NO312508B1 - Retarderingssystem for oljefelt-sementoppslemminger, sementoppslemminger og sementeringsprosess - Google Patents
Retarderingssystem for oljefelt-sementoppslemminger, sementoppslemminger og sementeringsprosess Download PDFInfo
- Publication number
- NO312508B1 NO312508B1 NO19940826A NO940826A NO312508B1 NO 312508 B1 NO312508 B1 NO 312508B1 NO 19940826 A NO19940826 A NO 19940826A NO 940826 A NO940826 A NO 940826A NO 312508 B1 NO312508 B1 NO 312508B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- borate
- retardation system
- weight
- acid derivative
- pentaborate
- Prior art date
Links
- 239000002002 slurry Substances 0.000 title claims description 28
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 title description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 title description 2
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 150000003007 phosphonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 14
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 claims description 13
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 claims description 13
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims description 11
- VPOLVWCUBVJURT-UHFFFAOYSA-N pentadecasodium;pentaborate Chemical group [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] VPOLVWCUBVJURT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 9
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 6
- -1 geothermal wells Substances 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 239000003129 oil well Substances 0.000 claims description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OTRAYOBSWCVTIN-UHFFFAOYSA-N OB(O)O.OB(O)O.OB(O)O.OB(O)O.OB(O)O.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N Chemical compound OB(O)O.OB(O)O.OB(O)O.OB(O)O.OB(O)O.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N OTRAYOBSWCVTIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims 2
- GDTSJMKGXGJFGQ-UHFFFAOYSA-N 3,7-dioxido-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3,5,7-tetraborabicyclo[3.3.1]nonane Chemical compound O1B([O-])OB2OB([O-])OB1O2 GDTSJMKGXGJFGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000005619 boric acid group Chemical group 0.000 claims 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 229940042400 direct acting antivirals phosphonic acid derivative Drugs 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M phosphonate Chemical compound [O-]P(=O)=O UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 2
- 239000003340 retarding agent Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- FOGYNLXERPKEGN-UHFFFAOYSA-N 3-(2-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-[2-methoxy-4-(3-sulfopropyl)phenoxy]propane-1-sulfonic acid Chemical class COC1=CC=CC(CC(CS(O)(=O)=O)OC=2C(=CC(CCCS(O)(=O)=O)=CC=2)OC)=C1O FOGYNLXERPKEGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IRLPACMLTUPBCL-KQYNXXCUSA-N 5'-adenylyl sulfate Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)OS(O)(=O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O IRLPACMLTUPBCL-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 1
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 1
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000008570 general process Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- PYUBPZNJWXUSID-UHFFFAOYSA-N pentadecapotassium;pentaborate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] PYUBPZNJWXUSID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001935 peptisation Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003009 phosphonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000007712 rapid solidification Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 230000009919 sequestration Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/003—Phosphorus-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
- C09K8/46—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/20—Retarders
- C04B2103/22—Set retarders
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
Oppfinnelsen angår den tekniske sektor som befatter seg med sementering av ringrommene i olje-, gass-, vannbrønner, geotermiske brønner og tilsvarende brønner. Foreliggende oppfinnelse vedrører retarderingssystem for oljefelt-sementoppslemminger og analoge materialer av den type som inkluderer et metylenfosfonsyre-derivat og et borat. Videre omfatter oppfinnelsen oljefelt-sementoppslemminger og analoge materialer samt en fremgangsmåte for sementering av oljebrønner, geotermiske brønner, gassbrønner og analoge brønner.
Fagmannen er kjent med behovet for etter at en brønn er blitt boret å injisere en sementoppslemming i ringrommet som befinner seg mellom produksjonsrøret og undergrunnsformasjonene, både for å konsolidere brønnen og for å isolere de forskjellige soner.
Prosessen består i å injisere oppslemmingen i røret helt ned til bunnen av hullet og så få den til å stige opp gjennom ringrommet hvor den får stivne. Den ge-nerelle prosess er velkjent og det er ikke nødvendig å forklare den i detalj her.
Vi er også kjent med de vanskeligheter som operatøren erfarer, spesielt når det gjelder temperatur-syklusen som sementoppslemmingen gjennomgår.
Dette problem er spesielt akutt når det gjelder brønner hvor oppslemmingen utsettes for høye temperaturer.
Under slike omstendigheter er det spesielt vanskelig å forene to vitale krav, hvorav det ene gjelder forsinkelse av stivningen av sementen i tilstrekkelig grad (og til tross for det faktum at oppslemmingen går gjennom et trinn med høy temperatur) til at stivning virkelig finner sted i ringrommet, og det andre krav er på grunn av virk-ningen av det nødvendige retarderingsmiddel å ikke forsinke i for stor grad den tid det vil ta for at sementoppslemmingen skal stivne i en tilstrekkelig grad, og spesielt den del av den som befinner seg mot toppen av brønnen, dvs. ved relativt lav temperatur.
Når det gjelder dype brønner, dvs. ett av eksemplene på brønner med høy temperatur, forverres problemet på grunn av det faktum av pumpetiden for oppslemmingen er lenger.
Løsningene som er foreslått i tidligere kjent teknikk er enten inadekvate eller svært ufullkomne eller de er utilfredsstillende.
I henhold til US-patenter nr. 4 941 536 og 5 049 288 blandes et borat med en vannløselig kopolymer. I de gitte eksempler gjør disse patentskrifter det ikke mulig å oppnå både en lang fortykningstid (TT = tickening time), dvs. på mer enn 7 timer ved bunnhull-sirkulasjonstemperaturen (BHCT = bottom hole circulation temperatu-re), og rask utvikling av trykkfasthet for sementen etter at den er anbrakt, for temperaturer under BHCT; kriteriet i denne forbindelse er å oppnå 35 kg/cm<2> på mindre enn 24 timer ved en temperatur som er ca. 17°C under BHCT.
Det er også kjent at det kan anvendes organofosfater på grunn av disse fos-faters egenskaper når det gjelder deflokkulering og sekvestering (US-patenter nr. 3 346 488 og 5 089 150), samt på grunn av deres stabilitet, og at de kan anvendes som dispergeringsmidler (US-patentsøknad SN 487 469 av 2/3-90) eller som retar-deringsmidler for stivning (SN 665 248 og GB 84-09517).
De sedvanlige retardere vil dessuten føre til mye lenger stivningstid under statiske betingelser enn under dynamiske betingelser. Helt overraskende gjelder dette ikke for additivet i henhold til oppfinnelsen.
I US-patentsøknad SN 655 248 er det avgjørende at det tilsettes et stivning-saktiverende middel for å oppnå passende utvikling av gelstrukturen, for å forhindre sedimentering og fenomenet fritt vann. Dette aktiveringsmiddel er en CMC eller HECMC (velkjente cellulosederivater) eller en AMPS.
I dokument GB 84-09517 (GB 2 157 279) foreslås heller ikke samtidig opp-nåelse av de to forannevnte egenskaper som står i konflikt med hverandre. Når det gjelder dette, spesifiserer ikke eksempel 5 den verdi som "tilstrekkelig styrke" tilsva-rer. Dette dokument beskriver visse forbindelser av fosfonsyre-derivater og boraks (eksempler 4 og 5) over et vidt område av andeler.
I disse sammenhenger spiller boraks rollen som et retarderingshjelpemiddel og er ikke det aktive retarderingsmiddel.
I US-patent nr. 3 748 159 beskrives et lignosulfonsyresalt og et pentaborat for dannelse av høytemperatur-sementoppslemminger.
Pentaboratene velges fra alkali-, jordalkali- og ammonium-pentaborater, i et forhold på ca. 1 til 4 vektdeler lignosulfonat pr. vektdel borat. Blandingene som er beskrevet, omfatter også boraks som et retarderingshjelpemiddel. Dette dokument nevner ikke svært lange stivningstider ved samtidig hurtig utvikling av trykkfasthet. I tillegg er det nødvendig med en svært sterk retarderkonsentrasjon ved høye temperaturer for å forsinke stivningen i tilstrekkelig grad. En slik konsentrasjon forbyr seg selv av finansielle grunner.
For mye fosfonat er dessuten skadelig for utvikling av trykkfasthet.
US-patenter nr. 3 748 159 og 4 997 487, samt dokument nr. SPE/IADC 21976 skal også angis.
Foreliggende oppfinnelse gjør det for første gang mulig på samme tid å oppnå en svært lang stivningstid og en svært hurtig utvikling av trykkfasthet straks sementoppslemmingen anbringes i ringrommet og pumpingen er stoppet.
I henhold til oppfinnelsen foreslås en kombinasjon som har en retarderende effekt for oljefelt-sementoppslemminger og analoge substanser, og som består av et metylenfosfonsyre-derivat og et borat, og som er kjennetegnet ved at det i en vandig løsning må være minst så surt som eller surere enn boraks (Na-borat, IOH2O eller
Na2B4C7-10H2O) og at vektforholdet mellom metylenfosfonsyrederivatet ("Ph") og boratet eller borsyren velges innenfor området
borat eller borsyre / Ph
0,95 til 0,88/0,05 til 0,12.
Foreliggende oppfinnelse vedrører også oljefelt-sementoppslemminger og analoge materialer hvor disse inneholder et retarderingssystem som tidligere beskrevet. Videre beskriver oppfinnelsen en fremgangsmåte for sementering av oljebrønner, geotermiske brønner, gassbrønner og analoge brønner hvor det anvendes en sementoppslemming som beskrevet ovenfor.
Det er blitt oppdaget at ved å velge forholdet mellom de to bestanddeler i et smalt område og ved å velge fosfonsyre-derivatet fra en tilsvarende begrenset familie, oppnås på overraskende måte de to egenskaper samtidig og svært tydelig, nemlig: En svært lang stivningstid under tiden for sirkuleringen, selv ved høye tempe
raturer, noe som gjør det mulig å sementere dype, geotermiske og analoge brønner med den vitale sikkerhetsmargin (under utelukkelse av enhver risiko
av for tidlig stivning inne i røret, eller "flash set"), og
svært hurtig utvikling av trykkfasthet opptil høye verdier når oppslemmingen er blitt anbrakt, noe som således garanterer sementeringskvalitet og betyde-lig forkorting av den tid som brønnen er uproduktiv, noe som er en svært vik-tig økonomisk faktor.
Det er også en sikkerhetsfaktor ved planlegging av sementeringsoperasjoner at oppslemmingen kan overretarderes for å utelukke enhver risiko for for tidlig stivning under anbringelse.
Som nevnt tidligere angår utvelgelsen i henhold til oppfinnelsen valget av en fosfonsyre-forbindelse.
De spesielt foretrukne fosfonsyre-forbindelser i henhold til oppfinnelsen er: Forbindelsen med referanse "E" på side 3 i GB-patent nr. 2 157 279, nevnt i det foregående, nemlig kalsiumsaltet av fosfonsyre-etylendiamin-N,N,N',N'-tetrakis(metylen)-syre med 7 kalsiumekvivalenter (3,5 mol);
forbindelsen angitt som "D" i det samme dokument, nemlig heptanatriumsaltet av det samme fosfonsyre-derivat.
En fagmann vil være i stand til å velge den fosfonsyre-forbindelse som er anvendbar i henhold til oppfinnelsen på basis av sin egen kunnskap og i lys av de eksempler som er angitt i det følgende.
Boratene som er anvendbare i henhold til oppfinnelsen og som således i en vandig løsning må være minst like sure som eller surere enn boraks (^26407-IOH2O), kan velges fra en stor familie.
Fortrinnsvis vil de følgende bli anvendt:
Borsyre som sådan,
natriumpentaborat,
kaliumpentaborat og de ekvivalente forbindelser som vil være innlysende for fagmannen.
Helt spesiell preferanse skal gis til natriumpentaborat.
Dessuten synes det for oss, uten å ønske å bli bundet av en teori, at utvelgelsen i henhold til oppfinnelsen ledsages av en reversering av funksjonene.
I tidligere kjent teknikk er fosfonsyrederivat-retarderen og boraks eller boratet ganske enkelt et hjelpemiddel eller en retarderingshjelp.
I henhold til oppfinnelsen er boraks hovedretarderingsmidlet, mens fosfonsyre-derivatet spiller rollen som hjelpemiddel, med en synergi som tilveiebringer den dobbelte egenskap nevnt i det foregående.
Et annet avgjørende parameter ved utvelgelse i henhold til oppfinnelsen lig-ger i valget av vektforholdet mellom fosfonsyre-derivat og borat, som skal spesifise-res i det følgende.
Det foretrukne forhold mellom fosfonsyre-derivat og forbindelse av borat-type, spesielt natriumpentaborat, er 0,05 til 0,12 vektdeler for 0,95 til 0,88 vektdeler, og spesielt 0,08 vektdeler fosfonat for 0,92 vektdeler natriumpentaborat.
Når det gjelder borsyre, varierer også det foretrukne forhold mellom 0,95 og 0,88 vektdeler borsyre for 0,05 til 0,12 vektdeler fosfonsyre-derivat.
Når det gjelder boraks, varierer det foretrukne forhold mellom 0,97 og 0,92 (vektdeler boraks) for 0,03 og 0,08 vektdeler fosfonsyre-derivat.
Foreliggende oppfinnelse gjør det mulig å sementere høytemperatur-brønner (typisk ved 110 til 260°C når det gjelder den statiske temperatur ved bunnen av brønnen) med en lang pumpetid som er muliggjort med fullstendig sikkerhet takket være en fortykningstid på over 7 timer ved BHCT, og med hurtig oppbygging av trykkfasthet etter plassering og som når 35 kg/cm<2> på mindre enn 24 timer ved BHCT mindre enn ca. 17°C.
Den retarderende blanding (fosfonsyre-derivat pluss borat) vil være til stede i en andel på 0,5 til 3 vekt% av sementen ("BWOC").
Både fosfonsyre-derivat E og D er selvsagt kommersielt tilgjengelige på samme måte som boratene, spesielt natriumpentaborat.
De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen, uten imidlertid å begrense dens ramme.
I disse eksempler har forkortelsene følgende betydninger:
CS-målingene ble gjennomført under anvendelse av en Halliburton ultraso-nisk analyse-innretning ("UCA"). Dette er en ikke-API-teknikk (American Petroleum Institute), men en teknikk som muliggjør at grensen på 35 kg/cm<2> kan passeres.
Oppslemmingene ble fremstilt i henhold til API-standarden.
Testene ble så gjennomført under oppvarming.
Trykkfasthet ble målt som angitt ovenfor. I de følgende eksempler ble ca. 0,30 til 0,7 vektdeler vann anvendt pr. vektdel tørr sement for å oppnå pumpbare oppslemminger. Oppfinnelsen plasserer ingen hindringer i veien for anvendelsen av additiver som er velkjente for fagmannen, så som f.eks. filtratreguleringsmidler, dispergeringsmidler, anti-avsetningsmidler, vektmidler, fortynningsmidler (eller "eksten-dere"), silisiumdioksyd eller mikro-silisiumdioksyd og analoge additiver.
Eksempel 1
Sementoppslemmingsblandinger inneholdende forskjellige mengder retarderingsmiddel ble fremstilt ved å blande en sement av klasse "H" i henhold til API-standarden med 35 vekt% silisiumdioksyd-pulver, i forhold til vekten av tørr sement, 50% vann BWOC, et konvensjonelt dispergeringsmiddel i et forhold på 18 l/t og et anti-skummiddel og et filtrat-reguleringsmiddel, også konvensjonelt, og en retarder, som angitt i tabell I i det følgende. Fortykningstidstestene ble gjennomført ved en BHCT på 204°C, ved et trykk ved bunnen av hullet på 152 MPa og med en tid på 75 minutter for å nå betingelser i bunnen av hullet, i henhold til tillegg 11G7 til API-standardene.
Resultatene, som er gruppert sammen i tabell I, bekrefter at boratene, som utvikler høyere surhetsgrad enn boraks, fører til mye lenger fortykningstid enn boraks.
Det skal også bemerkes at i test nr. 4 fører metaborat (som er mer basisk enn boraks) til hurtig stivning, på 80 minutter, dvs. mer eller mindre den tid når oppslemmingen nettopp har nådd bunnen i brønnhullet, noe som er uakseptabelt.
Tabell II i det følgende gir utviklingstider for trykkfasthet for forskjellige retarder-blandinger.
Eksempel 2
Oppslemmingene ble fremstilt som i eksempel 1, med de retardere som er angitt i tabell III i det følgende. Natriumpentaborat ble spesielt studert. Målinger av fortykningstider ble gjennomført som i eksempel 1. Trykkfasthetskarakteristikkene (CS) ble gruppert sammen i tabell IV i det følgende for de samme oppslemminger, ved testtemperaturen som er angitt i tabellen.
Disse to tabeller bekrefter at for de mengder som er angitt i beskrivelsen opp-når vi både en lang forsinkelse av fortykningen og hurtig utvikling av trykkfasthet.
Sammenligningsformuleringene i testene 3 og 5 fører således ikke til tilstrekkelig hurtig utvikling av trykkfasthet.
Eksempel 3
Det ble fremstilt sementoppslemminger som i eksempler 1 og 2. Resultatene med hensyn til fortykningstid og trykkfasthet er gruppert sammen i tabeller V og VI.
Prosedyren var som i det foregående, med unntak av at TT måletemperatu-ren var 149°C.
Disse tabeller bekrefter den store verdi av natriumpentaborat i de mengder som er angitt i beskrivelsen, med det formål å oppnå den unike kombinasjon av en svært lang fortykningstid (i størrelsesorden 7 timer) og hurtig utvikling av trykkfasthet, både ved 149 og 204°C.
Claims (10)
1. Retarderingssystem for oljefelt-sementoppslemminger og analoge materialer av den type som inkluderer et metylenfosfonsyre-derivat og et borat, karakterisert ved at boratet er valgt fra borsyre og de borater som er like sure som eller surere enn boraks (dekahydratisert Na-tetraborat, Na2B4C7-10H2O), i en vandig løsning, og at vektforholdet mellom metylenfosfonsyre-derivatet ("Ph") og boratet eller borsyren velges innenfor området
borat eller borsyre / Ph 0,95 til 0,88/0,05 til 0,12.
2. Retarderingssystem i henhold til krav 1,
karakterisert ved at boratet eller borsyren er valgt fra borsyre,
Na-pentaborat,
K-pentaborat,
ammoniumpentaborat.
3. Retarderingssystem ifølge krav 1 eller 2,
karakterisert ved at boratet er natriumpentaborat.
4. Retarderingssystem ifølge hvilket som helst av kravene 1-3, karakterisert ved at fosfonsyre-derivatet er valgt fra kalsiumsaltet av fosfonsyre-etylendiamin-N,N,N',N'-tetrakis(metylen)-syre
med 7 ekvivalenter (3,5 mol) kalsium (i det følgende "E"), og heptanatriumsaltet av den samme syre (i det følgende ("D").
5. Retarderingssystem ifølge hvilket som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at det består av det nevnte metylenfosfonsyre-derivat og det nevnte natriumpentaborat i vektforhold
natriumpentaborat / Ph 0,95 til 0,88 / 0,05 til 0,12 (vektdeler).
6. Retarderingssystem i henhold til krav 5,
karakterisert ved at forholdet er lik 0,92/0,08.
7. Retarderingssystem ifølge hvilket som helst av kravene 1-6, karakterisert ved at det består av natriumpentaborat og fosfonsyre-derivat "E" i forhold 0,92/0,08 vektdeler, beregnet på de aktive materialer.
8. Retarderingssystem ifølge hvilket som helst av kravene 1 - 6, karakterisert ved at det består av borsyre og fosfonsyre-derivat "E" i forhold 0,92/0,08 vektdeler, beregnet på de aktive materialer.
9. Oljefelt-sementoppslemminger og analoge materialer, karakterisert ved at de inneholder et retarderingssystem ifølge hvilket som helst av kravene 1 - 8.
10. Fremgangsmåte for sementering av oljebrønner, geotermiske brønner, gass-brønner og analoge brønner,
karakterisert ved at det anvendes en sementoppslemming i henhold til krav 9.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9302833A FR2702471B1 (fr) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | Retardateurs haute température pour ciments pétroliers, laitiers de ciments et procédés de cimentation correspondants. |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO940826D0 NO940826D0 (no) | 1994-03-09 |
| NO940826L NO940826L (no) | 1994-09-12 |
| NO312508B1 true NO312508B1 (no) | 2002-05-21 |
Family
ID=9444881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO19940826A NO312508B1 (no) | 1993-03-10 | 1994-03-09 | Retarderingssystem for oljefelt-sementoppslemminger, sementoppslemminger og sementeringsprosess |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5503672A (no) |
| EP (1) | EP0614859B1 (no) |
| DE (1) | DE69415367T2 (no) |
| DK (1) | DK0614859T3 (no) |
| FR (1) | FR2702471B1 (no) |
| NO (1) | NO312508B1 (no) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2772743B1 (fr) * | 1997-12-24 | 2000-02-04 | Schlumberger Cie Dowell | Controle de la prise de ciments alumineux par utilisation de retardateurs de prise actifs a temperatures elevees |
| FR2775684B1 (fr) * | 1998-03-04 | 2000-05-19 | Schlumberger Cie Dowell | Systemes retardateurs et application de ces systemes a des coulis de cimentation des puits petroliers ou analogues |
| US6409824B1 (en) * | 2000-04-25 | 2002-06-25 | United States Gypsum Company | Gypsum compositions with enhanced resistance to permanent deformation |
| US6978835B1 (en) | 2004-10-11 | 2005-12-27 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods of cementing in subterranean formations |
| US7004256B1 (en) | 2004-10-11 | 2006-02-28 | Halliburton Energy Services, Inc. | Set retarder compositions, cement compositions, and associated methods |
| US7678190B2 (en) | 2006-03-31 | 2010-03-16 | Schlumberger Technology Corporation | Cement retarder systems, and retarded cement compositions |
| EP1886980B1 (en) * | 2006-03-31 | 2010-02-10 | Services Pétroliers Schlumberger | Cement retarders |
| EP2412781A1 (en) | 2010-07-07 | 2012-02-01 | Services Pétroliers Schlumberger | Compositions and methods for well cementing |
| EP2450418A1 (en) * | 2010-11-05 | 2012-05-09 | Services Pétroliers Schlumberger | Cement compositions and methods for well completions |
| US9410072B2 (en) | 2011-06-29 | 2016-08-09 | Baker Hughes Incorporated | Cement retarder and method of using the same |
| EP2676944A1 (en) * | 2012-06-22 | 2013-12-25 | Services Pétroliers Schlumberger | Compositions and methods for completing subterranean wells |
| WO2015042026A1 (en) | 2013-09-18 | 2015-03-26 | The Lubrizol Corporation | High temperature stable linear polymers |
| CN112592118A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-02 | 陈海涛 | 一种高强度抗沉降水泥浆 |
| US11535557B2 (en) | 2021-04-15 | 2022-12-27 | Saudi Arabian Oil Company | Lignosulfonate and hydrolyzed carbohydrate retarder additive for cement mixture |
| US11725130B2 (en) | 2021-10-05 | 2023-08-15 | Saudi Arabian Oil Company | Sodium lignosulfonate as a retarder additive for oil and gas wells cementing |
| US11970423B2 (en) | 2021-12-07 | 2024-04-30 | Saudi Arabian Oil Company | Hydrocarboxylic acid derivative as a retarder additive for oil and gas wells cementing |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3753748A (en) * | 1970-06-01 | 1973-08-21 | Dow Chemical Co | Hydraulic cement retarder composition |
| US3748159A (en) * | 1972-04-20 | 1973-07-24 | Halliburton Co | High temperature cementing compositions containing a lignosulfonic acid salt and a pentaboric acid salt |
| US4131578A (en) * | 1975-02-03 | 1978-12-26 | The Dow Chemical Company | Aqueous hydraulic cement slurry |
| US4468252A (en) * | 1983-06-01 | 1984-08-28 | The Dow Chemical Company | Set retarding additives for cement from aminomethylenephosphonic acid derivatives |
| GB2157279A (en) * | 1984-04-12 | 1985-10-23 | Dow Chemical Co | Well treating composition |
| AU579405B2 (en) * | 1984-09-27 | 1988-11-24 | Halliburton Company | Set delayed cement compositions and methods of using the same |
| US4941536A (en) * | 1989-06-27 | 1990-07-17 | Halliburton Company | Set retarded cement compositions and methods for well cementing |
-
1993
- 1993-03-10 FR FR9302833A patent/FR2702471B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-03-08 US US08/207,986 patent/US5503672A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-08 EP EP94400483A patent/EP0614859B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-08 DE DE69415367T patent/DE69415367T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-03-08 DK DK94400483T patent/DK0614859T3/da active
- 1994-03-09 NO NO19940826A patent/NO312508B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK0614859T3 (da) | 1999-08-23 |
| EP0614859A3 (en) | 1994-12-21 |
| FR2702471B1 (fr) | 1995-04-14 |
| EP0614859A2 (en) | 1994-09-14 |
| EP0614859B1 (en) | 1998-12-23 |
| NO940826D0 (no) | 1994-03-09 |
| NO940826L (no) | 1994-09-12 |
| US5503672A (en) | 1996-04-02 |
| DE69415367D1 (de) | 1999-02-04 |
| DE69415367T2 (de) | 1999-07-15 |
| FR2702471A1 (fr) | 1994-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5503671A (en) | High temperature retarders for oil field cements, cement slurries and corresponding cementing processes | |
| NO312508B1 (no) | Retarderingssystem for oljefelt-sementoppslemminger, sementoppslemminger og sementeringsprosess | |
| US4235291A (en) | Treating wells to mitigate flow-after-cementing | |
| US4450009A (en) | Method of preparing a light weight cement composition from sea water | |
| CA1216748A (en) | Well treating process and composition | |
| US4941536A (en) | Set retarded cement compositions and methods for well cementing | |
| US5049288A (en) | Set retarded cement compositions and methods for well cementing | |
| US4482379A (en) | Cold set cement composition and method | |
| US6270565B1 (en) | Methods and compositions for cementing pipe in well bores | |
| CA1217323A (en) | Well cementing process and gasified cement useful therein | |
| US3132693A (en) | Composition comprising hydroxyethyl cellulose, polyvinylpyrrolidone and organic sulfonate, cement slurry prepared therefrom and method of cementing wells therewith | |
| US4569395A (en) | Matrix control cementing slurry | |
| US7435293B2 (en) | Cement compositions comprising maltodextrin | |
| NO854022L (no) | Langsomt herdende sementblandinger og anvendelse derav. | |
| EP1213270A1 (en) | Well cement fluid loss control additive | |
| US20160075933A1 (en) | Cement Set Activators For Set-Delayed Cement Compositions and Associated Methods | |
| NO169382B (no) | Sementblanding, samt fremgangsmaate for sementering av en olje-, gass- eller geotermisk broennring | |
| US4461644A (en) | Light weight composition and a method of sealing a subterranean formation | |
| US7527098B2 (en) | Methods of increasing the thickening times of phosphate-based cementitious compositions in high-temperature wellbores | |
| EP1060147B1 (en) | Retarding systems and application to oil well cementing | |
| US7946343B2 (en) | Versatile additives for well cementing applications | |
| US7357834B2 (en) | Cement composition for use with a formate-based drilling fluid comprising an alkaline buffering agent | |
| US7395861B2 (en) | Methods of cementing subterranean formations using cement compositions comprising maltodextrin | |
| US4120360A (en) | Treating wells to mitigate flow-after-cementing | |
| US7114569B2 (en) | Methods, cement compositions and suspending agents therefor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CREP | Change of representative |
Representative=s name: ZACCO NORWAY AS, POSTBOKS 2003 VIKA, 0125 OSLO, NO |
|
| MK1K | Patent expired |