MXPA00007641A

MXPA00007641A - Composiciones y metodos para fluidos de colocacion ajustable.

Info

Publication number: MXPA00007641A
Application number: MXPA00007641A
Authority: MX
Inventors: Chatterji Jiten
Original assignee: Halliburton Energy Serv Inc
Priority date: 1999-12-16
Filing date: 2000-08-04
Publication date: 2002-08-20
Also published as: BR0003382A; DE60016550T2; EP1112985A2; NO331583B1; NO20005828L; US6138759A; DE60016550D1; EP1112985B1; NO20005828D0; EP1112985A3; CA2314816A1; CA2314816C

Abstract

Se proporciona composiciones y metodos de fluidos de colocacion ajustable mejorados. Las composiciones de fluido de colocacion ajustable estan comprendidas basicamente de un componente hidraulico ajustable comprendido de ceniza fina. Un aditivo de control de perdida de fluido, un aditivo de inhibicion de resistencia al gel, un aditivo de retardo de penetracion y agua seleccionada del grupo de agua limpia y agua de sal, presente en una cantidad suficiente para formar una pasta que tiene una densidad dentro del rango desde aproximadamente 12 hasta aproximadamente 15 libras por galon.

Description

COMPOSICIONES Y MÉTODOS PARA FLUIDOS DE COLOCACIÓN AJUSTABLE.

Campo del Invento. La presente invención se refiere a composiciones de fluidos de colocación ajustable y métodos de utilización de las composiciones en el fortalecimiento de pozos.

Antecedentes del Inyento. Las composiciones hidráulicas de cementos son utilizadas comúnmente en la construcción de pozos petroleros y de gas. Por ejemplo, las composiciones hidráulicas de cementos son utilizadas en operaciones de fortalecimiento principales, en donde las hileras de tubos tales como camisas y revestimiento, son reforzadas en las perforaciones de los pozos. En la realización del fortalecimiento principal, una composición hidráulica de cementos bombeada en el espacio anular entre las paredes de una perforación de pozos y las superficies exteriores de una hilera de tubos colocados en las mismas. Se permite que la composición de cemento sea ajustada entre el espacio anular, formando de esté modo un forro anular de cemento endurecido substancialmente impermeable en el mismo. El forro de cemento soporta y coloca físicamente la hilera de tubos en la perforación del pozo y une las superficies exteriores de la hilera de tubos a las paredes de la perforación del pozo, en donde se evita la migración indeseable de fluidos entre zonas y formaciones penetradas por la perforación de pozo. En la perforación de pozos se utiliza una variedad de fluidos de perforación. Los fluidos de perforación utilizados más comúnmente son sólidos que contienen geles con base de agua, los cuales pueden ser pesados con material de pesado de particulados tales como barito. Durante la perforación de un pozo, el fluido de perforación utilizado es circulado a través del tubo de perforación y de la barrena, y posteriormente es circulado hacía arriba a través de la perforación del pozo a la superficie. El fluido de perforación funciona para lubricar la barrena y llevar los cortes a la superficie en donde los cortes y el gas son removidos del fluido de perforación. Aunque los fluidos de perforación no son ajustables, por ejemplo no se ajustan en las masas duras de sellado impermeable cuando son estáticas, los fluidos de perforación incrementan con el tiempo su resistencia al gel. Normalmente después de que una perforación de pozo es perforada hasta la profundidad total, la tubería de perforación y la barrena son extraídas de la perforación del pozo y el fluido de perforación se deja en la perforación del pozo para proporcionar una presión hidrostática en las formaciones permeables penetradas por la perforación de pozo, evitando de este modo el flujo de formación de fluidos dentro de la perforación del pozo. La siguiente operación en la terminación de la perforación del pozo, usualmente comprende la corrida de una tubería de una hilera de tubos, por ejemplo, revestimiento, en la perforación del pozo.

Dependiendo de la profundidad de la perforación del pozo y de si se encuentra o no problemas en la corrida de la hilera de la tubería de la misma, el fluido de perforación pueden permanecer relativamente estático en la perforación del pozo durante un período de hasta 2 semanas. Durante ese tiempo, el fluido de perforación estancado aumenta progresivamente en su resistencia al gel, por lo que las porciones de fluido de perforación en la perforación del pozo, se vuelven cada vez más difíciles de desplazar. Después de que una hilera de tubos ha sido corrida en la perforación del pozo, la siguiente operación realizada normalmente es el refuerzo principal. Esto es que la hilera de tubos colocada en la perforación del pozo, es reforzada mediante el bombeo de una composición de cemento a través de la hilera de tubos y en los anillos entre la hilera de tubos y las paredes de la perforación del pozo, en donde el fluido de perforación en el anillo es desplazado de la misma por la composición de cemento. Aunque se han desarrollado una variedad de técnicas para mejorar el desplazamiento del fluido de perforación desde los anillos, si el fluido de perforación a desarrollado una resistencia al gel debido a la estática que permanece en la perforación del pozo durante un largo período de tiempo, las porciones del fluido de perforación en la perforación del pozo, son desviadas por la composición de cemento. Ya que el fluido de perforación no es ajustable, por ejemplo no se ajusta en una masa lo suficientemente rígida para resistir la entrada y el flujo de formación de fluidos en la perforación del pozo, la formación de fluidos entra y fluye en la perforación del pozo, lo cual es altamente indeseable. Hasta ahora, las composiciones de fluidos de colocación ajustable han sido desarrolladas y utilizadas en pozos para varios propósitos, incluyendo el desplazamiento temprano de fluidos de perforación de las perforaciones de los pozos. Sin embargo, los fluidos de colocación ajustable anteriores han incluido escorias de alto horno y otros componentes hidráulicos, los cuales permiten un ajuste lento a temperaturas relativamente bajas, por ejemplo, temperaturas menores a aproximadamente 90°F. También los fluidos de colocación ajustable que contienen escoria son intolerantes por la contaminación de la composición de cemento por ejemplo, si el cemento del pozo se mezcla con dichos fluidos de marcación, los fluidos de marcación se ajustan en forma prematura. Para evitar que un fluido de colocación con contenido de escoria se ajuste prematuramente, se debe agregar un retardador de ajuste muy poderoso al fluido de colocación y el fluido de colocación debe ser separado de la composición de cemento mediante un fluido espaciador. Si se mezcla en forma interna la composición de cemento y el fluido de colocación de ajuste retardado, sucede que se puede evitar que la composición de cemento sea ajustada mediante el retardador de ajuste fuerte en el fluido de colocación. Por lo tanto existen necesidades para necesidades de composiciones de fluidos de colocación ajustables mejoradas, las cuales pueden ser utilizadas para evitar los problemas de refuerzo de pozos de los tipos descritos anteriormente, en temperaturas subterráneas de aproximadamente 90°F.

Sumario del Invento- Por medio de la presente invención, se proporcionan composiciones de fluidos de colocación ajustables mejorados y métodos para utilizar las composiciones en el refuerzo de pozos a temperaturas superiores de aproximadamente 150°F, los cuales cumplen con las necesidades descritas anteriormente y superan las deficiencias del arte previo. Las composiciones de fluido de colocación ajustable de la presente invención, están comprendidas básicamente de un componente hidráulico ajustable seleccionado de ASTM Clase C o la ceniza ligera equivalente, o ASTM Clase F o la ceniza ligera equivalente junto con una fuente de calcio, un aditivo de control de pérdida de fluido, un aditivo de inhibición de resistencia al gel, un aditivo para retardar la penetración y agua seleccionada de agua limpia y agua salada presente en una cantidad suficiente para formar una pasta que tiene una densidad dentro del rango desde aproximadamente 12 hasta aproximadamente 15 libras por galón. Cuando la cantidad de agua requerida en una composición de fluido de colocación ajustado de la presente invención alcanza una densidad deseada produce agua libre en la composición, y se puede incluir en la composición un agente de control de agua libre tal como bentonita, sílice amorfo o hidroxietil celulosa para convertir el agua libre en gel.

Debido a que las composiciones de fluido de colocación ajustable de la presente invención son tolerantes a la contaminación del cemento del pozo, no se necesitan incluir en las composiciones retardadores de penetración muy fuertes o excesivos. Además cuando se desplaza una composición de fluido de colocación ajustable de la presente invención con una composición de cemento para pozo, no se tiene que utilizar un fluido espaciador entre la composición del fluido de colocación y la composición de cemento para pozo, y no existe la necesidad de utilizar un espaciador para mejorar el desplazamiento de fluidos de colocación ajustable, ya que con el tiempo penetrará cualquier fluido de colocación ajustable derivado. Los métodos mejorados de la presente invención para reforzar una hilera de tubos, tal como el revestimiento en una perforación de pozo que contiene fluidos de perforación con una composición de cemento, están comprendidos básicamente de los pasos de preparación de una composición de fluido de colocación ajustable de la presente invención, bombeo de la composición de fluido de colocación ajustable dentro de la perforación del pozo, para desplazar por lo menos una parte del fluido de perforación procedente de la perforación del pozo, evitando de este modo que el fluido de perforación permanezca en la perforación del pozo y aumente en forma progresiva con el tiempo su resistencia al gel en el mismo, la corrida de una hilera de tubería que será reforzada dentro de la perforación del pozo, en donde la hilera de tubería y la perforación de pozos son por lo menos llenados parcialmente con fluido de colocación ajustable, bombear y desplazar la composición de cemento a través de la hilera de tubos y en el anillo que se encuentra entre la hilera de tubos y las paredes de la perforación del pozo, en donde el fluido de perforación y la composición de fluido de colocación ajustable en la hilera del tubo y en el anillo, son desplazadas del mismo, excepto las porciones de la composición de fluido de colocación ajustable, la cual puede permanecer en fracturas u otras zonas permeables dentro de la perforación del pozo, y permite que la composición de refuerzo en el anillo y cualquier composición de fluido de colocación ajustable, permanezcan las fracturas u otras zonas permeables para penetrar dentro de una masa dura impermeable en la misma. Por lo tanto, es un objeto general de la presente invención proporcionar composiciones de fluido de colocación ajustable mejoradas y métodos para utilizar las composiciones en el refuerzo de pozos. Otros objetos características y ventajas adicionales de la presente invención , serán apreciados fácilmente por los expertos en el arte al leer la descripción de las modalidades preferidas que se encuentra a continuación.

Descripción Detallada del Invento. Las composiciones de fluido de colocación ajustables mejoradas de la presente invención para usarse en el refuerzo de pozos a temperaturas superiores a 150°F, están comprendidas básicamente de un componente hidráulico ajustable seleccionado de ASTM Clase C o la ceniza fina equivalente o ASTM Clase F o la ceniza fina equivalente junto con una fuente de calcio, un aditivo de control de pérdida de fluido para evitar la pérdida de agua de la composición para las formaciones subterráneas permeables, un aditivo de inhibición de resistencia al gel para evitar que la composición gane resistencia al gel durante un período de tiempo inicial relativamente largo, un aditivo de retardo de penetración para retrasar la penetración de la composición en una masa dura impermeable durante un período de tiempo relativamente largo y agua seleccionada del grupo de agua limpia y agua salada presentes en una cantidad suficiente para formar una pasta que tiene una densidad dentro del rango desde aproximadamente 12 hasta aproximadamente 15 libras por galón. El término "Composición(s) de Fluidos de Colocación Ajustables", que se utiliza en la presente invención, significa un fluido que con el tiempo se endurecerá en una masa impermeable que tiene una resistencia de compresión suficiente para evitar la entrada indeseable en el flujo de formación de fluidos en la perforación de pozo, pero el cual no penetrará durante un período de tiempo deseado relativamente largo dentro del rango desde aproximadamente 2 días hasta aproximadamente 2 semanas o más. Durante este tiempo, una hilera de tubos, por ejemplo camisas, pueden ser colocados en la perforación del pozo y se pueden terminar las operaciones de refuerzo convencionales. La ceniza fina es producida mediante la combustión de carbón en polvo con un tiraje forzado. La ceniza fina que es transportada por el conducto de gases es recuperada, por ejemplo, mediante precipitadores electrostáticos. El ASTM Clase C o la ceniza fina equivalente, contiene tanto sílice como cal y cuando son mezcladas con agua forman una mezcla en forma de cemento la cual penetra dentro de una masa dura impermeable, por ejemplo, hidrato de silicato de calcio. La ceniza fina Clase F, no contiene cal y se requiere de una fuente de ion de calcio para formar una composición en forma de cemento o cementosa con agua. Generalmente, la cal es mezclada con Clase F o la ceniza fina equivalente en una cantidad dentro del rango de desde aproximadamente 0% hasta aproximadamente 25% por peso de la ceniza fina. De las dos formas de ceniza fina que están disponibles en el mercado, por ejemplo ASTM Clase C o ASTM Clase F, se prefiere a ASTM Clase F junto con la cal para usarse de acuerdo con la presente invención. Se pueden utilizar una variedad de aditivos de control de pérdida de fluidos de acuerdo con la presente invención, los cuales son bien conocidos por los expertos en el arte. Un aditivo de control de pérdida de fluido preferido es un polímero de injerto que tiene un esqueleto seleccionado del grupo que consiste de lignina, lignita y sus sales y grupos injertados de por lo menos uno de 2 ácidos 2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico, acrilonitrilo o N, N- dimetilacrilamida o sus sales. Los aditivos de control de pérdida de fluidos descritos anteriormente, están descritos en detalle en la Patente Norteamericana No. 4,676,317. emitida el 30 de Junio de 1987 a Fry y asociados, la cual está incorporada a la presente invención como referencia. Otro aditivo de control de pérdida de fluido preferido para usarse de acuerdo con la presente invención es un producto de polimerización aleatoria de dos o tres diferentes vinilos que contienen monómeros, incluyendo un derivado de morfolina de vinil amida. Dicho aditivo de control de pérdida de fluido está descrito con detalle en la Patente Norteamericana No. 5, 988,279 emitida el 23 de Noviembre de 1999 para Udarbe y asociados, la cual está incorporada a la presente invención como referencia. De los aditivos de control de pérdida de fluido descritos anteriormente, un polímero de injerto que tiene un esqueleto de lignito y grupos injertados de ácidos-2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico, acrilonitrilo y N ,N-dimetilacrilamida sus sales es el más preferido. El aditivo de control de pérdida de fluido utilizado, está incluido en una composición de fluido de colocación ajustable mejorada de la presente invención, en la cantidad general desde aproximadamente 0.1 % hasta aproximadamente 1 % por peso del componente hidráulico ajustable en la composición de fluido de colocación ajustable, más preferentemente en una cantidad dentro del rango desde aproximadamente de 0.4% hasta aproximadamente 0.75%.

Los aditivos de inhibición de resistencia al gel útiles de acuerdo , con la presente invención, los cuales también funcionan para reducir la pérdida de fluido son seleccionados preferentemente a partir de copolímeros y sales de copolímero de N , N-dimetilacrilamida y ácido 2-acrilamida-2-metilpropanosulfónico. Estos aditivos de pérdida de fluido están descritos en detalle en la Patente Norteamericana No. 4,555,269 emitida el 26 de Noviembre de 1985 para Rao y asociados, la cual está incorporada a la presente invención como referencia. El aditivo de inhibición de resistencia al gel utilizado, generalmente está incluido en una composición de fluido de colocación ajustable de la presente invención en una cantidad dentro del rango desde aproximadamente 0.1 % hasta aproximadamente 1 % por peso del componente hidráulico ajustable en la composición, más preferentemente en una cantidad dentro del rango desde aproximadamente 0.4% hasta aproximadamente 0.75%. El aditivo de retardo de penetración, está seleccionado preferentemente de amonio, metal álcali, metal de tierra alcalina u otras sales de metal de una lignina sulfoalquilada. Dichos aditivos de retardo de penetración, están descritos en detalle en la Patente Norteamericana No. Re. 31 , 190 emitida nuevamente el 29 de Marzo de 1983 para Detroit y asociados, la cual está incorporada a la presente invención como referencia. El aditivo de retardo de penetración más preferido de este tipo, es la sal de calcio de una lignina sulfometilada. El aditivo de retardo de penetración, está incluido en una composición de fluido de colocación ajustable de la presente invención en una cantidad dentro del rango desde aproximadamente 0.1 % hasta aproximadamente 2% por peso del componente hidráulico ajustable en la composición . Tal como se menciono anteriormente, el agua utilizada en las composiciones de fluido de colocación ajustable de la presente invención puede ser agua limpia y agua de sal dependiendo de la densidad particular de la composición requerida. El término "agua de sal" que se utiliza en la presente invención, significa agua de sal no saturada o agua de sal saturada incluyendo agua de mar. El agua está incluida en las composiciones de fluido de colocación ajustable en una cantidad suficiente para formar una pasta que tiene una densidad dentro del rengo desde aproximadamente 12 hasta aproximadamente 15 libras por galón. Con el objeto de evitar la presencia de agua libre en las composiciones de fluido de colocación ajustable, el aditivo de control de agua libre seleccionado de bentonita, sílice y amorfo e hidroxietil celulosa, puede ser incluido en las composiciones. De los aditivos de control de agua libre anteriores, el bentonito es el preferido. Cuando se utiliza, el aditivo de control de agua libre esta presente en las composiciones de la presente invención en una cantidad dentro del rango desde aproximadamente 1 % hasta aproximadamente 5% por peso del componente hidráulico ajustable en las composiciones. La composición de fluido de colocación ajustable más preferida de la presente invención , está comprendida de un componente hidráulico ajustable que comprende ASTM Clase F o la ceniza fina equivalente; cal hidratada presente en la composición en una cantidad de aproximadamente el 5% por peso del componente hidráulico ajustable en la composición; un aditivo de control de pérdida de fluido que comprende un fluido de injerto que tiene un esqueleto de lignita y grupos injertados de ácido2-acrilamida-2-metilpropanosulfónico, acrilonitrilo y N ,N-dimetilacrilamida o sus sales presentes en la composición, en una cantidad dentro del rango desde aproximadamente 0.4% hasta aproximadamente 0.75% por peso del componente hidráulico ajustable en la composición, un aditivo de inhibición de resistencia al gel que comprende un copolímero de N ,N-dimetilacrilamida y ácido-2-acrilamida-2-metilpropanosulfónico presente en la composición, en una cantidad dentro del rango desde aproximadamente 0.4% hasta aproximadamente 0.75% por peso del componente hidráulico ajustable en la composición; un aditivo de retardo de penetración que comprende la sal de calcio de una lignina sulfometilada presente en la composición, en una cantidad dentro del rango desde aproximadamente 0.1 % hasta aproximadamente 2% por peso del componente hidráulico ajustable en la composición; y agua seleccionada del grupo que consiste de agua limpia agua de sal presente en una cantidad suficiente para formar una pasta que tiene una densidad dentro del rango de desde aproximadamente 12 hasta aproximadamente 15 libras por galón. La composición anterior, también puede incluir un aditivo de control de agua libre comprendido de bentonita presente en la composición, en una cantidad dentro del rango desde aproximadamente 2% hasta aproximadamente 5% por peso del componente hidráulico ajustable en la composición . De acuerdo con los métodos de la presente invención, cuando la perforación del pozo es perforada hasta la profundidad total y antes de que el fluido de perforación en la perforación del pozo haya tenido una oportunidad de ganar una resistencia al gel significativa, el fluido de perforación esta por lo menos parcialmente desplazado dentro de una composición de fluido de colocación ajustable mejorada de la presente invención. El fluido de perforación, normalmente es desplazado por la composición de fluido de colocación ajustable hasta a un nivel arriba de aquellas porciones de la perforación del pozo que contienen fracturas, bolsas u otras áreas o zonas permeables. La composición de fluido de colocación no aumenta en resistencia al gel con el tiempo, como el fluido de perforación, y es fácilmente desplazada después de estar estática en la perforación del pozo durante un período de tiempo largo; por ejemplo un período de tiempo arriba de aproximadamente dos semanas. Debido a que el fluido de perforación no a tenido oportunidad de aumentar su resistencia al gel y debido a que el tubo de perforación incluye collares de perforación de diámetro grande y similares, lo cual causa una alta velocidad anular, el desplazamiento del fluido de perforación es logrado mediante la composición de fluido de colocación ajustable de la presente invención.

Después de que la perforación del pozo está llena por lo menos parcialmente con la composición de fluido de colocación, la hilera de tubos que será reforzada, es corrida en la perforación del pozo. Dependiendo de que cantidad de fluido de perforación se ha desplazado previamente, y de si la hilera de tubos no flota dentro de la perforación del pozo mientras que esta siendo llenado con la composición de fluido de colocación , algo de fluido de perforación permanecerá en la hilera de tubos. Cuando la composición de cementos para pozos es bombeada a través de la hilera de tubos dentro de los anillos, el fluido de perforación y la composición de fluido de colocación que se encuentra en la hilera de tubos en los anillos, son desplazadas delante de la composición de cemento para pozo. Debido a que los anillos contienen la composición de fluido de colocación, cualquier fluido de perforación que entre al anillo no tendrá tiempo de aumentar su resistencia al gel dentro del mismo, y será desplazado fácilmente del mismo por la composición de cemento para pozo. La composición de fluido de colocación ajustable, si es que existe, que permanece en fracturas u otras áreas o zonas permeables dentro de la perforación del pozo, se perforara al final evitando de este modo la entrada o flujo de formación de fluidos en los anillos. Por lo tanto, los métodos mejorados de la presente invención para reforzar una hilera de tubos en una perforación de pozo que contiene fluido de perforación con una composición de cemento para pozo, están comprendidos básicamente de los siguientes pasos: (a) preparación de una composición de fluido de colocación ajustable de la presente invención; (b) bombeo de la composición de fluido de colocación ajustable dentro de la perforación del pozo para desplazar por lo menos una parte de fluido de perforación fuera de la perforación del pozo, evitando de este modo que el fluido de perforación permanezca en las fracturas u otras zonas permeables dentro de la perforación del pozo y que aumente con el tiempo en forma progresiva su resistencia al gel dentro de la misma; (c) correr la hilera de tubos que será reforzada dentro de la perforación del pozo, en donde la hilera de tubos y la perforación del pozo están por lo menos llenas parcialmente con el fluido de colocación ajustable; (d) bombear y desplazar la composición de cemento para pozo a través de la hilera de tubos y en los anillos entre la hilera de tubo y las paredes de la perforación del pozo, en donde el fluido de perforación y la composición de fluido de colocación ajustable en la hilera de tubos y en los anillos, están desplazados de los mismos excepto en las partes de la composición de fluido de colocación ajustable que pueden permanecer en fracturas u otras zonas permeables de las mismas; y (e) permitir la composición de cemento para pozo en los anillos y cualquier composición de fluidos de colocación ajustable que permanezcan las fracturas u otras zonas permeables de la misma, penetren en las masas duras impermeables de la misma.

Con el objeto de ilustrar adicionalmente las composiciones y métodos de la presente invención , a continuación se proporciona el siguiente ejemplo.

EJEMPLO Se preparo un fluido base de colocación ajustable sin aditivos, comprendido de 74 libras de ceniza fina ASTM Clase F, 3.7 libras de cal (5% por peso de la ceniza fina) y 4.59 galones de agua de mar sintética. Se agregaron en diferentes cantidades, un aditivo de control de pérdida de fluido, un aditivo de inhibición de resistencia al gel y un aditivo de retardo de perforación a la primera y segunda partes de prueba de la pasta base. También se agrego a la primera porción un agente de control de agua libre. Las reologías de la primera y segunda partes de prueba, fueron determinadas utilizando un viscómetro Fann de acuerdo con los procedimientos estándar de elaboración de pruebas establecidos en API Specification For Material And Testing For Well Cements. API RP 10B, edición 21 fechada el 1 de Septiembre de 1991 del American Petroleum Institute, Washington, D.C. Las composiciones de fluido de colocación ajustables de prueba y los resultados de la prueba, están establecidos en la Tabla I que se encuentra a continuación.

Composición de Fluidos y Reologías Composición Base en Aditivos y Cantidades Lectura de Viscómetro Fann, Bc Composición Aditivo1, Control Aditivo2 Aditivo3 de Aditivo4, 100 200 300 200 100 6 3 No. de Fluidos, % Inhibición de Retardo de Control de rpm rpm rpm rpm rpm rpm fm por peso de Resistencia Perforación, Agua limpia, Ceniza Fina al Gel, % por % por peso % por peso peso de de Ceniza de Ceniza Ceniza Fina Fina Fina 1 1.0 0.42 0.6 5 20 34 48 34 20 8 7 2 0.5 0.5 0.6 - 36 61 84 60 36 10 8 00 1 Un Copolímero de contiene lignita y grupos de 2-acrilamoda-2-ácido metilpropanosulfónico, acrilonitilo y N,N-dimetilacrilamida 2 Sales de Copolímero de N,N-d¡metilacrilamida y ácido 2-acrilamida-2-metilpropanosulfónico 3 Sal de Calcio de lignin sulfometilato 4 Bentonita A partir de la Tabla I se puede observar que las composiciones de fluido de colocación ajustable probadas, tuvieron buenas reologías para funcionar como fluidos de desplazamiento. Las composiciones de fluido de colocación ajustable proporcionadas en la Tabla I , fueron probadas para su resistencia al gel a una temperatura con el tiempo de 80°F, pérdida de fluido a una temperatura de 80°F y un tiempo de ajuste de 150°F. Los resultados de estas pruebas estén establecidos en la Tabla I I que se encuentra a continuación ro r Oí O Oí Oí Datos de Resistencia de Gel, y Fluidos Perforación Composición Base en Aditivos y Cantidades Resistencia de Gel @ 80°F Composición Aditivo1, Control Aditivo2 Aditivo3 de Aditivo4, Fluido Tiempo No. de Fluidos, % Inhibición de Retardo de Control de de @ por peso de Resistencia Perforación, Agua limpia, Perfora 150°F, Ceniza Fina al Gel, % por % por peso % por peso O see. 10 min. 30 min. ción @ días peso de de Ceniza de Ceniza 80°f, ce Ceniza Fina Fina Fina 1 1.0 0.42 0.6 5 7 9 8 7.4 11 2 0.5 0.5 0.6 - 8 9 10 7 11 Un Copolímero de contiene lignita y grupos de 2-acrilamoda-2-ácido metilpropanosulfónico, acrilonitilo y N,N-d¡met¡laailamida Sales de Copolímero de N,N-dimetilacrilamida y ácido 2-acrilamida-2-metilpropanosulfónico ' Sal de Calcio de lignin sulfometilato Bentonita A partir de la Tabla I I , se puede observar que las resistencias al gel de las composiciones de fluido de colocación ajustable de prueba permanecieron estables, las composiciones tuvieron una pérdida de fluido baja y las composiciones no penetraron durante 1 1 días. Por lo tanto, la presente invención esta bien adaptada para lograr los objetos y ventajas mencionados, así como aquellos que son inherentes a la misma. Aunque se pueden realizar numerosos cambios por los expertos en el arte, dichos cambios están comprendidos dentro del espíritu de la presente invención , tal como lo definen las Reivindicaciones adjuntas.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S Habiendo descrito la presente invención, se considera como novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes REIVINDICACIONES.

1 .- Una composición de colocación ajustable mejorada para utilizarse en el refuerzo de pozos, que comprende: Un componente hidráulico ajustable seleccionado del grupo que consiste de ceniza fina ASTM Clase C o el equivalente y ceniza fina ASTM Clase F o el equivalente junto con una fuente de calcio; un aditivo de control de pérdida de fluido; un aditivo de inhibición de resistencia al gel ; un aditivo de retardo de perforación ; y agua seleccionada del grupo de agua limpia y agua de sal presente en una cantidad suficiente para formar una pasta que tiene una densidad dentro del rango de desde aproximadamente 12 hasta aproximadamente 15 libras por galón .

2.- La composición tal como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho componente hidráulico ajustable es ceniza fina ASTM Clase F o el equivalente junto con una fuente de calcio.

3.- La composición tal como se describe en Reivindicación 2, caracterizado además porque dicha fuente de calcio es cal hidratada.

4. -La composición tal como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho aditivo de control de pérdida de fluido es seleccionado del grupo que consiste de un polímero de injerto que tiene un esqueleto seleccionado de un grupo que consiste lignina, lignita y sus sales, y por lo menos un grupo injertado de ácido-2acrylamido-2-metilpropanosulfónico, acrilonitrilo o N ,N-dimetilacrilamida o sus sales y un producto de polimerización aleatoria de dos o tres diferentes vinilos que contienen números incluyendo un derivado de morfolina vinilamida.

5.- La composición tal como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho aditivo de control de pérdida de fluido es un polímero de injerto que tiene un esqueleto de lignita y grupos injertados de ácido2-acrilamida-2-metilpropanosulfónico, acrilonitrilo y N ,N-dimetilacrilamida o sus sales y esta presente en dicha composición en una cantidad dentro del rango desde aproximadamente 0.1 % hasta aproximadamente 1 % por peso de dicho componente hidráulico ajustable en dicha composición.

6.- La composición tal como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizada además porque dicho aditivo de inhibición de resistencia al gel es seleccionado del grupo que consiste de copolímeros y sales de copolímeros de N. N-dimetMacrilamida y ácido 2-acrilamida-2-metilpropanosulfónico y está presente en dicha composición en una cantidad dentro del rango desde aproximadamente 0.1 % hasta aproximadamente 1 % por peso de dicho componente hidráulico ajustable en dicha composición.

7.- La composición tal como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho aditivo de retardo de perforación es seleccionado del grupo que consiste de amonio, metal álcali, metal de tierra alcalina, y otras sales de metal de una lignina sulfoalquilada.

8.- La composición tal como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho aditivo de retardo de perforación es la sal de calcio de una lignina sulfometilada y está presente en dicha composición , en una cantidad dentro del rango desde aproximadamente 0.1 % hasta aproximadamente 2% por peso de dicho componente hidráulico ajustable en dicha composición.

9.- La composición tal como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende adicionalmente un aditivo de control de agua libre seleccionado del grupo que consiste de bentonita, sílice amorfo e hidroxietil celulosa.

10.- La composición tal como se describe en la Reivindicación 9, caracterizado además porque dicho aditivo de control de agua libre es bentonita presente en dicha composición , en una cantidad dentro del rango desde aproximadamente 1 % hasta aproximadamente 5% por peso de dicho componente hidráulico ajustable en dicha composición.

1 1 .- Una composición de fluido de colocación ajustable mejorada para utilizarse en el refuerzo de pozos, que comprende: Un componente hidráulico ajustable que comprende ceniza fina ASTM Clase F; cal hidratada presente en dicha composición, en una cantidad de aproximadamente el 5% por peso de dicho componente hidráulico ajustable en dicha composición; un aditivo de control de pérdida de fluido que comprende un polímero de injerto que tiene un esqueleto de lignita y grupos injertados de ácidos-2acrilamida-2- metilpropanosulfónico, acrilonitrilo y N ,N-dimetilacrilamida y sus sales presentes en dicha composición, en una cantidad dentro del rango desde aproximadamente 0.4% hasta aproximadamente 0.75% por peso de dicho componente hidráulico ajustable en dicha composición ; un aditivo de inhibición de resistencia al gel que comprende un copolímero de N, N-dimetilacrilamida y ácido 2- acrylamido-2-metilpropanosulfónico presente en dicha composición, en una cantidad dentro del rango desde aproximadamente 0.4% hasta aproximadamente 0.75% por peso de dicho componente hidráulico ajustable en dicha composición; un aditivo de retardo de perforación que comprende la sal de calcio de una lignina sulfometilada presente en dicha composición, en una cantidad dentro del rango desde aproximadamente 0.1 % hasta aproximadamente 2% por peso de dicho componente hidráulico ajustable en dicha composición; y agua seleccionada del grupo que consiste de agua, limpia y agua de sal presente en una cantidad suficiente para formar una pasta que tiene una densidad dentro del rango desde aproximadamente 12 hasta aproximadamente 15 libras por galón.

12.- La composición tal como se describe en la Reivindicación 1 1 , caracterizada además porque comprende adicionalmente un aditivo de control de agua libre comprendido de bentonita presente en dicha composición, en una cantidad dentro del rango desde aproximadamente 2% hasta aproximadamente 5% por peso de dicho componente hidráulico ajustable en dicha composición.

13.- Un método mejorado de refuerzo de una hilera de tubos en una perforación de pozo, que contiene fluido de perforación con una composición de cemento que comprende los pasos de: (a) preparar una composición de fluido de colocación ajustable comprendida de un componente hidráulico ajustable seleccionado del grupo que consiste de ceniza fina ASTM Clase C o el equivalente y ceniza fina ASTM Clase F o el equivalente, junto con una fuente de calcio, un aditivo de control de pérdida de fluido, un aditivo de inhibición de resistencia al gel, un aditivo de retardo de perforación y agua seleccionada del grupo de agua limpia y agua de sal presente en una cantidad suficiente para formar una pasta que tiene una densidad dentro del rango desde aproximadamente 12 hasta aproximadamente 15 libras por galón; (b) bombeo de dicha composición de fluido de colocación ajustable en dicha perforación de pozo para desplazar por lo menos una parte de dicho fluido de perforación fuera de dicha perforación de pozo, evitando de este modo que dicho fluido de perforación permanezca en las fracturas u otras zonas permeables en dicha perforación del pozo y que aumente con el tiempo progresivamente su resistencia al gel en la misma; (c) corrida de dicha hilera de tubos que serán reforzados en dicha perforación del pozo, en donde dicha hilera de tubos y perforación de pozo están llenos por lo menos parcialmente en dicho fluido de colocación ajustable; (d) bombeo y desplazamiento de dicha composición de refuerzo a través de dicha hilera de tubos y dentro del anillo entre dicha hilera de tubos y las paredes de dicha perforación del pozo, en donde dicho fluido de perforación y dicha composición de fluido de colocación ajustable en dicha hilera de tubos y dichos anillos, son desplazados del mismo excepto las partes de dicha composición de fluido de colocación ajustable las cuales pueden permanecer en las fracturas u otras zonas permeables de la misma; y (e) permitir que dicha composición de cemento en dichos anillos y cualquier composición de fluidos de colocación ajustable, permanezcan en dichas fracturas u otras zonas permeables en la misma para penetrar dentro de las masas impermeables de la misma.

14.- El método tal como se describe en la Reivindicación 13, caracterizado además porque dicho componente hidráulico ajustable en dicha composición de fluido de colocación ajustable es ceniza fina ASTM Clase F o el equivalente, junto con una fuente de calcio.

15.- El método tal como se describe en la Reivindicación 14, caracterizado además porque en dicha fuente de calcio en dicha composición de fluido de colocación ajustable es cal .

16.- El método tal como se describe en la Reivindicación 13, caracterizado además porque dicho aditivo de control de pérdida de fluido en dicha composición de fluido de colocación ajustable, es seleccionado del grupo que consiste de un polímero de injerto que tiene un esqueleto seleccionado de un grupo que consiste de lignina, lignita y sus sales y por lo menos un grupo un injertado de ácido 2-acrylamido-2-metilpropanosulfónico, acrilonitrilo y N,N-dimetilacrilamida o sus sales y un producto de polimerización aleatoria de dos o tres diferentes vinilos contiene un monómero incluyendo un derivado de morfolina vinilamida.

17.- El método tal como se describe en la Reivindicación 13, caracterizado además porque dicho aditivo de control de pérdida de fluido en dicha composición de fluido de colocación ajustable, es un polímero de injerto que tiene un esqueleto de lignita y grupos injertados de ácido 2-acrylamido-2-metilpropanosulfónico, acrilonitrilo y N,N-d¡metilacrilamida o sus sales, y esta presente en dicha composición en una cantidad dentro del rango desde aproximadamente 0.1 % hasta aproximadamente 1 % por peso de dicho componente hidráulico ajustable de dicha composición.

18.- El método tal como se describe en la Reivindicación 13, caracterizado además porque dicho aditivo de inhibición de resistencia al gel en dicha composición de fluido de colocación ajustable, es seleccionado del grupo que consiste de copolímeros y sales de copolímeros de N ,N-dimetilacrilamida y ácido 2-acrilamida-2-metilpropanosulfónico, y esta presente en dicha composición en una cantidad dentro del rango desde aproximadamente 0.1 % hasta aproximadamente 1 % por peso de dicho componente hidráulico ajustable en dicha composición.

19.- El método tal como se describe en la Reivindicación 13, caracterizado además porque dicho aditivo de retardo de perforación en dicha composición de fluido de colocación ajustable es seleccionado del grupo que consiste de amonio, metal álcali, metal de tierra alcalina y otras sales de metal de una lignina sulfoalquilada.

20.- El método tal como se describe en la Reivindicación 13, caracterizado además porque dicho aditivo de retardo de perforación en dicha composición de fluido de colocación ajustable, es la sal de calcio de una lignina sulfometilada y está presente en dicha composición, en una cantidad dentro del rango desde aproximadamente 0.1 % hasta aproximadamente 2% por peso de dicho componente hidráulico ajustable en dicha composición. 21 .- El método tal como se describe en la Reivindicación 13, caracterizado además porque dicha composición comprende adicionalmente un aditivo de control de agua libre seleccionado del grupo que consiste de bentonita, sílice y amorfo y hidroxietil celulosa.

21 .- El método tal como se describe en la Reivindicación 21 , caracterizado además porque dicho aditivo de control de agua libre es bentonita presente en dicha composición, en una cantidad dentro del rango desde aproximadamente 1 % hasta aproximadamente 5% por peso de dicho componente hidráulico ajustable en dicha composición. R E S U M E N Se proporciona composiciones y métodos de fluidos de colocación ajustable mejorados. Las composiciones de fluido de colocación ajustable están comprendidas básicamente de un componente hidráulico ajustable comprendido de ceniza fina, un aditivo de control de pérdida de fluido, un aditivo de inhibición de resistencia al gel, un aditivo de retardo de penetración y agua seleccionada del grupo de agua limpia y agua de sal, presente en una cantidad suficiente para formar una pasta que tiene una densidad dentro del rango desde aproximadamente 12 hasta aproximadamente 15 libras por galón.