Claims (52)
1. Суспензия, содержащая:1. A suspension containing:
источник алюмосиликата,aluminosilicate source,
жидкость-носитель,carrier fluid
активатор из группы, включающей силикат металла, алюминат металла, щелочной активатор или их комбинации,an activator from the group comprising metal silicate, metal aluminate, alkaline activator, or combinations thereof,
и в которой суспензия является способной к перекачиванию композицией для нефтепромысловой индустрии, и суспензия может отверждаться в условиях скважин.and in which the suspension is a pumpable composition for the oil industry, and the suspension can be cured in well conditions.
2. Суспензия по п.1, также содержащая замедлитель схватывания, способный регулировать времена загустевания и/или схватывания суспензии в условиях скважин.2. The suspension according to claim 1, also containing a setting retarder capable of adjusting the thickening and / or setting times of the suspension in well conditions.
3. Суспензия по п.1 или 2, в которой замедлитель схватывания выбран из группы, включающей борсодержащее соединение, лигносульфат, глюконат натрия, глюкогептонат натрия, виннокаменную кислоту и фосфорсодержащее соединение или их смесь.3. The suspension according to claim 1 or 2, in which the setting retarder is selected from the group comprising a boron-containing compound, lignosulfate, sodium gluconate, sodium glucoheptonate, tartaric acid and a phosphorus-containing compound or a mixture thereof.
4. Суспензия по любому из пп.1 и 2, в которой замедлитель схватывания эффективен в температурном интервале от 20 до 200°C.4. The suspension according to any one of claims 1 and 2, in which the retarder is effective in the temperature range from 20 to 200 ° C.
5. Суспензия по любому из пп.1 и 2, также содержащая ускоритель, способный регулировать времена загустевания и/или схватывания суспензии.5. The suspension according to any one of claims 1 and 2, also containing an accelerator capable of adjusting the thickening and / or setting times of the suspension.
6. Суспензия по п.5, в которой ускоритель является соединением, содержащим щелочной металл.6. The suspension according to claim 5, in which the accelerator is a compound containing an alkali metal.
7. Суспензия по п.6, в которой ускоритель является соединением лития или калия.7. The suspension according to claim 6, in which the accelerator is a lithium or potassium compound.
8. Суспензия по любому из пп.6 и 7, в которой ускоритель эффективен в температурном интервале от 20 до 200°C.8. The suspension according to any one of paragraphs.6 and 7, in which the accelerator is effective in the temperature range from 20 to 200 ° C.
9. Суспензия по любому из пп.1, 2, 6 или 7, также содержащая легкие частицы, выбранные из группы, включающей: ценосферы, натрий-кальций-боросиликатное стекло и алюмосиликатные микросферы.9. The suspension according to any one of claims 1, 2, 6 or 7, also containing light particles selected from the group comprising: cenospheres, sodium-calcium-borosilicate glass and aluminosilicate microspheres.
10. Суспензия по любому из пп.1, 2, 6 или 7, также содержащая тяжелые частицы, выбранные из группы, включающей тетраоксид марганца, оксид железа (гематит), сульфат бария (барит), кремнезем и оксид железа/титана (ильменит).10. The suspension according to any one of claims 1, 2, 6 or 7, also containing heavy particles selected from the group consisting of manganese tetroxide, iron oxide (hematite), barium sulfate (barite), silica and iron / titanium oxide (ilmenite) .
11. Суспензия по любому из пп.1, 2, 6 или 7, также содержащая газовую фазу.11. The suspension according to any one of claims 1, 2, 6 or 7, also containing a gas phase.
12. Суспензия по п.11, в которой газовая фаза является воздухом или азотом.12. The suspension according to claim 11, in which the gas phase is air or nitrogen.
13. Суспензия по п.11, также содержащая газообразующую добавку, способную к образованию газовой фазы внутри суспензии.13. The suspension according to claim 11, also containing a gas-forming additive capable of forming a gas phase inside the suspension.
14. Суспензия по любому из пп.1, 2, 6, 7, 12 или 13, также содержащая фазу, не смешивающуюся с водой.14. The suspension according to any one of claims 1, 2, 6, 7, 12 or 13, also containing a phase that is not miscible with water.
15. Суспензия по п.14, в которой фаза, не смешивающаяся с водой, является масляной фазой.15. The suspension according to 14, in which the phase is not miscible with water, is the oil phase.
16. Суспензия по любому из пп.1, 2, 6, 7, 12, 13 или 15, в которой плотность суспензии варьируется между 1 г/см3 и 2,5 г/см3.16. The suspension according to any one of claims 1, 2, 6, 7, 12, 13 or 15, in which the density of the suspension varies between 1 g / cm 3 and 2.5 g / cm 3 .
17. Суспензия по любому из пп.1, 2, 6, 7, 12, 13 или 15, также содержащая добавку, выбранную из группы, включающей антивспениватель, пеногаситель, кремнезем, добавку для регулирования водоотдачи, добавку для повышения текучести, диспергатор, модификатор реологии, вспенивающий агент, поверхностно-активное вещество и добавку, предотвращающую осаждение.17. The suspension according to any one of claims 1, 2, 6, 7, 12, 13 or 15, also containing an additive selected from the group consisting of antifoam, antifoam, silica, an additive for regulating water loss, an additive for increasing fluidity, a dispersant, a modifier rheology, a blowing agent, a surfactant and a deposition preventing additive.
18. Суспензия, содержащая:18. A suspension containing:
источник алюмосиликата,aluminosilicate source,
жидкость-носитель,carrier fluid
активатор из группы, включающей: силикат металла, алюминат металла, щелочной активатор или их комбинации, иan activator from the group including: metal silicate, metal aluminate, alkaline activator, or combinations thereof, and
замедлитель схватывания, способный к замедлению загустевания и/или схватывания суспензии, и/или ускоритель, способный к ускорению загустевания и/или схватывания суспензии,setting retarder, capable of slowing down the thickening and / or setting of the slurry, and / or accelerator, capable of accelerating the thickening and / or setting of the slurry,
в которой металл представляет собой щелочной металл, и молярное соотношение оксидов M2O/SiO2 составляет более 0,20, при этом M - указанный металл.in which the metal is an alkali metal, and the molar ratio of oxides M 2 O / SiO 2 is more than 0.20, wherein M is said metal.
19. Суспензия по п.18, в которой молярное соотношение оксидов M2O/SiO2 составляет 0,25 или более.19. The suspension according to p, in which the molar ratio of oxides of M 2 O / SiO 2 is 0.25 or more.
20. Суспензия по любому из пп.18 и 19, в которой замедлитель схватывания является борсодержащим соединением, и суспензия указанной геополимерной композиции имеет молярное соотношение оксидов B2O3/H2O менее 0,03.20. The suspension according to any one of claims 18 and 19, wherein the setting retarder is a boron-containing compound, and the suspension of said geopolymeric composition has a molar ratio of B 2 O 3 / H 2 O oxides of less than 0.03.
21. Суспензия по п.20, в которой молярное соотношение оксидов B2O3/H2O составляет 0,02 или менее.21. The suspension according to claim 20, in which the molar ratio of oxides of B 2 O 3 / H 2 O is 0.02 or less.
22. Суспензия по любому из пп.18, 19 или 21, в которой атомное соотношение кремния и алюминия находится в интервале между 1,8 и 2,8.22. The suspension according to any one of paragraphs.18, 19 or 21, in which the atomic ratio of silicon and aluminum is in the range between 1.8 and 2.8.
23. Суспензия по п.22, в которой атомное соотношение кремния и алюминия, как правило, равно 2.23. The suspension according to item 22, in which the atomic ratio of silicon and aluminum, as a rule, is equal to 2.
24. Суспензия по любому из пп.18, 19, 21 или 23, в которой источник алюмосиликата выбран из группы, включающей зольную пыль типа C, зольную пыль типа F, измельченный доменный шлак, обожженные глины, частично обожженные глины (такие как метакаолин), тонкодисперсный кремнезем, содержащий алюминий, природный алюмосиликат, такой как каолин, синтетическое алюмосиликатное порошковое стекло, цеолит, вулканический шлак, аллофон, бентонит и пемзу.24. A suspension according to any one of claims 18, 19, 21 or 23, wherein the aluminosilicate source is selected from the group consisting of fly ash type C, fly ash type F, ground blast furnace slag, burnt clays, partially burnt clays (such as metakaolin) , finely divided silica containing aluminum, a natural aluminosilicate such as kaolin, synthetic aluminosilicate powder glass, zeolite, volcanic slag, allophone, bentonite and pumice.
25. Суспензия по любому из пп.18, 19, 21 или 23, в которой указанный металл выбран из группы, включающей литий, натрий, калий, рубидий, и цезий.25. A suspension according to any one of claims 18, 19, 21 or 23, wherein said metal is selected from the group consisting of lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium.
26. Суспензия по любому из пп.18, 19, 21 или 23, в которой щелочной активатор является гидроксидом щелочного металла.26. A suspension according to any one of claims 18, 19, 21 or 23, wherein the alkaline activator is an alkali metal hydroxide.
27. Суспензия по любому из пп.18, 19, 21 или 23, в которой щелочной активатор и/или жидкость-носитель инкапсулированы.27. A suspension according to any one of claims 18, 19, 21, or 23, wherein the alkaline activator and / or carrier fluid are encapsulated.
28. Суспензия по любому из пп.18, 19, 21 или 23, в которой силикат металла и/или жидкость-носитель инкапсулированы.28. A suspension according to any one of paragraphs 18, 19, 21 or 23, in which the metal silicate and / or carrier fluid are encapsulated.
29. Способ регулирования времени схватывания и/или времени загустевания геополимерной суспензии для нефтепромысловой индустрии, включающий стадию предоставления указанной суспензии в жидкости-носителе посредством добавления:29. A method for controlling the setting time and / or thickening time of a geopolymer slurry for the oil industry, comprising the step of providing said slurry in a carrier fluid by adding:
(i) замедлителя и/или ускорителя схватывания;(i) retarder and / or setting accelerator;
(ii) источника алюмосиликата;(ii) a source of aluminosilicate;
(iii) активатора из группы, включающей: силикат металла, алюминат металла, щелочной активатор или их комбинации.(iii) an activator from the group consisting of: metal silicate, metal aluminate, alkaline activator, or combinations thereof.
30. Способ по п.29, который применим в температурных интервалах от 20 до 200°C.30. The method according to clause 29, which is applicable in temperature ranges from 20 to 200 ° C.
31. Способ по любому из пп.29 и 30, в котором щелочной активатор выбран из группы, включающей: гидроксид натрия и гидроксид калия, и инкапсулирован или же нет.31. The method according to any of paragraphs.29 and 30, in which the alkaline activator is selected from the group including: sodium hydroxide and potassium hydroxide, and encapsulated or not.
32. Способ по любому из пп.29 и 30, в котором замедлитель схватывания выбирается из группы, включающей борсодержащее соединение, лигносульфат, глюконат натрия, глюкогептонат натрия, виннокаменную кислоту и фосфорсодержащие соединения или их смесь.32. The method according to any one of claims 29 and 30, wherein the set retarder is selected from the group consisting of a boron-containing compound, lignosulfate, sodium gluconate, sodium glucoheptonate, tartaric acid and phosphorus-containing compounds or a mixture thereof.
33. Способ по любому из пп.29 и 30, в котором ускоритель является соединением, содержащим щелочной металл.33. The method according to any of paragraphs.29 and 30, in which the accelerator is a compound containing an alkali metal.
34. Способ по п.33, в котором ускоритель является соединением лития или калия.34. The method according to p, in which the accelerator is a compound of lithium or potassium.
35. Способ по любому из пп.29, 30 или 34, в котором замедлитель и/или ускоритель схватывания инкапсулирован.35. The method according to any one of paragraphs.29, 30 or 34, in which the moderator and / or setting accelerator is encapsulated.
36. Способ по любому из пп.29, 30 или 34, в котором времена загустевания и/или схватывания регулируются изменением вида и/или концентрации замедлителя и/или ускорителя схватывания.36. The method according to any of paragraphs.29, 30 or 34, in which the thickening and / or setting times are controlled by changing the type and / or concentration of the moderator and / or setting accelerator.
37. Способ по любому из пп.29, 30 или 34, в котором времена загустевания и/или схватывания регулируются изменением pH и/или концентрации щелочного активатора.37. The method according to any one of paragraphs.29, 30 or 34, in which the thickening and / or setting times are controlled by changing the pH and / or concentration of the alkaline activator.
38. Способ регулирования плотности суспензии для нефтепромысловой индустрии, включающий стадию предоставления указанной суспензии в жидкости-носителе посредством добавления:38. A method of controlling the density of a suspension for the oil industry, comprising the step of providing said suspension in a carrier fluid by adding:
(i) легких частиц и/или тяжелых частиц;(i) light particles and / or heavy particles;
(ii) источника алюмосиликата;(ii) a source of aluminosilicate;
(iii) активатора из группы, включающей: силикат металла, алюминат металла, щелочной активатор или их комбинации.(iii) an activator from the group consisting of: metal silicate, metal aluminate, alkaline activator, or combinations thereof.
39. Способ по п.38, также включающий стадию добавления замедлителя схватывания, способного к замедлению загустевания и/или схватывания суспензии, и/или ускорителя схватывания, способного к ускорению загустевания и/или схватывания суспензии.39. The method of claim 38, further comprising the step of adding a setting retarder capable of slowing the thickening and / or setting of the slurry, and / or a setting accelerator capable of accelerating the thickening and / or setting of the slurry.
40. Способ по п.38 или 39, также включающий стадию вспенивания суспензии указанной геополимерной композиции.40. The method according to § 38 or 39, also comprising the step of foaming a suspension of said geopolymeric composition.
41. Способ регулирования плотности суспензии для нефтепромысловой индустрии, включающий следующие стадии:41. A method of controlling the density of a suspension for the oil industry, comprising the following steps:
(i) предоставление указанной суспензии в жидкости-носителе посредством смешивания источника алюмосиликата и активатора, выбранного из группы, включающей силикат металла, алюминат металла, щелочной активатор или их комбинации, и(i) providing said suspension in a carrier fluid by mixing a source of aluminosilicate and an activator selected from the group consisting of metal silicate, metal aluminate, alkaline activator, or combinations thereof, and
(ii) вспенивание указанной суспензии.(ii) foaming said suspension.
42. Способ по любому из пп.38, 39 или 41, в котором интервал плотность варьируется между 1 и 2,5 г/см3.42. The method according to any one of paragraphs 38, 39 or 41, in which the interval density varies between 1 and 2.5 g / cm 3 .
43. Способ размещения геополимерной композиции в буровой скважине в пласте, включающий следующие стадии:43. A method of placing a geopolymer composition in a borehole in a formation, comprising the following steps:
(i) предоставление суспензии в жидкости-носителе посредством смешивания источника алюмосиликата и активатора, выбранного из группы, включающей силикат металла, алюминат металла, щелочной активатор или их комбинации,(i) providing a suspension in a carrier fluid by mixing a source of aluminosilicate and an activator selected from the group consisting of metal silicate, metal aluminate, alkaline activator, or combinations thereof,
(ii) закачивание указанной суспензии в буровую скважину, и(ii) pumping said suspension into a borehole, and
(iii) предоставление возможности схватывания указанной суспензии в условиях скважины и тем самым формирования геополимерной композиции.(iii) allowing the setting of said slurry in well conditions and thereby forming a geopolymer composition.
44. Способ по п.43, в котором стадия предоставления суспензии также содержит добавление замедлителя схватывания, способного к замедлению загустевания и/или схватывания суспензии.44. The method of claim 43, wherein the step of providing the suspension also comprises adding a setting retarder capable of slowing the thickening and / or setting of the suspension.
45. Способ по п.43 или 44, в котором стадия предоставления суспензии также содержит добавление ускорителя схватывания, способного к ускорению загустевания и/или схватывания суспензии.45. The method according to item 43 or 44, in which the stage of providing the suspension also comprises adding an accelerator setting, capable of accelerating the thickening and / or setting of the suspension.
46. Способ по любому из пп.43 и 44, также включающий стадию активирования указанной суспензии in situ.46. The method according to any one of claims 43 and 44, further comprising the step of activating said suspension in situ.
47. Способ по любому из пп.43 и 44, в котором стадия закачивания суспензии выполняется с использованием обычного оборудования для цементирования скважин.47. The method according to any of paragraphs 43 and 44, in which the step of pumping the suspension is performed using conventional equipment for cementing wells.
48. Способ по любому из пп.43 и 44, в котором способ используется для размещения геополимерной композиции в кольцеобразном пространстве между обсадной трубой и стволом скважины.48. The method according to any of paragraphs 43 and 44, in which the method is used to place the geopolymer composition in an annular space between the casing and the wellbore.
49. Способ по любому из пп.43 и 44, в котором способ используется для размещения геополимерной композиции через отверстие, сделанное в обсадной трубе.49. The method according to any of paragraphs 43 and 44, in which the method is used to place the geopolymer composition through an opening made in the casing.
50. Способ по любому из пп.43 и 44, в котором способ используется для размещения геополимерной композиции, чтобы заглушить зону скважины.50. The method according to any of paragraphs 43 and 44, in which the method is used to place a geopolymer composition to drown out the well zone.
51. Способ по любому из пп.43 и 44, в котором способ используется для размещения геополимерной композиции, чтобы уплотнить зону скважины.51. The method according to any one of paragraphs 43 and 44, in which the method is used to place the geopolymer composition to seal the zone of the well.
52. Способ по любому из пп.29, 30, 34, 38, 39, 41, 43 или 44, в котором суспензия приготавливается перед стадией закачивания и остается преднамеренным образом в жидкой фазе, способной к хранению.
52. The method according to any one of paragraphs.29, 30, 34, 38, 39, 41, 43 or 44, in which the suspension is prepared before the stage of pumping and remains intentionally in the liquid phase, capable of storage.