Цементирующие композиции низкой плотности для применения при низких и высоких температурах - RU2017138270A
Код документа: RU2017138270A
Формула
1. Изготовленное цементирующее вяжущее, содержащее
гидравлическое вяжущее в количестве от 50 до 80 мас. % от массы цементирующего вяжущего;
первый материал на основе диоксида кремния в количестве от 0,5 до 35 мас. % от массы цементирующего вяжущего, причем первый материал на основе диоксида кремния имеет массовое отношение (SiO2)/(Al2O3) более 2,5;
второй материал на основе диоксида кремния в количестве от 10 до 25 мас. % от массы цементирующего вяжущего, причем второй материал на основе диоксида кремния отличается от первого материала на основе диоксида кремния и имеет (а) массовое отношение (SiO2)/(Al2O3) более 10 и (б) удельную поверхность по БЭТ более 5 м2/г; и
материал на основе алюминия в количестве от 0 до 10 мас. % от массы цементирующего вяжущего, имеющий массовое отношение (SiO2)/(Al2O3) менее 2,5,
где 0,09 < AIEFF / (AIEFF + SiEFF) < 0,28, где
AIEFF = молярное содержание оксида алюминия в гидравлическом вяжущем и
SiEFF = молярное содержание диоксида кремния в первом материале на основе диоксида кремния для частиц, имеющих размер менее 3 мкм, + молярное содержание диоксида кремния во втором материале на основе диоксида кремния,
где цементирующее вяжущее обеспечивает цементирующую схватываемую композицию при добавлении воды, имеющую плотность менее 14 фунтов на галлон (ppg) (1677,6 кг/м3).
2. Изготовленное цементирующее вяжущее по п. 1, где первый материал на основе диоксида кремния выбран из группы, состоящей из шлака, кремнеземистого пуццолана, кварцевой муки и их смесей.
3. Изготовленное цементирующее вяжущее по любому из пп. 1, 2, где второй материал на основе диоксида кремния выбран из группы, состоящей из микрокремнезема, осажденного диоксида кремния, золы рисовой шелухи и их смесей.
4. Изготовленное цементирующее вяжущее по любому из пп. 1-3, где материал на основе алюминия выбран из группы, состоящей из метакаолина, кальцинированной глины, летучей золы, натурального пуццолана на основе алюминия и их смесей.
5. Изготовленное цементирующее вяжущее по любому из пп. 1-4, где гидравлическое вяжущее содержится в количестве от 55 до 78 мас. % от массы цементирующего вяжущего.
6. Изготовленное цементирующее вяжущее по любому из пп. 1-5, где первый материал на основе диоксида кремния содержится в количестве от 8 до 30 мас. % от массы цементирующего вяжущего.
7. Изготовленное цементирующее вяжущее по любому из пп. 1-6, где второй материал на основе диоксида кремния содержится в количестве от 10 до 20 мас. % от массы цементирующего вяжущего.
8. Изготовленное цементирующее вяжущее по любому из пп. 1-7, где материал на основе алюминия содержится в количестве от 0 до 7 мас. % от массы цементирующего вяжущего.
9. Изготовленное цементирующее вяжущее по любому из пп. 1-8, где гидравлическое вяжущее представляет собой портландцемент, имеющий удельную поверхность по Блейну (BSS) более 4000 м2/г.
10. Изготовленное цементирующее вяжущее по любому из пп. 1-9, где гидравлическое вяжущее представляет собой портландцемент, имеющий содержание SO3 менее 6 мас. %.
11. Изготовленное цементирующее вяжущее по любому из пп. 1-10, где цементирующее вяжущее обеспечивает цементирующую схватываемую композицию при добавлении воды, имеющую прочность на сжатие через 24 часа при 180F (83°С) после отверждения по меньшей мере 1500 фунт/кв. дюйм (10,3 МПа).
12. Изготовленное цементирующее вяжущее по любому из пп. 1-11, где цементирующее вяжущее обеспечивает цементирующую схватываемую композицию при добавлении воды, имеющую плотность от 14 фунтов на галлон (ppg) (1677,6 кг/м3) до 11 фунтов на галлон (ppg) (1318 кг/м3), полученную без легкой добавки или с использованием уменьшенного количества легкой добавки, где цементирующая схватываемая композиция имеет прочность на сжатие через 24 часа при 180F (83°С) после отверждения по меньшей мере 1500 фунт/кв. дюйм (10,3 МПа).
13. Цементирующая схватываемая композиция, содержащая
воду; и
изготовленное цементирующее вяжущее по любому из пп. 1-12, где цементирующая схватываемая композиция имеет плотность менее 14 ppg (1677,6 кг/м3).
14. Цементирующая схватываемая композиция по п. 13, где цементирующая схватываемая композиция имеет плотность от 11 ppg (1318 кг/м3) до 14 ppg (1677,6 кг/м3) и не содержит легкой добавки.
15. Цементирующая схватываемая композиция по п. 13 или 14, где для плотности 12 фунтов на галлон (1437,9 кг/м3), полученной без легкой добавки, цементирующая схватываемая композиция имеет прочность на сжатие через 24 часа при 180F (83°С) после отверждения по меньшей мере 1500 фунт/кв. дюйм (10,3 МПа).
16. Способ цементирования, включающий
получение цементирующей схватываемой композиции по любому из пп. 13-15; и
введение цементирующей схватываемой композиции в подземную формацию.
17. Способ по п. 16, где подземная формация представляет собой ствол скважины.
