NO753108L - - Google Patents

Info

Publication number
NO753108L
NO753108L NO753108A NO753108A NO753108L NO 753108 L NO753108 L NO 753108L NO 753108 A NO753108 A NO 753108A NO 753108 A NO753108 A NO 753108A NO 753108 L NO753108 L NO 753108L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
cement
water
slurry
loss
hydraulic cement
Prior art date
Application number
NO753108A
Other languages
English (en)
Inventor
S L Adams
L J Guilbault
F D Martin
Original Assignee
Calgon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Calgon Corp filed Critical Calgon Corp
Priority to NO753844A priority Critical patent/NO753844L/no
Publication of NO753108L publication Critical patent/NO753108L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24Macromolecular compounds
    • C04B24/26Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/2652Nitrogen containing polymers, e.g. polyacrylamides, polyacrylonitriles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013Fillers, pigments or reinforcing additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

Cementeringspreparater.
Foreliggende oppfinnelse angår forbedrede cementeringspreparater og deres anvendelse i cementeringsoperasjoner, særlig for cementering av brønner som trenger igjennom underjordiske formasjoner.
Mere spesielt angår foreliggende oppfinnelse tilsetninger til cementeringspreparater anvendt ved sementering av olje- og gassbrønner for det formål å nedsette væsketap fra cementeringspreparatet til den omgivende underjordiske formasjon som brønnen trenger igjennom.
Mere spesielt angår foreliggende oppfinnelse polyvinylpyrrolidon-polyacrylamid-triblokk-polymerer som væsketapstilset-ninger til vandige hydrauliske cementoppslemninger og anvendelsen av slike oppslemninger ved brønncementeringsoperasjoner, særlig under høytemperaturbetingelser og med saltvann såvel som ferskvann.
Polymerpreparater har lenge vært anvendt som tilsetninger til cementeringspreparater i den hensikt å nedsette vanntap. Eksempelvis angir US patent 2.6l4>998 anvendelsen av vannoppløse-lige alkalisalter av delvis hydrolysert polyacrylamid og poly-acrylsyre for å nedsette filtreringen av vann fra cementoppslemninger. Polyvinylpyrrolidon er kjent som en væsketapstil setning. Således beskriver US patent 3-359.225 anvendelsen av polyvihyl-pyrrolidon for å forhindre utskillelsen av fritt vann fra en cementoppslemning til hvilken den er.tilsatt, og US patent 3.51I.313 angir en fremgangsmåte for å forsegle tomrom i en geologisk formasjon med en flytende oppslemning av vannoppløselig poly-N-vinylpyrrolidon i et organisk oppløsningsmiddel for dette. Det er også kjent i cementeringsfaget å anvende copolymerer av polyvinylpyrrolidon som væsketapstilsetning til cement. US patent 3-l40.269 angir inhibering av væsketap i et hydraulisk cementpreparat ved å tilsette til dette en polymer fremstilt ved copolymer'isering av maleinsyreanhydrid og N-vinylpyrrolidon. Dessuten angir US patent 3-421.584 en fremgangsmåte for å inhibere fluidumstrømning i underjordiske formasjoner ved å anbringe i formasjonen et autonomt gelerbart preparat inneholdende en polymer fremstilt ved polymerisering av acrylamid og vinylpyrrolidon. Endelig angir US patent 3-415.319 et vandig surt fluidum for anvendelse ved surgjøring og hydraulisk oppbrytning av olje- eller gassførende formasjoner som inneholder en copolymer av acrylamid og vinylpyrrolidon tilsatt i den hensikt å forhindre uønskede tap av fluidum fra en formasjon som behandles. Det har imidlertid vist seg at polyvinylpy.rrolidon-polyacrylamid-t riblokkpolymerene ifølge foreliggende oppfinnelse oppviser fluidumtapsnedsettende egenskaper som er betraktelig bedre enn dem som innehaes både av'vinylpyrrolidon-homopolymer eller ved en tilfeldig copolymer av vinylpyrrolidon og acrylamid.
Ved boring og ferdiggjøring av brønner, særlig gass- og olje-brønner, bores et borehull gjennom de overliggende lag av jordens overflate til en geologisk formasjon fra hvilken det er ønskelig å utvinne et fluidummineral som inneholdes deri. En foring inn-føres så i borehullet og sementeres på plass. Dette fester foringen i stilling og forhindrer uønsket forskyvning av foringen når fluidumet som produseres fra en formasjon, beveger seg gjennom den under betraktelig trykk. Cementen tjener også den viktige funksjon å forsegle av porøse formasjoner ved siden av eller gjennomtrengt av borehullet. Typisk pumpes en cementoppslemning nedad gjennom rør inne i brønnforingen og strømmer ut av den åpne nedre ende av foringen ved brønnbunnen.. Den tvinges så oppad rundt foringen i det ringformige rom mellom den ytre vegg av foringen og veggen av borehullet. Pumpet således på plass størkner cementoppslemningen til ensartet masse in situ. Efter herding forhindrer cementen strømningen av uønskede fluida fra en formasjon til en annen, særlig inn i formasjonen som produserer gass eller olje.
Rene cementoppslemninger, dvs. dem som omfatter hydraulisk cement og vann, utsettes imidlertid for høye væsketap i porøse formasjoner. Vannet i oppslemningen migrerer inn i formasjonen, og cementfaststoffene av oppslemningen filtreres ut på overflaten av formasjonen. Dette tap av vann fra cementoppslemninger på-skyndes av de. relativt høye trykk som kreves for å injisere cement oppslemninger inn i det ringformige rom mellom brønnforingen og borehullet. Dette trykk fører ofte til utklemning av vann fra oppslemningen og til å tvinge dette vann inn i porene av den omgivende formasjon. Dette tap av vann fra cementoppslemninger økes også ved den praksis å mekanisk skrape bort boreslammet fra veggen av borehullet før pumping av cementoppslemningen i stilling.
Denne metode frilegger porøse formasjoner som absorberer vann fra oppslemningen.
Tallrike problemer frembringes ved tapet av en betraktelig mengde vann.fra en cementoppslemning under en brønncementerings-operasjon. Eksempelvis kan det tapte vann forurense den produser-ende formasjon. Når oljesander påstøtes, kan det forurensende vann bringe skiferaktige forurensninger i sanden til å svelle, og således sterkt nedsette permeabiliteten av oljesandformasjonen; Tapet av vann vil føre til nedsatt fluiditet av cementoppslemningen. Dette krever igjen økede pumpetrykk og setter hele cementeringsoperasjonen i fare. Riktig anbringelse av cementoppslemningen vanskeliggjøres., nøyaktig forutsigelse av pumpetider og cementvolum forhindres, cementeringsoperasjonsomkostningene økes, og sluttresultatene er utilfredsstillende. Tapet av vann fra cementoppslemningen fører til fortykkelse eller for tidlig herding av cementen, hvilket ofte gjør avslutningen av cementeringsoperasjonen vanskelig eller umulig. Tapet av vann er tilbøyelig til å resultere i en herdet cement av ujevn konsistens og nedsatt trykkfasthet . Som det er kjent i cementeringsfaget, oppnåes større trykkfastheter når nedsatte mengder vann anvendes for å fremstille cementoppslemningen. Følgelig vil reduksjon av vanntapet fra en cementoppslemning til omgivende formasjoner også føre til en ned-settelse av den opprinnelige mengde vann som kreves for å fremstille oppslemningen. Dette vil tillate fullstendig hydratisering av cementen med reduserte mengder vann, hvilket fører til herdede cementer med større trykkfasthet.
Ytterligere problemer oppstår i dypere brønner hvor de omgivende temperaturer kan overstige 65°C. Mange tilsetningspre-parater som effektivt inhiberer væsketap fra vandige hydrauliske cementoppslemninger ved lavere temperaturer, er ineffektive ved slike høye omgivende temperaturer.Polyvinylpyrrolidon-polyacrylamid-triblokk-copolymerene ifølge oppfinnelsen er imidlertid like effektive ved slike høyere omgivende temperaturer.
Problemer oppstår også ofte når det er ønskelig å anvende sjøvann eller annet saltvann, dvs. saltlake eller vann inneholdende en betraktelig mengde oppløste uorganiske salter, særlig kloridene av natrium, kalium, calcium og magnesium, ved fremstilling av vandige hydrauliske cementoppslemninger for anvendelse ved brønncementeringsoperasjoner. Dette vil oftest være tilfelle ved offshore-boreplattformsoperasjoner. Polyvinylpyrrolidon-polyacrylamid-triblokk-copolymerene ifølge oppfinnelsen har vist seg å gi utmerkede væsketapsinhiberingsegenskaper når de anvendes med vandige hydrauliske cementoppslemninger fremstilt fra saltlake istedenfor ferskvann.
Foreliggende oppfinnelse angår, derfor forbedrede hydrauliske cementoppslemningspreparater og deres anvendelse ved cementerings-operas joner hvori oppslemningspreparatet kjennetegnes ved lave væsketap til omgivende porøse formasjoner under pumping av.cementoppslemningen på plass og påfølgende herding av cementen, særlig under tilstander av høy temperatur og under anvendelse av salt-
lake såvel som ferskvann.
Uttrykket "væsketap" er her anvendt for først og fremst å betegne vanntap, men er også ment å innbefatte mindre mengder av andre væsker som er utsatt for tap.
I henhold til foreliggende oppfinnelse tilsettes mindre mengder av en polyvinylpyrrolidon-polyacrylamid-triblokk-copolymer til en vandig hydraulisk cementoppsleraning for å nedsette væske - tapshastigheten fra oppslemningen til- et hvilket som helst væske-absorberende medium som oppslemningen kan komme i kontakt med.
Strukturen av polyvinylpyrrolidino-polyacrylamid-triblokk-copolymer-lavvæsketapstilsetningene ifølge foreliggende oppfinnelse kan betegnes som følger: (polyacrylamid)-(polyvinylpyrrolidon)-(-polyacrylamid) . For korthets skyld kan denne struktur forkortes som (AM)-(-PVP)-(-AM) , eller ganske enkelt som A-B-A. Disse polymere pre-parater er vannoppløselige, og A-blokken representerer fra 10 - 100.000 mer-enheter av acrylamid,. mens B-blokken représenterer fra 10 - 5.000 mer-enheter av N-vinyl-2-pyrrolidon.Mengdeforholdene i mol% av A- og B-blokkene er for polyvinylpyrrolidon-blokken fra ca. 50 til ca. 2 mol%, og for polyacrylamidblokken (de to blokker sammen): fra ca. 50 til ca. 98 mol%. Fortrinnsvis vil polyacrylamidblokken være fra ca. 6o til ca. 85 mol% av hele triblokk-preparatet.
Molekylvektene av de respektive polyvinylpyrrolidon- og polyacrylamid-blokker kan varieres over et betraktelig område som allerede nevnt. Da fremstillingen av triblokk-copolymerene begynner med polymerisering av vinylpyrrolidonet, fastlegges først molekylvekten av denne blokk.Molekylvekten av polyacrylamid-blokkene reguleres så ved regulering av den påfølgende polymerisa-sjon av acrylamidmonomer som forenes med polyvinylpyrrolidon-blokken. Molekylvekten av polyvinylpyrrolidon-blokken kan være fra ca. 10.000 til' l.OOO.OOO eller mere. Fortrinnsvis vil den imidlertid være i området fra ca. 100.000 til ca. 500.000. Gode resultater fåes ved å anvende et polyvinylpyrrolidon med molekylvekt på ca. 360.OOO, mens molekylvekten av polyacrylamidet varierer med molprosentforholdet av mengdene i triblokken, i alminnelighet fra en molekylvekt på ca. 2.500.000 til en molekylvekt på ca. 100.000.
Skjønt ingen spesiell metode for fremstilling.kreves, har ceriumionmetoden angitt i US patent 2.922.678 og J. Macromol. Sci.-Chem., A7(8), s. 1581-1590 (1973) vist seg å være en bekvem fremgangsmåte for fremstilling av triblokk-copolymer-lavvæsketapstilsetningene ifølge oppfinnelsen.
Preparatene og fremgangsmåtene ifølge foreliggende oppfinnelse kan anvende en hvilken som helst type hydraulisk cement. Hydraulisk cement er definert som en hvilken som helst cement som vil størkne eller herde under virkning av vann, og er ment å innbefatte alle blandinger av kalk, siliciumoxyd og aluminiumoxyd, eller av kalk og magnesiumoxyd, siliciumoxyd og aluminiumoxyd<p>g jernoxyd. Hydrauliske cementer innbefatter hydrauliske kalker, "grappier"-cementer, pozzuolancementer, naturlige cementer og portlandcementer. Pozzujolancementer innbefatter slaggcementer fremstilt av lesket kalk og granulert masovnslagg. Blant disse hydrauliske cementer er portlandcementene foretrukne, hovedsakelig på grunn av deres overlegne styrkeegenskaper. Uttrykket portlandcement er ment å innbefatte en hvilken som helst cement som i
cementfaget betraktes som en portlandcement, vanligvis som definert
jiu > ■»
av standard referanseverker. Den nøyaktige sammensetning av en spesiell portlandcement vil variere fra en annen, men i alminnelighet fremstilles portlandcementer ved å blande og male sammen et kalkholdig og et leireholdig materiale, oppvarme blandingen i en ovn (135.0° til 1800°C) inntil forglasning begynner, å pulveri-sere den således dannede klinker og blande denne med en liten mengde
gips. Portlandcementer kan males til en hvilken som helst ønsket partikkelstørrelse, og graderingen av portlandcementer er på basis av den spesifikke overflate av cementen,. som vil ligge mellom 1200 og 2600 cm /g. Graderingen er også basert på mengden av cementpartikler som holdes tilbake på en 325.mesh sikt (U.S. Sieve Series). Foretrukne oljebrønncementer har således en spesifikk overflate på ca. 1480 cm /g og ca. 85 vekt% passerer gjennom en 325 mesh sikt.
Den hydrauliske cement kan anvendes alene ved fremstilling av cementeringspreparatet ifølge oppfinnelsen, idet der bare tilsettes vann og lavvæsketapstilsetningen, eller den kan ha ytterligere inkorporert i seg en hvilken som helst av en rekke konvensjonelle cementtilsetninger. Eksempelvis kan cementen inneholde en mindre del, opptil ca. 2,0 vekt% tørr cement, for et sinknings-preparat. En slik tilsetning foretrekkes for ol je.brønncement er, da cementeringsoperasjonene utføres under de omgivende brønnbunns-temperaturer som kan overstige ca. 93°C. Eksempler på konvensjonelle forsinkningspreparater innbefatter carboxymethylhydroxyethyl-.cellulose, borax, dehydratisert borax, calciumlignosulfonat og
ferrokromlignosulfonat.
Vektøkende komponenter omfattende inerte materialer som barit og ilmenit anvendes ofte. Siliciumoxyd kan anvendes for å nedsette høytemperaturstyrke-t ilbakegang.
Andre kjente tilsetninger som konvensjonelt anvendes med cementeringspreparater, kan anvendes med cementeringspreparatene ifølge oppfinnelsen, og i mengder tilstrekkelige til å frembringe den tilsiktede modifikasjon av cementpreparatets egenskaper for hvilket et tilsetningsmiddel ble valgt.
Den tørre hydrauliske ceraentkomponent av cementeringspreparatet ifølge oppfinnelsen blandes med vann for å danne en pumpbar, herdbar cementoppslemning. Cementen herder under dannelse av en fast masse. Vannet som anvendes for å fremstille cementoppslemningen, kan være et.hvilket som helst naturlig forekommende vann egnet for fremstilling av cementoppslemninger. Særlig er saltlaker med en hvilken som helst konsentrasjon av calciumklorid eller natriumklorid eller blandinger derav, egnet. Sjøvann kan anvendes og er således bekvemt ved offshore-operasjoner. Det er en særlig fordel ved lavvæsketaps-triblokk-copolymertilsetningene ifølge oppfinnelsen av de er virksomme til å nedsette væsketap fra en cementoppsiemning selv når saltlaker anvendes for å fremstille oppslemningen. Dette utgjør en viktig fordel over mange lavvæske-tapscementtilsetninger som er tidligere kjent.
Mengden av vann som anvendes for å fremstille den hydrauliske cementoppslemning, er ikke kritisk, og i alminnelighet vil mengden av vann som er nødvendig til å gi et herdbart cementpreparat med de ønskede egenskaper, være i en mengde fra ca. 25% til ca. 60 vekt%, beregnet på vekten av tørr hydraulisk cement. Som nevnt ovenfor, bør mengden av vann som anvendes, bare være slik at den er tilstrekkelig til å gi en pumpbar oppslemning. Anvendelsen av lavvanntapstilsetningene ifølge oppfinnelsen gjør det unødvendig å tilsette overskudd av vann i forventning av betraktelige vanntap. Det nedsatte begynnelsesvanninnhold vil derfor være tilbøye-lig til å føre til herdede cementer med øket trykkfasthet.
Triblokk-polymervæsketapstilsetningene ifølge oppfinnelsen anvendes i en mengde tilstrekkelig til å frembringe en målbar ned-settelse i tapet av væske fra en cementoppslemning til hvilken de tilsettes. Fortrinnsvis vil den anvendte mengde bevirke minst en 25% reduksjon i væsketap. Mere foretrukket vil den anvendte mengde bevirke en' 50% reduksjon i væsketap; og helst vil den anvendte mengde være tilstrekkelig til å bevirke en væsketapsned-settelse over 75%. Skjønt stadig større mengder av væsketapsned-settelse kan fåes ved å anvende tilsvarende større mengder av væsketapstilsetningene ifølge oppfinnelsen, er reduksjoner over ca. 90% ikke berettiget økonomisk. Dessuten vil mengdene av væsketapstilsetning som er nødvendig for å frembringe ekstremt høye nedsettelser av væsketap, også skape medfølgende vanskelig-heter med hensyn til de uønskede virkninger på egenskapene av cementoppslemningen og den herdede cement. Som en generell regel ansees et væsketap på ca. 100 ml i løpet av 30 minutter (målt ved metoden angitt i eksempel 2 nedenfor) ønskelig.
I alminnelighet vil mengden av triblokk-copolymervæsketaps-tilsetning som anvendes, være i området fra 0,05 til ca. 5,0 vekt% tørr hydraulisk cement, og vanligvis i en mengde fra ca. 0,15 til ca. 2,0 vekt% av den tørre hydrauliske cement. Ved bestemmelse av de spesifikke mengder må der taes hensyn til slike faktorer som sammensetningen av cementoppslemningen til hvilken væsketapstil-setningen tilsettes, og temperaturene som cementoppslemningen vil møte under cementeringsoperasjonen.
Fremgangsmåten ved fremstilling av cementeringspreparatene ifølge oppfinnelsen krever ikke noen spesiell rekkefølge av trinn. Triblokk-copolymer-lavvæsketapstilsetningene ifølge oppfinnelsen er vannoppløselige og kan således blandes med den hydrauliske cement før tilsetningen av vann, kan tilsettes til oppslemningen på blandingstidspunktet, eller kan tilsettes til vannet før fremstilling av cementoppslemningen. Når andre konvensjonelle tilsetninger anvendes, kan de inkorporeres i det endelige cementoppslem-ningspreparat på en hvilken som helst egnet kjent måte.
Oppfinnelsen vil nu bli belyst med de følgende eksempler som illustrerer fremstillingen og den væsketapsreduserende virkning av representative triblokk-copolymerer ifølge oppfinnelsen.
Eksempel 1
Fremstilling av poly-( vinylpyrrolidon- b- acrylamid)
Til en 1 liters , 4-halset reajcs jonskolbe forsynt med mekanisk rører, kjøler, nitrogeninnløp og katalysatortilsetningsrør ble tilsatt 13,33 g acrylamid, 6,95 g polyvinylpyrrolidon (molekylvekt 360.OOO), og 500 ml destillert vann. Blandingen ble omrørt i 1 time under nitrogenspyling. Til blandingen ble så tilsatt dråpevis i løpet av 3 timer en oppløsning av 0,103 g cerium(IV)-ammoniumnitrat, 1,88 ml lN salpetersyre og 10 ml vann. Reaksjons-blandingen viste seg å bli meget viskøs. Ef ter' 16 timer ved værel-setemperatur ble den dannede polymergel felt i methanol i et blandeapparat. Det faste produkt ble isolert, vasket med methanol og tørret i vakuum. Reaksjonsproduktet ble erholdt i et 85% ut-bytte og viste seg å ha en grenseviskositet i IN nat riumnitrat på 3,2 dl/g. Triblokk-copolymerpreparatet ble bestemt ved infrarød analyse og viste seg å være 73 mol% acrylamid og 27 mol% vinylpyrrolidon.
Eksempel 2
Bestemmelse av de væsketapsreduserende egenskaper
4 triblokk-copolymerprøver med forskjellige mengder av polyacrylamid og polyvinylpyrrolidon ble bestemt på væsketapsnedsettende aktivitet. En industriell standard væsketapstilsetning for brønncementer, bestående hovedsakelig av hydroxyethyl-cellulose og et dispergeringsmiddel, ble anvendt som kontroll.
Den anvendte bestemmelsesmetode var den som er angitt i API bulletin RPIOB, 19. utgave, januar 1974, Section 8, side 43~44.
En cementoppslemning ble fremstilt inneholdende 6CO g klasse H cement (API klasse H cement har en finhet i området 1400 -
l600 cm 2/g og inneholder foruten fri kalk og alkali, de følgende forbindelser i de angitte mengder: tricalciumsilikat 52%, dicalciumsilikat 25%, tricalciumaluminat 5%, tetracalciumalumino-ferrit 12% og calciumsulfat 3,3%.)»21°9siliciumoxyd-mel, 6 g forsinker og 3,6 g væsketapstilsetning ifølge foreliggende oppfinnelse (0,6 vekt% av den tørre hydrauliske cement) i 276 ml 18%-ig nat riumkloridoppløsning. (Triblokk-copolymertilsetningene er identifisert i tabellen'nedenfor som "PVP/AM", og nummerfor-holdene som følger hver enkelt, indikerer totalpreparatfordel-ingen av hver komponent.) Disse bestanddeler ble blandet i en Waring Blender i 15 sekunder ved lav hastighet, og derpå i
35 sekunder ved høy hastighet. De dannede oppslemninger ble så blandet i et Halliburton Consistometer i 20 minutter ved 88°C. Oppslemningsprøvene ble anbrakt i en "Baroid high pressure filter press cell" holdt ved 88°C. I filterpressecellen ble oppslem-ningsprøvene presset mot en 325 mesh sikt med 70 k<g>/cm p trykk ut-øvet av komprimert nitrogen. Væsken fjernet fra oppslemningen ble oppsamlet og målt. Konstant trykk ble opprettholdt og fil-tratet oppsamlet i løpet av 30 minutter. Resultatene ble angitt i volum filtrat (i ml) oppsamlet i løpet av 30 minutter. De erholdte resultater er vist i den følgende tabell:
Eksempel 3
Fremstilling av poly-(vinylpyrrolidon-b-acrylamid) med PVP/AM molare forhold på 1:2 og 1, 5:1
Fremgangsmåtene i eksempel 1 ble gjentatt under de følgende betingelser og mengder av reaktanter som ga de angitte molarfor-hold av polyvinylpyrrolidon til polyacrylamid i den endelige triblokk-copolymer:
Ulik fremgangsmåten i eksempel 1 ble imidlertid vakuumtørrede felte faststoffer fremstilt, triblokk-copolymerene fremstilt i henhold til dette eksempel var geler og ble anvendt direkte i denne form for bedømmelse som væsketapsinhiberende tilsetninger. Reaksjonsproduktene ble bedømt på væsketapsnedsettende egenskaper i henhold til beskrivelsen i eksempel 4 nedenfor.
Eksempel 4
Bedømmelse av væsketapsnedsettende egenskaper
Bedømmelsesmetoden i eksempel 2 ovenfor ble gjentatt for triblokk-copolymerene fremstilt i eksempel 3, unntatt at ingen forsinker ble anvendt, og 324 ml ferskvann eller 18%-ig natrium-kloridoppløsning ble anvendt istedenfor 276 ml. Dessuten ble 6,0 g væsketapstilsetning ifølge oppfinnelsen anvendt istedenfor 3,6 g, hvilket er en 1,0 vekt%, beregnet på tørr hydraulisk cement, konsentrasjon av aktiv væsketapstilsetning. Bedømmelsen ble oppdelt i en lavtemperatur-ferskvannsprøve ved 37°C under anvendelse av 324 ml ferskvann; og en høytemperatur-saltlakeprøve ved 87°C under anvendelse av 324 ml 18%-ig nat riumkloridoppløs-ning. De erholdte resultater fremgår av den følgende tabell.. Høytemperatur - saltlake
Eksempel 5
Fremstillingsmetoden i eksempel 1 ble gjentatt under følg-ende betingelser og mengder av reaktanter:
De endelige reaksjonsprodukter var geler som enten ble anvendt direkte i denne form for den påfølgende bedømmelse som væsketaps-tilsetninger , eller ble ytterligere behandlet ved feining i methanol fulgt av tørring i vakuum for å få tørre faststoffer. Disse to produktformer er betegnet som "gel" og "fast" i; tabellen ovenfor. Disse reaksjonsprodukter ble så bedømt for væsketapsnedsettende egenskaper i overensstemmelse med beskrivelsen i eksempel . 6 nedenfor..
Eksempel 6
Bedømmelsesmetodene i eksempel 2 ble gjentatt for triblokk-copolymerene fremstilt i eksempel 5, som ble anvendt som 1,0 vekt%, beregnet på tørr hydraulisk cement, konsentrasjon av aktiv væske-tapst ilsetning . Bedømmelsen ble utført ved 87°C under anvendelse av 18%-ig natriumkloridoppløsning for å fremstille den vandige oppslemning. De erholdte resultater fremgår av følgende tabell:
Eksempel 7
For å undersøke den væsketapsinhiberende effektivitet av triblokk-copolymerene ifølge oppfinnelsen som en funksjon av mengdene hvori copolymerene tilsettes til vandige hydrauliske cementoppslemninger, ble der a invendt to forsøksprøver for å fremstille vandige hydrauliske cementoppslemninger inneholdende forskjellige mengder av væsketapsinhiberende tilsetning. Oppslemningene ble så bedømt i overensstemmelse med metodene i eksempel 2, ved 88°C, under anvendelse av 18%-ig natriumkloridopp- løsning for å fremstille oppslemningene. Resultatene er vist i den følgende tabell.
Eksempel 8
For å undersøke mulige forskjeller mellom den væsketapsinhiberende effektivitet av triblokk-copolymerene ifølge oppfinnelsen og eventuelle væsketapsinhiberende egenskaper som haes av enten vinylpyrrolidon-homopolymer eller en tilfeldig copolymer av vinylpyrrolidon og acrylamid, med samme forhold mellom kompo-nentene, ble prøver av de sistnevnte materialer bedømt sammen med triblokk-copolymerene bedømt som beskrevet i eksempel 2 og 7 ovenfor. Resultatene av disse to sammenligningsbedømmelser fremgår av den følgende tabell:
Polyvinylpyrrolidon-polyacrylamid-triblokk-copolymerene ifølge oppfinnelsen kan anvendes i en rekke nyttige former. De er lett vannoppløselige, og i lave konsentrasjoner, under ca. 1,0 til ca. 5,0 vekt%, danner de vandige oppløsninger. Ved høyere konsentrasjoner danner triblokk-copolymerene vandige geler. De anvendes imidlertid lett i denne gelform ved fremstilling av vandige hydrauliske cementoppslemninger. Triblokk-copolymerene ifølge oppfinnelsen kan også erholdes og anvendes som faste stoffer, fortrinnsvis tørre, ved å felle dem fra vandige oppløs-ninger ved tilsetning av et ikke-oppløsningsmiddel, som methanol, til den vandige oppløsning. De felte faste stoffer kan så tørres i vakuum eller ved andre konvensjonelle metoder. Det således erholdte faststoff oppløses så igjen i vann anvendt for å fremstille en hydraulisk cementoppslemning, eller kan inkorporeres i den vandige hydrauliske cementoppslemning på annen konvensjonell måte.

Claims (2)

1. Lavvæsketapscementpreparat som er i stand til å danne en flytende oppslemning ved blanding med vann, karakterisert ved at det omfatter tørr hydraulisk cement og fra 0,05 til 5,0 vekt%,. beregnet på tørr hydraulisk cement , av en vannoppløselig triblokk-copolymer av formelen A-B-A hvor A-blokken representerer fra 10 til 100.000' mer-enheter acrylamid og B-blokken representerer fra 10 til 5- 000 mer-enheter N-vinyl-2-pyrrolidon.
2. Preparat ifølge krav 1, karakterisert ved at det inneholder tilstrekkelig vann til å danne en pumpbar oppslemning.
3- Preparat ifølge krav 2, karakterisert' ved at A-blokken utgjør fra 50 til 98 mol% av copolymeren og B-blokken utgjør fra 50 til 2 mol% av copolymeren.
4- Preparat ifølge krav 1-3, karakterisert ved at molekylvekten av N-vinyl-2-pyrrolidonet er ca. 360.000.
5- Fremgangsmåte ved fremstilling av et vandig oppslemnings-preparat av hydraulisk cement ifølge krav 1-4, karakterisert ved at man blander hydraulisk cement, 0,05 -5,0 vekt%, beregnet på den tørre hydrauliske cement, av en vannoppløselig triblokk-copolymer med formelen A-B-A hvor A-blokken representerer 10 - 100.OOO mer-enheter acrylamid og B-blokken representerer 10 - 5- 000 mer-enheter av N-vinyl-2-pyrrolidon, og tilstrekkelig vann til å danne en pumpbar oppslemning.
NO753108A 1974-09-23 1975-09-11 NO753108L (no)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO753844A NO753844L (no) 1974-09-23 1975-11-17

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US50830174A 1974-09-23 1974-09-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO753108L true NO753108L (no) 1976-03-24

Family

ID=24022181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO753108A NO753108L (no) 1974-09-23 1975-09-11

Country Status (2)

Country Link
GB (1) GB1473767A (no)
NO (1) NO753108L (no)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4500357A (en) * 1984-04-03 1985-02-19 Halliburton Company Oil field cementing methods and compositions
DE19926355A1 (de) 1999-06-10 2000-12-14 Clariant Gmbh Wasserlösliche Mischpolymere und ihre Verwendung für Exploration und Förderung von Erdöl und Erdgas
US6832651B2 (en) * 2002-08-29 2004-12-21 Halliburton Energy Services, Inc. Cement composition exhibiting improved resilience/toughness and method for using same
FR3034776A1 (fr) * 2015-04-07 2016-10-14 Rhodia Operations Polymeres sequences pour le controle du filtrat
US10556829B1 (en) * 2019-05-30 2020-02-11 Saudi Arabian Oil Company Cement slurries, cured cement and methods of making and use of these

Also Published As

Publication number Publication date
GB1473767A (en) 1977-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3994852A (en) Low fluid loss cementing compositions containing polyvinylpyrrolidone-polyacrylamide triblock polymers and their use
US4015991A (en) Low fluid loss cementing compositions containing hydrolyzed acrylamide/2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid derivative copolymers and their use
US5988279A (en) Method for control of fluid loss and gas migration in well cementing
EP0653547B1 (en) Additive for well cement
US6277900B1 (en) Well cementing aids
US4340525A (en) Additive for deep-well cement slurries
EP1319798B1 (en) Sealing subterranean zones
US4036660A (en) Methods of using cementing compositions having improved flow properties, containing sulfonated copolymers of styrene-maleic anhydride
US6089318A (en) Method for control of fluid loss and gas migration in well cementing
US9758713B1 (en) Well cementing
US3952805A (en) Well cementing method using a composition having improved flow properties, containing sulfonated copolymers of styrene-maleic anhydride
US7360598B1 (en) Method of using lignite grafted fluid loss control additives in cementing operations
NO173820B (no) Fremgangsmaate for sementering av en ledning som gjennomtrenger en jordformasjon
US3943996A (en) Low fluid loss cementing compositions
NO144047B (no) Herdbar blanding for sementering av dype borehull
EP0217608A2 (en) Cementing boreholes using salt-containing cement compositions
EP2814903A1 (en) Use of terpolymers as fluid loss additives in well cementing
CN101631842A (zh) 包含接枝的腐殖酸失液量控制添加剂的水泥组合物及其使用方法
US3931096A (en) Low fluid loss cementing compositions
US4681634A (en) Composition cimentaire hydraulique a prise retardee pour cimentation a hautes temperature et pression
CA1224916A (en) Non-retarding fluid loss additives for well cementing compositions
US6085840A (en) Method for control of liquid loss and gas migration in well cementing
CN107325799A (zh) 一种油井水泥用丙烯酸类降失水剂及其制备方法和应用
NO753108L (no)
EP2102304B1 (en) Cement compositions comprising humic acid grafted fluid loss control additives and methods of using them