RU2632086C1 - Two-component cement compositions with delayed setting - Google Patents

Two-component cement compositions with delayed setting Download PDF

Info

Publication number
RU2632086C1
RU2632086C1 RU2016105973A RU2016105973A RU2632086C1 RU 2632086 C1 RU2632086 C1 RU 2632086C1 RU 2016105973 A RU2016105973 A RU 2016105973A RU 2016105973 A RU2016105973 A RU 2016105973A RU 2632086 C1 RU2632086 C1 RU 2632086C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
suspension
lime
cement
pozzolanic
setting
Prior art date
Application number
RU2016105973A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Томас Джейсон ПИСКЛАК
Кириакос АГАПИОУ
Питер Джеймс БОУЛ
Полин Акиний ОТИЕНО
Ланс Эверетт БРАЗЕРС
Original Assignee
Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк.
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
Priority claimed from US14/067,143 external-priority patent/US9255031B2/en
Application filed by Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк. filed Critical Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк.
Application granted granted Critical
Publication of RU2632086C1 publication Critical patent/RU2632086C1/en

Links

Images

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
    • C04B33/00Clay-wares
    • C04B33/02Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13Compounding ingredients
    • 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
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions 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
    • C04B28/10Lime cements or magnesium oxide cements
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
    • 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
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions 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
    • 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
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/18Compositions 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 mixtures of the silica-lime type
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/42Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/42Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
    • C09K8/46Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/42Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
    • C09K8/46Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement
    • C09K8/467Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement containing additives for specific purposes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/06Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole
    • E21B21/062Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole by mixing components
    • 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
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/20Retarders
    • 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
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: way of cementing includes: providing a pozzolanic suspension containing pozzolane and water in an amount of 33 wt % to 200 wt % by weight of pozzolan; providing a calcareous suspension containing slaked lime and water in an amount of 33 wt % to 200 wt % by weight of lime; providing the possibility of separate storage of pozzolanic suspension and calcareous suspension for about one day or more; mixing the pozzolanic suspension and the calcareous suspension to form a cement composition. Mass ratio of pozzolans for lime is from 10:1 to 1:1; and the possibility of setting cement compositions. The invention also relates to a method of fluid displacement in the underground reservoir and cementing system. The invention is developed in dependent claims of the formula of the invention.
EFFECT: activation of cement compositions with delayed term of setting while maintaining an acceptable time and starts development of compressive strength.
20 cl, 15 tbl, 3 dwg

Description

[0001] Варианты реализации настоящего изобретения относятся к операциям подземного цементирования и в некоторых вариантах реализации к цементным композициям с отсроченным схватыванием и способам применения цементных композиций с отсроченным схватыванием в подземных пластах.[0001] Embodiments of the present invention relate to underground cementing operations and, in some embodiments, to delayed setting cement compositions and methods for using delayed setting cement compositions in underground formations.

[0002] Цементные композиции могут быть использованы в различных подземных операциях. Например, при строительстве подземной скважины колонна труб (например, обсадная колонна, хвостовик, расширяемые трубные элементы и т.д.) может быть опущена в ствол скважины и зацементирована на месте. Процесс цементирования колонны труб на месте обычно называют «первичным цементированием». В обычном способе первичного цементирования цементная композиция может быть закачана в затрубное пространство между стенками ствола скважины и внешней поверхностью колонны труб, расположенной в нем. Цементная композиция может схватываться в кольцевом зазоре, образуя кольцевую оболочку из затвердевшего, по существу непроницаемого цемента (т.е. цементную оболочку), которая может поддерживать и удерживать на месте колонну труб в стволе скважины, и может прикреплять внешнюю поверхность колонны труб к подземному пласту. Помимо прочего, цементная оболочка, окружающая колонну труб, препятствует перемещению флюидов в затрубное пространство и защищает колонну труб от коррозии. Цементные композиции также могут быть использованы в способах ремонтного цементирования для герметизации трещин или отверстий в колоннах труб или цементных оболочках, для герметизации высокопроницаемых зон или трещин пласта или для установки цементной пробки и т.п.[0002] Cement compositions can be used in various underground operations. For example, during the construction of an underground well, a string of pipes (for example, casing, liner, expandable pipe elements, etc.) can be lowered into the wellbore and cemented in place. The process of cementing a pipe string in place is commonly referred to as “primary cementing”. In the conventional primary cementing method, the cement composition can be pumped into the annulus between the walls of the wellbore and the outer surface of the pipe string located therein. The cementitious composition can set in an annular gap to form an annular casing of hardened, substantially impermeable cement (i.e., cementitious casing) that can support and hold the pipe string in place in the wellbore and can attach the outer surface of the pipe string to the subterranean formation . Among other things, the cement sheath surrounding the pipe string prevents fluids from moving into the annulus and protects the pipe string from corrosion. Cement compositions can also be used in repair cementing methods for sealing cracks or holes in pipe columns or cement shells, for sealing highly permeable zones or formation cracks, or for installing cement plugs or the like.

[0003] В операциях подземного цементирования используют множество различных цементных композиций. В некоторых случаях используют цементные композиции с отсроченным схватыванием. Цементные композиции с отсроченным схватыванием характеризуются тем, что они остаются в жидком состоянии, пригодном для перекачивания насосом, в течение по меньшей мере одного дня (например, около 7 дней, около 2 недель, около 2 лет или более) при комнатной температуре (например, около 26,6°С (80°F)) при статическом хранении. При необходимости применения, цементные композиции с отсроченным схватыванием должны быть способны к активации с последующим развитием требуемой прочности на сжатие. Например, активатор схватывания цемента может быть добавлен в цементную композицию с отсроченным схватыванием для инициации схватывания композиции в затвердевшую массу. Среди прочего, цементные композиции с отсроченным схватыванием могут быть пригодны для применения в таких внутрискважинных применениях, в которых необходимо получить цементную композицию заранее. Это может обеспечивать возможность хранения цементной композиции до применения. Кроме того, это может обеспечивать возможность получения цементной композиции в удобном месте с последующей транспортировкой на рабочую площадку. Соответственно, капитальные затраты могут быть снижены благодаря уменьшению потребности в бестарном хранении на площадке и смесительном оборудовании. Это может быть особенно пригодно для шельфовых операций цементирования, где пространство на борту для установки емкостей может быть ограничено.[0003] In underground cementing operations, many different cement compositions are used. In some cases, delayed setting cementitious compositions are used. Delayed setting cementitious compositions are characterized in that they remain in a liquid state suitable for pumping for at least one day (e.g., about 7 days, about 2 weeks, about 2 years or more) at room temperature (e.g. about 26.6 ° C (80 ° F)) under static storage. If necessary, delayed setting cementitious compositions should be capable of activation with the subsequent development of the required compressive strength. For example, a cement setting activator may be added to a delayed setting cement composition to initiate setting of the composition in a hardened mass. Among other things, delayed setting cement compositions may be suitable for use in such downhole applications in which it is necessary to obtain the cement composition in advance. This may allow storage of the cementitious composition prior to use. In addition, this may provide the possibility of obtaining a cement composition in a convenient place with subsequent transportation to the work site. Accordingly, capital costs can be reduced by reducing the need for bulk storage at the site and mixing equipment. This may be particularly suitable for offshore cementing operations where space on board for installing containers may be limited.

[0004] Несмотря на то, что до настоящего времени разработаны цементные композиции с отсроченным схватыванием, существуют проблемы их успешного применения в операциях подземного цементирования. Например, цементные композиции с отсроченным схватыванием, полученные с применением портландцемента, могут вызывать нежелательные проблемы гелеобразования, которые могут ограничивать их применение и эффективность в операциях цементирования. Другие разработанные композиции с отсроченным схватыванием, например, композиции, содержащие гашеную известь и кварц, могут быть эффективными для некоторых операций, но могут иметь ограниченное применение при более низких температурах, поскольку они не могут развивать достаточную прочность на сжатие при использовании в подземных пластах, имеющих более низкие статические забойные температуры. Кроме того, проблема может заключаться в активации некоторых цементных композиций с отсроченным схватыванием при сохранении приемлемого времени загустевания и развития прочности на сжатие.[0004] Despite the fact that cement compositions with delayed setting have been developed to date, there are problems with their successful application in underground cementing operations. For example, delayed setting cement compositions obtained using Portland cement may cause undesirable gelation problems that may limit their use and effectiveness in cementing operations. Other delayed setting compositions, for example, compositions containing hydrated lime and quartz, may be effective for some operations, but may be of limited use at lower temperatures because they cannot develop sufficient compressive strength when used in underground formations having lower static bottomhole temperatures. In addition, the problem may lie in the activation of some cement compositions with delayed setting while maintaining an acceptable thickening time and the development of compressive strength.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHIC MATERIALS

[0001] Указанные чертежи иллюстрируют некоторые аспекты некоторых вариантов реализации способа согласно настоящему изобретению, и их не следует использовать для ограничения или определения границ объема указанного способа.[0001] These drawings illustrate some aspects of some embodiments of the method according to the present invention, and should not be used to limit or define the scope of the specified method.

[0002] На фиг. 1 изображена система для получения и доставки цементной композиции с отсроченным схватыванием в ствол скважины в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.[0002] In FIG. 1 shows a system for the production and delivery of a cement composition with delayed setting into the wellbore in accordance with some embodiments of the invention.

[0003] На фиг. 2А изображено наземное оборудование, которое может быть использовано для укладки цементной композиции с отсроченным схватыванием в ствол скважины в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.[0003] FIG. 2A depicts ground equipment that can be used to lay a cement composition with delayed setting in the wellbore in accordance with some embodiments of the invention.

[0004] На фиг. 2В изображена укладка цементной композиции с отсроченным схватыванием в затрубное пространство ствола скважины в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.[0004] FIG. 2B shows the laying of a cement composition with delayed setting in the annulus of a wellbore in accordance with some embodiments of the invention.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION

[0005] Иллюстративные варианты реализации настоящего изобретения относятся к операциям подземного цементирования и, более конкретно, в некоторых вариантах реализации к цементным композициям с отсроченным схватыванием и способам применения цементных композиций с отсроченным схватыванием в подземных пластах.[0005] Illustrative embodiments of the present invention relate to underground cementing operations, and more particularly, in some embodiments, to delayed setting cement compositions and methods for applying delayed setting cement compositions in underground formations.

[0006] Варианты реализации цементных композиций с отсроченным схватыванием могут, как правило, содержать воду, пуццолан и гашеную известь. Цементные композиции могут необязательно дополнительно содержать диспергатор и/или замедлитель схватывания цемента. Альтернативно, варианты реализации цементной композиции с отсроченным схватыванием могут содержать двухкомпонентную цементную композицию с отсроченным схватыванием, содержащую отдельные составные суспензии, где одна составная суспензия содержит пуццолан, а другая составная суспензия содержит известь. Варианты реализации двухкомпонентных цементных композиций с отсроченным схватыванием подробно рассмотрены ниже. Преимущественно, варианты реализации цементных композиций с отсроченным схватыванием могут быть способны сохраняться в жидком состоянии, пригодном для перекачивания насосом, в течение продолжительного периода времени. Например, цементные композиции с отсроченным схватыванием могут сохраняться в жидком состоянии, пригодном для перекачивания насосом, в течение по меньшей мере около 1 дня или дольше. Преимущественно, цементные композиции с отсроченным схватыванием могут развивать требуемую прочность на сжатие после активации при относительно низких температурах. Хотя цементные композиции с отсроченным схватыванием могут быть пригодны для многих операций подземного цементирования, они могут быть особенно пригодны для применения в подземных пластах, имеющих относительно низкие статические забойные температуры, например, температуры менее около 93,3°С (200°F) или в диапазоне от около 37,7°С (100°F) до около 93,3°С (200°F). В альтернативных вариантах реализации цементные композиции с отсроченным схватыванием могут быть использованы в подземных пластах, имеющих статические забойные температуры до 232,2°С (450°F) или выше.[0006] Embodiments of delayed setting cement compositions may typically comprise water, pozzolan, and hydrated lime. Cement compositions may optionally further comprise a dispersant and / or cement setting retarder. Alternatively, embodiments of a delayed setting cement composition may include a delayed setting two-component cement composition containing separate composite suspensions, where one composite suspension contains pozzolan and the other composite suspension contains lime. Options for the implementation of two-component cement compositions with delayed setting are discussed in detail below. Advantageously, embodiments of delayed setting cement compositions may be able to remain in a liquid state suitable for pumping by a pump for an extended period of time. For example, delayed setting cement compositions can be maintained in a liquid state suitable for pumping for at least about 1 day or longer. Advantageously, delayed setting cementitious compositions can develop the required compressive strength after activation at relatively low temperatures. Although delayed setting cement compositions may be suitable for many underground cementing operations, they may be particularly suitable for use in underground formations having relatively low static bottomhole temperatures, for example, temperatures below about 93.3 ° C (200 ° F) or ranging from about 37.7 ° C (100 ° F) to about 93.3 ° C (200 ° F). In alternative embodiments, delayed setting cement compositions may be used in subterranean formations having static bottomhole temperatures of up to 232.2 ° C (450 ° F) or higher.

[0007] Вода, используемая в различных вариантах реализации, может быть из любого источника, при условии, что она не содержит избытка соединений, которые могут неблагоприятно влиять на другие компоненты цементных композиций с отсроченным схватыванием. Например, цементная композиция может содержать пресную воду или соленую воду. Соленая вода, как правило, может содержать одну или более солей, растворенных в ней, и может быть насыщенной или ненасыщенной, в зависимости от конкретного применения. Для применения в различных вариантах реализации может быть пригодна морская вода или рассолы. Кроме того, вода может присутствовать в количестве, достаточном для получения поддающейся насосной перекачке суспензии. Вода присутствует в цементных композициях с отсроченным схватыванием в количестве в диапазоне от около 33% до около 200% по массе пуццолана. В некоторых вариантах реализации изобретения вода может присутствовать в цементных композициях с отсроченным схватыванием в количестве в диапазоне от около 35% до около 70% по массе пуццолана. Специалисты в данной области техники, имеющие преимущество настоящего описания, могут определить подходящее количество воды для выбранного применения.[0007] The water used in various embodiments may be from any source, provided that it does not contain an excess of compounds that can adversely affect other components of delayed setting cement compositions. For example, the cement composition may contain fresh water or salt water. Salt water, as a rule, may contain one or more salts dissolved in it, and may be saturated or unsaturated, depending on the specific application. Seawater or brines may be suitable for use in various embodiments. In addition, water may be present in an amount sufficient to provide a pumpable suspension. Water is present in delayed setting cement compositions in an amount in the range of about 33% to about 200% by weight of pozzolan. In some embodiments of the invention, water may be present in delayed setting cement compositions in an amount in the range of from about 35% to about 70% by weight of pozzolan. Those skilled in the art, having the advantage of the present description, can determine the appropriate amount of water for a selected application.

[0008] Варианты реализации цементных композиций с отсроченным схватыванием могут содержать пуццолан. Для применения в различных вариантах реализации подходит любой пуццолан. Иллюстративные варианты реализации, содержащие пуццолан, могут содержать золу-унос, кварцевую пыль, метакаолин, природный пуццолан (например, пемзу) или их комбинации.[0008] Embodiments of delayed setting cement compositions may include pozzolan. For use in various embodiments, any pozzolan is suitable. Illustrative embodiments containing pozzolan may contain fly ash, silica dust, metakaolin, natural pozzolan (e.g., pumice), or combinations thereof.

[0009] Варианты реализации пуццолана могут содержать золу-унос. Могут быть пригодны различные типы золы-уноса, включая золу-унос, классифицированную Американским нефтяным институтом как зола-унос класса С и класса F, API Specification for Materials and Testing for Well Cements, API Specification 10, пятое изд., 1 июля, 1990. Зола-унос класса С содержит диоксид кремния и известь, поэтому при смешивании с водой она может схватываться с образованием затвердевшей массы. Зола-унос класса F, как правило, не содержит достаточного количества извести для инициации реакции цементирования, поэтому для цементной композиции с отсроченным схватыванием, содержащей золу-унос класса F, необходим дополнительный источник ионов кальция. В некоторых вариантах реализации изобретения известь может быть смешана с золой-уносом класса F в количестве в диапазоне от около 0,1% до около 100% по массе золы-уноса. В некоторых случаях известь может представлять собой гашеную известь. Подходящие примеры золы-уноса включают, но не ограничиваются ими, цементную добавку POZMIX® А производства компании Halliburton Energy Services, Inc., Хьюстон, штат Техас.[0009] Embodiments of pozzolan may contain fly ash. Various types of fly ash may be suitable, including the fly ash classified by the American Petroleum Institute as Class C and Class F fly ash, API Specification for Materials and Testing for Well Cements, API Specification 10, fifth edition, July 1, 1990 Class C fly ash contains silicon dioxide and lime, so when mixed with water it can set and form a hardened mass. Class F fly ash, as a rule, does not contain enough lime to initiate the cementation reaction, therefore an additional source of calcium ions is required for a delayed setting cement composition containing fly ash class F. In some embodiments of the invention, the lime may be mixed with Class F fly ash in an amount in the range of about 0.1% to about 100% by weight of fly ash. In some cases, the lime may be slaked lime. Suitable examples of fly ash include, but are not limited to, cement additive POZMIX ® A manufactured by Halliburton Energy Services, Inc., Houston, Texas.

[0010] Варианты реализации пуццолана могут содержать метакаолин. Как правило, метакаолин представляет собой белый пуццолан, который может быть получен нагреванием каолиновой глины, например, до температур в диапазоне от около 600°С до около 800°С.[0010] Embodiments of pozzolan may contain metakaolin. Typically, metakaolin is a white pozzolan, which can be obtained by heating kaolin clay, for example, to temperatures in the range from about 600 ° C to about 800 ° C.

[0011] Варианты реализации пуццолана могут содержать природный пуццолан. Природные пуццоланы обычно находятся на поверхности земли и схватываются и затвердевают в присутствии гашеной извести и воды. Варианты реализации, содержащие природный пуццолан, могут содержать пемзу, диатомовую землю, вулканический пепел, опалиновый сланец, туф и их комбинации. Природные пуццоланы могут быть измельченными или неизмельченными. Как правило, природные пуццоланы могут иметь любое распределение частиц по размеру, соответствующее конкретному применению. В некоторых вариантах реализации изобретения природные пуццоланы могут иметь средний размер частиц в диапазоне от около 1 микрон до около 200 микрон. Средний размер частиц соответствует значениям d50, измеренным с помощью анализаторов размера частиц, таких как анализаторы производства компании Malvern Instruments, Вустершир, Великобритания. В конкретных вариантах реализации изобретения природные пуццоланы могут иметь средний размер частиц в диапазоне от около 1 микрона до около 200 микрон, от около 5 микрон до около 100 микрон или от около 10 микрон до около 50 микрон. В одном из конкретных вариантов реализации природные пуццоланы могут иметь средний размер частиц менее около 15 микрон. Пример подходящего промышленного природного пуццолана представляет собой пемза производства компании Hess Pumice Products, Inc., Малад, штат Айдахо, выпускаемая как легкий заполнитель DS-325, который имеет размер частиц менее около 15 микрон. Следует понимать, что слишком малый размер частиц может обусловливать проблемы при смешивании, тогда как слишком большой размер частиц может обусловливать недостаточно эффективное суспендирование в композициях и более слабую реакционную способность, обусловленную меньшей площадью поверхности. Специалисты в данной области техники, имеющие преимущество настоящего описания, могут выбрать размер частиц природных пуццоланов, подходящий для использования в выбранном применении.[0011] Embodiments of pozzolan may contain natural pozzolan. Natural pozzolans are usually found on the surface of the earth and set and harden in the presence of hydrated lime and water. Embodiments containing natural pozzolan may include pumice, diatomaceous earth, volcanic ash, opaline shale, tuff, and combinations thereof. Natural pozzolans can be shredded or unshredded. Typically, natural pozzolans can have any particle size distribution appropriate for the particular application. In some embodiments of the invention, natural pozzolans may have an average particle size in the range of from about 1 micron to about 200 microns. The average particle size corresponds to d50 values measured using particle size analyzers, such as analyzers manufactured by Malvern Instruments, Worcestershire, UK. In particular embodiments, natural pozzolans may have an average particle size in the range of from about 1 micron to about 200 microns, from about 5 microns to about 100 microns, or from about 10 microns to about 50 microns. In one particular embodiment, natural pozzolans may have an average particle size of less than about 15 microns. An example of a suitable industrial natural pozzolan is pumice made by Hess Pumice Products, Inc., Malad, Idaho, sold as a lightweight aggregate DS-325 that has a particle size of less than about 15 microns. It should be understood that too small a particle size can cause mixing problems, while too large a particle size can cause insufficiently effective suspension in the compositions and weaker reactivity due to the smaller surface area. Those skilled in the art, having the advantage of the present disclosure, may select the particle size of natural pozzolans suitable for use in the selected application.

[0012] Варианты реализации цементных композиций с отсроченным схватыванием могут содержать гашеную известь. В контексте настоящего изобретения термин "гашеная известь" следует понимать как гидроксид кальция. В некоторых вариантах реализации изобретения гашеная известь может быть представлена в виде негашеной извести (оксида кальция), которая гидратируется при смешивании с водой с образованием гашеной извести. Гашеная известь может быть введена в различные варианты реализации, например, для получения гидравлической композиции с пуццоланом. Так, гашеную известь вводят в массовом соотношении пуццолана к гашеной извести, составляющем от около 10:1 до около 1:1 или в соотношении от около 3:1 до около 5:1. Гашеная известь может быть введена в цементные композиции с отсроченным схватыванием в количестве, например, в диапазоне от около 10% до около 100% по массе пуццолана. В некоторых вариантах реализации изобретения гашеная известь может присутствовать в количестве в диапазоне между любыми и/или включая значения около 10%, около 20%, около 40%, около 60%, около 80% или около 100% по массе пуццолана. В некоторых вариантах реализации изобретения цементирующие компоненты, присутствующие в цементной композиции с отсроченным схватыванием, могут состоять по существу из пуццолана и гашеной извести. Например, цементирующие компоненты могут содержать, главным образом, пуццолан и гашеную известь без каких-либо дополнительных цементирующих компонентов (например, портландцемента), которые гидравлически схватываются в присутствии воды. Специалисты в данной области техники, имеющие преимущество настоящего описания, могут определить подходящее количество используемой гашеной извести для выбранного применения.[0012] Embodiments of delayed setting cement compositions may include slaked lime. In the context of the present invention, the term "slaked lime" is to be understood as calcium hydroxide. In some embodiments of the invention, slaked lime may be in the form of quicklime (calcium oxide), which is hydrated when mixed with water to form slaked lime. Slaked lime can be introduced into various embodiments, for example, to obtain a hydraulic composition with pozzolan. Thus, slaked lime is introduced in a mass ratio of pozzolan to slaked lime, comprising from about 10: 1 to about 1: 1, or in a ratio of from about 3: 1 to about 5: 1. Slaked lime can be incorporated into cementitious compositions with delayed setting in an amount, for example, in the range of from about 10% to about 100% by weight of pozzolan. In some embodiments, slaked lime may be present in an amount in the range between any and / or including values of about 10%, about 20%, about 40%, about 60%, about 80%, or about 100% by weight of pozzolan. In some embodiments, cementitious components present in a delayed setting cement composition may consist essentially of pozzolan and slaked lime. For example, cementitious components may contain mainly pozzolan and slaked lime without any additional cementitious components (e.g. Portland cement) that hydraulically set in the presence of water. Those skilled in the art, having the advantage of the present description, can determine the appropriate amount of slaked lime to be used for the selected application.

[0013] Варианты реализации цементных композиций с отсроченным схватыванием могут содержать замедлитель схватывания цемента. Для применения в цементных композициях с замедленным схватыванием могут быть использованы многочисленные замедлители схватывания цемента. Например, замедлитель схватывания цемента может включать фосфоновые кислоты, такие как этилендиаминтетра (метиленфосфоновая кислота), диэтилентриаминпента (метиленфосфоновая кислота) и т.д.; лигносульфонаты, такие как лигносульфонат натрия, лигносульфонат кальция и т.д.; соли, такие как сульфат олова(II), ацетат свинца, одноосновный фосфат кальция, органические кислоты, такие как лимонная кислота, винная кислота и т.д.; производные целлюлозы, такие как гидроксиэтилцеллюлоза (НЕС) и карбоксиметилгидроксиэтилцеллюлоза (СМНЕС); синтетические со- или терполимеры, содержащие сульфонатные и карбоксильные группы, такие как сульфонат-функционализированные сополимеры акриламида и акриловой кислоты; боратные соединения, такие как бораты щелочных металлов, метаборат натрия, тетраборат натрия, пентаборат калия; их производные или их смеси. Примеры подходящих замедлителей схватывания цемента включают, среди прочих, производные фосфоновой кислоты. Один из примеров подходящего замедлителя схватывания цемента представляет собой замедлитель схватывания цемента Micro Matrix® производства компании Halliburton Energy Services, Inc. Как правило, замедлитель схватывания цемента может присутствовать в цементных композициях с отсроченным схватыванием в количестве, достаточном для отсврочки схватывания на требуемое время. В некоторых вариантах реализации изобретения замедлитель схватывания цемента может присутствовать в цементных композициях с отсроченным схватыванием в количестве в диапазоне от около 0,01% до около 10% по массе пуццолана. В конкретных вариантах реализации изобретения замедлитель схватывания цемента может присутствовать в количестве в диапазоне между любыми и/или включая значения около 0,01%, около 0,1%, около 1%, около 2%, около 4%, около 6%, около 8% или около 10% по массе пуццолана. Специалисты в данной области техники, имеющие преимущество настоящего описания, могут определить подходящее количество используемого замедлителя схватывания цемента для выбранного применения.[0013] Embodiments of delayed setting cement compositions may include a cement setting retarder. For use in delayed setting cement compositions, numerous cement setting retarders can be used. For example, a cement set retarder may include phosphonic acids such as ethylene diamine tetra (methylene phosphonic acid), diethylene triamine penta (methylene phosphonic acid), etc .; lignosulfonates such as sodium lignosulfonate, calcium lignosulfonate, etc .; salts such as tin (II) sulfate, lead acetate, monobasic calcium phosphate, organic acids such as citric acid, tartaric acid, etc .; cellulose derivatives such as hydroxyethyl cellulose (HEC) and carboxymethyl hydroxyethyl cellulose (SMNES); synthetic co- or terpolymers containing sulfonate and carboxyl groups, such as sulfonate-functionalized copolymers of acrylamide and acrylic acid; borate compounds such as alkali metal borates, sodium metaborate, sodium tetraborate, potassium pentaborate; derivatives thereof or mixtures thereof. Examples of suitable cement setting retardants include, among others, phosphonic acid derivatives. One example of a suitable cement set retarder is the Micro Matrix ® cement set retardant manufactured by Halliburton Energy Services, Inc. Typically, a cement setting retarder may be present in cement compositions with delayed setting in an amount sufficient to delay setting by the required time. In some embodiments, a cement setting retarder may be present in delayed setting cement compositions in an amount in the range of about 0.01% to about 10% by weight of pozzolan. In specific embodiments of the invention, the cement setting retarder may be present in an amount in the range between any and / or including values of about 0.01%, about 0.1%, about 1%, about 2%, about 4%, about 6%, about 8% or about 10% by weight of pozzolan. Those skilled in the art, having the advantage of the present specification, can determine the appropriate amount of cement setting retarder to be used for the selected application.

[0014] Как упомянуто выше, варианты реализации цементных композиций с отсроченным схватыванием могут необязательно содержать диспергатор. Примеры подходящих диспергаторов включают, без ограничения, диспергаторы на основе сульфонированного формальдегида (например, сульфонированный конденсат ацетона с формальдегидом), примеры которых могут включать диспергатор Daxad® 19 производства компании Geo Specialty Chemicals, Амблер, штат Пенсильвания. Другие подходящие диспергаторы могут представлять собой поликарбоксилированные эфирные диспергаторы, такие как диспергаторы Liquiment® 5581F и Liquiment® 514L производства компании BASF Corporation, Хьюстон, штат Техас; или диспергатор Ethacryl™ G производства компании Coatex, Генай, Франция. Дополнительный пример подходящего имеющегося в продаже диспергатора представляет собой диспергатор CFR™-3 производства компании Halliburton Energy Services, Inc., Хьюстон, штат Техас. Диспергатор Liquiment® 514L может содержать 36 масс. % поликарбоксилированного эфира в воде. Хотя в соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения могут быть использованы различные диспергаторы, поликарбоксилированные эфирные диспергаторы могут быть особенно подходящими для применения в некоторых вариантах реализации. Не ограничиваясь теорией, полагают, что поликарбоксилированные эфирные диспергаторы могут синергетически взаимодействовать с другими компонентами цементной композиции с отсроченным. схватыванием. Например, полагают, что поликарбоксилированные эфирные диспергаторы могут взаимодействовать с некоторыми замедлителями схватывания цемента (например, производными фосфоновой кислоты), что приводит к образованию геля, который суспендирует пуццолан и гашеную известь в композиции в течение продолжительного периода времени.[0014] As mentioned above, embodiments of delayed setting cement compositions may optionally comprise a dispersant. Examples of suitable dispersants include, without limitation, dispersants based on sulfonated formaldehyde (e.g., sulfonated acetone condensed with formaldehyde), examples of which may include a dispersant Daxad ® 19 manufactured by Geo Specialty Chemicals, Ambler, Pennsylvania. Other suitable dispersants may be a polycarboxylated ether dispersants, such as dispersants Liquiment ® 5581F and Liquiment ® 514L, manufactured by BASF Corporation, Houston, Texas; or Ethacryl ™ G dispersant manufactured by Coatex, Genay, France. A further example of a suitable commercially available dispersant is the CFR ™ -3 dispersant manufactured by Halliburton Energy Services, Inc. of Houston, Texas. Dispersant Liquiment ® 514L may contain 36 mass. % polycarboxylated ether in water. Although various dispersants may be used in accordance with embodiments of the present invention, polycarboxylated ether dispersants may be particularly suitable for use in some embodiments. Not limited to theory, it is believed that polycarboxylated ether dispersants can synergistically interact with other components of a delayed cement composition. grasping. For example, it is believed that polycarboxylated ether dispersants may interact with some cement set retarders (e.g. phosphonic acid derivatives), resulting in a gel that suspends pozzolan and slaked lime in the composition for an extended period of time.

[0015] В некоторых вариантах реализации изобретения диспергатор может быть введен в цементные композиции с отсроченным схватыванием в количестве в диапазоне от около 0,01% до около 5% по массе пуццолана. В конкретных вариантах реализации диспергатор может присутствовать в количестве в диапазоне между любыми и/или включая значения около 0,01%, около 0,1%, около 0,5%, около 1%, около 2%, около 3%, около 4% или около 5% по массе пуццолана. Специалисты в данной области техники, имеющие преимущество настоящего описания, могут определить подходящее количество используемого диспергатора для выбранного применения.[0015] In some embodiments of the invention, the dispersant may be incorporated into delayed setting cement compositions in an amount in the range of from about 0.01% to about 5% by weight of pozzolan. In specific embodiments, the dispersant may be present in an amount in the range between any and / or including values of about 0.01%, about 0.1%, about 0.5%, about 1%, about 2%, about 3%, about 4 % or about 5% by weight of pozzolan. Those skilled in the art having the advantage of the present disclosure may determine the appropriate amount of dispersant to be used for the selected application.

[0016] Некоторые варианты реализации цементных композиций с отсроченным схватыванием могут содержать источники диоксида кремния, помимо пуццолана, например, кристаллический диоксид кремния и/или аморфный диоксид кремния. Кристаллический диоксид кремния представляет собой порошок, который может быть введен в различные варианты реализации цементных композиций с отсроченным схватыванием, например, для предотвращения снижения прочности цемента на сжатие. Аморфный диоксид кремния представляет собой порошок, который может быть введен в различные варианты реализации цементных композиций с отсроченным схватыванием в качестве легковесного наполнителя и/или для повышения прочности цемента на сжатие. Аморфный диоксид кремния, как правило, представляет собой побочный продукт процесса получения ферросилиция, где аморфный диоксид кремния может быть образован посредством окисления и конденсации газообразного субоксида кремния, SiO, который образуется в указанном процессе как промежуточное соединение. Пример подходящего источника аморфного диоксида кремния представляет собой цементная добавка Silicalite™ производства компании Halliburton Energy Services, Inc., Хьюстон, Штат Техас. В вариантах реализации, содержащих дополнительные источники диоксида кремния, 9[0016] Some embodiments of delayed setting cement compositions may contain silica sources other than pozzolan, for example, crystalline silica and / or amorphous silica. Crystalline silicon dioxide is a powder that can be incorporated into various embodiments of delayed setting cement compositions, for example, to prevent a decrease in the compressive strength of cement. Amorphous silica is a powder that can be incorporated into various embodiments of delayed setting cement compositions as a lightweight filler and / or to increase the compressive strength of cement. Amorphous silicon dioxide is typically a by-product of the process of producing ferrosilicon, where amorphous silicon dioxide can be formed by oxidation and condensation of gaseous silicon dioxide, SiO, which is formed in the process as an intermediate. An example of a suitable source of amorphous silica is Silicalite ™ cement additive manufactured by Halliburton Energy Services, Inc., Houston, Texas. In embodiments containing additional sources of silicon dioxide, 9

дополнительный источник диоксида кремния может быть использован по мере необходимости для улучшения прочности на сжатие или времени схватывания.an additional source of silica can be used as needed to improve compressive strength or setting time.

[0017] Другие добавки, подходящие для применения в операциях подземного цементирования, также могут быть введены в варианты реализации цементных композиций с отсроченным схватыванием. Примеры таких добавок включают, но не ограничиваются ими: утяжелители, легковесные добавки, газообразующие добавки, добавки для улучшения механических свойств, материалы для борьбы с потерей циркуляции, добавки для регулирования фильтрации, добавки для регулирования водопоглощения, пеногасители, пенообразующие агенты, тиксотропные добавки и их комбинации. В различных вариантах реализации одна или более указанных добавок могут быть добавлены в цементные композиции с отсроченным схватыванием после хранения, но до внесения цементной композиции с отсроченным схватыванием в подземный пласт. Специалисты в данной области техники, имеющие преимущество настоящего описания, могут легко определить тип и количество добавки, подходящей для конкретного применения и требуемого результата.[0017] Other additives suitable for use in underground cementing operations may also be incorporated into delayed setting cement compositions. Examples of such additives include, but are not limited to: weighting agents, lightweight additives, blowing agents, additives to improve mechanical properties, materials to combat loss of circulation, additives to control filtration, additives to control water absorption, antifoam agents, foaming agents, thixotropic additives and their combinations. In various embodiments, one or more of these additives can be added to the delayed setting cement compositions after storage, but before the delayed setting cement composition is added to the subterranean formation. Those skilled in the art having the advantage of the present disclosure can easily determine the type and amount of additive suitable for a particular application and the desired result.

[0018] Специалистам в данной области техники понятно, что варианты реализации цементных композиций с отсроченным схватыванием обычно должны иметь плотность, подходящую для конкретного применения. Например, цементные композиции могут иметь плотность в диапазоне от около 0,4793 т/м3 (4 фунтов на галлон ("фунт/гал.")) до около 2,379 т/м3 (20 фунт/гал). В некоторых вариантах реализации цементные композиции могут иметь плотность в диапазоне от около 0,9586 т/м3 (8 фунт/гал.) до около 2,037 т/м3 (17 фунт/гал). Варианты реализации цементных композиций с отсроченным схватыванием могут быть вспененными или невспененными, или могут содержать другие средства для снижения плотности, такие как полые микросферы, эластичные гранулы низкой плотности или другие добавки для снижения плотности, известные в данной области техники. В различных вариантах реализации изобретения плотность может быть понижена после хранения, но до внесения в подземный пласт. В различных вариантах реализации могут быть использованы утяжеляющие добавки для повышения плотности цементных композиций с отсроченным схватыванием. Примеры подходящих утяжеляющих добавок могут включать барит, гематит, гаусманнит, карбонат кальция, сидерит, ильменит или их комбинации. В конкретных вариантах реализации утяжеляющие добавки могут иметь удельную плотность, равную 3 или более. Специалисты в данной области техники, имеющие преимущество настоящего описания, могут определить подходящую плотность для конкретного применения.[0018] Those skilled in the art will appreciate that embodiments of delayed setting cement compositions typically should have a density suitable for a particular application. For example, cementitious compositions may have a density in the range of from about 0.4793 t / m 3 (4 pounds per gallon (“lb / gal.”)) To about 2.399 t / m 3 (20 pound / gal). In some embodiments, cementitious compositions may have a density in the range of from about 0.9586 t / m 3 (8 lb / gal) to about 2,037 t / m 3 (17 lb / gal). Embodiments of delayed setting cement compositions may be foamed or non-foamed, or may contain other means for reducing density, such as hollow microspheres, low density elastic granules, or other density reducing additives known in the art. In various embodiments of the invention, the density may be reduced after storage, but before being introduced into the subterranean formation. In various embodiments, weighting additives can be used to increase the density of delayed setting cement compositions. Examples of suitable weighting agents may include barite, hematite, hausmannite, calcium carbonate, siderite, ilmenite, or combinations thereof. In specific embodiments, the weighting additives may have a specific gravity of 3 or more. Those skilled in the art having the advantage of the present disclosure can determine the appropriate density for a particular application.

[0019] Как упомянуто выше, цементные композиции с отсроченным схватыванием могут иметь отсроченное схватывание в том отношении, что они остаются в жидком состоянии, пригодном для перекачивания насосом, в течение по меньшей мере одного дня (например, около 1 дня, около 2 недель, около 2 лет или более) при комнатной температуре (например, около 26,6°С (80°F)) при статическом хранении. Например, цементные композиции с отсроченным схватыванием могут сохраняться в жидком состоянии, пригодном для перекачивания насосом, в течение периода времени от около 1 дня до около 7 дней или более. В некоторых вариантах реализации цементные композиции с отсроченным схватыванием могут сохраняться в жидком состоянии, пригодном для перекачивания насосом, в течение по меньшей мере около 1 дня, около 7 дней, около 10 дней, около 20 дней, около 30 дней, около 40 дней, около 50 дней, около 60 дней или более. Считают, что жидкость находится в жидком состоянии, пригодном для перекачивания насосом, если жидкость имеет консистенцию менее 70 единиц консистенции Вердена ("Вс"), измеренную на консистометре для замеров под давлением в соответствии с процедурой определения времени загустевания цемента, установленной в API RP Practice 10В-2, Recommended Practice for Testing Well Cements, первое издание, июль, 2005.[0019] As mentioned above, delayed setting cement compositions can have delayed setting in that they remain in a liquid state suitable for pumping for at least one day (for example, about 1 day, about 2 weeks, about 2 years or more) at room temperature (for example, about 26.6 ° C (80 ° F)) under static storage. For example, delayed setting cement compositions may be maintained in a liquid state suitable for pumping for a period of time from about 1 day to about 7 days or more. In some embodiments, delayed setting cement compositions may be maintained in a liquid state suitable for pumping for at least about 1 day, about 7 days, about 10 days, about 20 days, about 30 days, about 40 days, about 50 days, about 60 days or more. It is believed that the liquid is in a liquid state suitable for pumping if the liquid has a consistency of less than 70 units of Verdun consistency ("Sun"), measured on a pressure consistency meter in accordance with the procedure for determining the thickening time of cement, established in API RP Practice 10B-2, Recommended Practice for Testing Well Cements, First Edition, July 2005.

[0020] При необходимости применения, варианты реализации цементных композиций с отсроченным схватыванием могут быть активированы (например, смешиванием с активатором схватывания цемента) и могут схватываться в затвердевшую массу. Термин "активатор схватывания цемента" или "активатор" в контексте настоящего документа относится к добавке, которая активирует цементную композицию с отсроченным или слишком замедленным схватыванием и может также ускорять схватывание цементной композиции с отсроченным, слишком замедленным или иным схватыванием. Например, варианты реализации цементных композиций с отсроченным схватыванием могут быть активированы с получением затвердевшей массы в течение периода времени в диапазоне от около 1 часа до около 12 часов. Например, варианты реализации цементных композиций с отсроченным схватыванием могут схватываться с образованием затвердевшей массы в течение периода времени в диапазоне между любыми и/или включая значения около 1 дня, около 2 дней, около 4 дней, около 6 дней, около 8 дней, около 10 дней или около 12 дней.[0020] If necessary, applications for delayed setting cement compositions can be activated (for example, by mixing with a cement setting activator) and can set in a hardened mass. The term "cement setting activator" or "activator" as used herein refers to an additive that activates a cement composition with a delayed or too slow setting and can also accelerate the setting of a cement composition with a delayed, too slow or different setting. For example, embodiments of delayed setting cement compositions can be activated to produce a hardened mass over a period of time ranging from about 1 hour to about 12 hours. For example, embodiments of delayed setting cement compositions can set with the formation of a hardened mass over a period of time in the range between any and / or including values of about 1 day, about 2 days, about 4 days, about 6 days, about 8 days, about 10 days or about 12 days.

[0021] В некоторых вариантах реализации цементные композиции с отсроченным схватыванием после активации могут схватываться и достигать требуемой прочности на сжатие. Прочность на сжатие, как правило, представляет собой способность материала или структуры выдерживать силы сдавливания, приложенные в осевом направлении. Прочность на сжатие может быть измерена в определенное время после активации цементной композиции с отсроченным схватыванием, и полученную композицию выдерживают при определенной температуре и давлении. Прочность на сжатие может быть измерена разрушающими или неразрушающими методами. В разрушающем методе физически испытывают прочность образцов состава для обработки приствольной зоны в различных точках времени, разрушая образцы в машине для испытания на сжатие. Прочность на сжатие рассчитывают по разрушающей нагрузке, деленной на площадь поперечного сечения, выдерживающую указанную нагрузку, и записывают в единицах фунт-силы на квадратный дюйм (фунт/кв. дюйм). В неразрушающих методах может быть использован ультразвуковой анализатор цемента UCA™ производства компании Fann Instrument Company, Хьюстон, штат Техас. Значения прочности на сжатие могут быть определены в соответствии с API RP 10В-2, Recommended Practice for Testing Well Cements, первое издание, июль, 2005.[0021] In some embodiments, delayed setting cement compositions after activation can set and achieve the desired compressive strength. The compressive strength, as a rule, is the ability of a material or structure to withstand compressive forces applied in the axial direction. The compressive strength can be measured at a specific time after activation of the cement composition with a delayed setting, and the resulting composition is kept at a certain temperature and pressure. The compressive strength can be measured by destructive or non-destructive methods. In the destructive method, the strength of the samples of the composition for processing the near-barrel zone is physically tested at various points in time, destroying the samples in a compression testing machine. Compressive strength is calculated from the breaking load divided by the cross-sectional area that can withstand the specified load, and is recorded in units of pound-force per square inch (psi). Non-destructive methods may use the UCA ™ Ultrasonic Cement Analyzer from Fann Instrument Company, Houston, Texas. Compressive strength values can be determined in accordance with API RP 10B-2, Recommended Practice for Testing Well Cements, First Edition, July 2005.

[0022] Например, цементные композиции с отсроченным схватыванием могут развивать 24-часовую прочность на сжатие в диапазоне от около 344,7378 кПа (50 фунт/кв. дюйм) до около 34473,7864 кПа (5000 фунт/кв. дюйм), в альтернативных вариантах от около 689,4757 кПа (100 фунт/кв. дюйм) до около 31026,4078 кПа (4500 фунт/кв. дюйм), или альтернативно от около 344,7378 кПа (50 фунт/кв. дюйм) до около 27579,0291 кПа (4000 фунт/кв. дюйм). В некоторых вариантах реализации изобретения цементные композиции с отсроченным схватыванием могут развивать прочность на сжатие за 24 часа, составляющую по меньшей мере около 344,7378 кПа (50 фунт/кв. дюйм), по меньшей мере около 689,4757 кПа (100 фунт/кв. дюйм), по меньшей мере около 3447,3786 кПа (500 фунт/кв. дюйм) или более. В некоторых вариантах реализации значения прочности на сжатие могут быть определены с помощью разрушающих или неразрушающих методов при температуре в диапазоне от 37,7°С (100°F) до 93,3°С (200°F).[0022] For example, delayed setting cement compositions can develop 24-hour compressive strengths in the range of about 344.7378 kPa (50 psi) to about 34473.7864 kPa (5000 psi), alternatives from about 689.4757 kPa (100 psi) to about 31026.4078 kPa (4500 psi), or alternatively from about 344.7378 kPa (50 psi) to about 27579 , 0291 kPa (4000 psi). In some embodiments of the invention, delayed setting cementitious compositions can develop a 24-hour compressive strength of at least about 344.7378 kPa (50 psi), at least about 689.4757 kPa (100 psi) . inch), at least about 3447.3786 kPa (500 psi) or more. In some embodiments, the values of compressive strength can be determined using destructive or non-destructive methods at temperatures ranging from 37.7 ° C (100 ° F) to 93.3 ° C (200 ° F).

[0023] В некоторых вариантах реализации изобретения цементные композиции с отсроченным схватыванием могут иметь требуемое время загустевания после активации. Время загустевания обычно относится к времени, в течение которого жидкость, такая как цементная композиция с отсроченным схватыванием, остается в жидком состоянии, пригодном для перекачивания насосом. Для измерения времени загустевания могут быть использованы многочисленные лабораторные технологии. Консистометр для замеров под давлением, эксплуатируемый в соответствии с процедурой, описанной в вышеуказанном руководстве API RP Practice 10В-2, может быть использован для определения того факта, находится ли жидкость в жидком состоянии, пригодном для перекачивания насосом. Время загустевания может представлять собой время, в течение которого жидкость для обработки приствольной зоны достигает значения 70 Вс, и может быть записано как время до достижения 70 Вс. В некоторых вариантах реализации изобретения цементные композиции могут иметь время загустевания более около 1 часа, альтернативно более около 2 часов, альтернативно более около 5 часов при 20684,2718 кПа (3000 фунт/кв. дюйм) и температурах в диапазоне от около 10°С (50°F) до около 204,4°С (400°F), альтернативно в диапазоне от около 26,6°С (80°F) до около 121,1°С (250°F) и альтернативно при температуре около 60°С (140°F).[0023] In some embodiments of the invention, delayed setting cement compositions may have the desired thickening time after activation. The thickening time usually refers to the time during which a liquid, such as a delayed setting cement composition, remains in a liquid state suitable for pumping. Numerous laboratory technologies can be used to measure thickening times. A pressure measuring consistometer, operated in accordance with the procedure described in API RP Practice 10B-2 above, can be used to determine if a liquid is in a liquid state suitable for pumping. The thickening time can be the time during which the fluid for processing the trunk zone reaches a value of 70 Vs, and can be recorded as the time until 70 Vs is reached. In some embodiments of the invention, the cementitious compositions may have a thickening time of more than about 1 hour, alternatively more than about 2 hours, alternatively more than about 5 hours at 20684.2718 kPa (3000 psi) and temperatures in the range of about 10 ° C ( 50 ° F) to about 204.4 ° C (400 ° F), alternatively in the range of about 26.6 ° C (80 ° F) to about 121.1 ° C (250 ° F) and alternatively at a temperature of about 60 ° C (140 ° F).

[0024] Варианты реализации могут включать добавление активатора схватывания цемента в цементные композиции с отсроченным схватыванием. Примеры подходящих активаторов схватывания цемента включают, но не ограничиваются ими: цеолиты, амины, такие как триэтаноламин, диэтаноламин; силикаты, такие как силикат натрия; формиат цинка; ацетат кальция, гидроксиды элементов IA группы и IIA группы, такие как гидроксид натрия, гидроксид магния и гидроксид кальция; одновалентные соли, такие как хлорид натрия; двухвалентные соли, такие как хлорид кальция; нанодиоксид кремния (т.е. диоксид кремния, имеющий размер частиц менее или примерно 100 нанометров); полифосфаты; и их комбинации. В некоторых вариантах реализации изобретения для активации может быть использована комбинация полифосфата и одновалентной соли. Одновалентная соль может представлять собой любую соль, которая диссоциирует с образованием одновалентного катиона, такая как соли натрия и калия. Конкретные примеры подходящих одновалентных солей включают сульфат калия и сульфат натрия. В комбинации с одновалентными солями для активации цементных композиций с отсроченным схватыванием могут быть использованы различные полифосфаты, включая полимерные метафосфатные соли, фосфатные соли и их комбинации. Конкретные примеры полимерных метафосфатных солей, которые могут быть использованы, включают гексаметафосфат натрия, триметафосфат натрия, тетраметафосфат натрия, пентаметафосфат натрия, гептаметафосфат натрия, октаметафосфат натрия и их комбинации. Конкретный пример подходящего активатора схватывания цемента содержит комбинацию сульфата натрия и гексаметафосфата натрия. В конкретных вариантах реализации может быть представлен активатор схватывания цемента, который добавлен в цементную композицию с отсроченным схватыванием в виде жидкой добавки, например, жидкой добавки, содержащей одновалентную соль, полифосфат и необязательно диспергатор.[0024] Embodiments may include the addition of a cement setting agent to delayed setting cement compositions. Examples of suitable cement setting agents include, but are not limited to: zeolites, amines, such as triethanolamine, diethanolamine; silicates such as sodium silicate; zinc formate; calcium acetate, hydroxides of the elements of group IA and group IIA, such as sodium hydroxide, magnesium hydroxide and calcium hydroxide; monovalent salts, such as sodium chloride; divalent salts such as calcium chloride; silicon nanodioxide (i.e., silicon dioxide having a particle size of less than or about 100 nanometers); polyphosphates; and their combinations. In some embodiments of the invention, a combination of a polyphosphate and a monovalent salt may be used for activation. The monovalent salt may be any salt that dissociates to form a monovalent cation, such as sodium and potassium salts. Specific examples of suitable monovalent salts include potassium sulfate and sodium sulfate. In combination with monovalent salts, various polyphosphates, including polymer metaphosphate salts, phosphate salts and combinations thereof, can be used to activate delayed setting cement compositions. Specific examples of the polymer metaphosphate salts that can be used include sodium hexametaphosphate, sodium trimetaphosphate, sodium tetramethaphosphate, sodium pentametaphosphate, sodium heptametaphosphate, sodium octametaphosphate, and combinations thereof. A specific example of a suitable cement setting agent comprises a combination of sodium sulfate and sodium hexametaphosphate. In specific embodiments, a cement setting agent may be provided that is added to the delayed setting cement composition in the form of a liquid additive, for example, a liquid additive containing a monovalent salt, polyphosphate and optionally a dispersant.

[0025] Активатор схватывания цемента должен быть добавлен в различные варианты реализации цементной композиции с отсроченным схватыванием в количестве, достаточном для инициации схватывания композиции с отсроченным схватыванием в затвердевшую массу. В некоторых вариантах реализации изобретения активатор схватывания цемента может быть добавлен в цементную композицию в количестве в диапазоне от около 0,1% до около 20% по массе пуццолана. В конкретных вариантах реализации активатор схватывания цемента может присутствовать в количестве в диапазоне между любыми и/или включая значения около 0,1%, около 1%, около 5%, около 10%, около 15% или около 20% по массе пуццолана. Специалисты в данной области техники, имеющие преимущество настоящего описания, могут определить подходящее количество используемого активатора схватывания цемента для выбранного применения.[0025] A cement setting activator should be added to various delayed setting cementitious embodiments in an amount sufficient to initiate setting setting delayed setting in a hardened mass. In some embodiments of the invention, the cement setting agent may be added to the cement composition in an amount in the range of from about 0.1% to about 20% by weight of pozzolan. In specific embodiments, the cement setting activator may be present in an amount in the range between any and / or including values of about 0.1%, about 1%, about 5%, about 10%, about 15%, or about 20% by weight of pozzolan. Those skilled in the art, having the advantage of the present disclosure, can determine the appropriate amount of cement setting activator to use for the selected application.

[0026] Варианты реализации цементных композиций с отсроченным схватыванием могут включать применение двух отдельных составных суспензий, которые смешивают с получением двухкомпонентной цементной композиции с отсроченным схватыванием. Варианты реализации двухкомпонентной цементной композиции с отсроченным схватыванием могут включать обеспечение пуццолановой суспензии и известковой суспензии, которые хранят по отдельности вместо добавления замедлителей схватывания цемента. В двухкомпонентной цементной композиции с отсроченным схватыванием могут быть использованы две отдельные суспензии, таким образом, что ни одна из суспензий не может гидратироваться и, следовательно, схватываться по отдельности. Следовательно, каждая отдельная суспензия двухкомпонентной цементной композиции с отсроченным схватыванием должна сохраняться в состоянии с отсроченным схватыванием (т.е. сохраняться в жидком состоянии, пригодном для перекачивания насосом, в течение по меньшей мере около одного дня [например, по меньшей мере около 1 дня, около 2 недель, около 2 лет или более] при комнатной температуре при статическом хранении). Варианты реализации двухкомпонентной цементной композиции с отсроченным схватыванием могут содержать две составные суспензии. Одна составная суспензия содержит пуццолан и воду. Другая составная суспензия содержит известь и воду. В различных вариантах реализации изобретения каждая суспензия может храниться на буровой площадке или в другом месте хранения до применения. При необходимости применения две составные суспензии могут быть смешаны друг с другом до или во время закачивания в скважину. Затем смешанная суспензия может загустевать и схватываться в течение требуемого периода времени.[0026] Embodiments of delayed setting cement compositions may include the use of two separate composite suspensions that are mixed to form a two-component delayed setting cement composition. Embodiments of a delayed setting two-component cement composition may include providing a pozzolanic suspension and a lime suspension, which are stored separately instead of adding cement setting retarders. In a two-component cementitious composition with delayed setting, two separate suspensions can be used, so that none of the suspensions can be hydrated and, therefore, set separately. Therefore, each individual suspension of a delayed setting two-component cement composition must be maintained in a delayed setting condition (i.e., kept in a liquid state suitable for pumping for at least about one day [for example, at least about 1 day , about 2 weeks, about 2 years or more] at room temperature under static storage). Embodiments of a two-component delayed setting cementitious composition may comprise two composite suspensions. One compound suspension contains pozzolan and water. Another composite suspension contains lime and water. In various embodiments of the invention, each suspension may be stored at a drilling site or other storage location prior to use. If necessary, the use of two composite suspensions can be mixed with each other before or during injection into the well. The mixed suspension may then thicken and set over a desired period of time.

[0027] Преимущественно, применение двухкомпонентной цементной композиции с отсроченным схватыванием может обеспечивать возможность более быстрого схватывания при более низких температурах (например, при температурах ниже 60°С (140°F)). Кроме того, поскольку реакционноспособные компоненты двухкомпонентной цементной композиции с отсроченным схватыванием хранят по отдельности, то в двухкомпонентную цементную композицию с отсроченным схватыванием могут быть добавлены дополнительные добавки или более высокие концентрации добавок (например, дополнительные источники диоксида кремния, см. выше) без риска преждевременного схватывания или гелеобразования.[0027] Advantageously, the use of a two-component delayed setting cementitious composition may allow faster setting at lower temperatures (for example, at temperatures below 60 ° C (140 ° F)). In addition, since the reactive components of the delayed setting two-component cement composition are stored separately, additional additives or higher additive concentrations (e.g., additional silica sources, see above) can be added to the delayed setting cement composition without risk of premature setting or gelation.

[0028] Варианты реализации двухкомпонентных цементных композиций с отсроченным схватыванием могут, как правило, содержать две составные суспензии, пуццолановую суспензию и известковую суспензию. Обе составные суспензии содержат воду. Необязательно, любая составная суспензия может дополнительно содержать диспергатор и/или замедлитель схватывания цемента. Преимущественно, варианты реализации двухкомпонентных цементных композиций с отсроченным схватыванием могут быть способны сохраняться в жидком состоянии, пригодном для перекачивания насосом, в течение продолжительного периода времени. Например, двухкомпонентные цементные композиции с отсроченным схватыванием могут сохраняться в жидком состоянии, пригодном для перекачивания насосом, в течение по меньшей мере около 1 дня или дольше. Преимущественно, двухкомпонентные цементные композиции с отсроченным схватыванием могут развивать требуемую прочность на сжатие после активации (например, посредством смешивания двух составных суспензий) при относительно низких температурах. Хотя двухкомпонентные цементные композиции с отсроченным схватыванием могут быть пригодны для многих операций подземного цементирования, они могут быть особенно пригодны для применения в подземных пластах, имеющих относительно низкие статические забойные температуры, например, температуры менее около 93,3°С (200°F) или в диапазоне от около 37,7°С (100°F) до около 93,3°С (200°F). В альтернативных вариантах реализации цементные композиции с отсроченным схватыванием могут быть использованы в подземных пластах, имеющих статические забойные температуры до 232,2°С (450°F) или выше.[0028] Embodiments of delayed setting two-component cement compositions may typically comprise two composite suspensions, a pozzolanic suspension and a lime suspension. Both compound suspensions contain water. Optionally, any composite suspension may further comprise a dispersant and / or cement setting retarder. Advantageously, embodiments of delayed setting two-component cement compositions may be able to remain in a liquid state suitable for pumping by a pump for an extended period of time. For example, delayed setting two-component cementitious compositions can be maintained in a liquid state suitable for pumping for at least about 1 day or longer. Advantageously, delayed setting two-component cementitious compositions can develop the required compressive strength after activation (for example, by mixing two composite suspensions) at relatively low temperatures. Although delayed setting two-component cementitious compositions may be suitable for many underground cementing operations, they may be particularly suitable for use in underground formations having relatively low static downhole temperatures, for example, temperatures below about 93.3 ° C (200 ° F) or in the range of from about 37.7 ° C (100 ° F) to about 93.3 ° C (200 ° F). In alternative embodiments, delayed setting cement compositions may be used in subterranean formations having static bottomhole temperatures of up to 232.2 ° C (450 ° F) or higher.

[0029] Варианты реализации пуццолановой суспензии могут содержать пуццолан. Для применения в различных вариантах реализации подходит любой пуццолан. Иллюстративные варианты реализации, содержащие пуццолан, могут содержать золу-унос, кварцевую пыль, метакаолин, диатомовую землю, природный пуццолан (например, пемзу) или их комбинации. В одном из вариантов реализации двухкомпонентной цементной композиции с отсроченным схватыванием пуццолан может представлять собой негидравлический пуццолан, т.е. пуццолан, который не взаимодействует при смешивании с водой с образованием цементирующего материала в отсутствие гашеной извести. Например, некоторые типы золы-уноса класса С могут быть неподходящими для применения в одном из вариантов реализации двухкомпонентной цементной композиции с отсроченным схватыванием, поскольку зола-унос класса С может содержать известь и, следовательно, взаимодействовать при смешивании с водой с образованием цементирующего материала.[0029] Embodiments of a pozzolan suspension may include pozzolan. For use in various embodiments, any pozzolan is suitable. Illustrative embodiments containing pozzolan may include fly ash, silica dust, metakaolin, diatomaceous earth, natural pozzolan (e.g., pumice), or combinations thereof. In one embodiment of a delayed setting two-component cementitious composition, the pozzolan can be a non-hydraulic pozzolan, i.e. pozzolan, which does not interact when mixed with water to form a cementitious material in the absence of slaked lime. For example, some types of Class C fly ash may be unsuitable for use in one embodiment of a delayed setting two-component cement composition, since Class C fly ash may contain lime and therefore interact when mixed with water to form a cementitious material.

[0030] Варианты реализации пуццолановой суспензии могут содержать золу-унос. Могут быть пригодны различные типы золы-уноса, включая золу-унос, классифицированную Американским нефтяным институтом как зола-унос класса F, API Specification for Materials and Testing for Well Cements, API Specification 10, пятое изд., 1 июля, 1990. Зола-унос класса С содержит диоксид кремния и известь, поэтому при смешивании с водой она может схватываться с образованием затвердевшей массы и, следовательно, может быть неподходящей для применения в пуццолановой суспензии, поскольку она может нежелательным образом схватываться при смешивании с водой. Зола-унос класса F, как правило, не содержит достаточного количества извести для инициации реакции цементирования, поэтому при смешивании с водой остается в жидком состоянии, пригодном для перекачивания насосом. Подходящие примеры золы-уноса включают, но не ограничиваются ими, цементную добавку POZMIX® А производства компании Halliburton Energy Services, Inc., Хьюстон, штат Техас.[0030] Embodiments of the pozzolanic suspension may contain fly ash. Various types of fly ash may be suitable, including the fly ash classified by the American Petroleum Institute as Class F fly ash, API Specification for Materials and Testing for Well Cements, API Specification 10, fifth edition, July 1, 1990. Fly ash Class C ablation contains silicon dioxide and lime; therefore, when mixed with water, it may set with the formation of a hardened mass and, therefore, may not be suitable for use in a pozzolanic suspension, since it may undesirably set during mixing with water. Class F fly ash, as a rule, does not contain enough lime to initiate the cementation reaction; therefore, when mixed with water, it remains in a liquid state suitable for pumping. Suitable examples of fly ash include, but are not limited to, cement additive POZMIX ® A manufactured by Halliburton Energy Services, Inc., Houston, Texas.

[0031] Варианты реализации пуццолановой суспензии могут содержать метакаолин. Как правило, метакаолин представляет собой белый пуццолан, который может быть получен нагреванием каолиновой глины, например, до температур в диапазоне от около 600°С до около 800°С.[0031] Embodiments of the pozzolanic suspension may contain metakaolin. Typically, metakaolin is a white pozzolan, which can be obtained by heating kaolin clay, for example, to temperatures in the range from about 600 ° C to about 800 ° C.

[0032] Варианты реализации пуццолановой суспензии могут содержать природный пуццолан. Природные пуццоланы обычно находятся на поверхности земли и схватываются и затвердевают в присутствии гашеной извести и воды. Варианты реализации, содержащие природный пуццолан, могут содержать пемзу, диатомовую землю, вулканический пепел, опалиновый сланец, туф и их комбинации. Природные пуццоланы могут быть измельченными или неизмельченными. Как правило, природные пуццоланы могут иметь любое распределение частиц по размеру, соответствующее конкретному применению. В некоторых вариантах реализации изобретения природные пуццоланы могут иметь средний размер частиц в диапазоне от около 1 микрон до около 200 микрон. Средний размер частиц соответствует значениям d50, измеренным с помощью анализаторов размера частиц, таких как анализаторы производства компании Malvern Instruments, Вустершир, Великобритания. В конкретных вариантах реализации изобретения природные пуццоланы могут иметь средний размер частиц в диапазоне от около 1 микрона до около 200 микрон, от около 5 микрон до около 100 микрон или от около 10 микрон до около 50 микрон. В одном из конкретных вариантов реализации природные пуццоланы могут иметь средний размер частиц менее около 15 микрон. Пример подходящего промышленного природного пуццолана представляет собой пемза производства компании Hess Pumice Products, Inc., Малад, штат Айдахо, выпускаемая как легкий заполнитель DS-325, который имеет размер частиц менее около 15 микрон. Следует понимать, что слишком малый размер частиц может обусловливать проблемы при смешивании, тогда как слишком большой размер частиц может обусловливать недостаточно эффективное суспендирование в композициях и более слабую реакционную способность, обусловленную меньшей площадью поверхности. Специалисты в данной области техники, имеющие преимущество настоящего описания, могут выбрать размер частиц природных пуццоланов, подходящий для использования в выбранном применении.[0032] Embodiments of the pozzolan suspension may contain natural pozzolan. Natural pozzolans are usually found on the surface of the earth and set and harden in the presence of hydrated lime and water. Embodiments containing natural pozzolan may include pumice, diatomaceous earth, volcanic ash, opaline shale, tuff, and combinations thereof. Natural pozzolans can be shredded or unshredded. Typically, natural pozzolans can have any particle size distribution appropriate for the particular application. In some embodiments of the invention, natural pozzolans may have an average particle size in the range of from about 1 micron to about 200 microns. The average particle size corresponds to d50 values measured using particle size analyzers, such as analyzers manufactured by Malvern Instruments, Worcestershire, UK. In particular embodiments, natural pozzolans may have an average particle size in the range of from about 1 micron to about 200 microns, from about 5 microns to about 100 microns, or from about 10 microns to about 50 microns. In one particular embodiment, natural pozzolans may have an average particle size of less than about 15 microns. An example of a suitable industrial natural pozzolan is pumice made by Hess Pumice Products, Inc., Malad, Idaho, sold as a lightweight aggregate DS-325 that has a particle size of less than about 15 microns. It should be understood that too small a particle size can cause mixing problems, while too large a particle size can cause insufficiently effective suspension in the compositions and weaker reactivity due to the smaller surface area. Those skilled in the art, having the advantage of the present disclosure, may select the particle size of natural pozzolans suitable for use in the selected application.

[0033] Варианты реализации пуццолановой суспензии содержат воду. Вода, используемая в различных вариантах реализации пуццолановой суспензии, может быть из любого источника, при условии, что она не содержит избытка соединений, которые могут неблагоприятно влиять на другие компоненты пуццолановой суспензии. Например, пуццолановая суспензия может содержать пресную воду или соленую воду. Соленая вода, как правило, может содержать одну или более солей, растворенных в ней, и может быть насыщенной или ненасыщенной, в зависимости от конкретного применения. Для применения в различных вариантах реализации может быть пригодна морская вода или рассолы. Кроме того, вода может присутствовать в количестве, достаточном для получения поддающейся насосной перекачке суспензии. В некоторых вариантах реализации изобретения вода индивидуально присутствует в пуццолановой суспензии в количестве в диапазоне от около 33% до около 200% по массе пуццолана. В некоторых вариантах реализации изобретения вода может присутствовать в пуццолановой композиции в количестве в диапазоне от около 35% до около 85% по массе пуццолана. Специалисты в данной области техники, имеющие преимущество настоящего описания, могут определить подходящее количество воды для выбранного применения. Варианты реализации пуццолановой суспензии могут содержать добавки, подходящие для применения в операциях подземного цементирования. В пуццолановую суспензию могут быть добавлены любые добавки, включая дополнительные источники диоксида кремния. Примеры добавок включают, но не ограничиваются ими: утяжелители, легковесные добавки, газообразующие добавки, добавки для улучшения механических свойств, материалы для борьбы с потерей циркуляции, добавки для регулирования фильтрации, добавки для регулирования водопоглощения, пеногасители, пенообразующие агенты, тиксотропные добавки, диспергаторы, активаторы/ускорители схватывания цемента, замедлители схватывания цемента и их комбинации. В различных вариантах реализации пуццолановой суспензии одна или более указанных добавок могут быть добавлены в пуццолановую суспензию до или после хранения. Кроме того, одна или более указанных добавок могут быть добавлены в пуццолановую суспензию до или после смешивания пуццолановой суспензии с известковой суспензией. Специалисты в данной области техники, имеющие преимущество настоящего описания, могут легко определить тип и количество добавки, подходящей для конкретного применения и требуемого результата.[0033] Embodiments of the pozzolanic suspension comprise water. The water used in various embodiments of the pozzolanic suspension may be from any source, provided that it does not contain an excess of compounds that can adversely affect other components of the pozzolanic suspension. For example, a pozzolanic suspension may contain fresh water or salt water. Salt water, as a rule, may contain one or more salts dissolved in it, and may be saturated or unsaturated, depending on the specific application. Seawater or brines may be suitable for use in various embodiments. In addition, water may be present in an amount sufficient to provide a pumpable suspension. In some embodiments of the invention, water is individually present in the pozzolanic suspension in an amount in the range of from about 33% to about 200% by weight of pozzolan. In some embodiments of the invention, water may be present in the pozzolanic composition in an amount in the range of from about 35% to about 85% by weight of pozzolan. Those skilled in the art, having the advantage of the present description, can determine the appropriate amount of water for a selected application. Embodiments of a pozzolanic suspension may contain additives suitable for use in underground cementing operations. Any additives may be added to the pozzolan suspension, including additional sources of silica. Examples of additives include, but are not limited to: weighting agents, lightweight additives, gas-forming additives, additives to improve mechanical properties, materials to combat loss of circulation, additives to control filtration, additives to control water absorption, antifoam agents, foaming agents, thixotropic additives, dispersants, cement setting activators / accelerators, cement setting inhibitors, and combinations thereof. In various embodiments of a pozzolanic suspension, one or more of these additives may be added to the pozzolanic suspension before or after storage. In addition, one or more of these additives may be added to the pozzolanic suspension before or after mixing the pozzolanic suspension with the lime suspension. Those skilled in the art having the advantage of the present disclosure can easily determine the type and amount of additive suitable for a particular application and the desired result.

[0034] Варианты реализации известковой суспензии содержат гашеную известь. В контексте настоящего изобретения термин "гашеная известь" следует понимать как гидроксид кальция. В некоторых вариантах реализации изобретения гашеная известь может быть представлена в виде негашеной извести (оксида кальция), которая гидратируется при смешивании с водой с образованием гашеной извести. Гашеная известь может быть введена в различные варианты реализации известковой суспензии для получения гидравлической композиции с пуццоланом. Например, гашеная известь может быть введена в массовом соотношении пуццолана к гашеной извести, составляющем от около 10:1 до около 1:1 или в соотношении от около 3:1 до около 5:1 относительно комбинированной смеси обеих составных суспензий. При ее наличии, известковая суспензия может содержать гашеную известь в количестве от около 10% до около 100% по массе пуццолана, присутствующего в пуццолановой суспензии. В некоторых вариантах реализации изобретения гашеная известь может присутствовать в известковой суспензии в количестве в диапазоне между любыми и/или включая значения около 10%, около 20%, около 40%, около 60%, около 80% или около 100% по массе пуццолана в пуццолановой суспензии. В некоторых вариантах реализации изобретения цементирующие компоненты, присутствующие в двухкомпонентной цементной композиции с отсроченным схватыванием, могут состоять по существу из пуццолана и гашеной извести. Например, цементирующие компоненты могут содержать, главным образом, пуццолан (например, пемзу) и гашеную известь без каких-либо дополнительных цементирующих компонентов (например, портландцемента), которые гидравлически схватываются в присутствии воды. Специалисты в данной области техники, имеющие преимущество настоящего описания, могут определить подходящее количество используемой гашеной извести для выбранного применения.[0034] Embodiments of the lime suspension comprise slaked lime. In the context of the present invention, the term "slaked lime" is to be understood as calcium hydroxide. In some embodiments of the invention, slaked lime may be in the form of quicklime (calcium oxide), which is hydrated when mixed with water to form slaked lime. Slaked lime can be introduced into various versions of the implementation of the lime suspension to obtain a hydraulic composition with pozzolan. For example, slaked lime can be added in a mass ratio of pozzolan to slaked lime of about 10: 1 to about 1: 1, or in a ratio of about 3: 1 to about 5: 1 relative to the combined mixture of both compound suspensions. If present, the lime suspension may contain hydrated lime in an amount of about 10% to about 100% by weight of pozzolan present in the pozzolan suspension. In some embodiments, slaked lime may be present in the lime suspension in an amount in the range between any and / or including values of about 10%, about 20%, about 40%, about 60%, about 80%, or about 100% by weight of pozzolan in pozzolanic suspension. In some embodiments of the invention, the cementitious components present in the delayed setting two-component cementitious composition may consist essentially of pozzolan and slaked lime. For example, cementitious components can mainly contain pozzolan (e.g. pumice) and slaked lime without any additional cementitious components (e.g. Portland cement) that hydraulically set in the presence of water. Those skilled in the art, having the advantage of the present description, can determine the appropriate amount of slaked lime to be used for the selected application.

[0035] Варианты реализации известковой суспензии содержат воду. Вода, используемая в различных вариантах реализации известковой суспензии, может быть из любого источника, при условии, что она не содержит избытка соединений, которые могут неблагоприятно влиять на другие компоненты известковой суспензии. Например, известковая суспензия может содержать пресную воду или соленую воду. Соленая вода, как правило, может содержать одну или более солей, растворенных в ней, и может быть насыщенной или ненасыщенной, в зависимости от конкретного применения. Для применения в различных вариантах реализации может быть пригодна морская вода или рассолы. Кроме того, вода может присутствовать в количестве, достаточном для получения поддающейся насосной перекачке суспензии. Вода индивидуально присутствует в известковой суспензии в количестве в диапазоне от около 33% до около 200% по массе извести. В некоторых вариантах реализации изобретения вода может присутствовать в известковой композиции в количестве в диапазоне от около 35% до около 70% по массе извести. Специалисты в данной области техники, имеющие преимущество настоящего описания, могут определить подходящее количество воды для выбранного применения.[0035] Embodiments of the lime slurry comprise water. The water used in various embodiments of the lime suspension may be from any source, provided that it does not contain an excess of compounds that can adversely affect other components of the lime suspension. For example, a lime slurry may contain fresh water or salt water. Salt water, as a rule, may contain one or more salts dissolved in it, and may be saturated or unsaturated, depending on the specific application. Seawater or brines may be suitable for use in various embodiments. In addition, water may be present in an amount sufficient to provide a pumpable suspension. Water is individually present in the lime suspension in an amount in the range of from about 33% to about 200% by weight of lime. In some embodiments of the invention, water may be present in the lime composition in an amount in the range of from about 35% to about 70% by weight of lime. Those skilled in the art, having the advantage of the present description, can determine the appropriate amount of water for a selected application.

[0036] Варианты реализации известковой суспензии могут содержать добавки, подходящие для применения в операциях подземного цементирования. В известковую суспензию могут быть добавлены любые добавки, включая дополнительные источники диоксида кремния. Примеры таких добавок включают, но не ограничиваются ими: утяжелители, легковесные добавки, газообразующие добавки, добавки для улучшения механических свойств, материалы для борьбы с потерей циркуляции, добавки для регулирования фильтрации, добавки для регулирования водопоглощения, пеногасители, пенообразующие агенты, тиксотропные добавки, диспергаторы, активаторы/ускорители схватывания цемента, замедлители схватывания цемента и их комбинации. В различных вариантах реализации известковой суспензии одна или более указанных добавок могут быть добавлены в известковую суспензию до или после хранения. Кроме того, одна или более указанных добавок могут быть добавлены в известковую суспензию до или после смешивания известковой суспензии с пуццолановой суспензией. Специалисты в данной области техники, имеющие преимущество настоящего описания, могут легко определить тип и количество добавки, подходящей для конкретного применения и требуемого результата.[0036] Embodiments of the lime slurry may contain additives suitable for use in underground cementing operations. Any additives may be added to the lime suspension, including additional sources of silica. Examples of such additives include, but are not limited to: weighting agents, lightweight additives, gas-forming additives, additives to improve mechanical properties, materials to combat loss of circulation, additives to control filtration, additives to control water absorption, antifoam agents, foaming agents, thixotropic additives, dispersants , cement setting activators / accelerators, cement setting retarders and combinations thereof. In various embodiments of the lime suspension, one or more of these additives may be added to the lime suspension before or after storage. In addition, one or more of these additives may be added to the lime suspension before or after mixing the lime suspension with the pozzolanic suspension. Those skilled in the art having the advantage of the present disclosure can easily determine the type and amount of additive suitable for a particular application and the desired result.

[0037] Варианты реализации двухкомпонентных цементных композиций с отсроченным схватыванием могут содержать замедлитель схватывания цемента, как описано выше. Любой замедлитель схватывания цемента, описанный выше в вариантах реализации цементных композиций с отсроченным схватыванием, может быть также пригоден для вариантов реализации двухкомпонентных цементных композиций с отсроченным схватыванием. Замедлители схватывания цемента могут быть добавлены в одну или обе составные суспензии или могут быть добавлены в комбинированную суспензию. Помимо прочих причин, замедлители схватывания цемента могут быть добавлены для увеличения времени загустевания. В некоторых вариантах реализации изобретения замедлитель схватывания цемента может присутствовать в составных суспензиях (в каждой по отдельности или в обеих) или в комбинированной суспензии двухкомпонентных цементных композиций с отсроченным схватыванием в количестве в диапазоне от около 0,01% до около 10% по массе пуццолана. В конкретных вариантах реализации замедлитель схватывания цемента может присутствовать в количестве в диапазоне между любыми и/или включая значения около 0,01%, около 0,1%, около 1%, около 2%, около 4%, около 6%, около 8% или около 10% по массе пуццолана для пуццолановой суспензии или по массе извести для известковой суспензии. Специалисты в данной области техники, имеющие преимущество настоящего описания, могут определить подходящее количество используемого замедлителя схватывания цемента для выбранного применения.[0037] Embodiments of delayed setting bicomponent cement compositions may include a cement setting retarder, as described above. Any cement setting retarder described above in embodiments of delayed setting cement compositions may also be suitable for embodiments of two-component delayed setting cement compositions. Cement setting retardants may be added to one or both of the composite suspensions, or may be added to the combined suspension. Among other reasons, cement setting retarders can be added to increase the thickening time. In some embodiments of the invention, the cement set retarder may be present in composite suspensions (each individually or both) or in a combined suspension of two-component delayed setting cement compositions in an amount in the range of about 0.01% to about 10% by weight of pozzolan. In specific embodiments, the cement setting retarder may be present in an amount in the range between any and / or including values of about 0.01%, about 0.1%, about 1%, about 2%, about 4%, about 6%, about 8 % or about 10% by weight of pozzolan for pozzolanic suspension or by weight of lime for lime suspension. Those skilled in the art, having the advantage of the present disclosure, can determine the appropriate amount of cement setting retarder to be used for the selected application.

[0038] Как упомянуто выше, варианты реализации двухкомпонентных цементных композиций с отсроченным схватыванием могут необязательно содержать диспергатор, как описано выше. Любой диспергатор, описанный в вариантах реализации цементных композиций с отсроченным схватыванием, может быть также пригоден для вариантов реализации двухкомпонентных цементных композиций с отсроченным схватыванием. В некоторых вариантах реализации изобретения диспергатор может быть введен в одну или обе составные суспензии или в комбинированную суспензию двухкомпонентных цементных композиций с отсроченным схватыванием в количестве в диапазоне от около 0,01% до около 5% по массе пуццолана или гашеной извести. В конкретных вариантах реализации диспергатор может присутствовать в количестве в диапазоне между любыми и/или включая значения около 0,01%, около 0,1%, около 0,5%, около 1%, около 2%, около 3%, около 4% или около 5% по массе пуццолана или гашеной извести. Специалисты в данной области техники, имеющие преимущество настоящего описания, могут определить подходящее количество используемого диспергатора для выбранного применения.[0038] As mentioned above, embodiments of delayed setting bicomponent cement compositions may optionally comprise a dispersant, as described above. Any dispersant described in embodiments of delayed setting cement compositions may also be suitable for embodiments of delayed setting two-component cement compositions. In some embodiments, the dispersant may be added to one or both of the composite slurries or to the combined suspension of two-component cementitious compositions with delayed setting in an amount in the range of about 0.01% to about 5% by weight of pozzolan or slaked lime. In specific embodiments, the dispersant may be present in an amount in the range between any and / or including values of about 0.01%, about 0.1%, about 0.5%, about 1%, about 2%, about 3%, about 4 % or about 5% by weight of pozzolan or slaked lime. Those skilled in the art having the advantage of the present disclosure may determine the appropriate amount of dispersant to be used for the selected application.

[0039] Варианты реализации могут включать добавление активатора схватывания цемента в двухкомпонентные цементные композиции с отсроченным схватыванием, как описано выше. Помимо прочих причин, активатор схватывания цемента может быть введен для сокращения времени схватывания. Любой активатор схватывания цемента, описанный в вариантах реализации цементных композиций с отсроченным схватыванием, может быть также пригоден для вариантов реализации двухкомпонентных цементных композиций с отсроченным схватыванием. Любой активатор схватывания цемента может быть добавлен в любую одну или обе составные суспензии, а также в комбинированную суспензию в количестве, достаточном для ускорения схватывания комбинированной двухкомпонентной композиции с отсроченным схватыванием (при добавлении только в одну составную суспензию сокращение времени схватывания происходит только при смешивании составных суспензий). В различных вариантах реализации изобретения активатор схватывания цемента может быть добавлен в составные суспензии (в каждую по отдельности или в обе) или в комбинированную суспензию двухкомпонентной цементной композиции с отсроченным схватыванием в количестве в диапазоне от около 0,1% до около 20% по массе пуццолана. В конкретных вариантах реализации активатор схватывания цемента может присутствовать в составных суспензиях (в каждой по отдельности или в обеих) или в комбинированной суспензии двухкомпонентной цементной композиции с отсроченным схватыванием в количестве в диапазоне между любыми и/или включая значения около 0,1%, около 1%, около 5%, около 10%, около 15% или около 20% по массе пуццолана. Специалисты в данной области техники, имеющие преимущество настоящего описания, могут определить подходящее количество используемого активатора схватывания цемента для выбранного применения.[0039] Embodiments may include the addition of a cement setting activator to a delayed setting two-component cement composition, as described above. Among other reasons, a cement setting agent may be introduced to reduce setting time. Any cement setting activator described in embodiments of delayed setting cement compositions may also be suitable for embodiments of delayed setting two-component cement compositions. Any cement setting activator can be added to any one or both of the composite suspensions, as well as to the combination suspension in an amount sufficient to accelerate the setting of the combined two-component composition with delayed setting (when added to only one compound suspension, setting time is reduced only when mixing the composite suspensions ) In various embodiments of the invention, the cement setting agent can be added to composite suspensions (each individually or both) or to a combined suspension of a two-component cement composition with delayed setting in an amount in the range of about 0.1% to about 20% by weight of pozzolan . In specific embodiments, the cement setting agent may be present in composite suspensions (each individually or both) or in a combination suspension of a two-component cement composition with delayed setting in an amount in the range between any and / or including values of about 0.1%, about 1 %, about 5%, about 10%, about 15%, or about 20% by weight of pozzolan. Those skilled in the art, having the advantage of the present disclosure, can determine the appropriate amount of cement setting activator to use for the selected application.

[0040] Специалистам в данной области техники понятно, что варианты реализации двухкомпонентных цементных композиций с отсроченным схватыванием обычно должны иметь плотность, подходящую для конкретного применения. Например, комбинированные двухкомпонентные цементные композиции могут иметь плотность в диапазоне от около 0,4793 т/м3 (4 фунтов на галлон ("фунт/гал.")) до около 2,379 т/м3 (20 фунт/гал). В некоторых вариантах реализации комбинированные двухкомпонентные цементные композиции могут иметь плотность в диапазоне от около 0,9586 т/м3 (8 фунт/гал.) до около 2,037 т/м3 (17 фунт/гал). Варианты реализации двухкомпонентных цементных композиций с отсроченным схватыванием могут быть вспененными или невспененными, или могут содержать другие средства для снижения плотности, такие как полые микросферы, эластичные гранулы низкой плотности или другие добавки для снижения плотности, известные в данной области техники. В различных вариантах реализации изобретения плотность может быть понижена после хранения, но до внесения в подземный пласт. В различных вариантах реализации могут быть использованы утяжеляющие добавки для повышения плотности двухкомпонентных цементных композиций с отсроченным схватыванием. Примеры подходящих утяжеляющих добавок могут включать барит, гематит, гаусманнит, карбонат кальция, сидерит, ильменит или их комбинации. В конкретных вариантах реализации утяжеляющие добавки могут иметь удельную плотность, равную 3 или более. Специалисты в данной области техники, имеющие преимущество настоящего описания, могут определить подходящую плотность для конкретного применения.[0040] Those skilled in the art will recognize that embodiments of delayed setting two-component cement compositions typically should have a density suitable for a particular application. For example, combined bicomponent cement compositions may have a density in the range of about 0.4793 t / m 3 (4 pounds per gallon (“lb / gal.”)) To about 2.379 t / m 3 (20 pound / gal). In some embodiments, the combined bicomponent cement compositions may have a density in the range of about 0.9586 t / m 3 (8 lb / gal) to about 2,037 t / m 3 (17 lb / gal). Embodiments of delayed setting bicomponent cement compositions may be foamed or non-foamed, or may contain other density reducing agents, such as hollow microspheres, low density elastic granules, or other density reducing additives known in the art. In various embodiments of the invention, the density may be reduced after storage, but before being introduced into the subterranean formation. In various embodiments, weighting additives can be used to increase the density of delayed setting two-component cementitious compositions. Examples of suitable weighting agents may include barite, hematite, hausmannite, calcium carbonate, siderite, ilmenite, or combinations thereof. In specific embodiments, the weighting additives may have a specific gravity of 3 or more. Those skilled in the art having the advantage of the present disclosure can determine the appropriate density for a particular application.

[0041] Как упомянуто выше, составные суспензии двухкомпонентных цементных композиций с отсроченным схватыванием могут иметь отсроченное схватывание в том отношении, что они остаются в жидком состоянии, пригодном для перекачивания насосом, в течение по меньшей мере одного дня (например, около 1 дня, около 2 недель, около 2 лет или более) при комнатной температуре (например, около 26,6°С (80°F)) при статическом хранении. Например, составные суспензии двухкомпонентных цементных композиций с отсроченным схватыванием могут сохраняться в жидком состоянии, пригодном для перекачивания насосом, в течение периода времени от около 1 дня до около 7 дней или более. В некоторых вариантах реализации составные суспензии двухкомпонентных цементных композиций с отсроченным схватыванием могут сохраняться в жидком состоянии, пригодном для перекачивания насосом, в течение по меньшей мере около 1 дня, около 7 дней, около 10 дней, около 20 дней, около 30 дней, около 40 дней, около 50 дней, около 60 дней или более. Считают, что жидкость находится в жидком состоянии, пригодном для перекачивания насосом, если жидкость имеет консистенцию менее 70 единиц консистенции Вердена ("Вс"), измеренную на консистометре для замеров под давлением в соответствии с процедурой определения времени загустевания цемента, установленной в API RP Practice 10В-2, Recommended Practice for Testing Well Cements, первое издание, июль, 2005.[0041] As mentioned above, composite suspensions of two-component delayed setting cement compositions can have delayed setting in that they remain in a liquid state suitable for pumping for at least one day (for example, about 1 day, about 2 weeks, about 2 years or more) at room temperature (for example, about 26.6 ° C (80 ° F)) under static storage. For example, composite suspensions of two-component cementitious compositions with delayed setting may be maintained in a liquid state suitable for pumping over a period of time from about 1 day to about 7 days or more. In some embodiments, composite suspensions of two-component delayed setting cement compositions can be maintained in a liquid state suitable for pumping for at least about 1 day, about 7 days, about 10 days, about 20 days, about 30 days, about 40 days, about 50 days, about 60 days or more. It is believed that the liquid is in a liquid state suitable for pumping if the liquid has a consistency of less than 70 units of Verdun consistency ("Sun"), measured on a pressure consistency meter in accordance with the procedure for determining the thickening time of cement, established in API RP Practice 10B-2, Recommended Practice for Testing Well Cements, First Edition, July 2005.

[0042] При необходимости применения, варианты реализации двухкомпонентных цементных композиций с отсроченным схватыванием могут быть активированы (например, смешиванием пуццолановой и известковой суспензий) и могут схватываться в затвердевшую массу. Например, варианты реализации двухкомпонентных цементных композиций с отсроченным схватыванием могут быть активированы с получением затвердевшей массы в течение периода времени в диапазоне от около 1 часа до около 12 часов. Например, варианты реализации двухкомпонентных цементных композиций с отсроченным схватыванием могут схватываться с образованием затвердевшей массы в течение периода времени в диапазоне между любыми и/или включая значения около 1 дня, около 2 дней, около 4 дней, около 6 дней, около 8 дней, около 10 дней или около 12 дней.[0042] If necessary, embodiments of delayed setting two-component cementitious compositions can be activated (eg, by mixing pozzolanic and calcareous suspensions) and can be set into a hardened mass. For example, embodiments of delayed setting bicomponent cement compositions can be activated to produce a hardened mass over a period of time ranging from about 1 hour to about 12 hours. For example, embodiments of delayed setting bicomponent cement compositions can set to form a set mass over a period of time in the range between any and / or including values of about 1 day, about 2 days, about 4 days, about 6 days, about 8 days, about 10 days or about 12 days.

[0043] В некоторых вариантах реализации двухкомпонентные цементные композиции с отсроченным схватыванием после активации могут схватываться и достигать требуемой прочности на сжатие. Прочность на сжатие, как правило, представляет собой способность материала или структуры выдерживать силы сдавливания, приложенные в осевом направлении. Прочность на сжатие может быть измерена в определенное время после активации двухкомпонентной цементной композиции с отсроченным схватыванием, и полученную композицию выдерживают при определенной температуре и давлении. Прочность на сжатие может быть измерена разрушающими или неразрушающими методами. В разрушающем методе физически испытывают прочность образцов состава для обработки приствольной зоны в различных точках времени, разрушая образцы в машине для испытания на сжатие. Прочность на сжатие рассчитывают по разрушающей нагрузке, деленной на площадь поперечного сечения, выдерживающую указанную нагрузку, и записывают в единицах фунт-силы на квадратный дюйм (фунт/кв. дюйм). В неразрушающих методах может быть использован ультразвуковой анализатор цемента UCA™ производства компании Fann Instrument Company, Хьюстон, штат Техас. Значения прочности на сжатие могут быть определены в соответствии с API RP 10В-2, Recommended Practice for Testing Well Cements, первое издание, июль, 2005.[0043] In some embodiments, delayed setting two-component cementitious compositions after activation can set and achieve the desired compressive strength. The compressive strength, as a rule, is the ability of a material or structure to withstand compressive forces applied in the axial direction. The compressive strength can be measured at a specific time after activation of the two-component cementitious composition with a delayed setting, and the resulting composition is kept at a certain temperature and pressure. The compressive strength can be measured by destructive or non-destructive methods. In the destructive method, the strength of the samples of the composition for processing the near-barrel zone is physically tested at various points in time, destroying the samples in a compression testing machine. Compressive strength is calculated from the breaking load divided by the cross-sectional area that can withstand the specified load, and is recorded in units of pound-force per square inch (psi). Non-destructive methods may use the UCA ™ Ultrasonic Cement Analyzer from Fann Instrument Company, Houston, Texas. Compressive strength values can be determined in accordance with API RP 10B-2, Recommended Practice for Testing Well Cements, First Edition, July 2005.

[0044] Например, двухкомпонентные цементные композиции с отсроченным схватыванием могут развивать 24-часовую прочность на сжатие в диапазоне от около 344,7378 кПа (50 фунт/кв. дюйм) до около 34473,7864 кПа (5000 фунт/кв. дюйм), в альтернативных вариантах от около 689,4757 кПа (100 фунт/кв. дюйм) до около 31026,4078 кПа (4500 фунт/кв. дюйм), или альтернативно от около 3447,378 кПа (500 фунт/кв. дюйм) до около 27579,0291 кПа (4000 фунт/кв. дюйм). В некоторых вариантах реализации изобретения двухкомпонентные цементные композиции с отсроченным схватыванием могут развивать прочность на сжатие за 24 часа, составляющую по меньшей мере около 344,7378 кПа (50 фунт/кв. дюйм), по меньшей мере около 689,4757 кПа (100 фунт/кв. дюйм), по меньшей мере около 3447,3786 кПа (500 фунт/кв. дюйм) или более. В некоторых вариантах реализации значения прочности на сжатие могут быть определены с помощью разрушающих или неразрушающих методов при температуре в диапазоне от 37,7°С (100°F) до 93,3°С (200°F).[0044] For example, delayed setting two-component cementitious compositions can develop 24-hour compressive strength in the range of about 344.7378 kPa (50 psi) to about 34473.7864 kPa (5000 psi), in alternatives, from about 689.4757 kPa (100 psi) to about 31026.4078 kPa (4500 psi), or alternatively from about 3447.378 kPa (500 psi) to about 27579.0291 kPa (4000 psi). In some embodiments, delayed setting two-component cementitious compositions can develop a 24-hour compressive strength of at least about 344.7378 kPa (50 psi), at least about 689.4757 kPa (100 psi) square inch), at least about 3447.3786 kPa (500 psi) or more. In some embodiments, the values of compressive strength can be determined using destructive or non-destructive methods at temperatures ranging from 37.7 ° C (100 ° F) to 93.3 ° C (200 ° F).

[0045] В некоторых вариантах реализации изобретения двухкомпонентные цементные композиции с отсроченным схватыванием могут иметь требуемое время загустевания после активации. Время загустевания обычно относится к времени, в течение которого жидкость, такая как цементная композиция с отсроченным схватыванием, остается в жидком состоянии, пригодном для перекачивания насосом. Для измерения времени загустевания могут быть использованы многочисленные лабораторные технологии. Консистометр для замеров под давлением, эксплуатируемый в соответствии с процедурой, описанной в вышеуказанном руководстве API RP Practice 10В-2, может быть использован для определения того факта, находится ли жидкость в жидком состоянии, пригодном для перекачивания насосом. Время загустевания может представлять собой время, в течение которого жидкость для обработки приствольной зоны достигает значения 70 Вс, и может быть записано как время до достижения 70 Вс. В некоторых вариантах реализации изобретения двухкомпонентные цементные композиции с отсроченным схватыванием могут иметь время загустевания более около 1 часа, альтернативно более около 2 часов, альтернативно более около 5 часов в диапазоне от около 1000 фунт/кв. дюйм до около 20000 фунт/кв. дюйм и температурах в диапазоне от около 10°С (50°F) до около 204,4°С (400°F), альтернативно в диапазоне от около 26,6°С (80°F) до около 121,1°С (250°F) и альтернативно при температуре около 60°С (140°F).[0045] In some embodiments of the invention, the delayed setting two-component cement compositions may have the desired thickening time after activation. The thickening time usually refers to the time during which a liquid, such as a delayed setting cement composition, remains in a liquid state suitable for pumping. Numerous laboratory technologies can be used to measure thickening times. A pressure measuring consistometer, operated in accordance with the procedure described in API RP Practice 10B-2 above, can be used to determine if a liquid is in a liquid state suitable for pumping. The thickening time can be the time during which the fluid for processing the trunk zone reaches a value of 70 Vs, and can be recorded as the time until 70 Vs is reached. In some embodiments of the invention, delayed setting two component cementitious compositions can have a thickening time of more than about 1 hour, alternatively more than about 2 hours, alternatively more than about 5 hours, in the range of about 1000 psi. inch to about 20,000 psi inches and temperatures in the range of about 10 ° C (50 ° F) to about 204.4 ° C (400 ° F), alternatively in the range of about 26.6 ° C (80 ° F) to about 121.1 ° C (250 ° F) and alternatively at a temperature of about 60 ° C (140 ° F).

[0046] Варианты реализации двухкомпонентных цементных композиций с отсроченным схватыванием могут быть использованы для вытеснения ранее закачанных флюидов (т.е. варианты реализации двухкомпонентной цементной композиции с отсроченным схватыванием могут быть использованы в качестве вытесняющей жидкости). Пуццолановая суспензия двухкомпонентной цементной композиции с отсроченным схватыванием, содержащая пуццолан и воду, может иметь такой же состав, как обычные вытесняющие жидкости. Благодаря указанному сходству, в различных вариантах реализации изобретения пуццолановая суспензия может быть использована в качестве вытесняющей жидкости. Пуццолановая суспензия может быть использована для вытеснения бурового раствора, выделения цемента из бурового раствора, вытеснения другого состава для обработки приствольной зоны, выделения бурового раствора из состава для обработки приствольной зоны и/или выделения цемента из состава для обработки приствольной зоны. Преимущественно, применение пуццолановой суспензии в качестве вытесняющей жидкости может обеспечивать кондиционирование подземного пласта за счет части той же композиции, которая в конечном итоге может быть использована в качестве кольцевого уплотнителя. Поэтому может быть снижен риск несовместимости между уплотнителем и вытесняющей жидкостью.[0046] Embodiments of two-component delayed setting cement compositions can be used to displace previously pumped fluids (ie, embodiments of a two-component delayed setting cement composition can be used as a displacing fluid). A pozzolanic suspension of a two-component delayed setting cement composition containing pozzolan and water may have the same composition as conventional displacement fluids. Due to this similarity, in various embodiments of the invention, the pozzolanic suspension can be used as a displacing fluid. A pozzolanic suspension can be used to displace drilling fluid, to separate cement from a drilling fluid, to displace another composition for treating a near-trunk zone, to separate drilling fluid from a composition for treating a near-barrel zone and / or to separate cement from a composition for treating a near-barrel zone. Advantageously, the use of a pozzolanic slurry as a displacing fluid can provide conditioning to the subterranean formation through a portion of the same composition that can ultimately be used as an annular seal. Therefore, the risk of incompatibility between the sealant and the displacing fluid can be reduced.

[0047] В тех вариантах реализации изобретения, в которых пуццолановая составная суспензия двухкомпонентной цементной композиции с отсроченным схватыванием может быть использована в качестве вытесняющей жидкости, плотность пуццолановой суспензии может быть отрегулирована посредством добавления воды и/или загустителя. Вода и загустители могут быть добавлены в количестве, обеспечивающем достижение требуемой плотности для получения подходящей реологической иерархии для данного применения. Пример подходящего загустителя представляет собой суспендирующий агент SA-1015™ производства компании Halliburton Energy Services, Хьюстон, штат Техас. Кроме того, могут быть добавлены утяжелители для регулирования плотности в случае необходимости сохранения подходящей реологической иерархии. Специалисты в данной области техники, имеющие преимущество настоящего описания, могут определить подходящую плотность и способ регулирования плотности, необходимые для выбранного применения.[0047] In embodiments of the invention in which a pozzolanic composite slurry of a delayed setting two-component cement composition can be used as a displacement fluid, the density of the pozzolanic slurry can be adjusted by adding water and / or a thickener. Water and thickeners may be added in an amount to achieve the desired density to obtain a suitable rheological hierarchy for a given application. An example of a suitable thickener is the suspending agent SA-1015 ™ manufactured by Halliburton Energy Services, Houston, Texas. In addition, weighting agents can be added to control density if it is necessary to maintain a suitable rheological hierarchy. Those skilled in the art, having the advantage of the present description, can determine the appropriate density and density control method required for the selected application.

[0048] Кроме того, в тех вариантах реализации изобретения, в которых пуццолановая суспензия может быть использована в качестве вытесняющей жидкости, вытесняющая жидкость может быть вспенена с помощью вспенивающей добавки и/или газа. Вытесняющая жидкость может быть вспенен, например, для обеспечения пониженной плотности вытесняющей жидкости. Газ, используемый для вспенивания композиции, может представлять собой любой подходящий для вспенивания газ, включая, но не ограничиваясь ими: воздух, азот или их комбинации. Как правило, газ должен присутствовать в количестве, достаточном для получения требуемого количества или качества пены. Вспенивающие добавки могут быть введены в различные варианты реализации, например, для облегчения пенообразования и/или стабилизации полученной пены, образованной с их помощью. Примеры подходящих вспенивающих добавок включают, но не ограничиваются ими: смеси аммониевой соли простого алкилэфирсульфата, поверхностно-активного кокоамидопропилбетаина, поверхностно-активного кокоамидопропилдиметиламиноксида, хлорида натрия и воды; смеси поверхностно-активной аммониевой соли простого алкилэфирсульфата, поверхностно-активного кокоамидопропилгидроксисультаина, поверхностно-активного кокоамидопропилдиметиламиноксида, хлорида натрия и воды; гидролизованный кератин; смеси поверхностно-активного простого эфирсульфата этоксилированного спирта, поверхностно-активного алкил- или алкенамидопропилбетаина и поверхностно-активного алкил- или алкендиметиламиноксида; водные растворы поверхностно-активного альфа-олефинсульфоната и поверхностно-активного бетаина; и их комбинации. Пример подходящей вспенивающей добавки представляет собой агент ZONESEALANT™ 2000 производства компании Halliburton Energy Services, Хьюстон, штат Техас.[0048] Further, in embodiments of the invention in which a pozzolanic suspension can be used as a displacing liquid, the displacing liquid can be foamed with a blowing agent and / or gas. The displacing fluid may be foamed, for example, to provide a reduced density of the displacing fluid. The gas used to foam the composition may be any gas suitable for foaming, including, but not limited to: air, nitrogen, or combinations thereof. Typically, the gas should be present in an amount sufficient to produce the desired amount or quality of foam. Foaming additives can be incorporated into various embodiments, for example, to facilitate foaming and / or stabilization of the resulting foam formed using them. Examples of suitable blowing agents include, but are not limited to: mixtures of the ammonium salt of a simple alkyl ether sulfate, surface-active cocoamidopropyl betaine, surface-active cocoamidopropyl dimethyl amine oxide, sodium chloride and water; mixtures of a surface-active ammonium salt of a simple alkyl ether sulfate, a surface-active cocoamidopropylhydroxysultaine, a surface-active cocoamidopropyl dimethyl amine oxide, sodium chloride and water; hydrolyzed keratin; mixtures of a surface active ethoxylated alcohol ether sulfate, a surface active alkyl or alkenamidopropyl betaine and a surface active alkyl or alkene dimethyl amine oxide; aqueous solutions of surface active alpha olefin sulfonate and surface active betaine; and their combinations. An example of a suitable blowing agent is ZONESEALANT ™ 2000 manufactured by Halliburton Energy Services, Houston, Texas.

[0049] Следует понимать, что любая добавка, компонент или вариант реализации, описанные в настоящем документе, могут быть дополнительно использованы или комбинированы с вариантами реализации двухкомпонентной цементной композиции с отсроченным схватыванием. Например, все ранее описанные добавки, такие как утяжелители, легковесные добавки, газообразующие добавки, добавки для улучшения механических свойств, материалы для борьбы с потерей циркуляции, добавки для регулирования фильтрации, добавки для регулирования водопоглощения, пеногасители, пенообразующие агенты, тиксотропные добавки, диспергаторы, замедлители схватывания цемента, активаторы/ускорители схватывания цемента, дополнительные источники диоксида кремния и т.п., и их комбинации могут быть использованы с вариантами реализации пуццолановой суспензии, известковой суспензии и комбинированной суспензии двухкомпонентных цементных композиций с отсроченным схватыванием таким же образом, как описано ранее. Следовательно, вариант реализации двухкомпонентной цементной композиции с отсроченным схватыванием включает каждую добавку, компонент или другой вариант реализации, который может быть использован в комбинации; включая применение активаторов схватывания цемента и замедлителей схватывания цемента. Например, двухкомпонентная цементная композиция с отсроченным схватыванием может содержать активатор схватывания цемента для сокращения времени схватывания и улучшения ранней прочности, дополнительно или альтернативно, двухкомпонентная цементная композиция с отсроченным схватыванием может содержать замедлитель схватывания цемента для увеличения времени загустевания. Любая добавка, компонент или вариант реализации, описанные в настоящем документе, могут быть добавлены к одной или к обеим составным суспензиям или к комбинированной суспензии двухкомпонентных цементных композиций с отсроченным схватыванием. Кроме того, любая добавка, компонент или вариант реализации, описанные в настоящем документе, которые используют с пуццолановой суспензией, известковой суспензией или комбинированной суспензией, могут быть использованы также с вариантами реализации двухкомпонентной цементной композиции с отсроченным схватыванием, которые содержат вытесняющую жидкость.[0049] It should be understood that any additive, component, or embodiment described herein can be further used or combined with embodiments of a two-component delayed setting cement composition. For example, all previously described additives, such as weighting agents, lightweight additives, gas-forming additives, additives to improve mechanical properties, materials to combat loss of circulation, additives to regulate filtration, additives to regulate water absorption, antifoam agents, foaming agents, thixotropic additives, dispersants, cement setting retarders, cement setting activators / accelerators, additional sources of silicon dioxide and the like, and their combinations can be used with options for implementing tstsolanovoy slurry of lime slurry and the combined slurry bicomponent cement compositions with delayed grasp the same manner as previously described. Therefore, an embodiment of a two-component delayed setting cement composition includes each additive, component, or other embodiment that can be used in combination; including the use of cement setting activators and cement setting retarders. For example, a delayed setting two-component cement composition may include a cement setting agent to reduce setting time and improve early strength, additionally or alternatively, a delayed setting two-component cement composition may include a cement setting retarder to increase thickening time. Any additive, component, or embodiment described herein may be added to one or both of the composite suspensions or to the combined suspension of two-component delayed setting cement compositions. In addition, any additive, component, or embodiment described herein that is used with a pozzolanic suspension, lime suspension, or combination suspension can also be used with delayed setting two-component cementitious compositions that contain a displacement fluid.

[0050] Специалистам в данной области техники понятно, что варианты реализации цементных композиций с отсроченным схватыванием, включая двухкомпонентные цементные композиции с отсроченным схватыванием, могут быть использованы в многочисленных подземных операциях, включая первичное и ремонтное цементирование. В некоторых вариантах реализации изобретения может быть обеспечена цементная композиция с отсроченным схватыванием (в вариантах реализации двухкомпонентных цементных композиций с отсроченным схватыванием она может представлять собой комбинированную двухкомпонентную цементную композицию с отсроченным схватыванием), которая содержит воду, пуццолан, гашеную известь, замедлитель схватывания цемента и необязательно диспергатор. Цементная композиция с отсроченным схватыванием может быть введена в подземный пласт и оставлена для схватывания. В контексте настоящего документа введение цементной композиции с отсроченным схватыванием в подземный пласт включает введение в любую часть подземного пласта, включая, без ограничения, в ствол скважины, пробуренный в подземном пласте, в призабойную зону, окружающую ствол скважины, и в оба варианта. Варианты реализации изобретения могут дополнительно включать активацию цементной композиции с отсроченным схватыванием. Активация цементной композиции с отсроченным схватыванием может включать, например добавление ускорителя схватывания цемента в цементную композицию с отсроченным схватыванием или смешивание двух составных суспензий двухкомпонентной цементной композиции с отсроченным схватыванием.[0050] Those skilled in the art will understand that embodiments of delayed setting cement compositions, including two-component delayed setting cement compositions, can be used in numerous underground operations, including primary and repair cementing. In some embodiments of the invention, a delayed setting cement composition may be provided (in embodiments of a delayed setting two-component cement compositions, it may be a combination delayed setting two-component cement composition) that contains water, pozzolan, slaked lime, a cement setting retarder and optionally dispersant. Delayed setting cementitious composition can be introduced into the subterranean formation and left to set. In the context of this document, the introduction of a delayed setting cement composition into a subterranean formation includes introducing into any part of the subterranean formation, including, without limitation, into a wellbore drilled in the subterranean formation, into the bottomhole zone surrounding the wellbore, and both. Embodiments of the invention may further include delayed setting cement composition activation. Activation of a delayed setting cement composition may include, for example, adding a cement setting accelerator to a delayed setting cement composition, or mixing two composite suspensions of a delayed setting two-component cement composition.

[0051] В некоторых вариантах реализации изобретения может быть обеспечена цементная композиция с отсроченным схватыванием, которая содержит воду, пуццолан, гашеную известь, замедлитель схватывания цемента и необязательно диспергатор. Цементная композиция с отсроченным схватыванием может храниться, например, в емкости или другом подходящем резервуаре. В альтернативных вариантах реализации изобретения может быть обеспечена двухкомпонентная цементная композиция с отсроченным схватыванием, которая содержит первую часть, содержащую составную суспензию из пуццолана и воды, и вторую часть, содержащую составную суспензию из гашеной извести и воды. Первая и вторая части могут храниться по отдельности и могут быть смешаны перед или во время закачивания в скважину. Цементные композиции с отсроченным схватыванием могут быть оставлены на хранении в течение требуемого периода времени. Например, цементные композиции с отсроченным схватыванием могут быть оставлены на хранении в течение периода времени около 1 дня, около 2 недель, около 2 лет или более. Например, цементные композиции с отсроченным схватыванием могут быть оставлены на хранении в течение периода времени около 1 дня, около 2 дней, около 5 дней, около 7 дней, около 10 дней, около 20 дней, около 30 дней, около 40 дней, около 50 дней, около 60 дней или до около 2 лет. В некоторых вариантах реализации изобретения цементная композиция с отсроченным схватыванием может быть оставлена на хранении в течение периода времени в диапазоне от около 1 дня до около 2 лет или более. Затем цементная композиция с отсроченным схватыванием может быть активирована, например, смешиванием двух составных суспензий друг с другом, введена в подземный пласт и оставлена для схватывания.[0051] In some embodiments of the invention, a delayed setting cement composition may be provided that comprises water, pozzolan, slaked lime, a cement setting retarder, and optionally a dispersant. Delayed setting cementitious composition may be stored, for example, in a container or other suitable reservoir. In alternative embodiments of the invention, a two-component delayed setting cement composition can be provided that contains a first part containing a composite slurry of pozzolan and water and a second part containing a composite slurry of slaked lime and water. The first and second parts can be stored separately and can be mixed before or during injection into the well. Delayed setting cementitious compositions may be left in storage for a desired period of time. For example, delayed setting cement compositions may be stored for a period of about 1 day, about 2 weeks, about 2 years or more. For example, delayed setting cement compositions can be stored for a period of about 1 day, about 2 days, about 5 days, about 7 days, about 10 days, about 20 days, about 30 days, about 40 days, about 50 days, about 60 days or up to about 2 years. In some embodiments, the delayed setting cement composition may be stored for a period of time in the range of about 1 day to about 2 years or more. Then, the delayed setting cement composition can be activated, for example, by mixing two composite suspensions with each other, introduced into the subterranean formation and left to set.

[0052] В вариантах реализации первичного цементирования, например, варианты реализации цементной композиции с отсроченным схватыванием могут быть введены в кольцевое пространство между трубой, расположенной в стволе скважины, и стенками ствола скважины (и/или трубы большего диаметра в стволе скважины), где ствол скважины проходит через подземный пласт. Цементная композиция с отсроченным схватыванием может быть оставлена для схватывания в кольцевом пространстве с образованием кольцевой оболочки из затвердевшего цемента. Цементная композиция с отсроченным схватыванием может образовывать барьер, который препятствует миграции флюидов в стволе скважины. Цементная композиция с отсроченным схватыванием может также, например, поддерживать трубу в стволе скважины.[0052] In primary cementing embodiments, for example, delayed setting cement compositions may be introduced into the annular space between the pipe located in the wellbore and the walls of the wellbore (and / or larger diameter pipes in the wellbore), where the well passes through an underground formation. Delayed setting cementitious composition may be left to set in the annular space to form an annular casing of hardened cement. Delayed setting cementitious composition may form a barrier that prevents fluid migration in the wellbore. Delayed setting cementitious composition may also, for example, support the pipe in the wellbore.

[0053] В вариантах реализации ремонтного цементирования цементная композиция с отсроченным схватыванием может быть использована, например, в операциях исправительного цементирования или при установке цементных пробок. Например, композиция с отсроченным схватыванием может быть введена в ствол скважины для закупоривания отверстия (например, пустоты или трещины) в пласте, в гравийной набивке, в трубе, в цементной оболочке и/или между цементной оболочкой и трубой (например, в кольцевом микрозазоре).[0053] In embodiments of repair cementing, a delayed setting cement composition may be used, for example, in cementing operations or when installing cement plugs. For example, a delayed setting composition may be introduced into the wellbore to plug holes (e.g., voids or cracks) in the formation, in gravel packing, in the pipe, in the cement sheath and / or between the cement sheath and the pipe (for example, in an annular micro-gap) .

[0054] Один из вариантов реализации включает способ цементирования, включающий: обеспечение пуццолановой суспензии, содержащей пуццолан и воду; обеспечение известковой суспензии, содержащей гашеную известь и воду; обеспечение возможности отдельного хранения пуццолановой суспензии и известковой суспензии в течение около одного дня или более; смешивание пуццолановой суспензии и известковой суспензии с получением цементной композиции; и обеспечение возможности схватывания цементной композиции.[0054] One embodiment includes a cementing method, comprising: providing a pozzolanic suspension containing pozzolan and water; providing a lime slurry containing slaked lime and water; providing the possibility of separate storage of pozzolanic suspension and lime suspension for about one day or more; mixing a pozzolanic suspension and a lime suspension to obtain a cement composition; and allowing the setting of the cement composition.

[0055] Один из вариантов реализации включает способ вытеснения жидкости в подземном пласте, включающий: обеспечение пуццолановой суспензии, содержащей пуццолан и воду; обеспечение известковой суспензии, содержащей гашеную известь и воду; введение по меньшей мере части пуццолановой суспензии в ствол скважины, который проходит через подземный пласт, так чтобы пуццолановая суспензия вытеснила по меньшей мере одну жидкость из ствола скважины; активацию цементной композиции с отсроченным схватыванием посредством смешивания по меньшей мере части пуццолановой суспензии и по меньшей мере части известковой суспензии с получением цементной композиции; введение цементной композиции в подземный пласт; и обеспечение возможности схватывания цементной композиции в подземном пласте.[0055] One embodiment includes a method of displacing fluid in a subterranean formation, comprising: providing a pozzolanic suspension containing pozzolan and water; providing a lime slurry containing slaked lime and water; introducing at least a portion of the pozzolanic suspension into the wellbore that passes through the subterranean formation so that the pozzolanic suspension displaces at least one fluid from the wellbore; activation of the delayed setting cement composition by mixing at least a portion of the pozzolanic suspension and at least a portion of the lime suspension to form a cement composition; the introduction of a cement composition into an underground formation; and enabling the setting of the cement composition in the subterranean formation.

[0056] Один из вариантов реализации изобретения включает систему для цементирования, содержащую: пуццолановую суспензию, содержащую пуццолан и воду; известковую суспензию, содержащую гашеную известь и воду, для комбинирования с пуццолановой суспензией с получением цементной композиции.[0056] One embodiment of the invention includes a cementing system comprising: a pozzolan suspension containing pozzolan and water; lime slurry containing slaked lime and water for combination with a pozzolanic slurry to form a cement composition.

[0057] Ссылаясь на фиг. 1, далее описано получение цементной композиции с отсроченным схватыванием в соответствии с иллюстративными вариантами реализации изобретения. На фиг. 1 изображена система 2 для получения цементной композиции с отсроченным схватыванием и доставки ее в ствол скважины в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения. Как показано, цементная композиция с отсроченным схватыванием может быть смешана в смесительном оборудовании 4, таком как, например, струйный смеситель, рециркуляционный смеситель или смеситель периодического действия, а затем закачана с помощью насосного оборудования 6 в ствол скважины. В некоторых вариантах реализации изобретения смесительное оборудование 4 и насосное оборудование 6 могут быть расположены на одном или более цементовозах, как понятно специалистам в данной области техники. В некоторых вариантах реализации изобретения может быть использован струйный смеситель, например, для непрерывного перемешивания известкового/схватывающегося материала с водой по мере его закачивания в ствол скважины. В двухкомпонентных вариантах реализации с отсроченным схватыванием может быть использовано смесительное оборудование (например, струйный смеситель, рециркуляционный смеситель и/или смеситель периодического действия) для смешивания суспензии комбинированной двухкомпонентной цементной композиции с отсроченным схватыванием.[0057] Referring to FIG. 1, the following describes the preparation of a delayed setting cement composition in accordance with illustrative embodiments of the invention. In FIG. 1 shows a system 2 for producing a delayed setting cement composition and delivering it to a wellbore in accordance with certain embodiments of the invention. As shown, the delayed setting cement composition can be mixed in mixing equipment 4, such as, for example, a jet mixer, recirculation mixer or batch mixer, and then pumped into the wellbore using pumping equipment 6. In some embodiments of the invention, the mixing equipment 4 and pumping equipment 6 can be located on one or more cement trucks, as is clear to specialists in this field of technology. In some embodiments of the invention, a jet mixer may be used, for example, to continuously mix lime / setting material with water as it is pumped into the wellbore. In two-component delayed setting embodiments, mixing equipment (e.g., a jet mixer, a recirculation mixer and / or a batch mixer) can be used to mix the suspension of the delayed setting two-component cementitious composition.

[0058] Иллюстративная технология внесения цементной композиции с отсроченным схватыванием в подземный пласт описана далее со ссылкой на фиг. 2А и 2В. На фиг. 2А изображено наземное оборудование 10, которое может быть использовано для укладки цементной композиции с отсроченным схватыванием в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения. Следует отметить, что хотя на фиг. 2А показана в общем наземная операция, специалистам в данной области техники понятно, что принципы, описанные в настоящем документе, равным образом применимы к подводным операциям, в которых могут быть использованы плавучие или морские платформы и буровые установки, не отходя от границ объема настоящего описания. Как показано на фиг. 2А, поверхностное оборудование 10 может содержать цементировочную установку 12, которая может содержать один или более цементовозов. Цементировочная установка 12 может содержать смесительное оборудование 4 и насосное оборудование 6 (например, фиг. 1), как понятно специалистам в данной области техники. Цементировочная установка 12 может закачивать цементную композицию 14 с отсроченным схватыванием через питающую трубу 16 и в цементировочную головку 18, которая подает цементную композицию 14 с отсроченным схватыванием в скважину.[0058] An exemplary technology for applying a delayed setting cement composition to a subterranean formation is described below with reference to FIG. 2A and 2B. In FIG. 2A shows ground equipment 10 that can be used to lay a delayed setting cement composition in accordance with some embodiments of the invention. It should be noted that although in FIG. 2A shows a general ground operation, it will be understood by those skilled in the art that the principles described herein are equally applicable to underwater operations in which floating or offshore platforms and rigs can be used without departing from the scope of the present description. As shown in FIG. 2A, surface equipment 10 may include a cementing unit 12, which may contain one or more cement trucks. Cementing unit 12 may include mixing equipment 4 and pumping equipment 6 (for example, Fig. 1), as is clear to specialists in this field of technology. Cementing unit 12 may pump the cementitious composition 14 with a delayed setting through the feed pipe 16 and into the cementing head 18, which delivers the cementitious composition 14 with a delayed setting in the well.

[0059] Обращаясь к фиг. 2В, цементная композиция 14 с отсроченным схватыванием может быть введена в подземный пласт 20 в соответствии с иллюстративными вариантами реализации изобретения. Как показано, ствол 22 скважины может быть пробурен в подземном пласте 20. Хотя ствол 22 скважины показан как направленный в основном вертикально в подземный пласт 20, принципы, описанные в настоящем документе, применимы также к стволам скважин, направленным через подземный пласт 20 под углом, таким как горизонтальные и наклонные стволы скважин. Как показано, ствол 22 скважины содержит стенки 24. В иллюстрированном варианте реализации изобретения в ствол 22 скважины вставлена кондукторная колонна 26. Кондукторная колонна 26 может быть зацементирована со стенками 24 ствола 22 скважины посредством цементной оболочки 28. В иллюстрированном варианте реализации изобретения в стволе 22 скважины также может быть расположен одна или более дополнительных труб (например, промежуточная колонна, эксплуатационная колонна, хвостовик и т.д.), показанных в настоящем документе как колонна 30. Как показано, затрубное пространство 32 ствола скважины образовано между колонной 30 и стенками 24 ствола 22 скважины и/или кондукторной колонной 26. Один или более центраторов 34 может быть присоединен к колонне 30, например, для центрирования колонны 30 в стволе 22 скважины до и во время операции цементирования.[0059] Referring to FIG. 2B, delayed setting cement composition 14 may be incorporated into subterranean formation 20 in accordance with illustrative embodiments of the invention. As shown, the wellbore 22 may be drilled in the subterranean formation 20. Although the wellbore 22 is shown as being directed generally vertically into the subterranean formation 20, the principles described herein also apply to wellbores directed through the subterranean formation 20 at an angle. such as horizontal and deviated wellbores. As shown, the wellbore 22 comprises walls 24. In the illustrated embodiment, a conductor string 26 is inserted into the wellbore 22. The conductor string 26 may be cemented to the walls 24 of the wellbore 22 by a cement sheath 28. In the illustrated embodiment, in the wellbore 22 one or more additional pipes (eg, intermediate string, production string, liner, etc.), shown herein as column 30, may also be located. As shown oh, the annular space 32 of the wellbore is formed between the column 30 and the walls 24 of the wellbore 22 and / or the conductor string 26. One or more centralizers 34 may be connected to the string 30, for example, to center the string 30 in the wellbore 22 before and during cementing operations.

[0060] Продолжая ссылаться на фиг. 2В, цементная композиция 14 с отсроченным схватыванием может быть закачана во внутреннюю часть колонны 30. Может быть обеспечено течение цементной композиции 14 с отсроченным схватыванием вниз по внутренней части колонны 30 через колонный башмак 32 в нижней части колонны 30 и вверх вокруг колонны 30 в затрубное пространство 32 ствола скважины. Цементная композиция 14 с отсроченным схватыванием может быть оставлена для схватывания в затрубном пространстве 32 ствола скважины, например, с образованием цементной оболочки, которая поддерживает и удерживает на месте колонну 30 в стволе 22 скважины. Хотя это не показано, для введения цементной композиции 14 с отсроченным схватыванием могут быть использованы также другие технологии. Например, может быть использована технология обратной циркуляции, которая включает введение цементной композиции 14 с отсроченным схватыванием в подземный пласт 20 через затрубное пространство 32 ствола скважины, а не через колонну 30.[0060] Continuing to refer to FIG. 2B, delayed setting cementitious composition 14 can be pumped into the interior of column 30. Delayed setting cementitious composition 14 can be provided downstream of column 30 through column shoe 32 in the bottom of column 30 and upward around column 30 into the annulus 32 boreholes. Delayed setting cement composition 14 may be left to set in the annulus 32 of the wellbore, for example, to form a cement sheath that supports and holds the column 30 in place in the wellbore 22. Although not shown, other techniques may also be used to introduce delayed setting cement composition 14. For example, a reverse circulation technology can be used that involves introducing a cementitious composition 14 with delayed setting into the subterranean formation 20 through the annular space 32 of the wellbore rather than through the string 30.

[0061] Будучи введенной, цементная композиция 14 с отсроченным схватыванием может вытеснять другие флюиды 36, такие как буровые растворы и/или вытесняющие жидкости, которые могут присутствовать во внутренней части колонны 30 и/или в затрубном пространстве 32 ствола скважины. По меньшей мере часть вытесненных флюидов 36 может выходить из затрубного пространства 32 ствола скважины через сточный трубопровод 38 и может быть помещена, например, в один или более сточных резервуаров 40 (например, резервуар для бурового раствора), как показано на фиг. 2А. Снова обращаясь к фиг. 2В, нижняя пробка 44 может быть введена в ствол 22 скважины перед цементной композицией 14 с отсроченным схватыванием, например, для разделения цементной композиции 14 с отсроченным схватыванием от флюидов 36, которые могут находиться внутри колонны 30 перед цементированием. После того как нижняя пробка 44 достигнет муфты 46 для подвешивания колонны, должна разорваться мембрана или другое подходящее устройство, чтобы цементная композиция 14 с отсроченным схватыванием прошла через нижнюю пробку 44. На фиг. 2В нижняя пробка 44 показана на муфте 46 для подвешивания колонны. В иллюстрированном варианте реализации изобретения верхняя пробка 48 может быть введена в ствол 22 скважины после цементной композиции 14 с отсроченным схватыванием. Верхняя пробка 48 может разделять цементную композицию 14 с отсроченным схватыванием от вытесняющей жидкости 50, а также продавливать цементную композицию 14 с отсроченным схватыванием через нижнюю пробку 44.[0061] Once introduced, delayed setting cement composition 14 may displace other fluids 36, such as drilling fluids and / or displacement fluids, which may be present in the interior of the string 30 and / or in the annulus 32 of the wellbore. At least a portion of the displaced fluids 36 may exit the annulus 32 of the wellbore through a drain pipe 38 and may be placed, for example, in one or more drain tanks 40 (e.g., a mud reservoir), as shown in FIG. 2A. Referring again to FIG. 2B, the lower plug 44 may be inserted into the wellbore 22 before the delayed setting cement composition 14, for example, to separate the delayed setting cement composition 14 from the fluids 36 that may be inside the column 30 before cementing. After the bottom plug 44 has reached the column suspension sleeve 46, the membrane or other suitable device must be torn so that the delayed setting cement composition 14 passes through the bottom plug 44. In FIG. 2B, the bottom plug 44 is shown on a sleeve 46 for suspending a column. In the illustrated embodiment, the upper plug 48 may be inserted into the wellbore 22 after the delayed setting cement composition 14. The upper plug 48 may separate the delayed setting cementitious composition 14 from the displacement fluid 50, as well as pushing the delayed setting cementitious composition 14 through the lower plug 44.

[0062] Иллюстративные цементные композиции с отсроченным схватыванием, описанные в настоящем документе, могут прямо или косвенно воздействовать на один или более компонентов или частей оборудования, связанного с получением, доставкой, возвратом, утилизацией, повторным использованием и/или удалением описанных цементных композиций с отсроченным схватыванием. Например, описанные цементные композиции с отсроченным схватыванием могут прямо или косвенно воздействовать на один или более смесителей, связанное с ними смесительное оборудование, резервуары для бурового раствора, складские мощности или блоки, сепараторы композиций, теплообменники, датчики, измерительные приборы, насосы, компрессоры и т.п. оборудование, используемое для получения, хранения, мониторинга, регулирования и/или восстановления прежних свойств иллюстративных цементных композиций с отсроченным схватыванием. Описанные цементные композиции с отсроченным схватыванием также могут прямо или косвенно воздействовать на любое транспортное или доставочное оборудование, используемое для перевозки цементных композиций с отсроченным схватыванием к буровой площадке или их подачи в скважину, такое как, например, любые транспортировочные емкости, патрубки, трубопроводы, грузовики, системы труб и/или трубы, используемые для композиционного перемещения цементных композиций с отсроченным схватыванием с одного места на другое, любые насосы, компрессоры или двигатели (например, на верхних строениях или в скважине), используемые для приведения в движение цементных композиций с отсроченным схватыванием, любые клапаны или аналогичные соединения, используемые для регулирования давления или скорости потока цементных композиций с отсроченным схватыванием, и любые датчики (т.е., давления и температуры), измерительные приборы и/или их комбинации и т.п. Описанные цементные композиции с отсроченным схватыванием также могут прямо или косвенно воздействовать на различное внутрискважинное оборудование и инструменты, которые могут быть приведены в контакт с цементными композициями с отсроченным схватыванием, такие как, но не ограничиваясь ими, обсадная колонна ствола скважины, хвостовик ствола скважины, колонна заканчивания, вставные колонны, бурильная колонна, гибкие трубы, тросовый канат, кабельная проволока, бурильная труба, утяжеленные бурильные трубы, гидравлические забойные двигатели, внутрискважинные двигатели и/или насосы, цементировочные насосы, наземные двигатели и/или насосы, центраторы, турболизаторы, скребки, устройства поплавкового типа (например, башмаки, муфты, клапаны и т.д.), каротажные приборы и сопутствующее телеметрическое оборудование, приводные механизмы (например, электромеханические устройства, гидромеханические устройства и т.д.), скользящие муфты, эксплуатационные муфты, заглушки, сети, фильтры, регуляторы потока (например, регуляторы притока, автономные регуляторы притока, регуляторы расхода и т.д.), соединители (например, электрогидравлическое мокрое соединение, сухое соединение, индуктивный соединитель и т.д.), линии управления (например, электрические, оптоволоконные, гидравлические и т.д.), линии для технического надзора, буровые головки и наддолотные расширители, датчики или распределенные датчики, внутрискважинные теплообменники, клапаны и соответствующие приводные устройства, прокладки приборов, пакеры, цементные пробки, мостовые пробки и другие скважинные изолирующие устройства или компоненты и т.п. [0062] The exemplary delayed setting cement compositions described herein may directly or indirectly affect one or more components or parts of equipment associated with the receipt, delivery, return, recycling, reuse, and / or disposal of the described delayed setting cement compositions grasping. For example, the delayed setting cementitious compositions described herein can directly or indirectly affect one or more mixers, associated mixing equipment, drilling fluid reservoirs, storage facilities or units, composition separators, heat exchangers, sensors, meters, pumps, compressors, etc. .P. equipment used to obtain, store, monitor, regulate and / or restore the former properties of illustrative cementitious compositions with delayed setting. The delayed setting cement compositions described above can also directly or indirectly affect any transport or delivery equipment used to transport delayed setting cement compositions to the drilling site or delivering them to the well, such as, for example, any transportation containers, pipes, pipelines, trucks , pipe systems and / or pipes used for the composite movement of cement compositions with delayed setting from one place to another, any pumps, compressors and whether the engines (e.g. on topsides or in the well) used to drive delayed setting cement compositions, any valves or similar connections used to control the pressure or flow rate of delayed setting cement compositions, and any sensors (i.e. ., pressure and temperature), measuring instruments and / or combinations thereof, etc. The delayed setting cement compositions described can also directly or indirectly affect various downhole equipment and tools that can be brought into contact with the delayed setting cement compositions, such as, but not limited to, the wellbore casing, the wellbore liner, the casing completions, insertion columns, drill string, flexible pipes, wire rope, cable wire, drill pipe, weighted drill pipes, hydraulic downhole motors spruce, downhole motors and / or pumps, cementing pumps, ground motors and / or pumps, centralizers, turbolizers, scrapers, float-type devices (e.g. shoes, couplings, valves, etc.), logging tools and related telemetry equipment, drive mechanisms (e.g. electromechanical devices, hydromechanical devices, etc.), sliding couplings, service couplings, plugs, networks, filters, flow regulators (e.g. inflow regulators, autonomous inflow regulators, flow regulators etc.), connectors (e.g. electro-hydraulic wet joint, dry joint, inductive coupler, etc.), control lines (e.g. electrical, fiber optic, hydraulic, etc.), inspection lines, drill heads and sub-bit extenders, sensors or distributed sensors, downhole heat exchangers, valves and associated actuating devices, gaskets, packers, cement plugs, bridge plugs and other downhole isolation devices or components and the like.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

[0063] Для облегчения понимания настоящих вариантов реализации изобретения приведены следующие примеры определенных аспектов некоторых вариантов реализации изобретения. Эти примеры ни в коем случае не следует воспринимать как ограничивающие или определяющие полный объем вариантов реализации изобретения.[0063] To facilitate understanding of the present embodiments of the invention, the following examples of certain aspects of certain embodiments of the invention are provided. These examples should in no way be taken as limiting or defining the full scope of the embodiments of the invention.

Пример 1Example 1

[0064] Получили двухкомпонентную цементную композицию с отсроченным схватыванием, содержащую следующие составные суспензии:[0064] A two-component delayed setting cementitious composition was prepared containing the following composite suspensions:

Figure 00000001
Figure 00000001

[0065] Суспензию А получали в смесителе Waring®, добавив в смеситель сначала воду, затем диспергатор Liquiment® 5581F. Диспергатор оставили до полного диспергирования, затем добавили пемзу, диоксид кремния (цементная добавка Silicalite™) и утяжелитель (утяжелитель MicroMax® FF). После добавления всех компонентов суспензию А перемешивали при скорости 6000 об./мин. в течение 40 секунд до полной гомогенизации образца. Суспензию В получили таким же образом, как суспензию А. Рассчитанная плотность суспензии А составила 1,597 т/м3 (13,33 фунтов на галлон (фунт/гал.)), а суспензии В - 1,528 т/м3 (12,75 фунт/гал).[0065] Suspension A was prepared in a Waring ® mixer by first adding water to the mixer, then Liquiment ® 5581F dispersant. The dispersant was left to disperse completely, then pumice, silica (Silicalite ™ cement additive) and weighting agent (MicroMax ® FF weighting agent) were added. After all components were added, suspension A was stirred at a speed of 6000 rpm. within 40 seconds until complete homogenization of the sample. Suspension B was obtained in the same way as suspension A. The calculated density of suspension A was 1.597 t / m 3 (13.33 pounds per gallon (lb / gal)), and suspension B was 1.528 t / m 3 (12.75 lb / gal).

[0066] Сразу после получения (обозначили как 0 день) и периодически после него определяли реологические свойства образцов, используя вискозиметр Fann модели 35А и пружину №2 с адаптером для определения предела текучести Fann (FYSA), в соответствии с процедурой, изложенной в API RP Practice 10В-2, Recommended Practice for Testing Well Cements. При необходимости добавляли диспергатор для поддержания соответствующих значений вязкости. % bwoP относится к "проценту по массе пемзы", а % bwoHL относится к "проценту по массе гашеной извести".[0066] Immediately after preparation (designated 0 day) and periodically thereafter, the rheological properties of the samples were determined using a Fann Model 35A viscometer and a No. 2 spring with a Fann yield strength adapter (FYSA), in accordance with the procedure described in API RP Practice 10B-2, Recommended Practice for Testing Well Cements. If necessary, a dispersant was added to maintain appropriate viscosity values. % bwoP refers to "percent by weight of pumice," and% bwoHL refers to "percent by weight of slaked lime."

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

[0067] Для получения схватывающейся комбинированной суспензии 129,4 г суспензии В добавили к 500,0 г суспензии А. Добавление выполнили посредством добавления суспензии А в смеситель Waring®, установленный на 4000 об./мин., и медленного приливания суспензии В с получением суспензии АВ со следующим конечным составом суспензии:[0067] For combination settable slurry 129.4 g of suspension B was added to 500.0 g of the slurry A. The addition performed by the addition of the slurry A in the Waring ® mixer set at 4000 rpm. / Min., And slowly pouring the slurry B to give suspension AB with the following final composition of the suspension:

Figure 00000005
Figure 00000005

[0068] Рассчитанная плотность суспензии АВ составила 1,585 т/м3 (13,23 фунт/гал). Часть суспензии АВ активировали с помощью 10% bwoP CaCl2, смешав 200,0 г суспензии АВ с 21,92 г 43% раствора CaCl2. Полученный образец представлен в таблице 5 как активированный. Сразу после получения измерили реологию образца, используя вискозиметр Fann модели 35А и пружину №2 с адаптером для определения предела текучести Fann (FYSA), в соответствии с процедурой, изложенной в API RP Practice 10В-2, Recommended Practice for Testing Well Cements. [0068] The calculated density of the AB suspension was 1.585 t / m3 (13.23 lb / gal). Part of the AB suspension was activated with 10% bwoP CaCl2, mixing 200.0 g of AB suspension with 21.92 g of a 43% CaCl2 solution. The resulting sample is presented in table 5 as activated. Immediately after preparation, sample rheology was measured using a Fann Model 35A viscometer and a No. 2 spring with a Fann yield strength adapter (FYSA), in accordance with the procedure described in API RP Practice 10B-2, Recommended Practice for Testing Well Cements.

Figure 00000006
Figure 00000006

[0069] После смешивания двух составных суспензий для активации цементной композиции с отсроченным схватыванием, комбинированную суспензию отверждали в пластиковом цилиндре размером 2'' на 4'', который установили на водяную баню при температуре от около 32,2°С (90°F) до около 65,5°С (150°F), с получением затвердевших цилиндров. Затем измерили прочность на сжатие (C.S.) с разрушением, используя механический пресс в соответствии с API RP Practice 10В-2, Recommended Practice for Testing Well Cements. Результаты испытаний представлены ниже в таблице 6. Представленные данные прочности на сжатие представляют собой среднее значение для двух цилиндров каждого образца. Измерения прочности на сжатие проводили через 24 часа.[0069] After mixing the two composite suspensions to activate the delayed setting cement composition, the combined suspension was cured in a 2 ”by 4” plastic cylinder, which was mounted in a water bath at a temperature of about 32.2 ° C (90 ° F) up to about 65.5 ° C (150 ° F) to give hardened cylinders. Then, the compressive strength (CS) with failure was measured using a mechanical press in accordance with API RP Practice 10B-2, Recommended Practice for Testing Well Cements. The test results are presented in Table 6 below. The compressive strength data presented is the average of the two cylinders of each sample. Compression strength measurements were performed after 24 hours.

[0070] Для сравнения получили суспензию с отсроченным схватыванием, которая не представляла собой двухкомпонентную композицию, смешав 350 г воды, 500 г пемзы, 100 г гашеной извести, 20 г утяжелителя Micromax®, 6,25 г замедлителя схватывания цемента Micro Matrix® и 3,5 г диспергатора Liquiment® 5581F. Полученную суспензию (NC1) выдерживали в течение 35 дней до применения, активировали с помощью 10% bwoP раствора CaCl2 и отверждали на водяной бане в течение такого же времени, как суспензию АВ.[0070] For comparison, a delayed setting slurry was obtained which was not a two-component composition by mixing 350 g of water, 500 g of pumice, 100 g of slaked lime, 20 g of Micromax ® weighting agent, 6.25 g of Micro Matrix ® cement setting retarder and 3 5 g of the dispersant Liquiment ® 5581F. The resulting suspension (NC1) was held for 35 days prior to use, activated with a 10% bwoP CaCl 2 solution, and cured in a water bath for the same time as AB suspension.

Figure 00000007
Figure 00000007

* Суспензия оставалась незатвердевшей и текучей* Suspension remained uncured and fluid

** Суспензия превратилась в гель и не была текучей** The suspension turned into a gel and was not fluid

[0071] Как показывает пример 1, суспензия АВ является более активной при более низких температурах, чем NC1. Не ограничиваясь теорией, этот эффект может быть обусловлен отсутствием замедлителей схватывания цемента в суспензии АВ и/или введением добавки диоксида кремния.[0071] As Example 1 shows, the AB suspension is more active at lower temperatures than NC1. Not limited to theory, this effect may be due to the absence of cement setting retarders in the AB slurry and / or the addition of silicon dioxide.

Пример 2Example 2

[0072] В предыдущих примерах смешивали пуццолановую и известковую суспензии с получением содержания гашеной извести 20,0% bwoP. В следующем примере показано, что может иметь преимущество смешивание двух компонентов в других соотношениях с получением суспензий с другим содержанием извести. В этом примере смешивали 258,8 г суспензии В с 500,0 г суспензии А с получением содержания извести 40% bwoP:[0072] In the previous examples, pozzolanic and calcareous slurries were mixed to obtain slaked lime content of 20.0% bwoP. The following example shows that it may be advantageous to mix the two components in different ratios to obtain suspensions with a different lime content. In this example, 258.8 g of suspension B was mixed with 500.0 g of suspension A to give a lime content of 40% bwoP:

Figure 00000008
Figure 00000008

[0073] После смешивания полученный образец отверждали на водяной бане при 32,2°С (90°F) в течение 24 часов, затем определили прочность на сжатие при разрушении, которая составила 1034.2135 кПа (150 фунт/кв. дюйм). Прочность полученного образца была на около 33% выше, чем прочность образца, содержащего лишь 20% извести (1034.2135 кПа (105 фунт/кв. дюйм)).[0073] After mixing, the resulting sample was cured in a water bath at 32.2 ° C (90 ° F) for 24 hours, then the compressive strength at fracture was determined, which was 1034.2135 kPa (150 psi). The strength of the obtained sample was about 33% higher than the strength of the sample containing only 20% lime (1034.2135 kPa (105 psi)).

Пример 3Example 3

[0074] Получили двухкомпонентную цементную композицию с отсроченным схватыванием, содержащую следующие составные суспензии:[0074] Received a two-component cement composition with a delayed setting, containing the following composite suspensions:

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

[0075] Суспензию С получали в смесителе Waring®, добавив в смеситель сначала воду, затем диспергатор Liquiment® 5581F. Диспергатор оставили до полного диспергирования, затем добавили пемзу и утяжелитель (утяжелитель MicroMax® FF). После добавления всех компонентов суспензию С перемешивали при скорости 6000 об./мин. в течение 40 секунд до полной гомогенизации образца. Суспензию D получили таким же образом, как суспензию С. Рассчитанная плотность суспензии С составила 1,587 т/м3 (13,24 фунтов на галлон (фунт/гал.)), а суспензии В - 1,528 т/м3 (12,75 фунт/гал).[0075] C. The slurry was prepared in the mixer Waring ®, adding water to the mixer first, followed by dispersing Liquiment ® 5581F. Dispersant left until fully dispersed, then add pumice and weighting (weighting MicroMax ® FF). After all components were added, suspension C was stirred at a speed of 6000 rpm. within 40 seconds until complete homogenization of the sample. Suspension D was obtained in the same way as suspension C. The calculated density of suspension C was 1.587 t / m 3 (13.24 pounds per gallon (lb / gal)), and suspension B was 1.528 t / m 3 (12.75 lbs. / gal).

[0076] Сразу после получения (обозначили как 0 день) и периодически после него определяли реологические свойства образцов, используя вискозиметр Fann модели 35А и пружину №2 с адаптером для определения предела текучести Fann (FYSA), в соответствии с процедурой, изложенной в API RP Practice 10В-2, Recommended Practice for Testing Well Cements. При необходимости добавляли диспергатор для поддержания соответствующих значений вязкости.[0076] Immediately after preparation (designated 0 day) and periodically thereafter, rheological properties of the samples were determined using a Fann Model 35A viscometer and a No. 2 spring with a Fann yield strength adapter (FYSA), in accordance with the procedure described in API RP Practice 10B-2, Recommended Practice for Testing Well Cements. If necessary, a dispersant was added to maintain appropriate viscosity values.

Figure 00000011
Figure 00000011

Figure 00000012
Figure 00000012

[0077] Для получения схватывающейся комбинированной суспензии 129,4 г суспензии D добавили к 500,0 г суспензии С. Добавление выполнили посредством добавления суспензии С в смеситель Waring®, установленный на 4000 об./мин., и медленного приливания суспензии D с получением суспензии CD со следующим конечным составом суспензии:[0077] For combination settable slurry 129.4 g of the slurry D was added to 500.0 g of the slurry S. The addition performed by the addition of a suspension of C. Waring ® mixer set at 4000 rpm. / Min., And slowly pouring the slurry D to give CD suspensions with the following final suspension composition:

Figure 00000013
Figure 00000013

[0078] Рассчитанная плотность суспензии CD составила 1,573 т/м3 (13,13 фунт/гал). Часть суспензии CD активировали с помощью 10% bwoP CaCl2, смешав 200,0 г суспензии CD с 21,51 г 43% раствора CaCl2. Полученный образец представлен в таблице 11 как активированный. Сразу после получения измерили реологию образца, используя вискозиметр Fann модели 35А и пружину №2 с адаптером для определения предела текучести Fann (FYSA), в соответствии с процедурой, изложенной в API RP Practice 10В-2, Recommended Practice for Testing Well Cements. [0078] The calculated density of the CD suspension was 1.573 t / m3 (13.13 lb / gal). A portion of the CD suspension was activated with 10% bwoP CaCl2, mixing 200.0 g of the CD suspension with 21.51 g of a 43% CaCl2 solution. The resulting sample is presented in table 11 as activated. Immediately after preparation, sample rheology was measured using a Fann Model 35A viscometer and a No. 2 spring with a Fann yield strength adapter (FYSA), in accordance with the procedure described in API RP Practice 10B-2, Recommended Practice for Testing Well Cements.

Figure 00000014
Figure 00000014

[0079] После смешивания двух составных суспензий для активации цементной композиции с отсроченным схватыванием, комбинированную суспензию отверждали в пластиковом цилиндре размером 2'' на 4'', который установили на водяную баню при температуре 87,7°С (190°F), с получением затвердевших цилиндров. Затем измерили прочность на сжатие (C.S.) с разрушением, используя механический пресс в соответствии с API RP Practice 10В-2, Recommended Practice for Testing Well Cements. Результаты испытаний представлены ниже в таблице 12. Представленные данные прочности на сжатие представляют собой среднее значение для двух цилиндров каждого образца. Образцы и контрольные образцы отверждали при давлении 1 атмосфера, при температуре от около 32,2°С (90°F) до около 65,5°С (150°F); измерения прочности на сжатие проводили через 24 или 48 часов.[0079] After mixing the two composite suspensions to activate the delayed setting cement composition, the combined suspension was cured in a 2 ”by 4” plastic cylinder, which was mounted in a water bath at a temperature of 87.7 ° C (190 ° F), s obtaining hardened cylinders. Then, the compressive strength (CS) with failure was measured using a mechanical press in accordance with API RP Practice 10B-2, Recommended Practice for Testing Well Cements. The test results are presented in table 12 below. The compressive strength data presented is the average of the two cylinders of each sample. Samples and control samples were cured at a pressure of 1 atmosphere, at a temperature of from about 32.2 ° C (90 ° F) to about 65.5 ° C (150 ° F); compressive strength measurements were performed after 24 or 48 hours.

[0080] Для сравнения получили суспензию с отсроченным схватыванием, которая не представляла собой двухкомпонентную композицию, смешав 350 г воды, 500 г пемзы, 100 г гашеной извести, 20 г утяжелителя Micromax®, 6,25 г замедлителя схватывания цемента Micro Matrix® и 3,5 г диспергатора Liquiment® 5581F. Полученную суспензию (NC1) выдерживали в течение 35 дней до применения, активировали с помощью 10% bwoP раствора CaCl2 и отверждали на водяной бане в течение такого же времени, как суспензию АВ.[0080] For comparison, a delayed setting slurry was obtained which was not a two-component composition by mixing 350 g of water, 500 g of pumice, 100 g of slaked lime, 20 g of Micromax ® weighting agent, 6.25 g of Micro Matrix ® cement setting retarder and 3 5 g of the dispersant Liquiment ® 5581F. The resulting suspension (NC1) was held for 35 days prior to use, activated with a 10% bwoP CaCl 2 solution, and cured in a water bath for the same time as AB suspension.

Figure 00000015
Figure 00000015

Figure 00000016
Figure 00000016

* Суспензия оставалась незатвердевшей и текучей* Suspension remained uncured and fluid

** Суспензия превратилась в гель и не была текучей** The suspension turned into a gel and was not fluid

Пример 4Example 4

[0081] Получили двухкомпонентную цементную композицию с отсроченным схватыванием, содержащую следующие составные суспензии:[0081] Received a two-component cement composition with a delayed setting, containing the following composite suspensions:

Figure 00000017
Figure 00000017

[0082] Суспензию Е получали в смесителе Waring®, добавив в смеситель сначала воду, затем диспергатор Liquiment® 5581F. Диспергатор оставили до полного диспергирования, затем добавили пемзу. После добавления всех компонентов суспензию Е перемешивали при скорости 6000 об./мин. в течение 40 секунд до полной гомогенизации образца. Суспензию F получили таким же образом, как суспензию Е. Рассчитанная плотность суспензии Е составила 1,606 т/м3 (13,4 фунтов на галлон (фунт/гал.)), а суспензии F - 1,486 т/м3 (12,4 фунт/гал). Затем суспензию Е и суспензию F хранили в течение 48 часов. Через 48 часов ни одна из суспензий не содержала [0082] Suspension E was prepared in a Waring ® mixer by first adding water to the mixer, then Liquiment ® 5581F dispersant. The dispersant was left to disperse completely, then pumice was added. After adding all the components, suspension E was stirred at a speed of 6000 rpm. within 40 seconds until complete homogenization of the sample. Suspension F was obtained in the same way as suspension E. The calculated density of suspension E was 1.606 t / m 3 (13.4 pounds per gallon (lb / gal)), and suspension F was 1.486 t / m 3 (12.4 lb / gal). Then suspension E and suspension F were stored for 48 hours. After 48 hours, none of the suspensions contained

свободной воды. Однако суспензия F незначительно превратилась в гель, и потребовалось перемешивание для обеспечения ее текучести.free water. However, the suspension F slightly turned into a gel, and mixing was required to ensure its fluidity.

[0083] Через 48 часов 778,7 г суспензии Е добавили к 175,4 г суспензии F. Добавление выполнили посредством добавления суспензии Е в смеситель Waring®, установленный на 4000 об./мин., и медленного приливания суспензии F с получением суспензии EF. После смешивания образовался гель, и добавили 1.0 г диспергатора (диспергатор Liquiment® 5581F), чтобы смесь стала текучей.[0083] After 48 hours, 778.7 g of the slurry E was added to 175.4 g of the slurry F. Appendix E performed by adding a suspension of a Waring ® mixer set at 4000 rpm. / Min., And slowly pouring the slurry F to give suspensions EF . After mixing, the gel was formed, and was added 1.0 g of a dispersant (dispersant Liquiment ® 5581F), the mixture became fluid.

Figure 00000018
Figure 00000018

[0084] Рассчитанная плотность готовой суспензии составила 1,582 т/м3 (13,2 фунт/гал). В готовую суспензию добавили 15,0 г порошка CaCl2 (2,5% bwoP+HL), а затем поместили готовую суспензию в консистометр. Время загустевания измеряли через 5:38 часов при 60°С (140°F) и 20684.2718 кПа (3000 фунт/кв. дюйм). Время загустевания измеряли с помощью консистометра для замеров при высокой температуре и под высоким давлением в соответствии с процедурой определения времени загустевания цемента, установленной в API RP Practice 10В-2, Recommended Practice for Testing Well Cements, первое издание, июль, 2005.[0084] The calculated density of the finished suspension was 1,582 t / m 3 (13.2 lb / gal). 15.0 g of CaCl 2 powder (2.5% bwoP + HL) was added to the prepared suspension, and then the prepared suspension was placed in a consistometer. Thickening time was measured after 5:38 hours at 60 ° C (140 ° F) and 20684.2718 kPa (3000 psi). The thickening time was measured using a high temperature and high pressure consistometer in accordance with the cement thickening time determination procedure specified in API RP Practice 10B-2, Recommended Practice for Testing Well Cements, First Edition, July 2005.

[0085] Следует понимать, что композиции и способы описаны в настоящем документе в контексте "содержания", "вмещения" или "включения" различных компонентов или стадий, и композиции и способы могут также "состоять по существу из" или "состоять из" различных компонентов и стадий. Более того, формы единственного числа, используемые в формуле изобретения, означают один или несколько элементов.[0085] It should be understood that the compositions and methods are described herein in the context of "content", "containment" or "inclusion" of the various components or steps, and the compositions and methods may also "consist essentially of" or "consist of" various components and stages. Moreover, the singular forms used in the claims mean one or more elements.

[0086] Для краткости, в данном документе раскрыты полностью только определенные диапазоны. Тем не менее, диапазоны от любого нижнего предела могут быть скомбинированы с любым верхним пределом, чтобы описать диапазон, не описанный полностью, так же как диапазоны от любого нижнего предела могут быть скомбинированы с любым другим нижним пределом, чтобы описать диапазон, не описанный полностью, таким же образом, диапазоны от любого верхнего предела могут быть скомбинированы с любым другим верхним пределом, чтобы описать диапазон, не описанный полностью. Кроме того, во всех случаях, когда описан числовой диапазон с нижним пределом и верхним пределом, конкретно описано любое число и любой включенный диапазон, попадающие в указанный диапазон. В частности, каждый диапазон значений (в виде "от около а до около b" или, эквивалентно, "от приблизительно а до b" или, эквивалентно, "от приблизительно а-b"), описанный в настоящем документе, следует понимать как описывающий каждое число и диапазон, входящие в более широкий диапазон значений, даже если они не указаны в явном виде. Таким образом, каждая точка или отдельное значение могут выступать в качестве своего собственного нижнего или верхнего предела, скомбинированные с любой другой точкой или отдельным значением или с любым другим нижним или верхним пределом, чтобы описать диапазон, не описанный полностью.[0086] For brevity, only certain ranges are fully disclosed herein. However, ranges from any lower limit can be combined with any upper limit to describe a range not described in full, just as ranges from any lower limit can be combined with any other lower limit to describe a range not described in full. in the same way, ranges from any upper limit can be combined with any other upper limit to describe a range not fully described. In addition, in all cases where a numerical range with a lower limit and an upper limit is described, any number and any included range falling within the specified range are specifically described. In particular, each range of values (in the form of “from about a to about b” or, equivalently, “from about a to b” or, equivalently, “from about a-b”) described herein should be understood as describing each number and range included in a wider range of values, even if they are not explicitly stated. Thus, each point or individual value can act as its own lower or upper limit, combined with any other point or individual value, or with any other lower or upper limit, to describe a range that is not fully described.

[0087] Следовательно, варианты реализации настоящего изобретения хорошо приспособлены для достижения описанных и свойственных результатов и преимуществ. Конкретные варианты реализации изобретения, раскрытые выше, являются лишь иллюстрацией, и могут быть модифицированы и осуществлены различными, но эквивалентными способами, очевидными для специалистов в данной области, у которых есть возможность ознакомиться с настоящим описанием. Хотя обсуждались только отдельные варианты реализации изобретения, настоящее описание охватывает все комбинации всех вариантов реализации изобретения. Кроме того, описанные в настоящем описании подробности конструкции или проекта не содержат ограничений за исключением описанных далее в формуле изобретения. Также, термины в формуле изобретения использованы в их простом, обычном значении, если обратное явным образом не указано заявителем. Таким образом, следует понимать, что частные иллюстративные варианты реализации, описанные выше, могут быть изменены или модифицированы, при этом все такие изменения находятся в пределах объема и сущности указанных вариантов реализации изобретения. При наличии противоречий в использовании слова или термина в настоящем описании и одном или более патенте(-ах) или других документах, которые могут быть включены в настоящее описание посредством ссылки, следует принимать определения, соответствующие настоящему описанию.[0087] Therefore, embodiments of the present invention are well adapted to achieve the described and intrinsic results and advantages. The specific embodiments of the invention disclosed above are only illustrative, and can be modified and implemented in various, but equivalent ways, obvious to experts in this field, who have the opportunity to familiarize themselves with the present description. Although only individual embodiments of the invention were discussed, the present description covers all combinations of all embodiments of the invention. In addition, the design or project details described herein are not limited except as described in the claims below. Also, the terms in the claims are used in their simple, ordinary meaning, unless otherwise expressly indicated by the applicant. Thus, it should be understood that the particular illustrative embodiments described above can be changed or modified, while all such changes are within the scope and essence of these embodiments of the invention. If there is a conflict in the use of a word or term in the present description and one or more patent (s) or other documents that may be incorporated into this description by reference, the definitions corresponding to the present description should be adopted.

Claims (35)

1. Способ цементирования, включающий: 1. The method of cementing, including: обеспечение пуццолановой суспензии, содержащей пуццолан и воду в количестве от 33 мас. % до 200 мас. % по массе пуццолана;providing pozzolanic suspension containing pozzolan and water in an amount of from 33 wt. % up to 200 wt. % by weight of pozzolan; обеспечение известковой суспензии, содержащей гашеную известь и воду в количестве от 33 мас. % до 200 мас. % по массе извести;providing a lime suspension containing slaked lime and water in an amount of from 33 wt. % up to 200 wt. % by weight of lime; обеспечение возможности отдельного хранения пуццолановой суспензии и известковой суспензии в течение около одного дня или более;providing the possibility of separate storage of pozzolanic suspension and lime suspension for about one day or more; смешивание пуццолановой суспензии и известковой суспензии с получением цементной композиции, причем массовое соотношение пуццолана к гашеной извести составляет от 10:1 до 1:1; иmixing the pozzolanic suspension and the lime suspension to obtain a cement composition, the mass ratio of pozzolan to slaked lime being from 10: 1 to 1: 1; and обеспечение возможности схватывания цементной композиции.providing the possibility of setting the cement composition. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что цементную композицию вводят в ствол скважины, проходящий через подземный пласт, и оставляют для схватывания.2. The method according to p. 1, characterized in that the cement composition is injected into the wellbore, passing through an underground layer, and left to set. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что пуццолан выбран из группы, состоящей из золы-уноса, кварцевой пыли, метакаолина, пемзы и любой их комбинации.3. The method according to p. 1 or 2, characterized in that the pozzolan is selected from the group consisting of fly ash, silica dust, metakaolin, pumice and any combination thereof. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из пуццолановой суспензии, известковой суспензии или цементной композиции дополнительно содержит диспергатор.4. The method according to p. 1, characterized in that at least one of the pozzolanic suspension, lime suspension or cement composition further comprises a dispersant. 5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что диспергатор содержит по меньшей мере один диспергатор, выбранный из группы, состоящей из диспергатора на основе сульфонированного формальдегида, поликарбоксилированного эфирного диспергатора и любой их комбинации.5. The method according to p. 4, characterized in that the dispersant contains at least one dispersant selected from the group consisting of a dispersant based on sulfonated formaldehyde, a polycarboxylated ether dispersant, and any combination thereof. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из пуццолановой суспензии, известковой суспензии или цементной композиции дополнительно содержит замедлитель схватывания цемента.6. The method according to p. 1, characterized in that at least one of the pozzolanic suspension, lime suspension or cement composition further comprises a cement retarder. 7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что замедлитель схватывания цемента выбран из группы, состоящей из фосфоновой кислоты, производного фосфоновой кислоты, лигносульфоната, соли, органической кислоты, карбоксиметилированной гидроксиэтилцеллюлозы, синтетического со- или 7. The method according to claim 6, characterized in that the cement setting retarder is selected from the group consisting of phosphonic acid, a phosphonic acid derivative, lignosulfonate, salt, organic acid, carboxymethylated hydroxyethyl cellulose, synthetic co or терполимера, содержащего сульфонатные и карбоксильные группы, боратного соединения и любой их комбинации.terpolymer containing sulfonate and carboxyl groups, borate compounds and any combination thereof. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из пуццолановой суспензии, известковой суспензии или цементной композиции дополнительно содержит активатор схватывания цемента; причем активатор схватывания цемента содержит по меньшей мере один активатор схватывания цемента, выбранный из группы, состоящей из амина, силиката, формиата цинка, ацетата кальция, гидроксида элемента группы IA; гидроксида элемента группы IIA, одновалентной соли, двухвалентной соли, нанодиоксида кремния, полифосфата и любой их комбинации.8. The method according to p. 1, characterized in that at least one of the pozzolanic suspension, lime suspension or cement composition further comprises a cement setting activator; moreover, the cement setting agent contains at least one cement setting agent selected from the group consisting of amine, silicate, zinc formate, calcium acetate, hydroxide of an element of group IA; hydroxide of an element of group IIA, a monovalent salt, a divalent salt, silicon nanodioxide, polyphosphate, and any combination thereof. 9. Способ по п. 1, дополнительно включающий хранение по меньшей мере одной из пуццолановой суспензии или известковой суспензии в течение периода времени около 7 дней или более до стадии смешивания.9. The method according to claim 1, further comprising storing at least one of the pozzolanic suspension or lime suspension for a period of about 7 days or more until the mixing stage. 10. Способ по п. 1, дополнительно включающий закачивание цементной композиции через питающую трубу и в затрубное пространство ствола скважины, проходящего через подземный пласт.10. The method according to p. 1, further comprising pumping the cement composition through the feed pipe and into the annulus of the wellbore passing through the subterranean formation. 11. Способ вытеснения флюида в подземном пласте, включающий:11. A method of displacing fluid in a subterranean formation, comprising: обеспечение пуццолановой суспензии, содержащей пуццолан и воду в количестве от 33 мас. % до 200 мас. % по массе пуццолана;providing pozzolanic suspension containing pozzolan and water in an amount of from 33 wt. % up to 200 wt. % by weight of pozzolan; обеспечение известковой суспензии, содержащей гашеную известь и воду в количестве от 33 мас. % до 200 мас. % по массе извести;providing a lime suspension containing slaked lime and water in an amount of from 33 wt. % up to 200 wt. % by weight of lime; введение по меньшей мере части пуццолановой суспензии в ствол скважины, проходящий через подземный пласт, так чтобы пуццолановая суспензия вытесняла по меньшей мере один флюид из ствола скважины;introducing at least a portion of the pozzolanic suspension into the wellbore passing through the subterranean formation so that the pozzolanic suspension displaces at least one fluid from the wellbore; активацию цементной композиции с отсроченным схватыванием посредством смешивания по меньшей мере части пуццолановой суспензии и по меньшей мере части известковой суспензии с получением цементной композиции, причем массовое соотношение пуццолана к гашеной извести составляет от 10:1 до 1:1;activation of the delayed setting cement composition by mixing at least a portion of the pozzolanic slurry and at least a portion of the lime slurry to form a cementitious composition, wherein the mass ratio of pozzolan to slaked lime is from 10: 1 to 1: 1; введение цементной композиции в подземный пласт; иthe introduction of a cement composition into an underground formation; and обеспечение возможности схватывания цементной композиции в подземном пласте.providing the possibility of setting the cement composition in the subterranean formation. 12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что пуццолан выбран из группы, состоящей из золы-уноса, кварцевой пыли, метакаолина, пемзы и любой их комбинации.12. The method according to p. 11, wherein the pozzolan is selected from the group consisting of fly ash, silica dust, metakaolin, pumice and any combination thereof. 13. Способ по п. 11 или 12, отличающийся тем, что часть пуццолановой суспензии, которая вытесняет по меньшей мере один флюид из ствола скважины, вспенивают до вытеснения по меньшей мере одного флюида из ствола скважины.13. The method according to p. 11 or 12, characterized in that the portion of the pozzolanic suspension that displaces at least one fluid from the wellbore is foamed until at least one fluid is displaced from the wellbore. 14. Способ по п. 11, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из пуццолановой суспензии, известковой суспензии или цементной композиции дополнительно содержит диспергатор.14. The method according to p. 11, characterized in that at least one of the pozzolanic suspension, lime suspension or cement composition further comprises a dispersant. 15. Способ по п. 11, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из пуццолановой суспензии, известковой суспензии или цементной композиции дополнительно содержит замедлитель схватывания цемента.15. The method according to p. 11, characterized in that at least one of the pozzolanic suspension, lime suspension or cement composition further comprises a cement retarder. 16. Способ по п. 11, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из пуццолановой суспензии, известковой суспензии или цементной композиции содержит активатор схватывания цемента.16. The method according to p. 11, characterized in that at least one of the pozzolanic suspension, lime suspension or cement composition contains a cement setting activator. 17. Способ по п. 11, дополнительно включающий хранение по меньшей мере одной из пуццолановой суспензии или известковой суспензии в течение периода времени около 7 дней до стадии смешивания.17. The method according to p. 11, further comprising storing at least one of the pozzolanic suspension or lime suspension for a period of time about 7 days until the mixing stage. 18. Способ по п. 11, дополнительно включающий закачивание цементной композиции через питающую трубу и в затрубное пространство ствола скважины, проходящего через подземный пласт.18. The method according to p. 11, further comprising pumping the cement composition through the feed pipe and into the annulus of the wellbore passing through the subterranean formation. 19. Система цементирования, содержащая:19. A cementing system comprising: пуццолановую суспензию, содержащую пуццолан и воду в количестве от 33 мас. % до 200 мас. % по массе пуццолана;pozzolanic suspension containing pozzolan and water in an amount of from 33 wt. % up to 200 wt. % by weight of pozzolan; известковую суспензию для комбинирования с пуццолановой суспензией с получением цементной композиции, причем известковая суспензия содержит гашеную известь и воду в количестве от 33 мас. % до 200 мас. % по массе извести,lime suspension for combination with pozzolanic suspension to obtain a cement composition, and the lime suspension contains hydrated lime and water in an amount of from 33 wt. % up to 200 wt. % by weight of lime, причем массовое соотношение пуццолана к гашеной извести составляет от 10:1 до 1:1.moreover, the mass ratio of pozzolan to slaked lime is from 10: 1 to 1: 1. 20. Система по п. 19, дополнительно содержащая смесительное оборудование для смешивания пуццолановой суспензии с известковой суспензией с получением цементной композиции, и насосное оборудование для доставки цементной композиции в ствол скважины.20. The system of claim 19, further comprising mixing equipment for mixing the pozzolanic suspension with the lime suspension to form a cement composition, and pumping equipment for delivering the cement composition to the wellbore.
RU2016105973A 2013-09-09 2014-09-09 Two-component cement compositions with delayed setting RU2632086C1 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361875236P 2013-09-09 2013-09-09
US61/875,236 2013-09-09
US14/067,143 2013-10-30
US14/067,143 US9255031B2 (en) 2012-03-09 2013-10-30 Two-part set-delayed cement compositions
PCT/US2014/054794 WO2015035388A1 (en) 2013-09-09 2014-09-09 Two-part set-delayed cement compositions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2632086C1 true RU2632086C1 (en) 2017-10-02

Family

ID=52629030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016105973A RU2632086C1 (en) 2013-09-09 2014-09-09 Two-component cement compositions with delayed setting

Country Status (7)

Country Link
AU (1) AU2014317854B2 (en)
CA (1) CA2921230C (en)
GB (1) GB2535880B (en)
MX (1) MX2016002867A (en)
NO (1) NO20160246A1 (en)
RU (1) RU2632086C1 (en)
WO (1) WO2015035388A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9328583B2 (en) 2012-03-09 2016-05-03 Halliburton Energy Services, Inc. Set-delayed cement compositions comprising pumice and associated methods
AR099799A1 (en) * 2014-03-21 2016-08-17 Halliburton Energy Services Inc CEMENT COMPOSITIONS WITH DELAYED FRAGUADO THAT INCLUDE PÓMEZ STONE AND ASSOCIATED METHODS
RU2618808C1 (en) * 2016-05-25 2017-05-11 Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" Method for producing cement with additive

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060249289A1 (en) * 2005-05-05 2006-11-09 Halliburton Energy Services, Inc. Set-delayed cement compositions comprising hydrated lime and silica and methods of cementing in subterranean formations
US20100282466A1 (en) * 2005-09-09 2010-11-11 Halliburton Energy Services, Inc. Acid-Soluble Cement Compositions Comprising Cement Kiln Dust and/or a Natural Pozzolan and Methods of Use
US20100313795A1 (en) * 2008-10-10 2010-12-16 Roman Cement, Llc High early strength pozzolan cement blends
RU2010138781A (en) * 2008-02-21 2012-03-27 Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. (Us) COMPOSITIONS ATTACHED TO AN INCREASED TIME TO PRESERVE THE PUMPABILITY, CONTAINING CEMENT DUST, AND RELATED METHODS
EA017428B1 (en) * 2007-08-01 2012-12-28 Эм-Ай ЭлЭлСи Methods of increasing fracture resistance in low permeability formations

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2848051A (en) * 1954-03-22 1958-08-19 Atlantic Refining Co Method for improving well cementing jobs
US6716282B2 (en) * 2000-07-26 2004-04-06 Halliburton Energy Services, Inc. Methods and oil-based settable spotting fluid compositions for cementing wells
US6488762B1 (en) * 2000-10-30 2002-12-03 Advanced Materials Technologies, Llc Composition of materials for use in cellular lightweight concrete and methods thereof
US20100270016A1 (en) * 2009-04-27 2010-10-28 Clara Carelli Compositions and Methods for Servicing Subterranean Wells

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060249289A1 (en) * 2005-05-05 2006-11-09 Halliburton Energy Services, Inc. Set-delayed cement compositions comprising hydrated lime and silica and methods of cementing in subterranean formations
US20100282466A1 (en) * 2005-09-09 2010-11-11 Halliburton Energy Services, Inc. Acid-Soluble Cement Compositions Comprising Cement Kiln Dust and/or a Natural Pozzolan and Methods of Use
EA017428B1 (en) * 2007-08-01 2012-12-28 Эм-Ай ЭлЭлСи Methods of increasing fracture resistance in low permeability formations
RU2010138781A (en) * 2008-02-21 2012-03-27 Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. (Us) COMPOSITIONS ATTACHED TO AN INCREASED TIME TO PRESERVE THE PUMPABILITY, CONTAINING CEMENT DUST, AND RELATED METHODS
US20100313795A1 (en) * 2008-10-10 2010-12-16 Roman Cement, Llc High early strength pozzolan cement blends

Also Published As

Publication number Publication date
AU2014317854B2 (en) 2016-07-21
AU2014317854A1 (en) 2016-03-03
WO2015035388A1 (en) 2015-03-12
MX2016002867A (en) 2016-08-17
CA2921230A1 (en) 2015-03-12
GB2535880B (en) 2020-05-13
GB201602526D0 (en) 2016-03-30
NO20160246A1 (en) 2016-02-12
GB2535880A (en) 2016-08-31
CA2921230C (en) 2018-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9828541B2 (en) Foaming of set-delayed cement compositions comprising pumice and hydrated lime
US10087358B2 (en) Use of synthetic smectite in set-delayed cement compositions comprising pumice
US9255031B2 (en) Two-part set-delayed cement compositions
US9878949B2 (en) Set-delayed cement compositions comprising pumice and associated methods
US9856167B2 (en) Mitigation of contamination effects in set-delayed cement compositions comprising pumice and hydrated lime
US9228122B2 (en) Methods and cement compositions utilizing treated polyolefin fibers
CA2954611C (en) Combined set-delayed cement compositions
AU2015230993B2 (en) Set-delayed cement compositions comprising pumice and associated methods
RU2632086C1 (en) Two-component cement compositions with delayed setting
RU2637347C2 (en) Activators for hardening cement for cement compositions with disabled hardening and related methods
RU2635413C2 (en) Cement setting activators for cement compositions and corresponding methods
AU2018232978B2 (en) Foaming of set-delayed cement compositions comprising pumice and hydrated lime
AU2014360333B2 (en) Use of synthetic smectite in set-delayed cement compositions comprising pumice
RU2634129C2 (en) Decreasing impurity of cement compositions with slow shinding containing pemous and sulfur lime