente. A menos que se indique de otra manera, donde no se enlistó una resistencia a la compresión o densidad seccional, la muestra de prueba espumada no tuvo propiedades suficientes para efectuar las pruebas necesarias.
TABLA 4 TABLA 4 (Continuación) TABLA 4 (Continuación) TABLA 4 (Continuación) xLa resistencia a la compresión de 28 horas a 65.56 °C (150 °F) 2Aunque la muestra de prueba espumada tuvo propiedades suficientes para efectuar una prueba de resistencia a la compresión, una no fue efectuada. El ejemplo anterior demuestra, inter alia, que composiciones de cemento espumado de la presente invención que comprenden agua salada y un aditivo de la presente invención son adecuadas para uso en operaciones subterráneas . Por consiguiente, la presente invención está bien adaptada para llevar a cabo los objetos y alcanzar los fines y ventajas mencionadas así como también aquellos que son inherentes a éstas. Aunque los expertos en el arte pueden hacer numerosos cambios, dichos cambios están abarcados en el espíritu de esta invención como se definieron en las reivindicaciones anexas.

Claims (103)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención, se considera como novedad, y por lo tanto se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes : REIVINDICACIONES
1. Un método de cementación en una formación subterránea, caracterizado porque comprende: proporcionar una composición de cemento espumado que comprende agua, un cemento, un gas, y un aditivo, el aditivo comprende un agente de formación de espuma aniónico y un estabilizador de espuma aniónico; colocar la composición de cemento en la formación subterránea, y permitir a la composición de cemento fraguar ahí.
2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agua comprende agua potable, agua salada, salmuera, agua de mar, o una combinación de las mismas.
3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el gas está presente en la composición de cemento espumado en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 5 % a aproximadamente 55 % en volumen de la composición de cemento espumada a presión atmosférica.
4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el aditivo está presente en la composición de cemento espumado en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 0.01 % a aproximadamente 5 % en volumen del agua.
5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el estabilizador de espuma aniónico comprende un éster metílico graso tensoactivo, un sulfonato de alquilo alifático tensoactivo que tenga una longitud de cadena alquilo desde aproximadamente 16 a aproximadamente 22 carbonos, o un sulfato de alquilo alifático tensoactivo que tenga una extensión de cadena alquilo desde aproximadamente 16 a aproximadamente 22 carbonos .
6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el estabilizador de espuma aniónico comprende un sulfonato de éster metílico graso tensoactivo.
7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el estabilizador de espuma aniónico está presente en el aditivo en una cantidad desde aproximadamente 0.01 % a aproximadamente 90 % en peso del aditivo.
8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente de formación de espuma aniónico comprende un sulfato tensoactivo o un sulfonato tensoactivo.
9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente de formación de espuma aniónico comprende un sulfato de éter alquílico tensoactivo.
10. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el sulfato de éter alquílico tensoactivo comprende un sulfato de éter alcohólico etoxilado tensoactivo.
11. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el sulfato de éter alcohólico etoxilado tensoactivo tiene la Fórmula: H(CH2)a(OC2H4)bOS03X+ en donde a es un entero en el intervalo desde aproximadamente 6 a aproximadamente 14, b es un entero en el intervalo desde aproximadamente 3 a aproximadamente 10, y X es cualquier catión compatible.
12. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente de formación de espuma aniónico comprende un sulfonato alfa-olefínico tensoactivo .
13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el sulfonato alfa-olefínico tensoactivo tiene la Fórmula: H(CH2)n—CH=CH— (CH2)mS03X+ en donde n es un entero en el intervalo desde aproximadamente 3 a aproximadamente 12, m es un entero en el intervalo desde aproximadamente 3 a aproximadamente 12, y X es cualquier catión compatible.
14. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente de formación de espuma aniónico está presente en el aditivo en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 0.01 % a aproximadamente 90 % en peso del aditivo.
15. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el aditivo comprende adicionalmente un reforzador de espuma anfótero.
16. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el reforzador de espuma anfótero comprende una betaína tensoactiva, una sulfobetaína tensoactiva, un anfopropionato tensoactivo, o un glicinato tensoactivo.
17. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el reforzador de espuma anfótero comprende una betaína grasa tensoactiva.
18. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el reforzador de espuma anfótero comprende un alquilo o un alquen amidopropil betaína tensoactiva.
19. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el alquilo o alquen amidopropil betaína tensoactivos tienen la Fórmula: R—C0NHCH2CH2CH2N+ (CH3) 2CH2C00" en donde R es una cadena alquilo desde aproximadamente 6 a aproximadamente 18 átomos de carbono o una mezcla de éstos.
20. El método de conformidad con la reivindicación 15 caracterizado porque el reforzador de espuma anfótero comprende cocoilamidopropilbetaína, lauroilamidopropil betaína, o miristoilamidopropil betaína.
21. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el reforzador de espuma anfótero está presente en el aditivo en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 0.01 % a aproximadamente 90 % en peso del aditivo.
22. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el aditivo comprende adicionalmente un fluido base.
23. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el aditivo comprende adicionalmente un reforzador de espuma anfótero, en donde el estabilizador de espuma aniónico comprende un éster metílico graso tensoactivo y el agente de formación de espuma aniónico comprende un sulfato de éter alquílico tensoactivo.
24. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el aditivo comprende adicionalmente un reforzador de espuma anfótero, en donde el estabilizador de espuma aniónico comprende un éster metílico graso tensoactivo y el agente de formación de espuma aniónico comprende una alfa-olefina tensoactiva.
25. Un método de cementación en una formación subterránea, caracterizado porque comprende: proporcionar una composición de cemento que comprende agua, un cemento, un gas, y un aditivo, el aditivo comprende un reforzado de espuma anfótero y un estabilizador de espuma aniónico, colocar la composición de cemento en la formación subterránea; y permitir que la composición de cemento fragüe ahí.
26. El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el reforzador de espuma anfótero comprende una betaína tensoactiva, una sulfobetaína tensoactiva, un anfopropionato tensoactivo o un glicinato tensoactivo.
27. El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el estabilizador de espuma aniónico comprende un éster metílico graso tensoactivo, un sulfonato de alquilo alifático tensoactivo que tenga una longitud de cadena alquilo desde aproximadamente 16 a 22 carbonos, o un sulfato de alquilo alifático tensoactivo que tenga una longitud de cadena alquilo desde aproximadamente 16 a aproximadamente 22 carbonos.
28. El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el aditivo comprende adicionalmente un agente de formación de espuma aniónico.
29. El método de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el agente de formación de espuma aniónico comprende un sulfato tensoactivo o un sulfonato tensoactivo.
30. Un método de reducir la densidad de una composición de cemento, caracterizado porque comprende: proporcionar una composición de cemento que comprenda agua y un cemento, añadir un aditivo a la composición de cemento, el aditivo que comprenda un agente de formación de espuma aniónico y un estabilizador de espuma aniónico, y añadir un gas a la composición de cemento.
31. El método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el agente de formación de espuma aniónico comprende un sulfato tensoactivo y un sulfonato tensoactivo.
32. El método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el estabilizador de espuma tensoactivo comprende un éster metílico graso tensoactivo, un sulfonato de alquilo alifático tensoactivo que tenga una longitud de cadena alquilo desde aproximadamente 16 a aproximadamente 22 carbonos, o un sulfato de alquilo alifático que tenga una longitud de cadena alquilo desde aproximadamente 16 a 22 carbonos.
33. El método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el aditivo comprende adicionalmente un reforzador de espuma anfótero.
34. El método de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque el reforzador de espuma anfótero comprende una betaína tensoactiva, una sulfobetaína tensoactiva, un anfopropionato tensoactivo, o un glicinato tensoactivo.
35. Un método de reducir la densidad de una composición de cemento, caracterizado porque comprende: proporcionar una composición de cemento que comprenda agua y cemento, añadir un aditivo a la composición de cemento, el aditivo que comprenda un reforzador de espuma anfótero y un estabilizador de espuma aniónico, y añadir un gas a la composición de cemento.
36. El método de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque el reforzador de espuma anfótero comprende una betaína tensoactiva, una sulfobetaína tensoactiva, un anfopropionato tensoactivo, o un glicinato tensoactivo.
37. El método de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque el estabilizador de espuma aniónico comprende un éster metílico graso tensoactivo, un sulfonato alquílico alifático tensoactivo que tenga una longitud de cadena alquilo desde aproximadamente 16 a aproximadamente 22 carbonos, o un sulfato alquílico alifático tensoactivo que tenga una longitud de cadena alquilo desde aproximadamente 16 a aproximadamente 22 carbonos .
38. El método de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque el aditivo comprende adicionalmente un agente de formación de espuma aniónico.
39. El método de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque el agente de formación de espuma comprende un sulfato tensoactivo o un sulfonato tensoactivo.
40. Una composición de cemento espumado caracterizada porque comprende agua, un cemento, un gas, y un aditivo, el aditivo que comprende un agente de formación de espuma aniónico, y un estabilizador de espuma aniónico.
41. La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada porque el agua comprende agua potable, agua salada, salmuera, agua de mar, o una combinación de las mismas.
42. La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque la composición de cemento espumada tiene una densidad en el intervalo desde aproximadamente 239.9 g/l (2 libras por galón) a aproximadamente 2399 g/l (20 libras por galón) .
43. La composición de conformidad con la reivindicación 40 caracterizado porque el cemento comprende un cemento hidráulico.
44. La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada porque el gas está presente en la composición de cemento espumado en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 5 % a aproximadamente 55 % en peso del cemento.
45. La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada porque el aditivo está presente en la composición de cemento espumado en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 0.01 % a aproximadamente 5 % en volumen del agua.
46. La composición de conformidad con la reivindicación 40 caracterizada porque el aditivo está presente en la composición de cemento espumado en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 0.5 % a aproximadamente 2 % en volumen del agua.
47. La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada porque el estabilizador de espuma aniónico comprende un éster metílico graso tensoactivo, un sulfonato de alquilo alifático tensoactivo que tenga una longitud de cadena alquilo desde aproximadamente 16 a 22 carbonos, o un sulfato de alquilo alifático tensoactivo que tenga una longitud de cadena alquilo desde aproximadamente 16 a aproximadamente 22 carbonos.
48. La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada porque el estabilizador de espuma aniónico comprende un sulfonato de éster metílico graso tensoactivo.
49. La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada porque el estabilizador de espuma aniónico está presente en el aditivo en una cantidad desde aproximadamente 0.01 % a aproximadamente 90 % en peso del aditivo.
50. La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada porque el estabilizador de espuma aniónico está presente en el aditivo en una cantidad desde aproximadamente 0.01 % a aproximadamente 20 % en peso del aditivo.
51. La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada porque el agente de formación de espuma aniónico comprende un sulfato tensoactivo o un sulfonato tensoactivo.
52. La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque el agente de formación de espuma aniónico comprende un sulfato de éster alquílico tensoactivo.
53. La composición de conformidad con la reivindicación 52, caracterizada porque el sulfato de éter alquílico tensoactivo comprende un sulfato de éter alcohólico etoxilado tensoactivo.
54. La composición de conformidad con la reivindicación 53 caracterizada porque el sulfato de éter alcohólico etoxilado tensoactivo tiene la Fórmula: H(CH2)a(0C2H4)b0S03X+ en donde a es un entero en el intervalo desde aproximadamente 6 a aproximadamente 14, b es un entero en el intervalo desde aproximadamente 3 a aproximadamente 10, y X es cualquier catión compatible.
55. La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque el agente de formación de espuma aniónico comprende sulfonato alfa olefínico tensoactivo.
56. La composición de conformidad con la reivindicación 55, caracterizada porque el sulfonato alfa olefínico tensoactivo tiene la Fórmula: H (CH2) n—CH=CH—(CH2) mS03X+ en donde n es un entero en el intervalo desde aproximadamente 3 a aproximadamente 12 , m es un entero en el intervalo desde aproximadamente 3 a aproximadamente 12, y X es cualquier catión compatible.
57. La composición de conformidad con la reivindicación 40 caracterizada porque el agente de formación de espuma aniónico está presente en el aditivo en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 0.01 % a aproximadamente 90 % en peso del aditivo.
58. La composición de conformidad con la reivindicación 40 caracterizada porque el agente de formación de espuma está presente en el aditivo en una cantidad desde aproximadamente 30 % a aproximadamente 70 % en peso del aditivo.
59. La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada porque el aditivo comprende adicionalmente un reforzador de espuma anfótero.
60. La composición de conformidad con la reivindicación 59 caracterizada porque el reforzador de espuma anfótero comprende una betaína tenosactiva, una sulfobetaína tensoactiva, un anfopropionato tensoactivo, o un glicinato tensoactivo.
61. La composición de conformidad con la reivindicación 59, caracterizada porque el reforzador de espuma anfótero comprende una betaína grasa tensoactiva.
62. La composición de conformidad con la reivindicación 59, caracterizada porque el reforzador de espuma anfótero comprende una alquil o una alquen amidopropil betaína tensoactiva. 63. La composición de conformidad con la reivindicación 62, caracterizada porque el alquil o alquen amidopropil betaína tensoactiva tiene la Fórmula:
R—C0NHCH2CH2CH2N+ (CH3) 2CH2C00" en donde R es una cadena alquilo o desde aproximadamente 6 a aproximadamente 18 carbonos o una mezcla de las mismas.
64. La composición de conformidad con la reivindicación 59, caracterizada porque el reforzador de espuma anfótero comprende cocoilamidopropilbetaína, lauroilamidopropoilbetaína, o miristoilamidopropilbetaína .
65. La composición de conformidad con la reivindicación 59, caracterizada porque el reforzador de espuma anfótero está presente en el aditivo en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 0.01 % a aproximadamente 90 % en peso del aditivo.
66. La composición de conformidad con la reivindicación 59, caracterizada porque el reforzador de espuma anfótero está presente en el aditivo en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 5 % a aproximadamente 50 % en peso del aditivo.
67. La composición de conformidad con la reivindicación 40 caracterizada porque el aditivo comprende adicionalmente un fluido base.
68. La composición de conformidad con la reivindicación 40, caracterizada porque el aditivo comprende adicionalmente un reforzador de espuma anfótero, en donde el estabilizador de espuma aniónico comprende un éster metílico graso tensoactivo y el agente de formación de espuma aniónico comprende un sulfato de éter alquílico tensoactivo.
69. La composición de conformidad con la reivindicación 40 caracterizada porque el aditivo comprende adicionalmente un reforzador de espuma anfótero, en donde el estabilizador de espuma aniónico comprende un éster metílico graso tensoactivo y el agente de formación de espuma aniónico comprende un tensoactivo alfa-olefínico .
70. Una composición de cemento caracterizada porque comprende: agua, un cemento, un gas, y un aditivo, el aditivo que comprende un reforzador de espuma anfótero, y un estabilizador de espuma aniónico.
71. La composición de conformidad con la reivindicación 70, caracterizada porque el reforzador de espuma anfótero comprende una betaína tensoactiva, una sulfobetaína tensoactiva, un anfopropionato tensoactivo, o un glicinato tensoactivo.
72. La composición de conformidad con la reivindicación 70, caracterizada porque el estabilizador de espuma aniónico comprende un éter metílico graso tensoactivo, un sulfonato de alquilo alifático tensoactivo que tenga una longitud de cadena alquilo desde aproximadamente 16 a aproximadamente 22 carbonos, o un sulfato de alquilo alifático tensoactivo que tenga una longitud de cadena alquilo desde aproximadamente 16 a aproximadamente 22 carbonos.
73. La composición de conformidad con la reivindicación 70 caracterizada porque el aditivo comprende adicionalmente un agente de formación de espuma aniónico.
74. La composición de conformidad con la reivindicación 73, caracterizad aporque el agente de formación de espuma aniónico comprende un sulfato tensoactivo o un sulfonato tensoactivo.
75. Un aditivo para formación de espuma y estabilización de una composición de cemento, caracterizado porque comprende: un agente de formación de espuma aniónico, y un estabilizador de espuma aniónico.
76. El aditivo de conformidad con la reivindicación 75 caracterizado porque el estabilizador de espuma aniónico comprende un éster metílico graso tensoactivo, un sulfonato de alquilo alifático tensoactivo que tenga una longitud de cadena alquilo desde aproximadamente 16 a aproximadamente 22 carbonos, o un sulfato de alquilo alifático tensoactivo que tenga una longitud de cadena alquilo desde aproximadamente 16 a aproximadamente 22 carbonos .
77. El aditivo de conformidad con la reivindicación 75 caracterizado porque el estabilizador de espuma aniónico comprende un sulfonato de éster metílico graso tensoactivo.
78. El aditivo de conformidad con la reivindicación 75 caracterizado porque el estabilizador de espuma aniónico está presente en el aditivo para formación y estabilización de 1 aditivo de cemento espumado en una cantidad desde aproximadamente 0.01 % a aproximadamente 90 % en peso del aditivo.
79. El aditivo de conformidad con la reivindicación 75 caracterizado porque el estabilizador de espuma aniónico está presente en el aditivo para formación y estabilización del aditivo de cemento espumado en una cantidad desde aproximadamente 0.01 % a aproximadamente 20 % en peso del aditivo.
80. El aditivo de conformidad con la reivindicación 75 caracterizado porque el agente de formación de espuma aniónico comprende un sulfato tensoactivo o un sulfonato tensoactivo.
81. El aditivo de conformidad con la reivindicación 75 caracterizado porque el agente de formación de espuma aniónico comprende un sulfato de éter alquílico tensoactivo.
82. El aditivo de conformidad con la reivindicación 81 caracterizado porque el sulfato de éter alquílico tensoactivo comprende un sulfato de éter alcohólico etoxilado tensoactivo.
83. El aditivo de conformidad con la reivindicación 82 caracterizado porque el sulfato de éter alcohólico etoxilado tensoactivo tiene la Fórmula: H(CH2)a(0C2H4)b0S03X+ en donde a es un entero en el intervalo desde aproximadamente 6 a aproximadamente 14 , b es un entero en el intervalo desde aproximadamente 3 a aproximadamente 10, y X es cualquier catión compatible.
84. El aditivo de conformidad con la reivindicación 83 caracterizado porque el agente de formación de espuma comprende un sulfonato alfa-olefínico tensoactivo.
85. El aditivo de conformidad con la reivindicación 84, caracterizado porque el sulfonato alfa-olefínico tensoactivo tiene la Fórmula: H (CH2) n—CH=CH—(CH2) mS03X+ en donde n es un entero en el intervalo desde aproximadamente 3 hasta aproximadamente 12, m es un entero en el intervalo desde aproximadamente 3 a aproximadamente 12, y X es cualquier catión compatible.
86. El aditivo de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque el agente de formación de espuma aniónico está presente en el aditivo para formación de espuma y estabilización del aditivo de cemento espumado en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 0.01 % a 90 % en peso del aditivo.
87. El aditivo de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque el agente de formación de espuma aniónico está presente en el aditivo para la formación de espuma o la estabilización del aditivo de formación de espuma en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 30 % a 70 % en peso.
88. El aditivo de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque el aditivo para la formación de espuma y estabilización del aditivo de cemento espumado comprende adicionalmente un reforzador de espuma anfótero.
89. El aditivo de conformidad con la reivindicación 88, caracterizado porque el reforzador de espuma anfótero comprende una betaína tensoactiva, una sulfobetaína tensoactiva, un anfopropionato tensoactivo, o un glicinato tensoactivo.
90. El aditivo de conformidad con la reivindicación 88, caracterizado porque el reforzador de espuma anfótero comprende una betaína grasa tensoactiva.
91. El aditivo de conformidad con la reivindicación 88, caracterizado porque el reforzador de espuma anfótero comprende una alquil o una alquen amidopropil betaína tensoactiva.
92. El aditivo de conformidad con la reivindicación 91, caracterizado porque la alquil o alquen amidopropil betaína tensoactiva tiene la Fórmula ¡ R—C0NHCH2CH2CH2N+ (CH3) 2CH2C00" en donde R es una cadena alquilo desde aproximadamente 6 a aproximadamente 18 carbonos o una mezcla de los mismos.
93. El aditivo de conformidad con la reivindicación 88, caracterizado porque el reforzador de espuma anfótero comprende cocoilamidopropilbetaína, lauroilamido-propilbetáina, o miristoilamidopropilbetaína.
94. El aditivo de conformidad con la reivindicación 88, caracterizado porque el reforzador de espuma anfótero está presente en el aditivo para formación de espuma y estabilización del aditivo de cemento espumado en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 0.01 % a aproximadamente 90 % en peso del aditivo.
95. El aditivo de conformidad con la reivindicación 88, caracterizado porque el reforzador de espuma anfótero está presente en el aditivo para la formación de espuma y estabilización del aditivo de cemento espumado en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 5 % a aproximadamente 50 % en peso del aditivo.
96. El aditivo de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque el aditivo para la formación de espuma y la estabilización del aditivo de cemento espumado comprende adicionalmente un fluido base.
97. El aditivo de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque el aditivo para la formación de espuma y la estabilización del aditivo de cemento espumado comprende adicionalmente un reforzador de espuma anfótero, en donde el estabilizador de espuma aniónico comprende un éter metílico graso tensoactivo y el agente de formación de espuma aniónico comprende un sulfato de éter alquílico tensoactivo.
98. El aditivo de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque el aditivo para la formación de espuma y la estabilización del aditivo de cemento espumado comprende adicionalmente un reforzador de espuma anfótero, en donde el estabilizador de espuma aniónico comprende un éster metílico graso tensoactivo y el agente de formación de espuma aniónico comprende un tensoactivo alfa olefínico.
99. Un aditivo para la formación de espuma y la estabilización de una composición de cemento, caracterizado porque comprende: un reforzador de espuma anfótero, y un estabilizador de espuma aniónico.
100. El aditivo de conformidad con la reivindicación 99 caracterizado porque el reforzador de espuma anfótero comprende una betaína tensoactiva, una sulfobetaína tensoactiva, un anfopropionato tensoactivo, o un glicinato tensoactivo.
101. El aditivo de conformidad con la reivindicación 99, caracterizado porque el estabilizador aniónico comprende un éster metílico graso tensoactivo, un sulfonato de alquilo alifático tensoactivo que tenga una longitud de cadena alquilo desde aproximadamente 16 a 22 carbonos, o un sulfato de alquilo alifático tensoactivo que tenga una longitud de cadena alquilo desde aproximadamente 16 a aproximadamente 22 carbonos.
102. El aditivo de conformidad con la reivindicación 99, caracterizado porque el aditivo comprende adicionalmente un agente de formación de espuma aniónico.
103. El aditivo de conformidad con la reivindicación 102, caracterizado porque el agente de formación de espuma aniónico comprende un sulfato tensoactivo y un sulfonato tensoactivo.
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