NO331583B1

NO331583B1 - Herdbar punktfluidsammensetning og fremgangsmate for sementering av bronner

Info

Publication number: NO331583B1
Application number: NO20005828A
Authority: NO
Inventors: Jiten Chatterji; James E Griffith; Bryan K Waugh; Ricky A Cox
Original assignee: Halliburton Energy Serv Inc
Priority date: 1999-12-16
Filing date: 2000-11-17
Publication date: 2012-01-30
Also published as: EP1112985B1; BR0003382A; CA2314816A1; CA2314816C; EP1112985A2; MXPA00007641A; US6138759A; DE60016550D1; NO20005828L; DE60016550T2; NO20005828D0; EP1112985A3

Abstract

Forbedrede herdbare punktfluidsammensetninger og fremgangsmåter er tilveiebrakt. De herdbare punktfluidsammensetningene består grunnleggende av en hydraulisk herdbar komponent bestående av flyveaske, et fluidtapskontrolladditiv, et gelstyrkeinhiberende additiv, et herderetarderende additiv og vann utvalgt fra gruppen av ferskvann og saltvann til stede i en mengde tilstrekkelig til å danne en slurry som har en tetthet i området fra ca. 12 til ca. 15 pund per gallon.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår herdbare puriktfluidsarnrnensetninger og fremgangsmåter for anvendelse av sammensetningene ved sementering av brønner.

Hydrauliske sementsammensetninger anvendes ofte ved konstruksjon av olje- og gassbrønner. For eksempel blir hydrauliske sementsammensetninger anvendt i primære sementeringsoperasjoner hvorved rørstrenger slik som fåringsrør og forlengingsrør sementeres i borehullet. Ved utføring av primær sementering blir en hydraulisk sementsammensetning pumpet inn i rørrommet mellom veggene til et borehull og eksteriøroverflatene til rørstrengen anbrakt deri. S ementsammens etningen tillates å herde i rørrommet og danner dermed en ringformet kappe av herdet i det vesentlige impermeabel sement deri. Sementkappen støtter fysisk og posisjonerer rørstrengen i borehullet og binder eksteriøroverflatene til rørstrengen til veggene i borehullet hvorved uønsket migrasjon av fluider mellom soner eller formasjoner penetrert av borehullet hindres.

Et antall borefluider anvendes ved boring av brønner. De mest vanlig anvendte borefluidene er faste stoffer som inneholder vannbaserte geler som kan gis vekt ved partikulært vektmateriale slik som barytt. I løpet av boringen av borehullet blir borefluidet som anvendes sirkulert gjennom borerøret og borekronen og deretter oppover gjennom borehullet til overflaten. Borerfluidet smører borekronen og tar med seg borekaks til overflaten hvor borekaksen og gassen fjernes fra borefluidet. Mens borefluidene ikke er herdbare, herder de ikke til harde impermeable forseglende masser når statiske borefluider øker i gelstyrke over tid. Typisk, etter at et borehull er boret til ferdig dybde, blir borerøret og borekronen trukket ut av borehullet, og borefluidet blir igjen i borehullet for å tilveiebringe hydrostatisk trykk på permeable formasjoner penetrert av borehullet og hindrer dermed strøm av formasjonsfluider inn i borehullet.

Den neste operasjonen i fullføring av borehullet omfatter vanligvis å kjøre en rørstreng, for eksempel fåringsrør, inn i borehullet. Avhengig av dybden av borehullet og om det er problemer med å kjøre en rørstreng deri, kan borefluidet holde seg relativt statisk i borehullet i løpet av opp til 2 uker. I løpet av denne tiden vil det stagnerte borefluidet progressivt øke i gelstyrke hvorved porsjonene av borefluid i borehullet blir i økende grad vanskelig å erstatte.

Etter at rørstrengen er blitt kjørt inn i borehullet, er den neste operasjonen som utføres vanligvis primær sementering. Det betyr at rørstrengen anbrakt i borehullet sementeres ved å pumpe en sementsammensetning gjennom rørstrengen og inn i rørrommet mellom rørstrengen og veggene i borehullet hvorved borefluidet i rørrommet erstattes derfra med sementsammensetningen. Mens et antall teknikker er blitt utviklet for å forbedre erstatningen av borefluid fra rørrommet, hvis borefluidet har utviklet gelstyrke på grunn av at borefluidet har vært værende i borehullet i en lang tidsperiode, blir porsjonene av borefluid i borehullet omgått av sementsammensetningen. Siden borefluidet ikke er herdbart, dvs. det herder ikke til en tilstrekkelig fast masse til å motstå at formasjons-fluidene trenger inn og strømmer inn i borehullet, kommer formasjonsfluider inn og strømmer i borehullet som er svært uønsket.

Hittil er herdbare punktfluidsammensetninger blitt utviklet og anvendt i brønner for forskjellige formål som inkluderer tidlig erstatning av borerfluid fra borehullene. Imidlertid har de herdbare punktfluidene i teknikkens stand inkludert masovnslagg og andre hydrauliske komponenter som herder sakte ved relativt lave temperaturer, dvs. temperaturer lavere enn ca. 90°F (32,2°C). I tillegg er slagginnholdende herdbare punktfluider intolerante overfor sementsammensetnmgsforurensninger; dvs. hvis brønnsementen blandes med slike punktfluider, vil punktfluidiene herde prematurt. For å hindre en slagginneholdende punktfiuid fra prematur herding, må en svært sterk herderetardant tilsettes til punktfluidet og punktfluidet må separeres fra sementsammensetningen av et mellomromsfluid. Hvis innbyrdes blanding mellom sementsammensetningen og herderetardantpunktfluidet finner sted, kan sementsammensetningen hindres fra herding av den sterke herderetardanten i punktfluidet.

Således er det et behov for forbedrede herdbare punktfluidsammensetninger som kan anvendes for å unngå brønnsementeringsproblemer av typen beskrevet ovenfor i underjordiske temperaturer over 90°F (32,2°C).

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebrakt herdbare punktfluidsammensetninger og fremgangsmåter for anvendelse av sammensetningene ved brønnsementering ved temperaturer opp til ca. 150°F (65,6°C) som imøtekommer de ovenfor beskrevne behovene og overkommer svakhetene i litteraturen.

De herdbare punktfluidsammensetmngene ifølge oppfinnelsen er særpreget ved at de inbefatter: en hydraulisk herdbar komponent utvalgt fra gruppen som består av ASTM klasse C eller ekvivalent flygeaske og ASTM klasse F eller ekvivalent flygeaske sammen med en kalsiumkilde;

et fluidtapskontrolladditiv;

et gelstyrkeinhiberende additiv;

et herderetarderende additiv; og

vann utvalgt fra gruppen av ferskvann og saltvann til stede i en mengde tilstrekkelig til å danne en slurry som har en tetthet i området fra ca. 1,4 til ca. 1,8 kg/l (ca. 12 til ca. 15 pund per gallon).

Når mengden av vann som kreves i en herdbar punktfluidsammensetning ifølge oppfinnelsen for å oppnå en ønsket tetthet produserer fritt vann i sammensetningen, kan et fritt vann kontrollmiddel slik som bentonitt, amorf silika eller hydroksyetylcellulose inkluderes i sammensetningen for å omdanne fritt vann til en gel.

Fordi de herdbare punlctfluidsanmiensetningene ifølge oppfinnelsen er tolerante for brønnsementforurensninger, er ikke overskudd eller svært sterke herderetardanter nødvendig å inkludere i sanmiensetningene. Videre, når man erstatter en herdbar puriktfluidsammensetning ifølge oppfinnelsen med en brønnsementsammensetning, er det ikke nødvendig med et mellomromsfluid mellom punktfluidsammensetningen og brønnsementsammensetningen, og det er ikke nødvendig å anvende et mellomrom for å forbedre erstatningen til det herdbare punktfluidet siden eventuelt forbigått herdbart punktfluid vil herde med tiden.

Forbedrede fremgangsmåter ifølge oppfinnelsen for sementering av en rørstreng slik som et foringsrør i et borehull som inneholder borefluid med en sementsammensetning består grunnleggende av trinnene med å fremstille en herdbar punktfluidsammensetning ifølge oppfinnelsen, pumpe den herdbare punktfluidsammensetningen inn i borehullet for å erstatte minst en del av borefluidet fra borehullet, hvorved borefluidet hindres fra å være igjen i borehullet og progressivt øke gelstyrken over tid deri, kjøre rørstrengen som skal sementeres inn i borehullet hvorved rørstrengen og borehullet i det minste delvis fylles med det herdbare punktfluidet, pumpe og anbringe sementsammensetningen gjennom rørstrengen og inn i rørrommet mellom rørstrengen og veggene til borehullet hvorved borefluidet og den herdbare punktfluidsammensetningen i rørstrengen og i rørrommet erstattes derfra unntatt deler av den herdbare punktfluidsammensetningen som er igjen i frakturene eller andre permeable soner i borehullet, og tillate at sementeammensetaingen i rørrommet og eventuell herdbar punktfluidsammensetning som er igjen i frakturene eller andre permeable soner herder til en hard impermeabel masse deri.

Det er derfor et generelt formål med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe forbedrede herdbare punktfluidsarmnensetninger og fremgangsmåter for anvendelse av sarnmensetningene ved sementering av brønner.

Andre og ytterligere formål, trekk og fordeler ved den foreliggende oppfinnelsen vil være klart for fagmannen etter å lese beskrivelsen av foretrukne utførelsesformer som følger.

De forbedrede herdbare punktfluidsammensetningene ifølge oppfinnelsen for anvendelse ved sementering av brønner ved temperaturer opp til ca. 150°F (65,6°C) består grunnleggende av en hydraulisk herdbar komponent utvalgt fra ASTM klasse C eller ekvivalent flygeaske eller ASTM klasse F eller ekvivalent flygeaske sammen med en kalsiumkilde, et fluidtapskontrolladditiv for å hindre tap av vann fra sammensetningen til permeable underjordiske formasjoner, et gelstyrkeinhiberende additiv for å hindre sammensetningen å oppnå gelstyrke i en til å begynne med relativt lang tidsperiode, et herderetarderende additiv for å forsinke herdingen av sammensetningen til en hard impermeabel masse i en relativt lang tidsperiode og vann utvalgt fra gruppen av ferskvann og saltvann til stede i en mengde tilstrekkelig til å danne en slurry som har en tetthet i området fra ca. 1,4 til ca. 1,8 kg/l (ca. 12 til ca. 15 pund per gallon).

Begrepet "herdbar(e) punktfluidsarnmensetning(er)" blir anvendt heri for å bety et fluid som over tid vil herde til en impermeabel masse som har tilstrekkelig sammen-presningsstyrke til å hindre uønsket inntrengning og strømning av formasjonsfluider inn i borehullet, men som ikke herder i løpet av en ønskelig, relativt lang tidsperiode i området fra ca. 2 dager til ca. 2 uker eller mer. I løpet av denne tiden kan en rørstreng, f. eks. foringsrør, plasseres i borehullet og vanlige sementeringsoperasjoner kan fullføres.

Flygeaske fremstilles ved forbrenning av pulverisert kull med en tvungen luft-sirkulasjon. Flygeasken som bæres av flygassene utvinnes for eksempel ved elektro-statiske presipitatorer. ASTM klasse C eller flygeasken inneholder både silika og kalk, og når den blandes med vann, dannes en sementholdig blanding som herder til en hard impermeabel masse, dvs. kalsiumsilikathydrat. Klasse F flygeaske inneholder ikke kalk, og en kalsiumionekilde er påkrevet for at den skal danne en sementholdig sammensetning med vann. Generelt blir kalk blandet med klasse F eller ekvivalent flygeaske i en mengde i området fra ca. 0 til ca, 25 vekt-% av flygeaske. Av de to formene flygeaske som er kommersielt tilgjengelig, dvs. ASTM klasse C eller ASTM klasse F, er ASTM klasse F sammen med kalk foretrukket anvendt i henhold til den foreliggende oppfinnelsen.

Et antall fluidtapskontrolladditiver kan anvendes ifølge oppfinnelsen som er kjente for fagmannen. Et foretrukket slikt fluidtapskontrolladditiv er en podet polymer som har en ryggrad utvalgt fra gruppen som består av lignin, lignitt og deres salter og podede grupper av minst én av 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre, akrylonitril eller N,N-dimetylakrylamid eller deres salter. De ovenfor beskrevne fluidtapsadditivene er beskrevet i detalj i US-patent nr. 4.676.317 til Fry et al., 30. juni 1987, som er innbefattet heri med referanse. Et annet slikt fluidtapskontrolladditiv for anvendelse ifølge oppfinnelsen er et randomisert polymerisasjonsprodukt av to eller tre forskjellige vinyhnneholdende monomerer som inkluderer et vinylamidmorfohnderivat. Et slikt fluidtapskontrolladditiv er beskrevet i detalj i US-patent nr. 5.988.279 til Udarbe et al., 23. november 1999, som er innbefattet heri med referanse. Av de ovenfor beskrevne fluidtapskontrolladditivene er en podet polymer som har en ryggrad av lignitt og podede grupper av 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre, akrylonitril og N,N-dimetylakryl-amid eller deres salter mest foretrukket. Fluidtapskontrolladditivet som anvendes er inkludert i en forbedret herdbar punktfluidsammensetning ifølge oppfinnelsen i en generell mengde på fra ca. 0,1 til ca. 1 vekt-% av den hydrauliske herdbare komponenten i den herdbare punktfluidsammensetningen, mer foretrukket i en mengde i området fra ca. 0,4% til ca. 0,75%.

Gelstyrkeinhiberende additiver anvendelige ifølge oppfinnelsen som også fungerer til å redusere fluidtap er foretrukket utvalgt fra kopolymerer og kopolymersalter av N,N-dimetylakrylamid og 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre. Disse fluidtapskontrolladditivene er beskrevet i US-patent nr. 4.555.269 til Rao et al., 26. november 1985, som er innbefattet heri med referanse. Det gelstyrkeinhiberende additivet som anvendes inkluderes generelt i en herdbar punktfluidsammensetning ifølge oppfinnelsen i en mengde i området fra ca. 0,1 til ca. 1 vekt-% av den hydrauliske herdbare komponenten i sammensetningen, mer foretrukket i en mengde i området fra ca. 0,4% til ca. 0,75%.

Det herderetarderende additivet er foretrukket utvalgt fra ammonium, alkalimetall, jordalkalimetall eller andre metallsalter av sulfoalkylert lignin. Slike herderetarderende additiver er beskrevet i detalj i US-patent nr. Re. 31.190 gjentildelt til Detroit et al., 29. mars 1983, som er innbefattet heri med referanse. Det mest foretrukne herderetarderende additivet av denne typen er kalsiumsaltet av sulfometylert lignin. Det herderetarderende additivet inkluderes i en herdbar puriktfluidsarnmensetaing ifølge oppfinnelsen i en mengde i området fra ca. 0,1 vekt-% til ca. 2 vekt-% av hydraulisk herdbar komponent i sammensetningen.

Som nevnt, kan vannet som anvendes i de herdbare punktfluidsammensetningene ifølge oppfinnelsen være ferskvann eller saltvann avhengig av den bestemte tettheten til sammensetningen som kreves. Begrepet "saltvann" slik det anvendes heri er ment umettet saltvann eller mettet saltvann som inkluderer saltoppløsning og sjøvann. Vannet inkluderes i de herdbare punktfluidsammensetningene ifølge oppfinnelsen tilstrekkelig til å danne en slurry som har en tetthet i området fra ca. 1,4 til ca. 1,8 kg/l (ca. 12 til ca.

15 pund per gallon).

For å hindre tilstedeværelsen av fritt vann i de herdbare punktfluidsammensetningene, kan et fritt vann kontrolladditiv utvalgt fra bentonitt, amorf silika og hydroksyetylcellulose inkluderes i sammensetningene. Av de foregående fritt vann kontroll-additivene er bentonitt foretrukket. Når det anvendes, er fritt vann kontrolladditivet til stede i sammensetningen ifølge oppfinnelsen i en mengde i området fra ca. 1 vekt-% til ca. 5 vekt-% av hydraulisk herdbar komponent i sammensetningene.

Den mest foretrukne herdbare punktfluidsammensetningen ifølge oppfinnelsen består av hydraulisk herdbar sement som innbefatter ASTM klasse F eller ekvivalent flygeaske; hydratisert kalle til stede i sarmnensetningen i en mengde på ca. 5 vekt-% av hydraulisk herdbar komponent i sammensetningen; et fluidtapskontrolladditiv som består av podet polymer som har en ryggrad av lignitt og podede grupper av 2-akrylamido-2-metyl-propansulfonsyre, akrylonitril og N,N-dimetylakrylamid eller deres salter til stede i sammensetningen i en mengde i området fra ca. 0,4 vekt-% til ca. 0,75 vekt-% av den hydrauliske herdbare komponenten i sammensetningen; et gelstyrkeinhiberende additiv som innbefatter en kopolymer av N,N-dimetylakrylamid og 2-akrylamido-2-metyl-propansulfonsyre til stede i sammensetningen i en mengde i området fra ca. 0,4 vekt-% til ca. 0,75 vekt-% av den hydrauliske herdbare komponenten i sanmiensetningen; et herderetarderende additiv som innbefatter kalsiumsaltet av et sulfometylert lignin til stede i sammensetningen i en mengde i området fra ca. 0,1 vekt-% til ca. 2 vekt-% av den hydrauliske herdbare komponenten i sammensetningen; og vann utvalgt fra gruppen som består av ferskvann og saltvann til stede i en mengde tilstrekkelig til å danne en slurry som har en tetthet i området fra ca. 1,4 til ca. 1,8 kg/l (ca. 12 til ca. 15 pund per gallon).

Sammensetningen ovenfor kan også inkludere et fritt vann kontrolladditiv bestående av bentonitt til stede i sammensetningen i en mengde i området fra ca. 2 vekt-% til ca. 5 vekt-% av den hydrauliske herdbare komponenten i sarnmensetningen.

I henhold til fremgangsmåtene ifølge oppfinnelsen, når et borehull bores til full dybde og før borefluidet i borehullet har hatt en sjanse til å oppnå tilstrekkelig gelstyrke, blir borefluidet i det minste delvis erstattet med en forbedret herdbar punktfluidsammen-setnhig ifølge oppfinnelsen. Borefluidet blir vanligvis erstattet med den herdbare punktfluidsammensetningen til et nivå over de delene av borehullet som inneholder frakturer, druserom (vugs) og andre permeable områder eller soner. Punktfluidsammensetningen øker ikke gelstyrken med tiden som borefluidet, og er enkel å erstatte etter at den er blitt statisk i borehullet i lang tid, f. eks. en tidsperiode opp til ca. to uker. Fordi borehullet ikke har en sjanse til å øke i gelstyrke og fordi borerøret inkluderer stor diameter borekranser og lignende som forårsaker høy annular hastighet, blir erstatning av borefluidet oppnådd ved den herdbare punktfluidsammensetningen ifølge oppfinnelsen.

Etter at borehullet i det minste delvis er fylt med punktfliiidsammensetningen, blir rørstrengen som skal sementeres kjørt inn i borehullet. Avhengig av hvor mye borefluid som tidligere er blitt erstattet, og hvis rørstrengen ikke flyter inn i borehullet mens den fylles med punktfluidsammensetning, vil noe borefluid bli igjen i rørstrengen. Når brønnsementsammensetningen blir pumpet gjennom rørstrengen inn i rørrommet, blir borefluidet og punktfluidsammensetningen i rørstrengen og rørrommet erstattet foran brømsementsammensetningen. Fordi rørrommet inneholder punktfluidsammensetningen, vil eventuell borefluid som kommer inn i rørrommet ikke ha tid til å øke i gelstyrke deri og vil enkelt erstattes derfrå av brønnsementsammensetningen. Den herdbare punktfluidsammensetningen, hvis til stede, som er igjen i frakturene eller andre permeable områder eller soner i borehullet vil til slutt herde og dermed hindre innstrømning av formasjonsfluider i rørrommet.

Således er en forbedret fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen for sementering av en rørstreng i et borehull som inneholder borefluid med en boresementsammensetning særpreget ved at den innbefatter følgende trinn:

(a) fremstille en herdbar punktfluidsammensetning innbefattende en hydraulisk herdbar komponent utvalgt fra gruppen som består av ASTM klasse C eller lignende flygeaske og ASTM klasse F eller lignende flygeaske sammen med en kalsiumkilde, et fluidtapskonti-olladditiv, et gelstyrkeinhiberende additiv, et herderetarderende additiv og vann utvalgt fra gruppen av ferskvann og saltvann til stede i en mengde tilstrekkelig til å danne en slurry som har en tetthet i området fra ca. 1,4 til ca, 1,8 kg/l (ca. 12 til ca. 15 pund per gallon); (b) pumpe den herdbare punktfluidsammensetningen inn i borehullet for å fordrive minst en del av borefluidet ut av borehullet og dermed hindre borefluidet fra å være igjen i frakturer eller andre permeable soner i borehullet og progressivt øke i gelstyrke over tid deri; (c) kjøre rørstrengen som skal sementeres inn i borehullet hvorved rørstrengen og borehullet i det minste delvis blir fylt med det herdbare punktfluidet; (d) pumpe og fortrenge sementsammensetningen gj ennom rørstrengen og inn i rørrommet mellom rørstrengen og veggene til borehullet hvorved borefluidet og den herdbare punktfluidsammensetningen i rørstrengen og rørrommet blir fortrengt derfra unntatt deler av det herdbare punktfluidsammensetningen som kan være igjen i frakturer eller andre permeable soner deri; og (e) tillate at sementsammensetningen i rørrommet og eventuell herdbar punktfluidsammensetning som er igjen i frakturene eller andre permeable soner deri herder til en hard impermeabel masse deri.

For å illustrere sammensetningene og fremgangsmåtene ifølge oppfinnelsen er følgende eksempel gitt.

Eksempel

Et basis herdbart punktfluid uten additiver ble fremstilt bestående av 33,6 kg (74 pund) ASTM klasse F flygeaske, 1,7 kg (3,7 pund) kalk (5 vekt-% av flygeaske) og 17,41 (4,59 gallon) syntetisk sjøvann. Den resulterende slurryen har en tetthet på 1,65 kg/l (13,8 pund per gallon). Et fluidtapskontrolladditiv, et gelstyrkeinhiberende additiv og et herderetarderende additiv ble tilsatt til første og andre testporsjon av basis-slurryen i forskjellige mengder. Et fritt vann kontrollmiddel ble også tilsatt til den første porsjonen. Reologien til den første og andre testporsjonen ble bestemt ved anvendelse av et Fann viskometer i henhold til standard testprosedyrene fremsatt i API Specification For Material And Testing For Well Cements. API RP 10B, 21. utgave datert 1. september 1991, til American Petroleum Institute, Washington D.C. Herdbare punktfluidsammensetningstesten og testresultatene er fremsatt i Tabell I nedenfor. Fra Tabell I fremgår det at de herdbare punktflm^sairmiensetningene som ble testet hadde gode reologier for funksjonene som erstatningsfluider.

De herdbare punktfluidsammemetningene gitt i Tabell I ble testet for gelstyrke ved 80°F (26,7°C) over tid, fluidtap ved 80°F (26,7°C) og herdetid ved 150°F (65,6°C). Testresultatene fra disse testene er fremsatt i Tabell II nedenfor. Fra Tabell II fremgår det at gelstyrkene til de testede herdbare punktfluidsammensetningene forholdt seg stabile, sammensetningene hadde lavt fluidtap og sammensetningene herdet ikke i løpet av 11 dager.

Således er den foreliggende oppfinnelsen godt egnet for å oppnå de formål og fordeler nevnt så vel som de som er iboende deri. Fordi et antall forandringer kan gjøres av fagmannen, er slike forandringer innbefattet innenfor omfanget av den foreliggende oppfinnelsen som definert ved de vedlagte krav.

Claims

1. En forbedret herdbar punktfliudsammenserriing for anvendelse ved sementering av brønner,karakterisert vedat den innbefatter: en hydraulisk herdbar komponent utvalgt fra gruppen som består av ASTM klasse C eller ekvivalent flygeaske og ASTM klasse F eller ekvivalent flygeaske sammen med en kalsiumkilde; et fluidtapskontrolladditiv; et gelstyrkeinhiberende additiv; et herderetarderende additiv; og varm utvalgt fra gruppen av ferskvann og saltvann til stede i en mengde tilstrekkelig til å danne en slurry som har en tetthet i området fra ca. 1,4 til ca. 1,8 kg/l (ca. 12 til ca. 15 pund per gallon).

2. Sammensetning ifølge krav 1,karakterisert vedat nevnte hydrauliske herdbare komponent er ASTM klasse F eller ekvivalent flygeaske sammen med en kalsiumkilde.

3. Sammensetning ifølge krav 2,karakterisert vedat nevnte kalsiumkilde er hydratisert kalk.

4. Sammensetning ifølge krav 1,karakterisert vedat nevnte fluidtapskontrolladditiv er utvalgt fra gruppen som består av en podet polymer som har en ryggrad utvalgt fra gruppen som består av lignin, hgnitt eller deres salter og minst én podet gruppe av 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre, akrylonitril eller N,N-dimetylakiylamid eller deres salter og et randomisert polymerisasjonsprodukt av to eller tre forskjellige vinylinneholdende monomerer som inkluderer et vinylamidmorfolinderivat.

5. Sammensetning ifølge krav 1,karakterisert vedat nevnte fluidtapskontrolladditiv er en podet polymer som har en ryggrad av lignitt og podede grupper av 2-alo7larmdo-2-metylpropansulfonsyre)akrylonitril og N,N-dimetylakrylamid eller deres salter og er til stede i sammensetningen i en mengde i omradet fra ca. 0,1 vekt-% til ca. 1 vekt-% av den hydrauliske herdbare komponenten i sammensetningen.

6. Sammensetning ifølge krav 1,karakterisert vedat nevnte gelstyrkeinhiberende additiv er utvalgt fra gruppen som består av kopolymerer og kopolymersalter av N,N-dimetylakrylamid og 2-akrylamido-2-metylpropansulfon-syre og er til stede i sammensetningen i en mengde i området fra ca. 0,1 vekt-% til ca. 1 vekt-% av den hydrauliske herdbare komponenten i sammensetningen.

7. Sammensetning ifølge krav 1,karakterisert vedat nevnte herderetarderende additiv er utvalgt fra gruppen som består av ammonium, alkalimetall, jordalkalimetall og andre metallsalter av et sulfoalkylert Ugnin.

8. Sammensetning ifølge krav 1,karakterisert vedat nevnte herderetarderende additiv er kalsiumsaltet av et sulfometylert lignin og er til stede i sarmnensetningen i en mengde i området fra ca. 0,1 vekt-% til ca, 2 vekt-% av den hydrauliske herdbare komponenten i sammensetningen.

9. Sammensetning ifølge krav 1,karakterisert vedat den videre innbefatter et fritt vann kontrolladditiv utvalgt fra gruppen som består av bentonitt, amorf silika og hydroksyetylcellulose.

10. Sammensetning ifølge krav 9,karakterisert vedat fritt vann kontrolladditivet er bentonitt til stede i sammensetningen i en mengde i området fra ca. 1 vekt-% til ca. 5 vekt-% av den hydrauliske herdbare komponenten i sammensetningen.

11. Sammensetning ifølge krav 1,karakterisert vedat: nevnte hydrauliske herdbare komponent er ASTM klasse F flygeaske sammen med hydratisert kalk til stede i sammensetningen i en mengde på ca. 5 vekt-% av den hydrauliske herdbare komponenten i sammensetningen; nevnte fluidtapskontrolladditiv består av en podet polymer som har en ryggrad av lignitt og podede grupper av 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre, akrylonitril og N,N-dimetylakrylamid eller deres salter til stede i sammensetningen i en mengde i området fra ca. 0,4 vekt-% til ca. 0,75 vekt-% av den hydrauliske herdbare komponenten i sammensetningen; nevnte gelstyrkeinhiberende additiv består av en kopolymer av N,N-dimetyl-akrylamid og 2-alCTylamido-2-metylpropansulfonsyre til stede i sammensetningen i en mengde i området fra ca. 0,4 vekt-% til ca. 0,75 vekt-% av den hydrauliske herdbare komponenten i sammensetningen; og nevnte herderetarderende additiv består av kalsiumsaltet av et sulfometylert lignin til stede i sammensetningen i en mengde i området fra ca. 0,1 vekt-% til ca. 2 vekt-% av den hydrauliske herdbare komponenten i sammensetningen.

12. Sammensetning ifølge krav 11,karakterisert vedat den videre innbefatter et fritt vann kontrolladditiv som består av bentonitt til stede i sammensetningen i en mengde i området fra ca. 2 vekt-% til ca. 5 vekt-% av den hydrauliske herdbare komponenten i sammensetningen.

13. En forbedret fremgangsmåte for sementering av en rørstreng i et borehull som inneholder borefluid med en sementsammensetning,karakterisert vedat den innbefatter følgende trinn: (a) fremstille en herdbar punktfluidsammensetning innbefattende en hydraulisk herdbar komponent utvalgt fra gruppen som består av ASTM klasse C eller lignende flygeaske og ASTM klasse F eller lignende flygeaske sammen med en kalsiumkilde, et fluidtapskontrolladditiv, et gelstyrkeinhiberende additiv, et herderetarderende additiv og vann utvalgt fra gruppen av ferskvann og saltvann til stede i en mengde tilstrekkelig til å danne en slurry som har en tetthet i omradet fra ca. 1,4 til ca. 1,8 kg/l (ca. 12 til ca. 15 pund per gallon); (b) pumpe den herdbare punktfluidsarnmensemirigen inn i borehullet for å fordrive minst en del av borefluidet ut av borehullet og dermed hindre borefluidet fra å være igjen i frakturer eller andre permeable soner i borehullet og progressivt øke i gelstyrke over tid deri; (c) kjøre rørstrengen som skal sementeres inn i borehullet hvorved rørstrengen og borehullet i det minste delvis blir fylt med det herdbare punktfluidet', (d) pumpe og fortrenge sementsammensetningen gjennom rørstrengen og inn i rørrommet mellom rørstrengen og veggene til borehullet hvorved borefluidet og den herdbare punktfluidsammensetningen i rørstrengen og rørrommet blir fortrengt derfra unntatt deler av den herdbare punktfluidsammensetningen som kan være igjen i frakturer eller andre permeable soner deri; og (e) tillate at sementsammensetningen i rørrommet og eventuell herdbar punktfluid-sanmensetnhig som er igjen i frakturene eller andre permeable soner deri herder til en hard impermeabel masse deri.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13,karakterisert vedat nevnte hydrauliske herdbare komponent i den herdbare punktfluidsammensetningen er ASTM klasse F eller ekvivalent flygeaske sammen med en kalsiumkilde.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 14,karakterisert vedat nevnte kalsiumkilde i den herdbare punktfluidsammensetningen er kalk.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 13,karakterisert vedat nevnte fluidtapskontrolladditiv i den herdbare punktfluidsammensetningen er utvalgt fra gruppen som består av en podet polymer som har en ryggrad utvalgt fra gruppen som består av lignin, lignitt og deres salter og minst én podet gruppe av 2-akrylamido-2- metylpropansulfonsyre, akrylonitril og N,N-dimetylakrylarnid eller deres salter og et randomisert polymerisasjonsprodukt av to eller tre forskjellige vinylinneholdende monomerer som inkluderer et vinylamidmorfolinderivat.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 13,karakterisert vedat nevnte fluidtapskontrolladditiv i den herdbare punktfluidsammensetningen er en podet polymer som har en ryggrad av lignitt og podede grupper av 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre, akrylonitril og N,N-dimetylakrylamid eller deres salter og er til stede i sammensetningen i en mengde i området fra ca. 0,1 vekt-% til ca. 1 vekt-% av den hydrauliske herdbare komponenten i sammensetningen.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 13,karakterisert vedat nevnte gelstyrkeinhiberende additiv i den herdbare punktfluidsammensetningen er utvalgt fra gruppen som består av kopolymerer og kopolymersalter av N,N-dimetyl-akrylamid og 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre og er til stede i sammensetningen i en mengde i området fra ca. 0,1 vekt-% til ca. 1 vekt-% av den hydrauliske herdbare komponenten i sammensetningen.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 13,karakterisert vedat nevnte herderetarderende additiv i den herdbare punktfluidsammensetningen er utvalgt fra gruppen som består av ammonium, alkalimetall, jordalkalimetall og andre metallsalter av et sulfoalkylert lignin.

20. Fremgangsmåte ifølge krav 13,karakterisert vedat nevnte herderetarderende additiv i den herdbare punkrflmdsammensetningen er kalsiumsaltet av et sulfometylert lignin og er til stede i sammensetningen i en mengde i området fra ca. 0,1 vekt-% til ca. 2 vekt-% av den hydrauliske herdbare komponenten i sammensetningen.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 13,karakterisert vedat sammensetningen videre innbefatter et fritt vann kontrolladditiv utvalgt fra gruppen som består av bentonitt, amorf silika og hydroksyetylcellulose.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 21,karakterisert vedat nevnte fritt vann kontrolladditiv er bentonitt til stede i sammensetningen i en mengde i området fra ca. 1 vekt-% til ca. 5 vekt-% av den hydrauliske herdbare komponenten i sammensetningen.