BRPI0920165B1 - método de cimentação, método para retardar um tempo de cura de uma composição de cimento, e, composição de cimento - Google Patents
método de cimentação, método para retardar um tempo de cura de uma composição de cimento, e, composição de cimento Download PDFInfo
- Publication number
- BRPI0920165B1 BRPI0920165B1 BRPI0920165A BRPI0920165A BRPI0920165B1 BR PI0920165 B1 BRPI0920165 B1 BR PI0920165B1 BR PI0920165 A BRPI0920165 A BR PI0920165A BR PI0920165 A BRPI0920165 A BR PI0920165A BR PI0920165 B1 BRPI0920165 B1 BR PI0920165B1
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- cement
- cement composition
- sorel
- retardant
- amine
- Prior art date
Links
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims abstract description 166
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 101
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 title description 8
- -1 phosphono amine Chemical class 0.000 claims abstract description 33
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 27
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 16
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 5
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical group OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M phosphonate Chemical compound [O-]P(=O)=O UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 4
- PTMHPRAIXMAOOB-UHFFFAOYSA-N phosphoramidic acid Chemical compound NP(O)(O)=O PTMHPRAIXMAOOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 48
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 47
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 46
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 35
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 29
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 12
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 11
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 9
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 9
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 9
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 7
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 7
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 5
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- XEOCKQIQXJNTER-UHFFFAOYSA-N gold palladium platinum Chemical compound [Pd].[Pd].[Pd].[Pd].[Pd].[Pt].[Pt].[Pt].[Pt].[Pt].[Pt].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au].[Au] XEOCKQIQXJNTER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L magnesium sulphate Substances [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 3
- 229960002337 magnesium chloride Drugs 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 3
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical class O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 229920005601 base polymer Polymers 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical class [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- PURUTDMXEWDKMF-UHFFFAOYSA-L calcium;phosphoric acid;sulfate Chemical compound [Ca+2].OP(O)(O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O PURUTDMXEWDKMF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 2
- HWGNBUXHKFFFIH-UHFFFAOYSA-I pentasodium;[oxido(phosphonatooxy)phosphoryl] phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O HWGNBUXHKFFFIH-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- 229920000536 2-Acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid Polymers 0.000 description 1
- XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-N 2-Methyl-2-[(1-oxo-2-propenyl)amino]-1-propanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC(C)(C)NC(=O)C=C XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IRLPACMLTUPBCL-KQYNXXCUSA-N 5'-adenylyl sulfate Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)OS(O)(=O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O IRLPACMLTUPBCL-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019764 Soybean Meal Nutrition 0.000 description 1
- 229910001617 alkaline earth metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical group 0.000 description 1
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical class OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 229940042400 direct acting antivirals phosphonic acid derivative Drugs 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940050906 magnesium chloride hexahydrate Drugs 0.000 description 1
- DHRRIBDTHFBPNG-UHFFFAOYSA-L magnesium dichloride hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[Cl-].[Cl-] DHRRIBDTHFBPNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000403 monosodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003007 phosphonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000001476 phosphono group Chemical group [H]OP(*)(=O)O[H] 0.000 description 1
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006187 pill Substances 0.000 description 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000019982 sodium hexametaphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000375 suspending agent Substances 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/30—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing magnesium cements or similar cements
- C04B28/32—Magnesium oxychloride cements, e.g. Sorel cement
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/12—Nitrogen containing compounds organic derivatives of hydrazine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
- C09K8/46—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement
- C09K8/467—Compositions 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/10—Accelerators; Activators
- C04B2103/12—Set accelerators
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
método de cimentação, método para retardar um tempo de cura de uma composição de cimento, e, composição de cimento uma variedade de métodos e composições é divulgada, incluindo, em uma forma de realização, um método de cimentação compreendendo introduzir uma composição de cimento em uma formação subterrânea, em que a composição de cimento compreende um cimento sorel e um retardador de amina fosfono, e deixar a composição de cimento curar.
Description
MÉTODO DE CIMENTAÇÃO, MÉTODO PARA RETARDAR UM TEMPO DE CURA DE UMA COMPOSIÇÃO DE CIMENTO, E, COMPOSIÇÃO DE CIMENTO
FUNDAMENTOS [001] A presente invenção refere-se às composições de cimento e, mais particularmente, em certas formas de realização, às composições retardadoras de amina fosfono para retardar o cimento Sorel e métodos associados.
[002] As composições de cimento podem ser usadas em uma variedade de aplicações subterrâneas. Por exemplo, na construção de poços subterrâneos, uma seqüência de tubos (por exemplo, cobertura, forros, tubulares expansíveis, etc.) pode ser executada em uma perfuração de furos de poço e cimentada no lugar. O processo de cimentar a seqüência de tubos no local é comumente referido como “cimentação primária”. Em um método típico de cimentação primária, uma composição de cimento pode ser bombeada para dentro de um anel entre as paredes do furo de poço e a superfície exterior da seqüência de tubos nele disposta. A composição de cimento pode se estabelecer no espaço anular, formando assim um revestimento anular de cimento endurecido, substancialmente impermeável (isto é, um revestimento de cimento) que pode sustentar e posicionar a seqüência de tubos na perfuração de furos de poço e pode ligar a superfície exterior da seqüência de tubos à formação subterrânea. Entre outras coisas, o revestimento de cimento em torno da seqüência de tubos funciona para evitar a migração de fluidos no anel, assim como proteger a seqüência de tubos da corrosão. As composições de cimento também podem ser usadas em métodos de cimentação corretiva, por exemplo, para selar as fissuras ou furos nas seqüências de tubos ou revestimentos de cimento, para selar as zonas de formação altamente permeáveis ou fraturas, para colocar um tampão de cimento, e similares. Um tipo de composição de cimento é uma composição
Petição 870190067590, de 17/07/2019, pág. 8/29 / 18 de cimento Sorel.
[003] Estas operações de aplicação subterrânea geralmente ocorrem sob uma ampla variedade de condições de perfuração de furos de poço, por exemplo, variando de poços rasos (menos de 1.000 pés (305 metros) a poços extremamente profundos (maiores do que 35.000 pés (10668 metros)). Geralmente, a composição de cimento deve permanecer em um estado bombeável até que a composição de cimento tenha sido colocada no local desejado. Para retardar o tempo de cura das composições de cimento Portland, as composições retardadoras de cura foram incluídas. Como aqui utilizado, a frase composições retardadoras da cura se refere a uma ampla variedade de composições comumente usadas em operações de cimentação para retardar o tempo de cura de uma composição de cimento, incluindo lignossulfatos, ácidos hidroxicarboxílicos, derivados de ácido fosfônico, polímeros sintéticos (por exemplo, copolímeros de ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfônico (“AMPS”)), sais de borato e combinações destes.
[004] Por causa da diferença na química entre o cimento Sorel e o cimento Portland, as composições retardadoras de cura adequadas para uso no cimento Portland podem não funcionar como desejado no cimento Sorel. Por exemplo, certos tipos destas composições retardadoras de cura não funcionam bem com o cimento Sorel em altas temperaturas. Além disso, o cimento Sorel é geralmente mais suscetível às altas temperaturas do que as composições de cimento Portland. Assim, a utilização de cimento Sorel é freqüentemente limitada às aplicações subterrâneas com temperaturas não superiores a 240°F (116°C).
SUMÁRIO [005] A presente invenção refere-se às composições de cimento e, mais particularmente, em certas formas de realização, às composições de amina fosfono para retardar o cimento Sorel e métodos associados.
[006] Em uma forma de realização, a presente invenção compreende
Petição 870190067590, de 17/07/2019, pág. 9/29 / 18 um método de cimentação compreendendo introduzir uma composição de cimento em uma formação subterrânea, em que a composição de cimento compreende um cimento Sorel e um retardador de amina fosfono, e deixar a composição de cimento curar.
[007] Em outra forma de realização, a presente invenção compreende um método para retardar um tempo de cura definido de uma composição de cimento que compreende a adição de um retardador de amina fosfono a uma composição de cimento que compreende um cimento Sorel. [008] Em outra forma de realização, a presente invenção compreende uma composição de cimento que compreende um cimento Sorel e um retardador de amina fosfono.
[009] Os aspectos e vantagens da presente invenção serão facilmente evidentes para aqueles versados na técnica. Embora inúmeras mudanças possam ser feitas por aqueles versados na técnica, tais mudanças estão dentro do espírito da invenção.
DESCRIÇÃO DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS [0010] A presente invenção refere-se às composições de cimento e, mais particularmente, em certas formas de realização, às composições retardadoras de amina fosfono para retardar o cimento Sorel e métodos associados. Pode haver várias vantagens potenciais para os métodos e composições da presente invenção, apenas algumas das quais podem ser aqui aludidas. Uma das muitas vantagens potenciais dos métodos e composições da presente invenção pode ser que as formas de realização das composições retardadoras podem permitir a utilização de cimento Sorel em aplicações subterrâneas com temperaturas de até 400°F (204°C).
[0011] Um exemplo de uma composição de cimento da presente invenção geralmente pode compreender um cimento Sorel e um retardador de amina fosfono. Como aqui usado, o termo “retardador de amina fosfono” refere-se a qualquer composto para retardar a cura de um cimento Sorel que
Petição 870190067590, de 17/07/2019, pág. 10/29 / 18 compreende um ácido amino fosfônico ou um grupo de fosfonato de amina. Aqueles de habilidade comum na técnica irão observar que as composições de cimento geralmente devem ter uma densidade adequada para uma aplicação particular. Por meio de exemplo, a composição de cimento pode ter uma densidade na faixa de 4 libras por galão (“lb/Gal”) (1,9 kg/L) a 22 lb/gal (10,4 kg/L). Em certas formas de realização, as composições de cimento podem ter uma densidade na faixa de 8 lb/gal (3,8 kg/L) a 15 lb/gal (7,1 kg/L). Nas formas de realização, as composições de cimento podem ser espumadas ou não espumadas ou podem compreender outros meios para reduzir a sua densidade, tais como microesferas ocas, glóbulos elásticos de baixa densidade, ou outros aditivos de redução da densidade conhecidos na técnica. Aqueles de habilidade comum na técnica, com o benefício desta divulgação, reconhecerá a densidade apropriada para uma aplicação particular.
[0012] Qualquer cimento Sorel adequado para uso em aplicações subterrâneas pode ser adequado para uso na presente invenção. Em várias formas de realização, o cimento Sorel pode compreender um óxido de metal e um sal solúvel, e água. Nas formas de realização, o cimento Sorel pode ter, para uma dada porosidade, melhores resistências mecânicas do que o cimento Portland habitual. Além do mais, o mecanismo de ligação no cimento Sorel deve ser semelhante àquele do cimento gesso. O cimento Sorel também pode ter uma aderência desejável ao sal (por exemplo, cloreto de sódio).
[0013] Em algumas formas de realização, o cimento Sorel pode compreender o óxido de metal em uma quantidade na faixa de 10 % a 75 % em peso do cimento Sorel (por exemplo, o peso combinado de óxido de metal e o sal solúvel). Em algumas formas de realização, o cimento Sorel pode compreender o óxido de metal em uma quantidade na faixa de 20 % a 65 % em peso do cimento Sorel. Em algumas formas de realização, o cimento Sorel pode compreender o óxido de metal em uma quantidade na faixa de 35 % a 50 % em peso do cimento Sorel (por exemplo, o peso combinado de óxido de
Petição 870190067590, de 17/07/2019, pág. 11/29 / 18 metal e o sal solúvel). Em algumas formas de realização, o cimento Sorel pode compreender o sal solúvel em uma quantidade na faixa de 25 % a 90 % em peso do cimento Sorel. Em algumas formas de realização, o cimento Sorel pode compreender o sal solúvel em uma quantidade na faixa de 35 % a 80 % em peso do cimento Sorel. Em algumas formas de realização, o cimento Sorel pode compreender o sal solúvel em uma quantidade na faixa de 50 % a 65 % em peso do cimento Sorel.
[0014] Em uma forma de realização, o óxido de metal pode compreender um óxido de metal terroso alcalino. Um exemplo de óxido de metal adequado compreende óxido de magnésio (MgO). Em algumas formas de realização, o MgO para uso em um cimento Sorel compreende MgO queimado rígido, MgO levemente queimado, MgO calcinado, ou combinações destes. O MgO pode ser preparado pela calcinação de Mg(OH)2 conforme representado na Reação 1:
calor
Mg(OH)2 MgO + H2O (Reação 1) [0015] A calcinação de Mg(OH)2 deve resultar no que é comumente referido como MgO “queimado”. Três graus básicos de MgO queimado podem ser produzidos com as diferenças entre cada grau relacionadas ao grau de reatividade que permanece após ser exposto a uma faixa de altas temperaturas. A partícula de hidróxido de magnésio original geralmente pode ser uma partícula grande e frouxamente ligada. A exposição à degradação térmica por calcinação deve fazer com que o Mg(OH)2 altere a sua estrutura de modo que os poros superficiais sejam lentamente preenchidos quando as bordas das partículas tornam-se mais arredondadas. Isso deve resultar em MgO com graus variáveis de cristalinidade e, conseqüentemente, graus variáveis de reatividade. Quando o MgO for produzido por calcinação em temperaturas de 1500°C a 2000°C, o MgO é referido como “calcinado”, visto que a maior parte da reatividade foi eliminada. O MgO calcinado possui o
Petição 870190067590, de 17/07/2019, pág. 12/29 / 18 grau mais elevado de cristalinidade dos três graus de MgO queimado. Um exemplo de MgO calcinado adequado inclui, sem limitação, o aditivo “THERMATEK™ HT”, que é disponível da Halliburton Energy Services. Um segundo tipo de MgO produzido por calcinação em temperaturas de 1000°C a 1500°C é denominado “queimado rígido” e apresenta uma cristalinidade e reatividade intermediárias quando comparado aos outros dois graus de MgO queimado. Um exemplo de MgO queimado rígido adequado inclui, sem limitação, o aditivo “THERMATEK™ LT” que é disponível da Halliburton Energy Services. O terceiro grau de MgO é produzido pela calcinação em temperaturas de 700°C a 1000°C e é denominado de “levemente queimado” ou magnésia “cáustica”. O MgO levemente queimado é caracterizado por uma área de superfície elevada, uma baixa cristalinidade e alto grau de reatividade quando comparado com os outros graus de MgO queimado.
[0016] Conforme apresentado acima, as formas de realização do cimento Sorel compreendem um sal solúvel. Em algumas formas de realização, os sais solúveis podem compreender um sal de cloreto, um sal de fosfato, ou combinações destes. Em algumas formas de realização, os sais solúveis podem compreender um cloreto de metal terroso alcalino. Em algumas formas de realização, os sais solúveis podem compreender cloreto de magnésio (MgCF), hexa-hidrato de cloreto de magnésio (MgCU6H2O), ou combinações destes. Um exemplo de MgCU6H2O adequado inclui sem limitação C-TEK disponível da Halliburton Energy Services.
[0017] Um exemplo de um cimento Sorel adequado compreende MgO, MgCl2 e água. Em certa forma de realização, um exemplo de um cimento Sorel adequado pode ser efetuado pela mistura de óxido de magnésio em pó com uma solução concentrada de cloreto de magnésio. A dissolução de MgO na solução de MgCF leva à formação de um gel (sedimentação) e ocorre antes que da cristalização dos outros hidratos ocorra. A sedimentação
Petição 870190067590, de 17/07/2019, pág. 13/29 / 18 do cimento Sorel compreendendo MgO e MgCl· deve resultar em fases incluindo, mas não limitado a eles, Mg3(OH)5Cl’4H2O e Mg2(OH)3Cl’4H2O. Com o ataque de CO2 atmosférico, Mg2OHClCO3’H2O e Mg5(OH)2(CO3)4-4H2O também devem ser formados, estes compostos são insolúveis em água e devem permitir que o cimento Sorel mantenha a integridade estrutural.
[0018] A reação química de MgO e MgCE é afetada pela qualidade do MgO, que pode ser produzido pela queima consistente adequada, em certas formas de realização. Sob queima pode produzir um produto excessivamente reativa e a queima em excesso pode produzir um material insuficientemente reativo. As reações de hidratação de MgO e MgCE são complexas e geralmente podem ser representadas basicamente como se segue:
5MgO + MgCl2 + 13H2O 2{Mg3(OH)5Cl-4H2O}
3MgO + MgCl2 + 11H2O 2 (Mg2(OH)3CMH2O)
3MgO + MgCl2 + 2CO2 + 7H2O 2{Mg2(OH)3Cl-4H2O}
5MgO + 4CO2 + 5H2O Mg5(OH)2(CO3)4’4H2O
Mg3(OH)5Cl-4H2O + 2CO2 Mg2OHClCO3-3H2O + MgCO3 + 3H2O MgO + MgCl2 + 2MgCO3 + 7H2O 2Mg2OHClCO33H2O
Mg2(OH)3Cl4H2O + CO2 Mg2OHClCO33H2O + 2H2O
MgO + 4MgCO3 + 5H2O Mg5(OH)2(CO3)4’4H2O [0019] Outro exemplo de um cimento Sorel adequado compreende MgO, MgCl2’6H2O e água. Em certas formas de realização, o cimento Sorel pode compreender MgO e MgCl2’6H2O presentes em uma relação de 2:1 de MgO:MgCl2’6H2O, alternativamente de 1,5:1 MgO:MgCl2’6H2O e, alternativamente de 1:1 MgO:MgCl2’6H2O. Exemplos de cimento Sorel compreendendo MgO incluem, sem limitação, fluidos de sedimentação rígidos “THERM ATEK™” disponíveis da Halliburton Energy Services.
[0020] Outro exemplo de um cimento Sorel adequado compreende MgO, um sal de fosfato e água. Em certas formas de realização, um cimento
Petição 870190067590, de 17/07/2019, pág. 14/29 / 18
Sorel pode compreender MgO e um sal de fosfato, tal como, por exemplo, dihidrogênio fosfato de potássio, di-hdrogênio fosfato de sódio, di-hidrogênio fosfato de amônio ou combinações destes. Em certas formas de realização, a relação de MgO:sal de fosfato pode ser de 1:4, alternativamente de 1:3, alternativamente de 1:2, alternativamente de 1:1.
[0021] Além das misturas de um óxido metálico e um sal solúvel, o cimento Sorel também pode incluir MgCl2, sulfatos de cálcio ou misturas de fosfato de cálcio-sulfato, e água. Em certas formas de realização, um cimento Sorel adequado pode ser produzido pela adição de soluções de cloreto de magnésio em sulfatos de cálcio ou misturas de fosfato de cálcio-sulfato. Os fosfatos, quando presentes, devem melhorar as propriedades reológicas das massas de cimento e sua resistência à água.
[0022] Outro exemplo de um cimento Sorel adequado compreende MgO, ácido sulfúrico e água. A sedimentação do cimento Sorel compreendendo MgO e ácido sulfúrico deve resultar nas fases, dependendo das condições de temperatura e pressão, que incluem, mas não são limitados a elas:
3Mg(OH)2-MgSO4’8H2O
5Mg(OH)2-MgSO4’3H2O Mg(OH)2-MgSO4’5H2O
Mg(OH)2-2MgSO4’3H2O 2Mg(OH)2-3MgSO4’5H2O
MgSO4-H2SO4-3H2O 3Mg(OH)2-MgSO4’4H2O [0023] A água utilizada nas formas de realização do cimento Sorel pode ser água doce ou salgada. Como aqui utilizado, o termo “água salgada” refere-se à água salgada não saturada e a água salgada saturada, incluindo salmouras e água do mar. Geralmente, a água pode ser de qualquer origem, contanto que ela não contenha um excesso de compostos que podem
Petição 870190067590, de 17/07/2019, pág. 15/29 / 18 indesejavelmente afetar outros componentes na composição de cimento espumada. Além disso, em algumas formas de realização, a água pode estar presente em uma quantidade suficiente para formar uma pasta fluida bombeável. Em certas formas de realização, a água está presente no cimento Sorel em uma quantidade na faixa de 10 % a 200 % em peso do óxido de metal e sal solúvel nele. Em certas formas de realização, a água está presente no cimento Sorel na faixa de 50 % a 180 % em peso do óxido de metal e sal solúvel. Em certas formas de realização, a água está presente na composição de cimento na faixa de 30 % a 70 % em peso do óxido de metal e sal solúvel. Uma pessoa de habilidade costumeira na técnica com o benefício desta divulgação reconhecerá a quantidade apropriada de água para uma aplicação selecionada.
[0024] Em algumas formas de realização, as composições de cimento da presente invenção podem compreender um retardador de amina fosfono. Os retardadores de amina fosfono adequados podem incluir um ácido amino fosfônico, um sal de um ácido amino fosfônico, um fosfonato de polivinila, e qualquer derivado destes. Em algumas formas de realização, o retardador de amina fosfono pode ser um composto compreendendo pelo menos uma das seguintes fórmulas:
HO χ >PCH
HCX II
O
II /0H ch2p<oh
OH
Petição 870190067590, de 17/07/2019, pág. 16/29 / 18
[0025] Exemplos de retardadores de amina fosfono adequados incluem sem limitação “Dequest® 2054” e “Dequest® 2006” disponíveis da Thermphos Trading Gmbh. Em algumas formas de realização, os retardadores de amina fosfono podem estar presentes na composição de cimento em uma quantidade de 0,25 % a 20 % com base no peso do cimento Sorel (por exemplo, o peso combinado de óxido de metal e o sal solúvel), alternativamente de 0,5 % a 10 %, alternativamente de 1 % a 7 %. Através da utilização de um retardador de amina fosfono, o tempo de espessamento das composições de cimento da presente invenção pode ser ajustado de tal forma que a composição permanece bombeável durante a colocação no furo abaixo antes de rapidamente curar. O tempo de espessamento refere-se ao tempo requerido para a composição de cimento alcançar 70 unidades Bearden de Consistência (Bc), conforme descrito na API Recommended Practice for Testing Well Cements 10B, 23a edição, Abril 2002. Ao redor de 70 Bc, a pasta fluida passa por uma conversão de um estado fluido bombeável para uma massa não bombeável.
[0026] Outros retardadores de amina fosfono adequados podem incluir polímeros ou oligômeros formados de pelo menos um dos retardadores de amina fosfono acima descritos. Além disso, os retardadores de amina
Petição 870190067590, de 17/07/2019, pág. 17/29 / 18 fosfono adequados também podem incluir qualquer polímero de base com grupos de fosfonato pendentes tais como {-CH2-CHN(CH2PO(OH)2)2-}x e {-CH2-CH2NCH2PO(OH)2-}X. Exemplos de polímeros de base adequados com grupos de fosfonato pendentes podem incluir fosfonato de polivinila.
[0027] Em algumas formas de realização, as composições de cimento da presente invenção podem compreender um tensoativo, tal como um tensoativo organofílico. Exemplos de tensoativos organofílicos adequados incluem sem limitação compostos que compreendem um componente de ácido graxo C16 ou maior, uma amida quaternária, um éster de amida quaternária, ou uma combinação destes. O tensoativo pode funcionar para tornar o cimento Sorel organofílico e, portanto, compatível com um fluido oleaginoso do tipo aqui divulgado. Em algumas formas de realização, o tensoativo pode estar presente em uma quantidade de 0,25 % a 5 % com base no peso do cimento Sorel, alternativamente de 0,50 % a 5 %, alternativamente de 1 % a 5 %.
[0028] Em algumas formas de realização, as composições de cimento podem compreender um fluido oleaginoso. Exemplos de fluidos oleaginosos adequados para uso nas formas de realização da presente invenção incluem sem limitação lamas naturais à base de óleo (OBM), lamas de base sintética (SBM), óleos de base natural, óleos de base sintética e emulsões invertidas. As OBMs e SBMs tipicamente contêm algum fluido não oleaginoso tal como a água, tornando-as emulsões do tipo água em óleo, também conhecidas como emulsões invertido em que um fluido não oleaginoso (por exemplo, água) compreende a fase interna e um fluido oleaginoso compreende a fase externa. O fluido não oleaginoso (por exemplo, água) pode se originar de um próprio fluido de perfuração ou do furo do poço, ou pode ser adicionado intencionalmente para afetar as propriedades da composição de cimento. Qualquer fluido oleaginoso conhecido pode ser usado para formar a fase externa de óleo do fluido de emulsão invertida. Além disso, qualquer fluido
Petição 870190067590, de 17/07/2019, pág. 18/29 / 18 não oleaginoso conhecido pode ser usado para formar a fase interna do fluido de emulsão invertida.
[0029] Em algumas formas de realização, as composições de cimento da presente invenção podem compreender um cimento Sorel e um fluido oleaginoso em uma relação de 95:5 cimento Sorel:fluido oleaginoso em peso, alternativamente de 75:25 cimento Sorel:fluido oleaginoso em peso, alternativamente de 25:75 cimento Sorel;fluido oleaginoso em peso, alternativamente de 50:50 cimento Sorel:fluido oleaginoso em peso.
[0030] Opcionalmente, outros aditivos adicionais podem ser adicionados às composições de cimento da presente invenção como considerado apropriado por uma pessoa versada na técnica, com o benefício desta divulgação. Exemplos de tais aditivos incluem, mas não são limitados a eles, aditivos para reduzir peso, aditivos peso-pesado, materiais de circulação perdidos, aditivos de controle da filtração, dispersantes, agentes de suspensão, e combinações destes. Exemplos adequados destes aditivos incluem compostos de sílica cristalinos, sílica amorfa, sais, fibras, argilas hidratáveis, microesferas, aditivos pozolana, cimento látex, aditivos tixotrópicos, suas combinações e outros mais.
[0031] Como será observado por aqueles de habilidade usual na técnica, com o benefício desta divulgação, as formas de realização das composições de cimento da presente invenção podem ser utilizadas em uma variedade de aplicações subterrâneas, incluindo, mas não limitado a estes, cimentação primária e cimentação corretiva. Por exemplo, nas aplicações de cimentação primária, as composições de cimento podem ser introduzidas em um anel entre uma seqüência de tubos localizada em uma formação subterrânea e a formação subterrânea e deixadas curar. Além disso, nas aplicações de cimentação corretiva, as composições de cimento podem ser usadas, por exemplo, em operações de cimentação por compressão ou na colocação de tampões de cimento. Por exemplo, as composições de cimento
Petição 870190067590, de 17/07/2019, pág. 19/29 / 18 podem ser usadas para tapar um vazio ou ruptura em um conduto em um furo do poço; para tapar um vazio ou ruptura em um revestimento de cimento disposto em um anel do furo do poço; para tapar uma abertura entre o revestimento de cimento e um conduto; para impedir a perda de fluidos de perfuração aquosos ou não aquosos nas zonas de circulação perdidas tais como um vazio, zona vugular, ou fratura; para ser utilizada como um fluido em frente da pasta fluida de cimento nas operações de cimentação; para selar um anel entre o furo do poço e um tubo expansível ou seqüência de tubos; ou combinações das mesmas.
[0032] Em uma forma de realização, uma composição de cimento da presente invenção pode ser introduzida no furo do poço para impedir a perda de fluidos de perfuração aquosos ou não aquosos em zonas de circulação perdidas, tais como vazios, zonas vugulares, e fraturas naturais ou induzidas durante a perfuração. A composição do cimento da presente invenção pode formar uma massa intacta de não circulação dentro da zona de circulação perdida que obstrui a zona e inibe a perda de fluido de perfuração subseqüentemente bombeado, que leva em conta outra perfuração. Por exemplo, a composição de cimento pode funcionar como um tampão que é colocado em um anel do furo do poço e prepara a formação para a colocação de uma segunda composição (por exemplo, cimento).
[0033] Alternativamente, uma composição de cimento da presente invenção quando colocada em um furo do poço pode ser deixada curar tal que ela isola a formação subterrânea a partir de uma parte diferente do furo do poço. A composição do cimento desta maneira forma uma barreira que impede os fluidos nesta formação subterrânea de migrar para outras formações subterrâneas. Em uma forma de realização, o furo do poço em que a composição é posicionada pertence a uma configuração de furo do poço multilateral. Deve ficar entendido que uma configuração de furo do poço multilateral inclui pelo menos dois furos de poço principais conectados por
Petição 870190067590, de 17/07/2019, pág. 20/29 / 18 um ou mais furos de poço auxiliares.
[0034] Em uma forma de realização, uma composição de cimento da presente invenção pode ser utilizada para tampão e abandono de um poço, isto é, para preparar um poço para ser fechado em permanente isolado. Uma série de tampões compreendendo uma composição de cimento da presente invenção pode ser definida no furo do poço e testada em cada estágio de isolamento hidráulico.
[0035] Em outra forma de realização, uma composição de cimento da presente invenção pode atuar como um fluido local. Um fluido local refere-se a um pequeno volume ou pílula de fluido colocado em um anel de furo do poço que pode deslocar outro fluido de manutenção de furo do poço tal como, por exemplo, uma lama. O fluido local pode atuar como um fluido ajustável que quando usado irá deslocar outro fluido de manutenção de furo do poço de uma ruptura ou fenda no furo do poço e curar para impedir o fluxo de outros fluidos de manutenção de furo do poço para dentro de ditas rupturas ou fendas.
[0036] Por meio de exemplo, as composições de cimento da presente invenção podem ser colocadas em um furo do poço como uma única corrente e ativadas pelas condições do furo abaixo para formar uma massa rígida sólida. Em uma forma de realização, as composições de cimento da presente invenção podem ser colocadas no furo abaixo através da broca formando uma composição que substancialmente elimina circulação perdida. Em mais outra forma de realização, as composições de cimento da presente invenção podem ser formadas no furo abaixo através da mistura de uma primeira corrente compreendendo um ou mais componentes tais como, por exemplo, MgO e sal de cloreto ou fosfato e uma segunda corrente que compreende componentes adicionais. Alternativamente, as composições de cimento da presente invenção podem ser formadas no furo abaixo através da mistura de uma primeira corrente compreendendo MgO e uma segunda corrente
Petição 870190067590, de 17/07/2019, pág. 21/29 / 18 compreendendo o sal de cloreto ou fosfato, aditivos retardadores e opcionais. Em mais outra forma de realização, as composições de cimento da presente invenção podem ser formadas no furo abaixo através da mistura de uma primeira corrente compreendendo MgO, um sal de cloreto e um solvente não aquoso com uma segunda corrente que compreende uma fonte de água, por exemplo, uma lama à base de água. Métodos para a introdução das composições em um furo do poço para selar as zonas subterrâneas são descritos nas Patentes US n— 5.913.364, 6.167.967 e 6.258.757, cada um das quais é aqui incorporada por referência na sua totalidade.
[0037] As composições de cimento da presente invenção podem desenvolver uma intensidade compressiva apreciável quando colocadas no furo abaixo, de acordo com as formas de realização da presente invenção. Aqui a intensidade compressiva é definida como a capacidade de um material de resistir as forças de impulso axialmente direcionadas. A resistência máxima de um material à uma força axial é determinada de acordo com a API Recommended Practices 10B, 23rd edition, Abril 2002. Além do limite da intensidade compressiva, o material torna-se irreversivelmente deformado e não mais fornece suporte estrutural e/ou isolamento zonal. A intensidade compressiva que uma composição de cimento estabelecida atinge é uma função tanto da maturidade do cimento (ou tempo de cura) quanto a temperatura em que a cura ocorre. A maturidade do cimento especificamente se refere ao tempo em que composição de cimento é deixada para curar.
[0038] Em uma forma de realização, as composições de cimento da presente invenção podem desenvolver uma intensidade compressiva de 50 psi (344,7 kPa) a 20.000 psi(137,9 MPa), alternativamente de 100 psi (689,5 kPa) a 10.000 psi (68,9 MPa), alternativamente de 1.000 psi a (6,9 MPa) 5.000 psi (34,5 MPa). A intensidade compressiva de uma forma de realização de uma composição de cimento da presente invenção pode desenvolver-se de 15 minutos a igual ou maior do que 24 horas, alternativamente de 20 minutos a
Petição 870190067590, de 17/07/2019, pág. 22/29 / 18 horas, alternativamente de 30 minutos a 8 horas. Como será compreendido por uma pessoa de habilidade usual na técnica, a intensidade compressiva que se desenvolve é diretamente proporcional à relação de cimento Sorel para fluido oleaginoso e/ou água. Conseqüentemente, aumentando a quantidade de cimento Sorel presente na composição de cimento da presente invenção irá resultar em uma intensidade compressiva aumentada da composição estabelecida.
[0039] Para facilitar uma melhor compreensão da presente invenção, os seguintes exemplos de certos aspectos de algumas formas de realização são fornecidos. De nenhuma maneira os seguintes exemplos devem ser lidos para limitar ou definir o escopo inteiro da invenção.
EXEMPLO 1 [0040] As amostras de teste das pastas fluidas de cimento compreendidas de cimento Sorel, um retardador, e água doce ou salgada foram preparadas. Os retardadores de amina fosfono em conformidade com as formas de realização da presente invenção foram adicionados em algumas das amostras de teste (Amostra Nos. de 3 a 7) e um retardador comparativo foi adicionado às outras amostras (Amostras Nos. 1 e 2). Os retardadores de amina fosfono em conformidade com formas de realização da presente invenção, designados como “Dequest®-2006” (50 % ativo) e “Dequest®-2054” (25 % ativo) são comercialmente disponíveis da Thermphos Trading GmbH. O retardador comparativo, designado como “R-Tek”, compreendido de retardador de hexametafosfato de sódio, é comercialmente disponível da Deepearth Solutions. Após a preparação da amostra, os testes de tempo de bomba foram executados de acordo com a API Recommended Practice for Testing Well Cements 10B, 23a edição, Abril 2002.
[0041] Os resultados dos testes também são apresentados na Tabela I abaixo.
Petição 870190067590, de 17/07/2019, pág. 23/29 / 18
TABELA I
Pastas fluidas de cimento Sorel Formadas com várias Composições de Retardador
Tempo
| Pasta | Tipo de | Dose de | Tempo na | de | ||
| fluida | retardador | retardador | Temperatura | temperatura | bomba | |
| No. | Tipo MgO | usado | % ativo | °F (°C) | min | h:min |
| 1 | ThermaTek HT | R-Tek | 7% | 284 (140) | 60 | 0:57 |
| 2 | Microbond HT | R-Tek | 7% | 284 (140) | 60 | 1:00 |
| 3 | ThermaTek HT | Dequest® 2006 | 3.5% | 284 (140) | 60 | 1:45 |
| 4 | ThermaTek HT | Dequest® 2054 | 1.75% | 284 (140) | 60 | 6:52 |
| 5 | Microbond HT | Dequest® 2054 | 1.75% | 284 (140) | 60 | 9:20 |
| 6 | Microbond HT | Dequest® 2054 | 1.75% | 320 (160) | 60 | 7:47 |
| 7 | Microbond HT | Dequest® 2054 | 1.75% | 400 (204,4) | 90 | 2:12 |
[0042] A partir da Tabela I pode ser visto que as composições de cimento Sorel compreendendo um retardador de amina fosfono foram capazes de conseguir tempos elevados de bomba nas temperaturas até 400°F (204°C) e tempos de bomba mais longos do que os retardadores convencionais em temperaturas de 284°F (140°C).
[0043] Portanto, a presente invenção está bem adaptada para atingir as finalidades e vantagens mencionadas assim como aquelas que são inerentes. As formas de realização particulares divulgadas acima são apenas ilustrativas, visto que a invenção pode ser modificada e praticada de diferentes maneiras, mas equivalentes, para aqueles versados na técnica tendo o benefício dos ensinamentos neste documento. Além disso, nenhuma limitação destina-se aos detalhes da construção ou projeto aqui apresentado, com exceção das descritas nas reivindicações abaixo. Portanto, é evidente que as formas de realização ilustrativas particulares divulgadas acima podem ser alteradas ou modificadas e todas estas variações são consideradas dentro do escopo e espírito da presente invenção. Todos os números e faixas divulgadas acima podem variar de acordo com alguma quantidade. Sempre que uma faixa
Petição 870190067590, de 17/07/2019, pág. 24/29 / 18 numérica com um limite inferior e um limite superior for divulgada, qualquer número e qualquer faixa incluída que caia dentro da faixa é especificamente divulgada. Em particular, cada faixa de valores aqui divulgada deve ser entendida como apresentada cada número e faixa abrangidas dentro da faixa mais ampla de valores. Além do mais, os artigos indefinidos “um” ou “uma”, como utilizados nas reivindicações, são aqui definidos para significar um ou mais do que um do elemento que ele introduz. Também, os termos nas reivindicações possuem o seu significado comum ordinário a não ser que de outra maneira explicita e claramente definidos pelo titular da patente.
Claims (18)
- REIVINDICAÇÕES1. Método de cimentação, caracterizado pelo fato de que compreende:introduzir uma composição de cimento em uma formação subterrânea, em que a composição de cimento compreende um cimento Sorel e um retardador de amina fosfono, em que o retardador de amina fosfono compreende um ácido amino fosfônico ou um grupo de fosfonato de amina; e deixar a composição de cimento curar.
- 2. Método de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato de que o retardador de amina fosfono compreende um polímero ou oligômero de pelo menos um composto descrito em pelo menos uma das seguintes fórmulas:{-CH2-CHN(CH2PO(OH)2Mx e {-CH2-CH2NCH2PO(OH)2- }x.
- 3. Método de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato de que o retardador de amina fosfono compreende um polímero com pelo menos um grupo de fosfonato pendente.
- 4. Método de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato de que o retardador de amina fosfono compreende um fosfonato de polivinila.
- 5. Método de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato de que o retardador de amina fosfono está presente na composição de cimento em uma quantidade de 0,25 % a 20 % em peso do cimento Sorel.
- 6. Método de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato de que o cimento Sorel compreende um óxido de metal, um sal solúvel e água.
- 7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a água está presente no cimento Sorel em uma quantidade na faixaPetição 870190067590, de 17/07/2019, pág. 26/292 / 3 de 10 % a 200 % em peso do óxido de metal e sal solúvel nele.
- 8. Método de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato de que a composição de cimento compreende um tensoativo.
- 9. Método de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato de que a formação subterrânea possui uma temperatura de até 204 °C (400 °F).
- 10. Método para retardar um tempo de cura de uma composição de cimento usada no método definido pela reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende:adicionar um retardador de amina fosfono a uma composição de cimento que compreende um cimento Sorel.
- 11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o retardador de amina fosfono compreende um polímero ou oligômero de pelo menos um composto descrito em pelo menos uma das seguintes fórmulas:{-CH2-CHN(CH2PO(OH)2)2- }x {-CH2-CH2NCH2PO(OH)2- }x.
- 12. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o retardador de amina fosfono compreende um polímero com pelo menos um grupo de fosfonato pendente.
- 13. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o retardador de amina fosfono compreende um fosfonato de polivinila.
- 14. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o retardador de amina fosfono está presente na composição de cimento em um montante de 0,25 % a 20 % em peso do cimento Sorel.
- 15. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o cimento Sorel compreende um óxido de metal, um sal solúvel e água.Petição 870190067590, de 17/07/2019, pág. 27/293 / 3
- 16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a água está presente no cimento Sorel em uma quantidade na faixa de 10 % a 200 % em peso do óxido de metal e sal solúvel nele.
- 17. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a composição de cimento compreende um tensoativo.
- 18. Composição de cimento usada no método definido pela reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende um cimento Sorel e um retardador de amina fosfono.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US12/287,775 US7854262B2 (en) | 2008-10-14 | 2008-10-14 | Sorel cement compositions, amine phosphono retarders, and associated methods |
| PCT/GB2009/002262 WO2010043840A1 (en) | 2008-10-14 | 2009-09-23 | Sorel cement compositions, amine phosphono retarders, and associated methods |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BRPI0920165A2 BRPI0920165A2 (pt) | 2016-01-05 |
| BRPI0920165B1 true BRPI0920165B1 (pt) | 2019-12-24 |
Family
ID=41611393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BRPI0920165A BRPI0920165B1 (pt) | 2008-10-14 | 2009-09-23 | método de cimentação, método para retardar um tempo de cura de uma composição de cimento, e, composição de cimento |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7854262B2 (pt) |
| EP (1) | EP2337770A1 (pt) |
| BR (1) | BRPI0920165B1 (pt) |
| MX (1) | MX2011003937A (pt) |
| WO (1) | WO2010043840A1 (pt) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2541548B (en) | 2014-06-12 | 2021-04-07 | Halliburton Energy Services Inc | Diutan as a rheological modifier in sorel cements |
| WO2016171686A1 (en) * | 2015-04-22 | 2016-10-27 | Halliburton Energy Services, Inc. | Syneresis reducing compositions for conformance applications using metal crosslinked gels |
| GB2572297B (en) | 2017-03-03 | 2022-04-20 | Halliburton Energy Services Inc | Application of metal oxide-based cements |
| CN112324383A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-02-05 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种永久废弃的油气水井的封堵方法 |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4352694A (en) * | 1980-07-18 | 1982-10-05 | Norcem A.S. | Process of producing sorel cement |
| US4515216A (en) | 1983-10-11 | 1985-05-07 | Halliburton Company | Method of using thixotropic cements for combating lost circulation problems |
| US4676832A (en) * | 1984-10-26 | 1987-06-30 | Halliburton Company | Set delayed cement compositions and methods of using the same |
| AU579405B2 (en) * | 1984-09-27 | 1988-11-24 | Halliburton Company | Set delayed cement compositions and methods of using the same |
| GB8809998D0 (en) * | 1988-04-27 | 1988-06-02 | Wilson A D | Poly-vinylphosphonic acid & metal oxide/cement/glass ionomer cement |
| US5238064A (en) * | 1991-01-08 | 1993-08-24 | Halliburton Company | Squeeze cementing |
| US5213161A (en) * | 1992-02-19 | 1993-05-25 | Halliburton Company | Well cementing method using acid removable low density well cement compositions |
| US5220960A (en) | 1992-02-19 | 1993-06-22 | Halliburton Company | Retarded acid soluble well cement compositions and methods |
| US5264470A (en) * | 1992-12-30 | 1993-11-23 | Halliburton Company | Set retarding additives, cement compositions and methods |
| US5346012A (en) * | 1993-02-01 | 1994-09-13 | Halliburton Company | Fine particle size cement compositions and methods |
| US5355955A (en) * | 1993-07-02 | 1994-10-18 | Halliburton Company | Cement set retarding additives, compositions and methods |
| US5379840A (en) * | 1993-08-19 | 1995-01-10 | Shell Oil Company | High temperature well cementing with low grade blast furnace slag |
| US5398759A (en) * | 1993-12-21 | 1995-03-21 | Halliburton Company | Set retarded ultra fine cement compositions and methods |
| US6258757B1 (en) | 1997-03-14 | 2001-07-10 | Halliburton Energy Services, Inc. | Water based compositions for sealing subterranean zones and methods |
| US5913364A (en) * | 1997-03-14 | 1999-06-22 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods of sealing subterranean zones |
| US6664215B1 (en) * | 2000-06-06 | 2003-12-16 | Brian H. Tomlinson | Composition for controlling wellbore fluid and gas invasion and method for using same |
| US20050155763A1 (en) * | 2004-01-16 | 2005-07-21 | Reddy B. R. | Settable fluids comprising particle-size distribution-adjusting agents and methods of use |
| US6978835B1 (en) * | 2004-10-11 | 2005-12-27 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods of cementing in subterranean formations |
| US7004256B1 (en) * | 2004-10-11 | 2006-02-28 | Halliburton Energy Services, Inc. | Set retarder compositions, cement compositions, and associated methods |
| US7407009B2 (en) * | 2004-12-16 | 2008-08-05 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods of using cement compositions comprising phosphate compounds in subterranean formations |
| US7350576B2 (en) * | 2005-08-17 | 2008-04-01 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods of sealing subterranean formations using rapid setting plugging compositions |
| US7789149B2 (en) * | 2006-11-03 | 2010-09-07 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods of servicing wellbore with composition comprising ultra low density thermatek® slurries |
| DK2102130T3 (en) | 2007-01-11 | 2015-05-04 | Halliburton Energy Services Inc | Compositions comprising sorrel cements and oil-based fluids, and methods for treating a borehole therewith |
| US7350575B1 (en) * | 2007-01-11 | 2008-04-01 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods of servicing a wellbore with compositions comprising Sorel cements and oil based fluids |
| US7654326B1 (en) * | 2008-07-10 | 2010-02-02 | Halliburton Energy Services, Inc. | Sorel cements and methods of making and using same |
-
2008
- 2008-10-14 US US12/287,775 patent/US7854262B2/en active Active
-
2009
- 2009-09-23 BR BRPI0920165A patent/BRPI0920165B1/pt active IP Right Grant
- 2009-09-23 MX MX2011003937A patent/MX2011003937A/es active IP Right Grant
- 2009-09-23 EP EP09785148A patent/EP2337770A1/en not_active Withdrawn
- 2009-09-23 WO PCT/GB2009/002262 patent/WO2010043840A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MX2011003937A (es) | 2011-05-19 |
| BRPI0920165A2 (pt) | 2016-01-05 |
| US7854262B2 (en) | 2010-12-21 |
| US20100089582A1 (en) | 2010-04-15 |
| WO2010043840A1 (en) | 2010-04-22 |
| EP2337770A1 (en) | 2011-06-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7789149B2 (en) | Methods of servicing wellbore with composition comprising ultra low density thermatek® slurries | |
| US7431086B2 (en) | Methods of servicing a wellbore with compositions comprising quaternary material and sorel cements | |
| US7350575B1 (en) | Methods of servicing a wellbore with compositions comprising Sorel cements and oil based fluids | |
| US7740066B2 (en) | Additives for high alumina cements and associated methods | |
| US7893011B2 (en) | Compositions comprising Sorel cements and oil based fluids | |
| US4114692A (en) | Method for cementing high temperature wells | |
| EP1170268A1 (en) | Delayed thixotropic well cement compositions and methods | |
| US8685901B2 (en) | Wellbore servicing compositions and methods of using same | |
| AU2014275242B2 (en) | Methods and cement compositions utilizing treated polyolefin fibers | |
| BRPI0708947A2 (pt) | mÉtodo de manutenÇço de um furo de poÇo em uma formaÇço subterrÂnea, e, composiÇço de cimento | |
| US7763572B2 (en) | Compositions comprising quaternary material and sorel cements | |
| WO2015130284A1 (en) | Passivated cement accelerator | |
| BRPI0708948B1 (pt) | método de manutenção de um furo de poço em uma formação subterrânea, e, composição de cimento | |
| WO2010106308A1 (en) | Wellbore servicing compositions comprising a set retarding agent and methods of making and using same | |
| BR112012014272B1 (pt) | Método de utilizar um composto baseado em carboidrato como um aditivo para controle de perda de fluido em uma suspensão geopolimérica bombeável para aplicações de indústria de óleo e/ou gás, e método de fornecer uma suspensão | |
| WO2008001066A2 (en) | Cement compositions for low temperature applications | |
| DK2102130T3 (en) | Compositions comprising sorrel cements and oil-based fluids, and methods for treating a borehole therewith | |
| US7854262B2 (en) | Sorel cement compositions, amine phosphono retarders, and associated methods | |
| CN101687705B (zh) | 包含季铵材料和索雷尔镁质水泥的组合物以及用其维修井眼的方法 | |
| EP2981511A1 (en) | Cement set activators for set-delayed cement compositions and associated methods | |
| EP1945733A1 (en) | Settable spotting compositions comprising cement kiln dust and methods of using them |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette] | ||
| B06A | Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 24/12/2019, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |