Claims (29)
1. Способ цементирования в подземной зоне, имеющей температуру примерно 65°F или ниже, содержащий следующие стадии: приготовление композиции цемента, содержащей гидравлический цемент, соединение железа, присутствующее в количестве, достаточном для уменьшения времени затвердевания композиции цемента, и количество воды, достаточное для формирования пригодной для перекачки суспензии; размещение суспензии в подземной зоне, имеющей температуру примерно 65°F или ниже; осуществление затвердевания суспензии в виде твердой непроницаемой массы.1. A method of cementing in an underground zone having a temperature of about 65 ° F or lower, comprising the following steps: preparing a cement composition containing hydraulic cement, an iron compound present in an amount sufficient to reduce the curing time of the cement composition, and an amount of water sufficient to formation of a suspension suitable for pumping; placing the suspension in an underground zone having a temperature of about 65 ° F or lower; the implementation of the solidification of the suspension in the form of a solid impenetrable mass.
2. Способ по п.1, в котором гидравлический цемент представляет собой портландцемент.2. The method according to claim 1, in which the hydraulic cement is a Portland cement.
3. Способ по п.1, в котором соединение железа выбирается из группы, состоящей из хлорида железа(III), хлорида железа(II) или их смесей.3. The method according to claim 1, wherein the iron compound is selected from the group consisting of iron (III) chloride, iron (II) chloride, or mixtures thereof.
4. Способ по п.1, в котором соединение железа присутствует в количестве, находящемся в пределах от примерно 0,1 до примерно 10 мас.% от композиции цемента.4. The method according to claim 1, in which the iron compound is present in an amount in the range from about 0.1 to about 10 wt.% Of the cement composition.
5. Способ по п.1, в котором соединение железа выбрано из группы, состоящей из хлорида железа(III), хлорида железа(II) и их смесей, и присутствует в количестве, находящемся в пределах от примерно 0,1 до примерно 10 мас.% от композиции цемента.5. The method according to claim 1, in which the iron compound is selected from the group consisting of iron (III) chloride, iron (II) chloride and mixtures thereof, and is present in an amount ranging from about 0.1 to about 10 wt. .% of the composition of the cement.
6. Способ по п.1, в котором вода выбрана из группы, состоящей из пресной воды, ненасыщенных солевых растворов и насыщенных солевых растворов.6. The method according to claim 1, wherein the water is selected from the group consisting of fresh water, unsaturated saline solutions and saturated saline solutions.
7. Способ по п.1, в котором гидравлический цемент представляет собой портландцемент, соединение железа выбрано из группы, состоящей из хлорида железа(III), хлорида железа(II) или их смеси, и присутствует в количестве, находящемся в пределах от примерно 0,1 до примерно 10 мас.% от композиции цемента, и вода выбрана из группы, состоящей из пресной воды, ненасыщенных солевых растворов и насыщенных солевых растворов.7. The method according to claim 1, in which the hydraulic cement is Portland cement, the iron compound is selected from the group consisting of iron (III) chloride, iron (II) chloride or a mixture thereof, and is present in an amount ranging from about 0 , 1 to about 10 wt.% Of the cement composition, and water is selected from the group consisting of fresh water, unsaturated saline solutions and saturated saline solutions.
8. Способ по п.1, в котором суспензия имеет плотность, меньшую, чем примерно 14 фунт/галлон.8. The method according to claim 1, in which the suspension has a density less than about 14 lbs / gallon.
9. Способ по п.1, в котором суспензия имеет время затвердевания, меньшее, чем примерно 15 мин.9. The method according to claim 1, in which the suspension has a solidification time of less than about 15 minutes
10. Способ по п.1, в котором подземная зона находится на морском дне при глубине воды больше 1000 футов.10. The method according to claim 1, in which the underground zone is located on the seabed with a water depth of more than 1000 feet.
11. Способ по п.1, в котором композиция цемента содержит добавку легковесного цемента или является вспененной.11. The method according to claim 1, in which the cement composition contains an additive of lightweight cement or is foamed.
12. Способ по п.1, в котором композиция цемента дополнительно содержит количество вспенивающей добавки, эффективное для приготовления вспененной суспензии, и количество газа, достаточное для вспенивания суспензии.12. The method according to claim 1, in which the cement composition further comprises an amount of a blowing agent effective to prepare a foamed suspension, and an amount of gas sufficient to foam the suspension.
13. Способ по п.12, в котором вспенивающая добавка представляет собой единую добавку для вспенивания и стабилизации суспензии и состоит из поверхностно-активного вещества на основе сульфата простого эфира этоксилированного спирта формулы13. The method according to item 12, in which the foaming additive is a single additive for foaming and stabilizing the suspension and consists of a surfactant based on ethoxylated alcohol ether sulfate of the formula
H(CH2)a(OC2H4)bOSO3NH4 +,H (CH 2 ) a (OC 2 H 4 ) b OSO 3 NH 4 + ,
где a представляет собой целое число в пределах от примерно 6 до примерно 10, и b представляет собой целое число в пределах от примерно 3 до примерно 10, и поверхностно-активное вещество присутствует в добавке в количестве, находящемся в пределах от примерно 60 до примерно 64 мас.ч., поверхностно-активного вещества на основе алкил или алкен амидопропил бетаина, имеющего формулуwhere a is an integer in the range of from about 6 to about 10, and b is an integer in the range of from about 3 to about 10, and the surfactant is present in the additive in an amount in the range of from about 60 to about 64 parts by weight of a surfactant based on an alkyl or alkene amidopropyl betaine having the formula
R-CONHCH2CH2CH2N+(CH3)2CH2CO2 -,R-CONHCH 2 CH 2 CH 2 N + (CH 3 ) 2 CH 2 CO 2 - ,
где R представляет собой радикал, выбранный из группы из децила, кокоила, лаурила, цетила и олеила, и поверхностно-активное вещество присутствует в добавке в количестве, находящемся в пределах от примерно 30 до примерно 33 мас.ч., и поверхностно-активного вещества на основе оксида алкил или алкен амидопропил диметиламина, имеющего формулуwhere R is a radical selected from the group of decyl, cocoyl, lauryl, cetyl and oleyl, and the surfactant is present in the additive in an amount in the range from about 30 to about 33 parts by weight, and a surfactant based on alkyl oxide or alkene amidopropyl dimethylamine having the formula
R-CONHCH2CH2CH2N+(CH3)2O-,R-CONHCH 2 CH 2 CH 2 N + (CH 3 ) 2 O - ,
где R представляет собой радикал, выбранный из группы из децила, кокоила, лаурила, цетила и олеила, и поверхностно-активное вещество присутствует в добавке в количестве, находящемся в пределах от примерно 3 до примерно 10 мас.ч.where R is a radical selected from the group of decyl, cocoyl, lauryl, cetyl and oleyl, and the surfactant is present in the additive in an amount in the range of from about 3 to about 10 parts by weight
14. Способ по п.1, в котором композиция цемента дополнительно содержит добавку для усиления текучести в виде частиц, содержащую твердый материал в виде частиц, несущих индуцирующий текучесть химикат, выбранный из группы, состоящей из кислот, продуцирующих полярные молекулы, их солей и ангидридов кислот, в котором твердый материал в виде частиц и индуцирующий текучесть химикат присутствуют в пределах от примерно 90:10 до примерно 10:90.14. The method according to claim 1, in which the cement composition further comprises an additive to enhance the fluidity in the form of particles, containing a solid material in the form of particles carrying a fluidity inducing chemical selected from the group consisting of acids producing polar molecules, their salts and anhydrides acids in which a particulate solid material and a flow inducing chemical are present in the range of from about 90:10 to about 10:90.
15. Способ по п.1, в котором композиция цемента дополнительно содержит вяжущий материал в виде частиц мелкодисперсных размеров, имеющий дисперсность по Блейну, не меньшую, чем примерно 6000 см2/грамм, и размер частиц, не больший, чем примерно 30 мкм, присутствующий в количестве от примерно 1 до примерно 30 мас.% от гидравлического цемента.15. The method according to claim 1, in which the cement composition further comprises a cementitious material in the form of particles of finely divided sizes, having a Blaine dispersion of not less than about 6000 cm 2 / gram, and a particle size of not more than about 30 microns, present in an amount of from about 1 to about 30% by weight of hydraulic cement.
16. Композиция цемента, содержащая гидравлический цемент, соединение железа, присутствующее в количестве, достаточном для уменьшения времени затвердевания композиции цемента при температуре примерно 65°F или ниже, и количество воды, достаточное для формирования суспензии.16. A cement composition comprising hydraulic cement, an iron compound present in an amount sufficient to reduce the curing time of the cement composition at a temperature of about 65 ° F or lower, and an amount of water sufficient to form a slurry.
17. Композиция по п.16, в которой гидравлический цемент представляет собой портландцемент.17. The composition according to clause 16, in which the hydraulic cement is a Portland cement.
18. Композиция по п.16, в которой соединение железа выбрано из группы, состоящей из хлорида железа(III), хлорида железа(II) или их смесей.18. The composition according to clause 16, in which the iron compound is selected from the group consisting of iron (III) chloride, iron (II) chloride or mixtures thereof.
19. Композиция по п.16, в которой соединение железа присутствует в количестве, находящемся в пределах от примерно 0,1 до примерно 10 мас.% от композиции цемента.19. The composition according to clause 16, in which the iron compound is present in an amount in the range from about 0.1 to about 10 wt.% From the cement composition.
20. Композиция по п.16, в которой соединение железа выбрано из группы, состоящей из хлорида железа(III), хлорида железа(II) и их смесей, и присутствует в количестве, находящемся в пределах от примерно 0,1 до примерно 10 мас.% от композиции цемента.20. The composition according to clause 16, in which the iron compound is selected from the group consisting of iron (III) chloride, iron (II) chloride and mixtures thereof, and is present in an amount ranging from about 0.1 to about 10 wt. .% of the composition of the cement.
21. Композиция по п.16, в которой вода выбрана из группы, состоящей из пресной воды, ненасыщенных солевых растворов и насыщенных солевых растворов.21. The composition according to clause 16, in which the water is selected from the group consisting of fresh water, unsaturated saline solutions and saturated saline solutions.
22. Композиция по п.16, в которой гидравлический цемент представляет собой портландцемент, соединение железа выбрано из группы, состоящей из хлорида железа(III), хлорида железа(II) или их смесей, и присутствует в количестве, находящемся в пределах от примерно 0,1 до примерно 10 мас.% от указанной композиции, и вода выбрана из группы, состоящей из пресной воды, ненасыщенных солевых растворов и насыщенных солевых растворов.22. The composition according to clause 16, in which the hydraulic cement is Portland cement, the iron compound is selected from the group consisting of iron (III) chloride, iron (II) chloride or mixtures thereof, and is present in an amount ranging from about 0 , 1 to about 10 wt.% From the specified composition, and water is selected from the group consisting of fresh water, unsaturated saline solutions and saturated saline solutions.
23. Композиция по п.16, в которой суспензия имеет плотность, меньшую, чем примерно 14 фунт/галлон.23. The composition of claim 16, wherein the suspension has a density of less than about 14 lbs / gallon.
24. Композиция по п.16, в которой суспензия имеет время затвердевания, меньшее, чем примерно 15 мин.24. The composition of claim 16, wherein the suspension has a solidification time of less than about 15 minutes.
25. Композиция по п.16, в которой композиция цемента содержит добавку легковесного цемента или является вспененной.25. The composition according to clause 16, in which the cement composition contains an additive of lightweight cement or is foamed.
26. Композиция по п.16, в которой композиция цемента дополнительно содержит количество вспенивающей добавки, эффективное для приготовления вспененной суспензии, и количество газа, достаточное для вспенивания суспензии.26. The composition according to clause 16, in which the cement composition further comprises an amount of a foaming additive effective for preparing a foamed suspension, and an amount of gas sufficient to foam the suspension.
27. Композиция по п.26, в которой вспенивающая добавка представляет собой единую добавку для вспенивания и стабилизации суспензии и состоит из поверхностно-активного вещества на основе сульфата простого эфира этоксилированного спирта формулы27. The composition according to p. 26, in which the foaming additive is a single additive for foaming and stabilizing the suspension and consists of a surfactant based on ethoxylated alcohol ether sulfate of the formula
H(CH2)a(OC2H4)bOSO3NH4 +,H (CH 2 ) a (OC 2 H 4 ) b OSO 3 NH 4 + ,
где a представляет собой целое число в пределах от примерно 6 до примерно 10, и b представляет собой целое число в пределах от примерно 3 до примерно 10, и поверхностно-активное вещество присутствует в добавке в количестве, находящемся в пределах от примерно 60 до примерно 64 мас.ч., поверхностно-активного вещества на основе алкил или алкен амидопропил бетаина, имеющего формулуwhere a is an integer in the range of from about 6 to about 10, and b is an integer in the range of from about 3 to about 10, and the surfactant is present in the additive in an amount in the range of from about 60 to about 64 parts by weight of a surfactant based on an alkyl or alkene amidopropyl betaine having the formula
R-CONHCH2CH2CH2N+(CH3)2CH2CO2 -,R-CONHCH 2 CH 2 CH 2 N + (CH 3 ) 2 CH 2 CO 2 - ,
где R представляет собой радикал, выбранный из группы из децила, кокоила, лаурила, цетила и олеила, и поверхностно-активное вещество присутствует в добавке в количестве, находящемся в пределах от примерно 30 до примерно 33 мас.ч., и поверхностно-активного вещества на основе оксида алкил или алкен амидопропил диметиламина, имеющего формулуwhere R is a radical selected from the group of decyl, cocoyl, lauryl, cetyl and oleyl, and the surfactant is present in the additive in an amount in the range from about 30 to about 33 parts by weight, and a surfactant based on alkyl oxide or alkene amidopropyl dimethylamine having the formula
R-CONHCH2CH2CH2N+(CH3)2O-,R-CONHCH 2 CH 2 CH 2 N + (CH 3 ) 2 O - ,
где R представляет собой радикал, выбранный из группы из децила, кокоила, лаурила, цетила и олеила, и поверхностно-активное вещество присутствует в добавке в количестве, находящемся в пределах от примерно 3 до примерно 10 мас.ч.where R is a radical selected from the group of decyl, cocoyl, lauryl, cetyl and oleyl, and the surfactant is present in the additive in an amount in the range of from about 3 to about 10 parts by weight
28. Композиция по п.16, в которой композиция цемента дополнительно содержит добавку для усиления текучести в виде частиц, содержащую твердый материал в виде частиц, несущих индуцирующий текучесть химикат, выбранный из группы, состоящей из кислот, продуцирующих полярные молекулы, их солей и ангидридов кислот, в которой твердый материал в виде частиц и химикат, индуцирующий текучесть, присутствуют в пределах от примерно 90:10 до примерно 10:90.28. The composition according to clause 16, in which the cement composition further comprises an additive to enhance the fluidity in the form of particles, containing a solid material in the form of particles carrying a fluidity inducing chemical selected from the group consisting of acids producing polar molecules, their salts and anhydrides acids in which a particulate solid material and a flow inducing chemical are present in the range of from about 90:10 to about 10:90.
29. Композиция по п.16, в которой композиция цемента дополнительно содержит вяжущий материал частиц мелкодисперсных размеров, имеющих дисперсность по Блэйну, не меньшую, чем примерно 6000 см2/грамм, и размер частиц, не больший, чем примерно 30 мкм, и присутствует в количестве от примерно 1 до примерно 30 мас.% от гидравлического цемента.29. The composition according to clause 16, in which the cement composition further comprises an adhesive material of fine particles having a Blaine dispersion of not less than about 6000 cm 2 / gram, and a particle size of not more than about 30 microns, and is present in an amount of from about 1 to about 30 wt.% from hydraulic cement.