NO150433B - Hydraulisk sementvelling med retarderingsmiddel - Google Patents
Hydraulisk sementvelling med retarderingsmiddel Download PDFInfo
- Publication number
- NO150433B NO150433B NO793479A NO793479A NO150433B NO 150433 B NO150433 B NO 150433B NO 793479 A NO793479 A NO 793479A NO 793479 A NO793479 A NO 793479A NO 150433 B NO150433 B NO 150433B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- cement
- retarder
- water
- cement slurry
- slurry according
- Prior art date
Links
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
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/10—Carbohydrates or derivatives thereof
-
- 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
- C04B28/02—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 hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
Denne oppfinnelse angår en hydraulisk sementoppslemning eller -velling. Denne er angitt i krav 1, og det vises til dette, samt til de uselvstendige krav hvor foretrukne utførelsesformer er angitt.
Hydrauliske sementer, dvs. hvilken som helst uorganisk sement som herdner under vann, blandes vanligvis med vann og anvendes som vandige oppslemninger eller vellinger. Den mengde vann som anvendes kan variere temmelig sterkt, stort sett avhengig av fluiditeten av den oppslemning som ønskes og den tilstrebede materialfasthet. Forskjellige funksjonelle additiver kan anvendes for å modifisere sementvellingens egenskaper .
Ved sementeringsoperasjoner, spesielt ved moderate og
høyere temperaturer slik de eksempelvis kan være ved underjordisk brønnsementering er det ofte nødvendig, eller i det minste sterkt ønskelig, å nedsette den hastighet med hvilken en sementvelling normalt herdner, med sikte på å tilveiebringe en adekvat fortykningstid slik at man har tilstrekkelig tid til å plassere sementvellingen hvor den ønskes. U.S. patent nr. 3 100 526 angir glukoheptonsyre eller et vannoppløselig salt derav, fortrinnsvis natriumglukoheptonat, som et reta-deringsmiddel. U.S. patent nr. 3 053 673 angir et tokomponents retarderingssystem omfattende et ligninderivat, dvs. et ligno-sulfonsyresalt, og enten glukonsyre, glukonsyre-delta-lakton eller et alkalimetall-, ammonium- eller jordalkalimetall-glukonat.
En annen klasse av funksjonelle additiver for sement-oppslemninger er et additiv til å regulere væsketap. Ved en lang rekke anvendelser av hydraulisk sement er det nødvendig at sementvellingen plasseres i eller inntil et porøst medium, f.eks. et jordlag, eksempelvis ved avsementering av borehull, injiseringsarbeider, bygning av demninger og tunneler, og lignende. I slike tilfeller vil vann filtrere ut av vellingen og inn i de omgivende lag under herdningen. Når dette skjer i betydelig utstrekning, blir resultatet vanligvis en ukon-trollert herdningshastighet, utilfredsstillende fylling, ned-satte styrkeegenskaper og vanligvis forurensning av de omgivende lag. Alle disse uønskede betingelser bør i særdeles-het unngås ved sementeringsoperasjoner i forbindelse med olje-, gass-, vann- eller saltoppløsningsbrønner. Ved forsøk på å redusere væsketapet fra vandige hydrauliske sementvellinger har man anvendt forskjellige materialer. Ett slikt materiale omfatter en polyaminforbindelse valgt fra klassen bestående av polyalkyleniminer, polyalkylenpolyaminer og blandinger derav. En beskrivelse av disse polyaminforbindelser og deres anvendelse i hydrauliske sementvellinger finnes, eksempelvis, i U.S. patent nr. 3 491 049.
Det er ofte ønskelig å tilsette additiver både for å redusere væsketapet fra en oppslemning og å retardere herdningshastigheten. U.S. patent nr. 3 234 154 angir anvendelse av glukoheptonsyre eller et vannoppløselig salt derav som retarderingsmiddel i kombinasjon med sulfonert polystyren eller sulfonert polyvinyltoluen som et "væsketaps-additiv" og et ligninderivat som stabiliseringsmiddel. U.S. patent nr. 3 662 830 angir at et tokomponents retarderingsmiddel av borat og alkalimetall- eller jordalkalimetall-salt av lignosulfon-syre kan anvendes i forbindelse med cellulosederivater, sulfonert polystyren eller sulfonert polyvinyltoluen. U.S. patent-søknad nr.. 824 022 av 12. august 1977 angir en retardert sementvelling med lavt væsketap inneholdende et lignoamin eller lignosulfonat, et borat, en polyaminoforbindelse og et karbonat eller bikarbonat.
Til tross for det ovenfor anførte er det imidlertid klart for fagfolk på området (se f.eks. U.S. patent 3 234 154, spalte 1, linjer 45-52) at et additiv som virker godt alene, kanskje ikke er forenlig med andre additiver. Som vist i de sammen-ligningsforsøk som følger nedenfor, kan således natriumglukoheptonat ikke anvendes til å retardere vellinger av den art som er angitt i U.S. patent nr. 3 491 049 og som inneholder en polyaminforbindelse som væsketap-additiv, fordi natriumglukoheptonatet har en sterkt ugunstig virkning på vellingens væsketapsegenskaper.
En annen faktor som må tas i betraktning, særlig i forbindelse med sementeringsoperasjoner til havs, er logistikk.
Da fralandsplattformer normalt ikke har utstyr for tørrblanding av tørre additiver med selve sementen, er det i høy grad ønskelig å sikre en ensartet velling og å sikre at samtlige bestanddeler i en sementvelling, unntatt selve sementen, er hovedsakelig vannoppløselige, slik at additivene lett og nøyaktig kan doseres til blandevannet umiddelbart før dette skal blandes med selve sementen. Det er også
sterkt ønskelig, særlig i forbindelse med fralandsarbeider,
å ha et system som kan benytte fortynnede saltoppløsninger eller sjøvann som blandevann.
Ett av de problemer som skulle løses ved den foreliggende oppfinnelse, var problemet med å skaffe et retarderingsmiddel egnet for fralandsanvendelse og forenlig med et sementsystem av den art som er angitt i U.S. patent nr. 3 491 049 og inneholder en polyaminoforbindelse som væsketap-additiv, hvilket retarderingsmiddel skulle være en væske eller skulle kunne gjøres flytende og hvilket skulle resultere i et system som kunne anvende ferskvann eller sjøvann som blandevann.
Til tross for det faktum at visse vannoppløselige sukkersyrer og salter derav generisk ble angitt å kunne anvendes som retarderingsmidler, er den foreliggende oppfinnelse for en del basert på den overraskende oppdagelse at jordalkalimetallsaltene av sukkersyrer ikke lider av alvorlige forlikelighets-problemer, som ofte gjør seg gjeldende med de tilsvarende frie syrer eller alkalimetallsalter.
Av den teknikkens stand som er diskutert ovenfor, angir US-patent nr. 3 100 526 anvendelse av "glukoheptonsyre og vann-oppløselige salter derav" som et retarderingsmiddel, men bare US-patent nr. 3 053 673 angir uttrykkelig jordalkalimetallgluko-nater, og da bare i kombinasjon med et ligninderivat. Det er nå også blitt oppdaget at anvendelsen av et ligninderivat ikke er nødvendig når det anvendes et jordalkalimetallsalt av en sukker-syre som retarderingsmiddel.
Den foreliggende oppfinnelse angår en hydraulisk sementvelling omfattende en hydraulisk sement, tilstrekkelig vann til å danne en pumpbar velling som vil herdne til et dimensjonsstabilt fast materiale, og en effektiv mengde av et retarderingsmiddel bestående av jordalkalimetallsalter av mono- og di-karboksylsyre-derivater av enkle sukkere, hvilken velling er fri for ligninde-rivater. Det har uventet vist seg at en slik velling er forlike-lig med væsketap-nedsettende additiver av polyaminotypen. Andre materialer kan anvendes i en slik velling for å gjøre den tikso-tropisk.
Spesielt tilveiebringes i henhold til den foreliggende oppfinnelse en hydraulisk sementvelling omfattende en hydraulisk sement, tilstrekkelig vann til å danne en pumpbar velling som vil herdne til et dimensjonsstabilt fast materiale, og effektive mengder av: et polyamino-væsketap-nedsettende additiv valgt blant polyalkyleniminer, polyalkylenpolyaminer og blandinger derav; et dispergeringsmiddel; og oppløst i vannet et retarderingsmiddel bestående av jordalkalimetallsalter av mono- og di-karboksylsyre-derivater av enkle sukkere, hvilken velling er fri for ligninde-rivater.
En spesiell anvendelse av vellingen ifølge oppfinnelsen er til sementering av en ledning i et borehull som gjennomtrenger en underjordisk formasjon, hvor man tilveiebringer en velling ifølge den foreliggende oppfinnelse, plasserer vellingen i i det minste en del av det ringformede rom mellom ledningen, dvs. ledningsveg-gene eller røret, og borehullets vegg. Vellingen ifølge oppfinnelsen er godt egnet for trykksementeringsformål eller injise-rings-sementeringsformål, dvs. hvor vellingen injiseres inn i hulrom i en underjordisk formasjon og deretter tillates å herdne i denne, hvorved hulrommene tilstoppes.
Brønnsementering med vellingen ifølge oppfinnelsen kan hensiktsmessig utføres på følgende måte: En konsentrert vandig oppløsning av ett eller flere væsketap-nedsettende additiver og en konsentrert vandig oppløsning av ett eller flere av de nevnte retarderingsmidler innblandes i det ønskede blandevann. Blandevannet med de tilsatte konsentrater pumpes gjennom en ledning . som er forbundet med brønnen, idet tørt sementpulver kontinuerlig tilsettes og innblandes under dannelse av en pumpbar velling, som injiseres i brønnen. Avhengig av brønnens beliggenhet og tilgjengeligheten av vann kan det anvendes en kontinuerlig strøm av blandevannet, f.eks. ved pumping av ferskvann, saltoppløsning eller sjøvann direkte fra en brønn eller fra sjøen, og de flytende konsentrater kontinuerlig indoseres i blandevannsstrømmen.
I det foreliggende betyr "BWOC" vektprosent basert på sementen, og "BWOW" betyr vektprosent basert på vann.
Hydraulisk sement som anvendes i det foreliggende, kan være hvilken som helst uorganisk sement som herdner under vann. Hydrauliske sementer som kan anvendes, er f.eks. portlandsement, aluminiumholdige sementer og puzzolan-sement, innbefattende sementer i hvilke mindre mengder av andre oksyder, f.eks. jernoksyd også er til stede. Vanligvis foretrekker man portlandsementer pga. deres relativt høye fasthet. Visse fordeler oppnås imidlertid ofte ved anvendelse av andre hydrauliske sementer i blanding med portlandsement. I det foreliggende skal uttrykket "hydrauliske sementer" forstås å innbefatte sementer inneholdende mindre mengder av ekstendere, såsom bentonitt og gilsonitt, og innbefatter slike sementer anvendt enten uten betydelige mengder av sand eller tilslagsmateriale (i hvilket tilfelle sementen betegnes som ublandet sement), eller sementer i blanding med et granulært fyllmateriale og/eller tilslagsmateriale, f.eks. sand, malt, kalkstein, eller småstein. Styrkeforbedrende midler, såsom sili-siumdioksyd-mel kan også anvendes.
Jordalkalimetallsaltene av syrederivatene av enkle sukkere innbefatter eksempelvis magnesium-, kalsium-, barium- og strontiumsalter av glukoheptonsyre, glukonsyre, galaktonsyre, xylonsyre, mucinsyre, sakkaridsyre og lignende enkle sukkersyrer. Sukkerbestanddelen har fortrinnsvis 5-7 karbonatomer. Slike syrer er lett tilgjengelige kommersielt, eller de kan fremstilles ved oksydasjon av de tilsvarende sukkere. Se f.
eks. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, bind 4, side 138, 2. utgave. Mange av jordalkalimetallsaltene er også tilgjengelige kommersielt, eller de kan fremstilles på enkel måte ved at den frie syre eller et alkalimetall- eller ammonium-salt oppløses i vann sammen med en tilnærmet støkio-metrisk mengde av en kilde for jordalkalimetall-ioner, såsom et jordalkalimetallhalogenid, -acetat eller -nitrat. I henhold til den foreliggende oppfinnelse kan saltet dannes in situ i opp-løsning, f.eks. er en additiv-oppløsning av vann, til hvilken det er tilsatt natriumglukoheptonat og en støkiometrisk mengde av
kalsium-klorid, den funksjonelle ekvivalent av en additiv-oppløs-ning av vann til hvilken det er tilsatt krystallinsk kalsium glu-koheptonat.
Når det er ønskelig å tilsette retarderingsmiddelet til se-mentsysternet som et flytende additiv, foretrekker man at retarderingsmiddelet velges blant de medlemmer av klassen som er tilstrekkelig oppløselige i vann til å gi et konsentrat som er rime-lig billig å transportere, og som er stabile under forskjellige betingelser som beholdere av konsentrat kan utsettes for under lagring og transport. Retarderingsmiddelet velges således fortrinnsvis blant dem som er oppløselige i vann i tilstrekkelige mengder til å senke konsentratets frysepunkt til ca. -6,7°C, og av transportøkonomiske og lagringsøkonomiske grunner er retarderingsmiddelet fortrinnsvis oppløselig i vann i en mengde på minst 10% BWOW ved nevnte temperatur. Jordalkalimetallsaltene av glukoheptonsyre er spesielt foretrukket, særlig magnesium-, kalsium-, strontium- og bariumsalter. Mest foretrukket er kalsiumglukoheptonat. Små, men effektive mengder av andre additiver som ikke forstyrrer retarderingsmiddelets virkning, kan også tilsettes, f.eks. et baktericid, fungicid og/eller fargestoff som er til hjelp ved lagringen og letter betryggende behandling av additiv-konsentratet.
Natriumglukoheptonat er tilgjengelig som en vandig opp-løsning som lett kan omdannes til kalsiumsaltet. Høyrene kvaliteter kan inneholde hovedsakelig alfaformen av natriumglukoheptonat, skjønt det urensede produkt inneholdende blandinger av alfa- og beta-formen også kan anvendes. Urensede oppløsninger kan endog være å foretrekke økonomisk sett og også fordi konsentrerte oppløsninger av urenset kalsiumglukoheptonat gjerne er mindre tilbøyelige til å størkne etter tilsetning av kim av kalsiumglukoheptonat-krystall enn renere oppløsninger.
Den nøyaktige mengde av hver bestanddel og forholdet mellom bestanddelene innbyrdes kan variere innen vide grenser avhengig av hvilken hydraulisk sement som anvendes. Det er kjent for fagfolk på området at sementens egenskaper kan variere for de forskjellige laster som leveres av samme type sement fra samme leverandør. Det er ikke kjent hvorfor forskjellige sementer oppviser disse forskjeller. De spesielle foretrukne områder bør derfor bestemmes for hver charge av hydraulisk sement som skal anvendes i en sementeringsoperasjon. Forskjellige standardiserte prøvemetoder, eksempelvis som utviklet og utgitt av American Petroleum Institute under forskjellige API RP-titler kan anvendes for bestemmelse av
den mest foretrukne parameter for hver charge av hydraulisk sement...
Mengden av retarderingsmiddel som anvendes vil i noen grad avhenge av det aktuelle retarderingsmiddel, av de andre bestanddeler som anvendes i oppslemningen, av den temperatur som oppslemningen utsettes for, og den ønskede fortykningstid. Fagmannen vil således være i stand til å bestemme en optimal mengde på grunnlag av enkle forsøk. I alminnelighet kan det imidlertid oppnås en fortykningstid på 3-6 timer ved en temperatur på 79-163°C under anvendelse av 0,1-2%, fortrinnsvis 0,2-0,6% av retarderingsmidlet basert på vekten av sementen.
Det blandevann som anvendes for vellingen, kan være ferskvann eller brakkvann, f.eks. en fortynnet (mindre enn ca. 5% oppløste stoffer i alt) saltoppløsning eller sjøvann. Ved anveldelse av saltoppløsninger eller sjøvann kan blande-vannets innhold av jordalkalimetall-kationer tas i betraktning når det gjelder å beregne om ytterligere jordalkalimetall-ioner er påkrevet for omdannelse av den frie syre, alkalimetall- eller ammonium-formen av sukkersyren til jordalkalimetall-formen. Skjønt et avvik fra den nøyaktige støkiome-triske mengde av jordalkalimetallioner i ubetydelig grad kan redusere vellingens fortykningstid, kan et ganske stort avvik tolereres - eksempelvis fra 0,9 til 10 ekvivalenter - uten drastiske forandringer i vellingens egenskaper. Den mengde vann som anvendes kan likeledes variere i betydelig grad avhengig av de spesielle egenskaper som ønskes. Avhengig av den aktuelle velling kan det således anvendes et område fra 25 til 100% basert på sementvekten. For de fleste formål foretrekkes et område fra 35 til 75% vann basert på sementvekten. Ifølge en utførelsesform i hvilken retarderingsmidlet anvendes i kombinasjon med et polyamino-væsketap-additiv, foretrekkes fra 35 til' 55 vekt% basert på sementvekten, mens det mest foretrukne i forbindelse med en tikso-tropisk velling er fra 60 75%.
I henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen kan vellingen også inneholde et væsketap-middel av den type som er beskrevet i U.S. patent nr. 3 491 049, dvs. en forbindelse valgt fra gruppen bestående av polyalkyleniminer, polyalkylen-polyaminer og blandinger derav, i kombinasjon med et dispergeringsmiddel . Når polyaminoforbindelsen anvendes på denne måte, blir den vanligvis anvendt i mengder fra 0,05 til 8% basert på sementvekten, i regelen fra 0,1 til 5% og fortrinnsvis fra 0,5 til 2%, basert på sementvekten, men også her vil den optimale mengde i noen grad avhenge av slike faktorer som de øvrige bestanddeler i vellingen, sementens opprinnelse, formasjonens gjennomtrengelighet og polymerens gjennomsnittlige molekylvekt.
Den polyaminoforbindelse som anvendes ved utførelsen av
en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse, bør ha en gjennomsnittlig molekylvekt på minst 400 og fortrinnsvis minst 1400. Høyere gjennomsnittlige molekylvekter er imidlertid mer foretrukket, eksempelvis molekylvekter fra 6 0 000 til 100 000 eller endog høyere. Den polyaminoforbindelse som anvendes ved utførelsen av den foreliggende oppfinnelse, kan fremstilles i henhold til hvilken som helst av en rekke kjente metoder. Spesielle metoder til fremstilling av polyamino-forbindelsene er beskrevet i U.S. patent nr. 3 491 049. Anvendelse av polyetylenimin ansees som den beste variant av denne utførelsesform, skjønt polyalkylenpolyamin-destillasjons-rester også kan anvendes med hovedsakelig tilsvarende virkning.
Ved anvendelse av et polyamino-væsketap-additiv blir det også anvendt et dispergeringsmiddel, eksempelvis et anionisk overflateaktivt middel, fortrinnsvis i en mengde fra 0,1 til 2,5% beregnet på sementvekten. En rekke dispergeringsmidler er akseptable for utførelsen av oppfinnelsen, men eksempelvis sulfonert naftalen, sulfonert polymelamin foretrekkes. Mest foretrukket er "Lomar D", et kondensert naftalensulfonat.
De jordalkalimetall-salter (retarderingsmidler) som beskri-ves i det foreliggende, er spesielt godt egnet som retarderingsmidler i tiksotrope sementvellinger av den type som omfatter en hydraulisk sement, vann og effektive mengder av jern(II)-sulfat eller et hydrat derav og aluminiumsulfat eller et hydrat derav til å gjøre blandingen tiksotrop. Eksempelvis fant man at kalsiumglukoheptonat ikke bare retarderer herdningshastigheten for en slik velling, men gjør dette uten å ødelegge sementvellingens tiksotrope egenskaper. I motsetning hertil ble natriumglukoheptonat funnet å ødelegge vellingens tiksotrope egenskaper.
Eksempler og sammenligningsforsøk
Utførelsen av den foreliggende oppfinnelse og dennes uventede fordeler jevnført med teknikkens stand - særlig da den kjente anvendelse av natriumglukoheptonat som retarderingsmiddel - vil illustreres ytterligere ved de følgende eksempler og sammenligningsforsøk.
De fremgangsmåter som ble fulgt for de forskjellige for-søk, var i det vesentlige som angitt i API RP10B (19. utg. 1974), med ubetydelige avvik i opplegget, dvs. , med mindre annet er angitt, en temperaturgradient på 1,5°F/100 fot (0,88°C/30,5 m) ble anvendt når vellingen ble brakt på den angitte temperatur.
Serie 1
For å vise virkningen av forskjellige forbindelser på . væsketapet for en velling av den type som inneholder et polyamino-væsketap-additiv, ble væsketapet av en rekke vellinger undersøkt. Hver velling inneholdt, på vektbasis, 100 deler portlandsement, 43 deler ferskvann, 1 del polyetylenimin tilsatt som en 33 vekt% oppløsning, samt 0,5 del polynaftalen-sulfonat-dispergeringsmiddel tilsatt som en 40 vekt% vandig oppløsning, sammen med forskjellige additiver som angitt i tabell 1. Vannet og additivene ble omrørt i en Waririg-blander ved lav hastighet, idet sementen ble tilsatt over et tidsrom på 15-20 sekunder. Blanderen ble så kjørt ved høy hastighet i 35 sekunder. Til slutt ble vellingen blandet i 20 minutter ved 87,8°C i et atmosfærisk konsistometer. Med mindre annet er angitt ble væsketapet bestemt ved 87,8°C og 70,37 kp/cm<2>. Alle verdier er korrigert til en 10,16 cm sikt og 30 minutter.
De i Tabell 1 angitte data viser klart at akseptabelt væsketap - det vil si mindre enn ca. 400 ml/30 min., fortrinnsvis mindre enn 100 ml/30 min. og helst mindre enn 35 ml/30 min. - kan oppnås ved anvendelse av en effektiv mengde av jordalkalimetallsalt-formen av sukkersyren,
mens praktisk talt ingen væsketapregulering ble oppnådd ved anvendelse av den tilsvarende natrium-form, eller endog salter av andre toverdige metaller, eksempelvis sinksaltet.
Serie 2.
Forskjellige blandingers fortykningstid og trykkfasthet
ble Undersøkt. Alle vellingene ble blandet med tilstrekkelig vann til å gi i alt 46% vann basert på sementvekten, innbe-fattet vannet i retarderingsmiddelkonsentratet. Resultatet viste tilfredsstillende fortykningstider såvel som en trykkfasthet etter "begynnelsesherdning" i området 19 3-429 kp/cm for faste sementer fremstilt i henhold til den foreliggende oppfinnelse.
Serie 3.
Et retarderingsmiddelkonsentrat i henhold til den foreliggende oppfinnelse ble fremstilt inneholdende, pr. 100 1 konsentrat:
ca. 6 5 1 vann
50,0 kg natriumgluko-heptonat
13,93 kg kalsiumkloriddihydrat ("Dowflake")
3,00 g "Adomall" (baktericid)
(ca. 23,6% c8~ci8 bis(2-hydroksyetyl)-benzyl-ammoniumklorid, 2,7% N-polyetylen-polyamin-N-oleylamin-hydroklorid, 30% isopropanol og 43,7% inerter), og
3,00 g fluoresin-farvestoff.
Serie 4.
Et væskeformig konsentrat ble fremstilt ved at man oppløste 32,8 vektdeler Al2 (SC>4) ' 18H20, 4,5 deler FeS04>7H20 og 3 deler H2S04 i 59,7 deler vann. Det ble fremstilt to vellinger, den ene under anvendelse av sjøvann som blandevann og den andre under anvendelse av ferskvann. Begge ble fremstilt ved at man i en blandemaskin blandet 100 deler sement av klasse G med en blanding av 70 deler blandevann, ca. 8,95 deler av det i første linje i foreliggende avsnitt nevnte væskeformige konsentrat, samt ca. 0,23 del av det i serie 3 beskrevne retarderingsmiddelkonsentrat. Disse andeler tilsvarte 70% blandevann,
3,024 1 av den tiksotrope additivoppløsning pr. sekk sement (42,6 75 kg) og 75,6 ml av retarderingsmiddelkonsentratet pr. sekk sement. I begge tilfeller lot sementen seg lett dis-pergere og dannet en ensartet vandig sementvelling i beholderen. Etter at blandingen var ferdig ble hver velling hensatt i et tidsrom fra 4 til 5 minutter. Vellingen dannet en selv-bærende gel etter denne tid, hvilket ble påvist ved at beholderen ble snudd opp-ned uten at vellingen falt ut av beholderen. Den gelerte vandige sementvelling ble imidlertid lett brutt
ved omrøring med en stav eller ved rystning av beholderen, hvor-etter vellingen lett lot seg helle ut av beholderen. En gel dannet seg på ny i løpet av 1 minutt etter at omrøring av vellingen ble stanset. Fremstillingen av sementvellingen ble utført i henhold til API Procedure RP10B. Sementvellingenes trykkfasthet ble målt i henhold til API Bulletin RP10B Section 6, Schedule 3S. Data fra disse forsøk er angitt nedenfor i Tabell 4A:
Forsøk ble også utført under anvendelse av metode 9S på vellinger inneholdende retarderingsmiddelkonsentratet i en mengde på 0,151 1 pr. sekk. Resultatene er angitt i tabell 4B.
I et sammenligningsforsøk i hvilket natriumglukoheptonat
alene ble anvendt som retarderingsmiddel, var de resulterende vellinger ikke tiksotrope.
Claims (9)
1. Hydraulisk sementvelling omfattende en hydraulisk sement, tilstrekkelig vann til å danne en pumpbar velling som vil herdne til et dimensjonsstabilt fast materiale, og en effektiv mengde av et retarderingsmiddel,
karakterisert ved at retarderingsmiddelet be-står av jordalkalimetallsalter av mono- og di-karboksylsyre-deri-vater av enkle sukkere, hvilken velling er fri for ligninderiva-ter.
2. Sementvelling ifølge krav 1,
karakterisert ved at retarderingsmiddelet er valgt fra de medlemmer av klassen som er oppløselige i vann i en mengde på minst 10 vektprosent ved -6,7°C.
3. Sementvelling ifølge krav 1,
karakterisert ved at retarderingsmiddelet er valgt fra de medlemmer av klassen som er oppløselige i vann i en mengde som er tilstrekkelig til å nedsette frysepunktet av en retarderingsmiddel-vann-oppløsning til -6,7°C.
4. Sementvelling ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at retarderingsmiddelet er et jordalkalimetallsalt av en mono- eller di-karboksylsyre av et enkelt sukker med 5-7 karbonatomer.
5. Sementvelling ifølge krav 4,
karakterisert ved at retarderingsmiddelet er et jordalkalimetallsalt av glukoheptonsyre.
6. Sementvelling ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at retarderingsmiddelet ut-gjør 0,1 - 2% av sementvekten.
7. Sementvelling ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at vellingen inneholder 25 - 100% vann basert på sementvekten.
8. Sementvelling ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det inneholder et polyamino-væsketap-nedsettende additiv valgt blant polyalkyleniminer, polyalkylen-polyaminer og blandinger derav.
9. Sementvelling ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den omfatter (a) Portlandsement og, beregnet på vekten av den rene sement: (b) 35 - 55% vann (c) 0,1-5% av et polyamino-væsketap-nedsettende additiv (d) 0,1 - 2,5% av et polynaftalensulfonat-dispergeringsmiddel og (e) 0,2-0,6% kalsiumglukoheptonat.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/955,681 US4210455A (en) | 1978-10-30 | 1978-10-30 | Retarded aqueous hydraulic cement slurry |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO793479L NO793479L (no) | 1980-05-02 |
NO150433B true NO150433B (no) | 1984-07-09 |
NO150433C NO150433C (no) | 1984-10-17 |
Family
ID=25497191
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO793479A NO150433C (no) | 1978-10-30 | 1979-10-29 | Hydraulisk sementvelling med retarderingsmiddel |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4210455A (no) |
BR (1) | BR7907049A (no) |
CA (1) | CA1128555A (no) |
GB (1) | GB2035992B (no) |
MY (1) | MY8400110A (no) |
NL (1) | NL7907973A (no) |
NO (1) | NO150433C (no) |
Families Citing this family (42)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4432801A (en) * | 1981-05-04 | 1984-02-21 | Grace Italiana S.P.A. | Process for controlled degradation of liquid glucose syrups and cement additive products therefrom |
US4413681A (en) * | 1982-06-14 | 1983-11-08 | Hughes Tool Company | Method of cementing a well bore using a fluid loss additive |
US4600514A (en) | 1983-09-15 | 1986-07-15 | Chem-Technics, Inc. | Controlled gel time for solidification of multi-phased wastes |
US4554020A (en) * | 1984-03-29 | 1985-11-19 | W. R. Grace & Co. | Hydraulic cement admixture compositions |
US4606776A (en) * | 1984-09-28 | 1986-08-19 | Salis International, Inc. | Air brush cleaning unit |
US4964917A (en) * | 1986-08-26 | 1990-10-23 | Sandoz Ltd. | Methods and compositions for reclaiming concrete |
US4742094A (en) * | 1986-09-25 | 1988-05-03 | Halliburton Company | Low fluid loss salt saturated cement slurries, additives and methods |
US4791989A (en) * | 1986-09-25 | 1988-12-20 | Halliburton Company | Low fluid loss salt saturated cement slurries, additives and methods |
CA2004393A1 (en) * | 1989-12-01 | 1991-06-01 | Les Johnson | Method of cementing well casing to avoid gas channelling from shallow gas-bearing formations |
US5220960A (en) * | 1992-02-19 | 1993-06-22 | Halliburton Company | Retarded acid soluble well cement compositions and methods |
US5281270A (en) * | 1992-02-19 | 1994-01-25 | Halliburton Company | Retarded acid soluble well cement compositions and methods |
US5407299A (en) * | 1993-01-19 | 1995-04-18 | Sutton; John S. | Cement slurry mixing apparatus and method of using cement slurry |
US5368642A (en) * | 1993-08-20 | 1994-11-29 | Halliburton Company | Functionalized polymers containing amine groupings and their use as retarders in cement slurries |
US5916361A (en) * | 1993-10-12 | 1999-06-29 | Henry J. Molly & Associates, Inc. | Glass fiber reinforced cement composites |
US5435845A (en) * | 1993-11-02 | 1995-07-25 | Henkel Corporation | Glucoheptonate compositions and methods |
US5890840A (en) * | 1995-12-08 | 1999-04-06 | Carter, Jr.; Ernest E. | In situ construction of containment vault under a radioactive or hazardous waste site |
US5653797A (en) * | 1996-04-26 | 1997-08-05 | National Gypsum Company | Ready mixed setting-type joint compound and method of making same |
DE19800963A1 (de) * | 1998-01-14 | 1999-07-22 | Holzmann Philipp Ag | Verfahren zum Verpressen des Ringraums zwischen Tübbingen und Gebirge mit Mörtel |
OA11658A (en) * | 1998-09-25 | 2004-12-08 | Worsley Alumina Pty Ltd | Improved bayer causticisation. |
US6818057B2 (en) | 1999-03-02 | 2004-11-16 | Construction Research & Technology Gmbh | Retarder for calcium sulfoaluminate cements |
US6475275B1 (en) | 1999-10-21 | 2002-11-05 | Isolatek International | Cement composition |
JP2004511535A (ja) * | 2000-10-21 | 2004-04-15 | ビーピー ケミカルズ リミテッド | オレフィン類の水和方法 |
WO2003078347A2 (en) * | 2002-03-13 | 2003-09-25 | W.R. Grace & Co.-Conn | Beneficiated water reducing compositions |
US6675895B1 (en) * | 2002-07-31 | 2004-01-13 | Schlumberger Technology Corporation | Well cementing |
US20040172288A1 (en) * | 2003-02-27 | 2004-09-02 | Korn Lawrence D. | Method for disseminating medical alert information |
US7044224B2 (en) * | 2003-06-27 | 2006-05-16 | Halliburton Energy Services, Inc. | Permeable cement and methods of fracturing utilizing permeable cement in subterranean well bores |
US7032663B2 (en) * | 2003-06-27 | 2006-04-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Permeable cement and sand control methods utilizing permeable cement in subterranean well bores |
FR2875801B1 (fr) * | 2004-09-29 | 2007-06-08 | Inst Francais Du Petrole | Coulis de ciment-mousse |
US7497258B2 (en) | 2005-02-01 | 2009-03-03 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods of isolating zones in subterranean formations using self-degrading cement compositions |
US7353876B2 (en) * | 2005-02-01 | 2008-04-08 | Halliburton Energy Services, Inc. | Self-degrading cement compositions and methods of using self-degrading cement compositions in subterranean formations |
US8714809B2 (en) | 2007-08-13 | 2014-05-06 | Texas Industries, Inc. | System for manufacturing a proportional slurry |
US7993451B2 (en) * | 2007-08-13 | 2011-08-09 | Texas Industries, Inc. | Cement stabilization of soils using a proportional cement slurry |
US8430956B2 (en) | 2007-08-13 | 2013-04-30 | Texas Industries, Inc. | Stabilization of soils using a proportional lime slurry |
GB0817997D0 (en) * | 2008-10-02 | 2008-11-05 | Building Adhesives Ltd | Cement based compound |
US8317916B1 (en) | 2009-09-09 | 2012-11-27 | Pebble Technology, Inc. | Set retardant for hydraulic cement compositions |
EP2450418A1 (en) * | 2010-11-05 | 2012-05-09 | Services Pétroliers Schlumberger | Cement compositions and methods for well completions |
US20120145391A1 (en) * | 2010-12-10 | 2012-06-14 | Tatiana Pyatina | Compositions and methods for well completions |
US9410072B2 (en) * | 2011-06-29 | 2016-08-09 | Baker Hughes Incorporated | Cement retarder and method of using the same |
EP2876094A1 (en) | 2014-04-03 | 2015-05-27 | Basf Se | Cement and calcium sulphate based binder composition |
PL3456696T3 (pl) * | 2017-09-18 | 2024-08-19 | Pct Chemie Gmbh | Sposób wykrywania kompozycji dodatków |
CA3148983A1 (en) | 2019-08-01 | 2021-02-04 | Nathan A. Tregger | Coordinating concrete delivery and placement |
CN115502181B (zh) * | 2022-10-21 | 2024-10-08 | 中海油田服务股份有限公司 | 一种弱固化剂及其制备方法、使用方法和应用 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3053673A (en) * | 1960-03-18 | 1962-09-11 | Halliburton Co | Oil well cement compositions |
US3491049A (en) * | 1965-10-13 | 1970-01-20 | Dow Chemical Co | Low water-loss aqueous cement slurry and method of use |
US3856541A (en) * | 1971-04-28 | 1974-12-24 | Dow Chemical Co | Hydraulic cement and method of cementing in environments having elevated temperatures |
-
1978
- 1978-10-30 US US05/955,681 patent/US4210455A/en not_active Expired - Lifetime
-
1979
- 1979-10-23 CA CA338,184A patent/CA1128555A/en not_active Expired
- 1979-10-26 GB GB7937199A patent/GB2035992B/en not_active Expired
- 1979-10-29 NO NO793479A patent/NO150433C/no unknown
- 1979-10-30 BR BR7907049A patent/BR7907049A/pt unknown
- 1979-10-30 NL NL7907973A patent/NL7907973A/nl not_active Application Discontinuation
-
1984
- 1984-12-30 MY MY110/84A patent/MY8400110A/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4210455A (en) | 1980-07-01 |
MY8400110A (en) | 1984-12-31 |
NO150433C (no) | 1984-10-17 |
NO793479L (no) | 1980-05-02 |
NL7907973A (nl) | 1980-05-02 |
BR7907049A (pt) | 1980-07-08 |
CA1128555A (en) | 1982-07-27 |
GB2035992B (en) | 1982-11-17 |
GB2035992A (en) | 1980-06-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO150433B (no) | Hydraulisk sementvelling med retarderingsmiddel | |
CA1091438A (en) | Method of controlling fluid loss from thixotropic cement | |
US4818288A (en) | Dispersant for concrete mixtures of high salt content | |
US4391643A (en) | Rapidly dissolvable silicates and methods of using the same | |
US7654326B1 (en) | Sorel cements and methods of making and using same | |
US4742094A (en) | Low fluid loss salt saturated cement slurries, additives and methods | |
US5968255A (en) | Universal well cement additives and methods | |
IE42916B1 (en) | Drilling mud-cement compositions and a method for well cementing operations | |
US6372037B1 (en) | Set retarders for foamed cements | |
NO321652B1 (no) | Lagringsdyktig, hydraulisk aktiv, sementholdig oppslemming og fremgangsmate for sementering i en underjordisk formasjon | |
EP0078315A1 (en) | Additive composition for portland cement materials | |
US4791989A (en) | Low fluid loss salt saturated cement slurries, additives and methods | |
US4415367A (en) | Pumpable thixotropic cement slurries for use in cementing pipes in a well | |
WO2007048560A2 (en) | Versatile additives for well cementing applications | |
MXPA04005482A (es) | Composiciones de cimentacion de pozos para ambientes frios. | |
US4482383A (en) | Polyamine fluid loss additive for oil well cements | |
US4050948A (en) | Method of making lightweight cement slurries and their uses | |
CN102731007A (zh) | 超低掺量的阻锈剂及其制备方法 | |
US20070105995A1 (en) | Fluid loss control additives for foamed cement compositions and associated methods | |
US3087825A (en) | Corrosion-resistant cementitious mineral building materials and method of productionof the same | |
US4717503A (en) | Demolition agent for brittle materials | |
US4897120A (en) | Accelerator for portland cement derived from fertilizer | |
US20070101905A1 (en) | Fluid loss control additives for foamed cement compositions and associated methods | |
JPH11293243A (ja) | 地盤固結改良剤 | |
US3511779A (en) | Buffered drilling mud additive |