NO812339L - Saltvannsementoppslemminger og vanntapsreduserende additiver for slike. - Google Patents
Saltvannsementoppslemminger og vanntapsreduserende additiver for slike.Info
- Publication number
- NO812339L NO812339L NO812339A NO812339A NO812339L NO 812339 L NO812339 L NO 812339L NO 812339 A NO812339 A NO 812339A NO 812339 A NO812339 A NO 812339A NO 812339 L NO812339 L NO 812339L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- approx
- cement
- water
- carboxymethyl
- weight
- Prior art date
Links
- 239000000654 additive Substances 0.000 title claims description 45
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 title claims description 35
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 title 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 65
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 62
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 62
- 229920003090 carboxymethyl hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 39
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 22
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 125000002057 carboxymethyl group Chemical group [H]OC(=O)C([H])([H])[*] 0.000 claims description 18
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 claims description 16
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 13
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 4
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 14
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N D-gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 7
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 6
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- TWNIBLMWSKIRAT-VFUOTHLCSA-N levoglucosan Chemical group O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]2CO[C@@H]1O2 TWNIBLMWSKIRAT-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 5
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 4
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 4
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 4
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 description 4
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 description 4
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 3
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 3
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 3
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 3
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical class OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000282693 Cercopithecidae Species 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910001508 alkali metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910001615 alkaline earth metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N chloroacetic acid Chemical compound OC(=O)CCl FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940106681 chloroacetic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 210000000582 semen Anatomy 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 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
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
-
- 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
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/38—Polysaccharides or derivatives thereof
- C04B24/383—Cellulose or derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B11/00—Preparation of cellulose ethers
- C08B11/193—Mixed ethers, i.e. ethers with two or more different etherifying groups
-
- 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
- C09K8/50—Compositions for plastering borehole walls, i.e. compositions for temporary consolidation of borehole walls
- C09K8/504—Compositions based on water or polar solvents
- C09K8/506—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
- C09K8/508—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
- C09K8/514—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds of natural origin, e.g. polysaccharides, cellulose
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Description
Ved boring og fullstendiggjøring av olje^gass og vannbrønner, så blir ofte sementoppslemminger eller suspensjoner brukt for sementering av foringen i selve borehullet, tiltetting av soner som borehullet går igjennom etc. I de fleste tilfeller blir sementoppslemmingen pumpet inn i selve brønnhulett, hvoretter man lar det hele herdes såsnart det er på plass i borehullet, eller i kontakt med de forønskede soner i formasjonene.
En rekke additiver er blitt utviklet for å bedre sementsuspensjonenes egenskaper, bl.a. additiver for å redu-
sere vanntapet fra suspensjonene mens disse transporteres til bruksstedet eller etter at de er plassert.i For stort
vanntap fra sementsuspensjonene kan bl.a. hindre en tilfreds-stillende hydrering av sementen. Hvis det bl.a. blir for stort vanntap mens suspensjonen transporteres 1 borehullet, så kan dette resultere i en så sterk dehydrering at det skjer en tilfesting av sementen til. selve boreveggen, noe som gjør
at sementen ikke kari bli riktig plassert. Skjønt de hittil utviklede vanritapsreduserende additiver er effektive i seme-ntsuspens joner som er fremstilt med ferskvann eller med vann
inneholdende lave konsentrasjoner av salt, så er slike additiver i alt vesentlig ineffektive i sementsuspnesjoner som inneholder høye konsentrasjoner av salter, og da spesielt de sementsuspensjoner som er mettet med 'salter. Således har f.eks. en rekke cellulosederivater vært anvendt for å kontrol-
lere væsketap fra sementsuspensjoner som inneholder lite eller intet salt. Slike cellulosederivater er imidlertid i alt vesentlig ineffektive for å redusere vanntapet fra saltvannssementsuspensjoner. Videre kan det nevnes at andre vanntapsreduserende additiver som har vært brukt i sementsuspensjoner. fremstilt med ferskvann, så som polyakrylamider, polyetylen-imider blandet med fantalensulfonsyre, og poly-2-akrylamid-3-propylensulfonsyresalter, ikke er_ effektive for å redusere vanntap fra saltvannssementsuspensjoner.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer vanntapsreduserende additiver for saltvannssementsuspensjoner som er effektiye(for å hindre vanntap fra suspensjoner innen et vidt temperaturområde.. Dessuten tilveiebringer oppfinnelsen .. bruken av additiver og saltvannssementsuspensjoner som'inneholder slike additiver. Med begrepet "saltvann" slik det brukes her, forstås sjøvann, saltlake og andre vanndige opp-løsninger av salter som kan innbefatte ammonium, alkalimetall og alkalijordmetallhalogenider og nitrater med saltkonsentrasjoner opp til metningspunktet. Salter andre jenn de som er f nevnt ovenfor, kan tolereres i sementsuspensjoner ifølge foreliggende oppfinnelse til en viss grad, skjønt de kan reagere med eller endre suspensjonens egenskap, f.eks.; bikarbonater, fosfater og sulfater. Med begrepet 11 saltvannssementsuspensjon" forstås her en sement suspensjon bestående av vann, sement, ett eller flere salter og andre komponenter eller additiver som gir suspensjonen de forønskede egenskaper. Saltmengden eller konsentrasjonen av saltene i sementsuspensjonen er her uttrykt i vekt-% i forhold til vannet i sementsuspensjonen. De mengder av vanntapsreduserende additiver som brukes i sementsuspensjoner ifølge foreliggende oppfinn- . else, er uttrykt i vekt-% i forhold til tørrvekten av semen-
ten i suspensjonen.
De vanntapsreduserende additiver for saltvanns-sementsuspens joner ifølge foreliggende oppfinnelse"består av meget lavmolekylære karboksymetylhydroksyetylcellulose-polymer. Mere spesielt kan brukes karboksymetylhydroksyetylcellulosepolymerer, som har en karboksymetylsubstitusjons-grad (D.S.) varierende fra 0,1 til 0,7, og et mol-forhold .i mellom etylenoksyd og anhydroglukose-enheter (M.S.). varierende fra 0,6 til 2,8.
De nevnte karboksymetylhydroksyetylcellulosepolymerer er avledet fra den cel.lulosetype som er angitt ved en serie anhydroglukoseenheter på følgende måte: i
Den del av ovennevnte strukturformel som ligger innenfor parentesene, består av to anhydroglukoseenheter>og som hver har 3 reaktive hydroksydgrupper. n er et tall som gir den forønskede polymerlengde. Når nevnte polymer behan-dles med natriumhydroksyd og reageres med kloreddiksyre og etylenoksyd under kontrollerte betingelser, så: får man fremstilt karboksymetylhydroksyetylcellulose på følgende måte:
Det Viste natriumsaltet av karboksymetylhydroksyetylcellulose har en av sidehydroksylgruppene ;substituert med karboksymetyl, og følgelig er karboksymetylsubstitu-sjonsgraden (D.S.) 0,5 pr. anhydroglukoseenhet. Som nevnt ovenfor, så er den foretrukne karboksymetylsubstitusjons-graden. for karboksymetylhydroksyetylcellulose Ifølge foreliggende oppfinnelse, i området fra 0,1 til 0,;7. Ved en karboksymetyl D.S. på mindre enn ca. 0,1, så har karboksymetylhydroksyetylcellulosen begrenset oppløsli|ghet'"i vann, og ved en karboksymetyl D.S. på over ca. 0,7, .så vil karboksymetylhydroksyetylcellulosen ha for sterk anionisk natur og vil gi en utfellning når den tilsettes semehtsuspensjon.
Den ovennvnte strukturformel viser også at forhol-det mellom mol etylenoksyd.til anhydroglukoseenheter (M.S.) er 1 mol for 2 enheter, eller 0,5. Det foretrukne etylenoksyd, M.S. for karboksymetylhydroksyetylcellulose som brukes ifølge foreliggende oppfinnelse, ligger i området fra 0,6 til 2,8. Karboksymetylhydroksyetylcellulose med et etylenoksyd M.S..utenfor angitte områder, gir ikke tilfreds-stillende vanntapsreduserende egenskaper til en saltvanns-sementsuspens jon .
Molekylmengden på karboksymetylhydroksyetylcellur-losepolymerene, dvs. molekylvekten på polymerene, må være meget lav for å gi lav viskositet til den saltvannssementsus pensjon til hvilken polymerene tilsettes. Mere spesielt kan det anvendes at de karboksymetylhydr.oksyetylcellulos.epQ.ly-merer som kan brukes i foreliggende oppfinnelse, har en meget lav molekylvekt, slik at en 1 vekt-% vanndig oppløsning av karboksymetylhydroksyetylcellulosen ved 25,5°C har en Viskositet varierende fra 10 til 225 cp målt ved hjelp av et
FANN viskometer ved 300 omdr./min idet man bruker nr. 1 standardvekt og standard hylse. Ved høyere molekylvekter
enn det som. er nevnt ovenfor, så vil viskositeten på den saltvanns-sementsuspensjon som fremstilles når karboksymetylhydroksyetylcellulosen tilsettes, bli fov høy, hvorved den resulterende suspensjonen ikke kan pumpes i eller behand-les på annen måte. Det FANN viskometer som er nevnt ovenfor,, er et FANN modell nr. 35 viskometer som fremstilles av FANN Instrument Co. i Houston, Texas.
Skjønt de karboksymetylhydroksyetylcellulosepolymerer som er beskrevet ovenfor, effektivt reduserer vanntapet fra saltvannssementsuspensjoner, så vil polymerens effektivi-tet i seg selv synke når konsentrasjonen av salter i suspensjonen ligger over 18 vekt-%. Når imidlertid :en hydroksykarboksysyre tilsettes sammen med karboksymetylhydroksyetyl-cellulosepolymerene, så vil det resulterende additiv være meget effektivt for å redusere vanntapet fra saltvannssementsuspensjoner med meget høye saltkonsentrasjoner. Med saltvannssementsuspensjoner med saltkonsentrasjoner som ligger ut over 18 vekt-% og opp til metning, så kan man bruke et additiv som består av de ovennevnte karboksymetylhydroksyetylcellulosepolymerer, og en hydroksykarboksysyre som brukes i mengder på opptil 50 vekt-% av karboksymetylhydroksyetylcellulosen i additivet. Spesielt godt egnede hydroksykarboksysyrer som kan brukes, er glukonsyre, tartarsyre, melkesyre, sitronsyre, maleinsyre og blandinger av slike syrer.
Av disse er glukonsyre, tartarsyre og sitronsyre foretrukne, og sitronsyre er den mest foretrukne syre.
Et foretrukkent vanntapsreduserende additiv for saltvannssementsuspensjoner med saltkonsentrasjoner under 18 vekt-%, består av karboksymetylhydroksyetylcellulose med
et karboksymetyl D.S. varierende fra ca, 0,1 til ca. 0,7,
et etylenoksyd M.S. i området fra ca. 0,6 til 2,8, og en' slik molekylvekt, at en 1% vanndig oppløsning av karboksymetylhydroksyetylcellulose ved 25,5°C, har en viskositet varierende fra ca. 10 til ca. 225 cp målt på.et FANN viskometer ved 300 omdr/min idet man bruker nr. 1 fjær. Det mest foretrukne additiv av denne type består av karboksymetylhydroksyetylcellulose med et karboksymetyl D.S. på ca. 0,4, et etylenoksyd M.S. på ca. 2,0 og en molekylvekt som gir en viskositet av en 1 vekt-% vanndig oppløsning i området fra ca. 10 til ca. 200 cp.
Et foretrukket vanntapsreduserende additiv for saltvannssementsuspensjoner, som har saltkonsentrasjoner varierende fra ca. 18 vekt-% av vannet til metning, består av karboksymetylhydroksyetylcellulose, med et ^karboksymetyl-D.S. varierende fra ca 0,1 til ca. 0,7 r et etylenoksyd M.S. i området fra ca.. 0,6 til ca. 2,8, og en molekylvekt slik at en 1 vekt-% vanndig oppløsning av nevnte kårboksymétyl-hydroksyetylcellulose ved 25,5°C, har en viskositet varierende fra 10 til 225 cp målt på et FANN viskometer ved 300 omdr/min idet man bruker nr. 1 fjær, og en hydroksykarboksy- . syre valgt fra gruppen bestående av glukonsyre, tartarsyre, melkesyre, sitronsyre, maleinsyre og blandinger av slike syrer, og som er tilstede i additiver i en vekt-mengde på ca. 50 vekt-% av karboksymetylhydroksyetylcellulosen i additivet.
Det mest foretrukne additiv av denne type består av karboksymetylhydroksyetylcellulose med et karboksymetyl-D.S. på ca. 0,4, et etylenoksyd M.S. på ca. 2,0 og en molekylvekt slik at en 1 vket-% vanndig oppløsning ved 25,5°C har en viskositet fra ca. 10 til ca. 200 cp målt på et FANN-viskometer ved 3 00 omdr/min idet man bruker nr. 1 fjær,
og sitronsyre i en mengde på ca. 50 vekt-% av karboksymetylhydroksyetylcellulose i additivet.
En foretrukken saltvannssementsuspensjon med lavt vanntap når den er i kontakt med permeable underjordiske formasjoner .ifølge foreliggende oppfinnelse, består av salt vann, sement og et vanntapsreduserende additiv, sammensatt av karboksymetylhydroksyetylcellulose med et karboksymetyl-D.S. fra 0,1 til.ca. 0,7, et etylenoksyd M.S. varierende fra 0,6 til ca. 2,8, og en slik molekylvekt at en 1 vekt-% vanndig oppløsning ved 25,5°C har en viskositet varierende fra
ca 10 til ca. 225 cp, målt på et FANN viskometer med 300 omdr/ min, idet man bruker nr. 1 fjær.
En annen foretrukken saltvannssementsuspensjon med lavt vanntap når den er i kontakt med permeable underjordiske, formasjoner, består av saltvann, sement, og et vanntapsreduserende additiv sammensatt av karboksymetylhydroksyetylcellulose med et karboksymetyl D.S. varierende fra:0,1 til 0,7,
et etylenoksyd M.S. varierende fra 0,6 til 2,8, og en slik molekylvekt, at en 1 vekt-% vanndig oppløsning ved 25,5°C
har en viskositet varierende fra ca. 10 til ca. 225 cp, målt' på et FANN viskometer ved 300 omdr/min idet man bruker nr. 1 fjær, og hvor nevnte additiv er tilstede i suspensjonen i en mengde varierende fra ca 0,2 til ca. 2,0 vekt-% i forhold til., tørrsementen i suspensjonen, samt en hydroksykarboksysyre valgt fra gruppen bestående av glukonsyre, tartarsyre, melkesyre, sitronsyre, maleinsyre og blandinger av slike syrer,
og hvor nevnte syre eller syrer er tilstede i imengder varierende fra 0,1 til 1,0 vekt-% i forhold til tørrsementvekten i suspensjonen.
Det mest foretrukne saltvanns sementsuspensjonen
med lavt vanntap består av saltvann, sement, og en vanntapsreduserende additiv bestående av karboksymetylhydroksyetylcellulose med et karboksymetyl D.S. på 0,4, et etylenoksyd-M.S. på ca. 2,0, og en slik molekylvekt, at en 1 vekt-% vanndig oppløsning ved 2 5,5°C har en viskositet på fra 10
til ca. 200 cp, målt på et FANN viskometer ved 300 omdr/min når man bruker nr. 1 fjær, og hvor karboksymetylhydroksyetylcellulosen brukes i mengder på^fra 0,25 til 1,0-vekt-%
i forhold til tørrsementvekten i suspensjonen, samt sitronsyre som brukes i mengder fra 0,1 til 0,9 vekt-% i forhold til vekten av tørr sement i suspensjonen.
Når vanntapsreduserende additiver ifølge forelig gende oppfinnelse brukes for å redusere vanntapet fra en saltvannssementsuspensjon som brukes for å sementere brønner,
så blir additivet blandet med saltvannssementsuspens.jonen før dennes bruk. Det vanntapsreduserende additiv blir fortrinnsvis tørrblandet med andre tørre komponenter som deretter tilsettes det vann som brukes for å fremstille sementsuspensjonen. Hvis blandetvannet ikke allerede inneholder salter, så kan disse fortrinnsvis også tørrblandet sammen med de andre tørre komponentene og blandingen fremstilles ved tilsetning til vann. Så snart suspensjonen er skikkelig blandet, så føres den inn i brønnhullet og/eller den underjordisk^formasjon som gjennomtrenges av borehullet, .hvoretter man ilar den herde til en hard, permeabel masse. De vanntapsreduserende additiver og sementsuspensjoner som inneholder slike additiver, er effektive for å hindre vanntap ved temperaturer innen et vidt temperaturområde, dvs. fra ca. 37 til ca. 182°C.
Det tør være underforstått at saltvannssementsuspensjoner ifølge foreliggende oppfinnelse kan også inneholde en rekke andre komponenter og additiver for å frembringe visse forønskede resultater, så som faste fyllstoffer, f.eks. sand, retarderende herdningsmidler, akseleratorer etc.
De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen.
EKSEMPEL 1.
Det ble fremstilt sementsuspensjoner eller oppslem-. ninger idet man brukte ferskvann inneholdende forskjellige konsentrasjoner av natriumklorid, sement og vanntapsreduserende additiver ifølge foreliggende oppfinnelse, bestående av lavmolekylære karboksymetylhydroksyetylcellulosepolymerer (D.S. på 0,4, M.S. på 2,0, og en slik molekylvekt at en 1 vekt-% vanndig oppløsning ved 25,5°C hadde en viskositet fra 10 til
2 00 cp, målt på et•FANN viskometer ved 3 00 omdr/min idet man bruke nr. 1 fjær) og tartarsyre. Suspensjonen og additivene ble blandet i en Waring-blander i 35 sekunder ved høy hastighet. Overflateblandingsviskositeterie på suspensjonene ble bestemt
ved 37,7, 48,8, 65,5 og 87,7°C, idet man brukte et Halliburton-konsistometer,. slik dette er beskrevet i US patent nr.
2.122.765.
Væsketapsegenskapene for suspensjonene ble bestemt ved hjelp av API standartmetoder (API RP-10B) på en: 3 26 mesh sikt ved 71,4 kg/cm2 ved 37,7, 48,8, 65,5 oh 87,7°C.
Resultatene av prøvene er angitt i tabell 1.
Det fremgår fra tabell 1 at karboksymetylhydroksyetylcellulose-tartarsyreadditiver gir godt overflatebland-ingsviskositeter og væsketapsreduksjon i sementsuspensjoner inneholdende forskjellige saltmengder.
EKSEMPEL 2.■
Fremgangsmåten fra eksempel 1 ble gjentatt, idet vanntapsreduserende additiver besto av en lavmplekylær kar-boksymetylhydroksyetylcellulosepolymer, slik disse er beskrevet og forskjellige hydroksykarboksysyrer.;
Resultatene er angitt i tabell 2. I
Fra tabell fremgår det at man oppnår gode væsketaps-reduksjoner når man bruker additiver ifølge foreliggende ^oppfinnelse ved temperaturer fra 37,7 til 182,2°C. Det fremgår også at additiver som innbefatter hydroksykarboksysyrer, er mer effektive i saltvannssuspensjoner som inneholder saltkon-sentras joner over ca. 18 vekt-% enn de som bare inneholder
CMHEC.
Claims (10)
- Vanntapsreduserende additiv for anvendelse i salt-vannssementoppslemminger eller suspensjoner, karakterisert ved å innbefatte karboksymetylhydroksyetylcellulose med et karboksymetyl D.S. i området fra 0,1 til 0,7, et etylenoksyd M.S. i området fra ca. 0,6; til ca. 2,8, og en slik molekylvekt, at en 1 vekt-% vanndigi oppløsning med 25,5°C har en viskositet varierende fra ca. 10; til ca. 225 cp målt på et FANN viskometer ved 3 00 omdr/min, idet man bruker fjær nr. 1.
- 2. Additiv ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte karboksymetylhydroksyetylcellulose har et karboksymetyl D.S. på ca. 0,4, et etylenoksyd M.S. på ca. 2,0, og en slik molekylvekt, at nevnte viskositet ligger i området fra 10 til 200 cp.
- 3. Additiv ifølge krav 1, karakterisert ved at man også tilsetter en hydroksykarboksysyre.
- 4. Saltvannssementsuspensjon med lavt vanntap ved kontakt med permeable underjordiske formasjoner, karakterisert ved å bestå av:Saltvann;sement; og et vanntapsresuderende additiv bestående av karboksymetylhydroksyetylcellulose med et karboksymetyl D.S.i området fra ca. 0,1 til ca. 0,7, et etylenoksyd M.S. i området fra ca. 0,6 til ca. 2,8, og en slik molekylvekt, at en 1 vekt-% vanndig oppløsning ved 25,5°C har viskositet i området fra ca. 10 til ca.225 cp,' målt på et FANN viskometer ved 3 00 omdr/min når man bruker fjær nr. 1\
- 5. Sementsuspensjon ifølge krav 4, karakterisert ved at nevnte karboksymetylhydroksyetylcellulose har et karboksymetyl D.S. på ca. 0,4, et etylenoksyd M.S. på ca. 2,0 og en slik molekylvekt, at nevnte viskositet ligger i området fra ca. 10 til ca. 200 cp..•'
- 6. Sementsuspensjon ifølge krav 4, karakteri-sert ved at nevnte karboksymetylhydroksyetylcellulose er tilstede i nevnte sementsuspensjon i mengder på fra 0,2 til ca. 2,0 vekt-% i forhold til vekten av tørr sement i suspensjonen.
- 7. Sementsuspensjon ifølge krav 4, kajrakteri-sert ved at den også inneholder en hydroksykarboksysyre.
- 8. Fremgangsmåte for å redusere vanntapet fra en salt-vannssementsuspens jon som brukes for å sementere en brønn, karakterisert ved at man blander et vanntapsreduserende additiv med nevnte saltvannssementsuspensjon før man bruker sistnevnte, og hvor nevnte additiv består av karboksymetylhydroksyetylcellulose med et karboksymetyl D.S. i området fra ca. 0,1 til ca. 0,7, et etylenoksyd M.S. i området fra ca. 0,6 til ca. 2,8, og en slik molekylvekt, at en 1 vekt-% vanndig oppløsning ved 25,5°C har en viskositet varierende fra ca. 10 til ca. 225 cp, målt på et FÅNN viskometer med 300 omdr/min idet man bruker fjær nr. 1.
- 9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at nevnte karboksymetylhydroksyetylcellulose har et karboksymetyl D.S. på ca. 0,4, et etylenoksyd M.S. på ca. 2,0, og en molekylvekt slik at nevnte viskositet ligger i området fra ca. 10 til ca. 200 cp.
- 10. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at nevnte additiv også innbefatter en hydroksykarboksysyre...
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US16793680A | 1980-07-14 | 1980-07-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO812339L true NO812339L (no) | 1982-01-15 |
Family
ID=22609426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO812339A NO812339L (no) | 1980-07-14 | 1981-07-09 | Saltvannsementoppslemminger og vanntapsreduserende additiver for slike. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU547062B2 (no) |
| BR (1) | BR8104405A (no) |
| CA (1) | CA1163090A (no) |
| DE (1) | DE3126489A1 (no) |
| GB (1) | GB2080812B (no) |
| IT (1) | IT1138054B (no) |
| NL (1) | NL8103326A (no) |
| NO (1) | NO812339L (no) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4601758A (en) * | 1985-02-25 | 1986-07-22 | Dowell Schlumberger Incorporated | Sulfonated poly (vinyl aromatics) as fluid loss additives for salt cement slurries |
| US4939192A (en) * | 1987-06-17 | 1990-07-03 | Aqualon Company | Building composition containing 3-alkoxy-2-hydroxypropylhydroxyethyl cellulose |
| US4845207A (en) * | 1987-06-17 | 1989-07-04 | Aqualon Company | 3-alkoxy-2-hydroxypropylhydroxyethylcellulose and building composition containing the same |
| DE59309448D1 (de) * | 1992-06-06 | 1999-04-22 | Clariant Gmbh | Verwendung von carboxymethylierten Methylhydroxyethyl- oder Methylhydroxypropylcelluloseethern und daraus erhältliche Zementmischungen |
| EP0830328A1 (en) * | 1995-06-07 | 1998-03-25 | The Nutrasweet Company | Stable suspension of hydrocolloids and superplasticizer |
| ATE190971T1 (de) * | 1995-12-15 | 2000-04-15 | Monsanto Co | Verfahren zur verbesserten rheologischen steuerung bei zementsystemen |
| WO1997027152A1 (en) * | 1996-01-26 | 1997-07-31 | The Nutrasweet Company | Sugar and/or acid addition to anionic polysaccharide-containing cementitious formulations |
| US5968255A (en) * | 1997-04-14 | 1999-10-19 | Halliburton Energy Services, Inc. | Universal well cement additives and methods |
| US5749418A (en) * | 1997-04-14 | 1998-05-12 | Halliburton Energy Services, Inc. | Cementitious compositions and methods for use in subterranean wells |
| CA2352183C (en) | 1998-11-24 | 2008-10-07 | Commodore International Limited | Concrete removing composition |
| US6457524B1 (en) | 2000-09-15 | 2002-10-01 | Halliburton Energy Services, Inc. | Well cementing compositions and methods |
| US6405801B1 (en) | 2000-12-08 | 2002-06-18 | Halliburton Energy Services, Inc. | Environmentally acceptable well cement fluid loss control additives, compositions and methods |
| DE10209812A1 (de) * | 2001-03-22 | 2002-09-26 | Degussa Construction Chem Gmbh | Verwendung von wasserlöslichen Polysaccharid-Derivaten als Dispergiermittel für mineralische Bindemittelsuspensionen |
| US6708760B1 (en) | 2002-11-19 | 2004-03-23 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods and cement compositions for cementing in subterranean zones |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2961004A (en) * | 1954-07-17 | 1960-11-22 | Bosch Gmbh Robert | Flow control for injection pumps |
| NO116030B (no) * | 1965-12-01 | 1969-01-13 | Mo Och Domsjoe Ab | |
| US3483007A (en) * | 1966-07-07 | 1969-12-09 | Dow Chemical Co | Aqueous cement slurry and method of use |
| US3959003A (en) * | 1972-04-10 | 1976-05-25 | Halliburton Company | Thixotropic cementing compositions |
| US4239629A (en) * | 1978-06-05 | 1980-12-16 | Phillips Petroleum Company | Carboxymethylhydroxyethyl cellulose in drilling, workover and completion fluids |
-
1981
- 1981-07-03 GB GB8120676A patent/GB2080812B/en not_active Expired
- 1981-07-04 DE DE3126489A patent/DE3126489A1/de active Granted
- 1981-07-09 BR BR8104405A patent/BR8104405A/pt unknown
- 1981-07-09 NO NO812339A patent/NO812339L/no unknown
- 1981-07-13 NL NL8103326A patent/NL8103326A/nl not_active Application Discontinuation
- 1981-07-13 AU AU72800/81A patent/AU547062B2/en not_active Ceased
- 1981-07-13 CA CA000381631A patent/CA1163090A/en not_active Expired
- 1981-07-14 IT IT22930/81A patent/IT1138054B/it active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1138054B (it) | 1986-09-10 |
| AU7280081A (en) | 1982-09-23 |
| GB2080812A (en) | 1982-02-10 |
| IT8122930A0 (it) | 1981-07-14 |
| DE3126489C2 (no) | 1990-08-02 |
| DE3126489A1 (de) | 1982-05-27 |
| GB2080812B (en) | 1984-06-06 |
| AU547062B2 (en) | 1985-10-03 |
| CA1163090A (en) | 1984-03-06 |
| BR8104405A (pt) | 1982-03-30 |
| NL8103326A (nl) | 1982-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2011340304B2 (en) | Wellbore servicing compositions comprising a fluid loss agent and methods of making and using same | |
| US4455169A (en) | Salt water cement slurries and water loss reducing additives therefor | |
| CA1082438A (en) | Spacer composition and method of use | |
| US4557763A (en) | Dispersant and fluid loss additives for oil field cements | |
| US4784693A (en) | Cementing composition and aqueous hydraulic cementing solution comprising water-soluble, nonionic hydrophobically modified hydroxyethyl cellulose | |
| EP1319798B1 (en) | Sealing subterranean zones | |
| US4892589A (en) | Composition comprising water-soluble, nonionic hydrophobically modified hydroxyethyl cellulose and water-soluble, nonionic hydroxyethyl cellulose | |
| US4433731A (en) | Liquid water loss reducing additives for cement slurries | |
| US4466837A (en) | Liquid water loss reducing additives for cement slurries | |
| US7435293B2 (en) | Cement compositions comprising maltodextrin | |
| NO812339L (no) | Saltvannsementoppslemminger og vanntapsreduserende additiver for slike. | |
| US7422061B2 (en) | Fluid loss additives and methods | |
| NO144047B (no) | Herdbar blanding for sementering av dype borehull | |
| MX2013013234A (es) | Composiciones fraguables que contienen metacaolin que tienen un contenido reducido de cemento portland. | |
| CA2863731A1 (en) | Use of terpolymers as fluid loss additives in well cementing | |
| WO2013169533A1 (en) | A calcium aluminate cement composition containing a set retarder of an organic acid and a polymeric mixture | |
| NO322730B1 (no) | Fremgangsmate for a redusere filtreringstapet av bronnborings- og vedlikeholdsfluider, samt bronnborings- og vedlikeholdsfluider omfattende et tilsetningsstoff mot filtreringstap. | |
| RU2486224C2 (ru) | Облегченный минерализованный буровой раствор | |
| US7395861B2 (en) | Methods of cementing subterranean formations using cement compositions comprising maltodextrin | |
| US20120214712A1 (en) | Methods of Using Polysaccharide Based Cement Additives | |
| US20080236451A1 (en) | Wellbore servicing compositions | |
| US4559149A (en) | Workover fluid | |
| US4451389A (en) | Aqueous gels | |
| CA2490928C (en) | Fluid loss additives and methods | |
| CN107312508B (zh) | 铝盐络合物在制备钻井液中的应用及钻井液 |