NO312137B1

NO312137B1 - Fremgangsmåte for forhindring av belastningssvikt i brönnsement

Info

Publication number: NO312137B1
Application number: NO19970408A
Authority: NO
Inventors: David D Onan; James E Griffith; William W Webster
Original assignee: Mobil Oil Corp
Priority date: 1996-01-31
Filing date: 1997-01-30
Publication date: 2002-03-25
Also published as: US5696059A; DE69706205D1; DE69706205T2; CA2196371C; CA2196371A1; NO970408L; EP0787698A1; EP0787698B1; NO970408D0

Description

Foreliggende oppfinnelse angår forbedrede metoder for sementering av brønner og mere spesielt, men ikke begrensende er fremgangsmåter for å sementere brønner hvorved belastningssvikt i den resulterende, avbundne sement og det sementerte rør, og forhindres eller reduseres.

Ved sementering som gjennomføres i olje- og i gassbrønner blir en hydraulisk sementblanding pumpet inn ved hjelp av brønnhullet gjennom en sone eller en formasjon som skal sementeres og sementen tillates så avbinding der. Ved primær sementering blir en hydraulisk sementblanding pumpet inn i ringrommet mellom veggene i brønnhullet og det ytre røret, og for eksempel under foringen, som er anordnet i borehullet.

Sementblandingen tillates avbinding i ringrommet og danner derved en ringformet omhylling av en herdet og i det vesentlige impermeabel sement. Sementomhyllingen bærer og posisjonerer røret i borehullet fysisk og binder røret til veggene i borehullet hvorved uønsket migrering av fluider mellom formasjonene eller sonene som borehullet trenger igjennom, forhindres.

Ved reparasjonssementering blir en hydraulisk sementblanding pumpet gjennom borehullet inn i en spesiell underjordisk sone eller formasjon under hvilken eller fra hvilken det er ønsket å forhindre strøm av fluider. Ved avbinding forhindrer sementblandingen at de uønskede fluider strømmer inn i eller fra borehullet eller et rør, for eksempel foringen som er sementert inn i hullet.

Avbundet sement i brønner og spesielt avbundet sement som danner sementomhyllingen i ringrommet i høytemperaturbrønner svikter ofte på grunn av skjær- og kompresjons-belastning som utøves på den avbundne sement. Uttrykket "høytemperaturbrønn" slik det her benyttes betyr en brønn der fluider injiseres inn i brønnen eller produseres fra brønnen ved hjelp av brønnhullet, og forårsaker en temperaturøkning på minst ca 37,7°C over de initiale sementavbindingsbetingelser. Belastningen det her refereres til defineres som den kraft som legges på over et område som resulterer fra en belastning forårsaket av en inkrementell endring i et legemes lengde eller volum. Belastningen relateres generelt til en belastning med en proporsjonalitetskonstant som er kjent som Youngs modul. Youngs modul har en forskjellig verdi for hver type materiale. I brønn-boringstettinger er Youngs modul for ikke-skummede sementer ca 207 x IO<9> Pa og for stålforinger.

Det foreligger flere belastningstilstander forbundet med sementomhyllingssvikt. I en slik tilstand er resultatet av relativt høye fluidtrykk og/eller temperaturer inne i røret som er sementert i borehullet under testing, perforering, fluidinjeksjon eller fluidproduksjon. De høye indre rørtrykk og/eller -temperaturer resulterer i en ekspansjon av røret, både radialt og longitudinalt, noe som gir belastninger i sementomhyllingen og forårsaker at denne sprekker, eller bindingen mellom den utvendige overflate av røret og sementomhyllingen svikter i form av tap av hydraulisk tetning. En annen tilstand som oppstår ved forhøyet trykk som inntrer inne i ringsementhylsen skyldes den termiske ekspansjon av fluider som er unnfanget i sementomhyllingen. Denne tilstand inntrer ofte som et resultat av høytemperaturdifferanser som dannes under produksjon eller injeksjon av høytemperaturfluider gjennom brønnhullet, for eksempel brønner som underkastes dampgjenvinningsprosesser eller produksjon av varmeformasjonsfluider gjennom borehullet i høytemperaturbrønner. Karakteristisk overskrider trykket i de innfangede fluider sammenbruddstrykket for det sementerte rør og forårsaker lekkasjer eller svikt. Ytterligere en tilstand inntrer som et resultat av utvendige krefter utøvet på sementomhyllingen på grunn av formasjonsskift og overbelastningstrykk.

Når slike trykk utøves på den avbundne sement i brønnhullet kan sementen svikte i form av radiell eller omløpende sprekking av sementen så vel som ved nedbrytning av bindingene mellom sement og rør eller mellom sement og formasjon. Svikten hos den avbundne sement (på grunn av tap av hydraulisk tetning av ringrommet) kan resultere i tapt produksjon, omgivelsesforurensning, risikabel riggdrift og/eller risikable produk-sjonsoperasjoner. Den vanligste risiko er nærværet av trykk ved brønnhodet i form av innfanget gass mellom foringsrørstrengene.

Det foreligger således et behov for brønnsementeirngsmetoder som benytter sementblandinger som avbindes til adekvate styrkemål (>689,5 kPa kompresjonsstyrke) med elastiske egenskaper hvorved sementen kan motstå de ovenfor nevnte underjordiske belastninger.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer forbedrede metoder for sementering av brønner som tilfredsstiller de behov som er beskrevet ovenfor og overvinner manglene ved den kjente teknikk.

I henhold til dette angår foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for sementering i en brønn hvor belastningssvikt i den resulterende heredede sement forhindres eller reduseres, og denne fremgangsmåte kan karakteriseres ved at den omfatter å anbringe en skummet sementblanding i en sone i brønnen som skal sementeres og som, i utherdet tilstand, har tilstrekkelige elastiske egenskaper til å motstå belastningssvikt, omfattende en hydraulisk sement, vann, en gass og et skummingsmiddel i det gassen er tilstede i en mengde i området 5 til 75 volum-% av blandingen; og tillate sementen avbinding eller herding i sonen.

Ved sementinnføring i høytemperaturbrønner inneholder sementblandingen aller helst gass i en mengde i området 25 til 45 volum-% av sementblandingen og inneholder fortrinnsvis også finoppmalt kvarts.

Efter avbinding har den skummede sementblanding inneholdende en gass som luft eller nitrogen innen de kvantitative områder som angitt ovenfor, elastiske egenskaper tilstrekkelig til å motstå belastningssvikt som et resultat av formasjons- eller sementrør bevegelse eller lignende.

Andre og ytterligere gjenstander, trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå for fagmannen av den følgende beskrivelse av foretrukne utførelsesformer.

Som nevnt ovenfor vil brønnsementeringsmetodene ifølge oppfinnelsen forhindre eller vesentlig redusere belasmingssvikt i underjordisk herdet sement og i rør som er sementert i borehull. Slike svikt inntrer ofte i avbundet brønnsement og/eller sementerte rør på grunn av krefter som utøves på sementen på grunn av bevegelse og overbelastningstrykk av formasjonsmaterialer, indre trykk som dannes i avbundet sement som et resultat av ekspansjon på grunn av temperaturendringer, bevegelser i røret som er sementert i et borehull på grunn av ekspansjon som forårsakes ved at høytrykks- og/eller høytempera-turfluider strømmer gjennom røret, og lignende. Slik svikt av en herdet eller avbundet sement og/eller sementerte rør forhindres i henhold til oppfinnelsen ved å anbringe en brønnsementblanding i den underjordiske sone som skal sementeres og der sementen efter avbinding har tilstrekkelig elastiske egenskaper til å motstå og/eller absorbere de belastningene som utøves på den.

Sementblandingene som benyttes ifølge oppfinnelse må være i det vesentlige imperme-able og gi tilstrekkelig kompresjonsstyrke til å forsegle soner og formasjoner inneholdende fluider under trykk og å bære rør som foringer i borehullet. Videre må sementblandingene lett bindes til formasjonsoverflater og, ved primær sementering, til de ytre overflater av røret. I tillegg, og det er det viktigste, må de herdede sementblandinger være deformerbare og ha totale elastiske egenskaper tilstrekkelige til å motstå og/eller absorbere belastninger av de typer som er beskrevet ovenfor.

Sementblandingene som benyttes ifølge oppfinnelsen og som møter de ovenfor angitte behov og krav består av hydraulisk sement, vann, en gass og et skummingsmiddel i det gassen er tilstede i en mengde fra 5 til 75 volum-% av blandingen. Ved sementerings-anvendelser i høytemperaturbrønner inneholder sementblandingen fortrinnsvis gass i en mengde fra 25 til 45 volum-% av blandingen og inneholder også partikkelformig kvarts. Efter herding har den skummede sementblanding tilstrekkelig elastisitet til å kunne deformeres under de pålagte belastninger som utøves i underjordiske brønnlokasjoner slik at sprekking, formasjons- og røradhesjonssvikt, sementrør svikt og lignende, ikke inntrer. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatter i prinsippet å anbringe en skumsementblanding av den ovenfor beskrevne type i en sone i en brønn som skal sementeres, og der å tillate sementblandingen og herde eller avbindes i sonen.

Man kan benytte et antall hydrauliske, sementholdige materialer som danner hårde sementmasser i nærvær av vann, ifølge oppfinnelsens konsept. Eksempler på slike sementholdige materialer er Portland sement, sement med høyt aluminiumoksyd innhold, slagg og/eller flyveaske (flyveaske ASTM klasse F) og kalk, flyveaske som inkluderer fri kalk (flyveaske ASTM klasse C), kondensert kvartsstøv med kalk, gipssement (kalsiumsulfat.hemihydrat) og blandinger av slike materialer.

Av de forskjellige hydrauliske sementer som kan benyttes er den mest foretrukne Portland eller ekvivalente sementer, for eksempel Portland sementer av de typer som er definert og beskrevet i "API Specification for Materials and Testing for Well Cements, API Specification 10, 5. utgave, 1. juli 1990, fra American Petroleum Institute.

Eksempler på API Portland sementer som er spesielt egnet er klassene A, B, C, G eller H. Disse API Portland sementer og ekvivalente sementer er relativt grove, det vil si at de har en maksimal partikkelstørrelse på ca 90 um og et spesifikt overflateareale (noen ganger kalt Blaine Fineness) på ca 3.900 cm<2>/g.

Portland- eller ekvivalente sementer med finpartikkelstørrelse som generelt består av partikler med diameter på ikke mer enn 30 um og med en Blaine finhet på ikke mindre enn ca 6000 cm<2>/g er også foretrukket for anvendelse i forbindelse med oppfinnelsen. Hydrauliske sementer med fmkornstørrelse og deres bruk ved brønnbearbeidning og - reparasjoner er beskrevet i US 5.121.795 samt US 5.125.455.

Ved mange anvendelser er det fordelaktig å benytte en blanding av relativt grov Portland- eller ekvivalent sement og Portland med fin partikkelstørrelse eller en ekvivalent sement og for å oppnå en kort sementblandings overgangstid og en hurtig utvikling av kompresjonsstyrken. Når den innarbeides er sementen med fin kornstørrelse tilstede i en mengde i området 5 til 35 vekt-% av den relativt grove sementblandingen.

Som nevnt omfatter sementblandingene ved høytemperaturanvendelser fortrinnsvis partikkelformig silisiumdioksyd i en mengde fra 25 til 45 vekt-% av den hydrauliske sementblandingen for å forhindre kompresjonsstyrke retrogressjon. Den partikkelformige silisiumdioksyd kan være et finkornet, oppmalt silisiumdioksyd som kvarts som har en partikkelstørrelse på ikke større enn 50 um og som er foretrukket for bruk ifølge oppfinnelsen, eller det kan være en relativt grov kvartssand som for eksempel 200 mesh (74 um) silika sand som har en partikkelstørrelse på ikke over ca 300 um.

Vann som benyttes i sementblandingene som kan benyttes ifølge oppfinnelsen kan være vann fra en hvilken som helst kilde forutsatt at de ikke inneholder et overskudd av for-bindelser som ugunstig reagerer med eller ellers påvirker andre komponenter i sementblandingen. For eksempel kan vannet være ferskvann, saltvann, saltlaker, sjøvann og/eller vannbasert boreslam. Generelt er vannet tilstede i blandingen i en mengde fra 30 til 100 vekt-% av den hydrauliske sement i blandingene.

Gassen som benyttes for å danne sementblandingene ifølge oppfinnelsen er fortrinnsvis nitrogen eller luft der nitrogen er mest foretrukket. Gassen må være tilstede i en mengde tilstrekkelig til å tilveiebringe de nødvendige deformasjoner og de nødvendige elastisitetsegenskaper til den herdede sement hvorved den deformerer under belastninger. Generelt er det funnet at mengden gass i den skummede sementblanding må være i en mengde i området 5 til 75 volum-% av den resulterende, skummede sementblanding. Aller helst er gassen tilstede i en mengde i området 20 til 40 volum-% av sementblandingen. Som angitt ovenfor inneholder sementblandingene, ved anvendelse i høytemperaturbrønner, og fortrinnsvis gass i en mengde i området 25 til 45 volum-% av sementblandingen.

For å lette skumming og å stabilisere den skummede oppslemming blir et skummingsmiddel med fordel innarbeidet i sementblandingen. Egnede skummingsmidler er overflate aktive midler eller surfaktanter med den generelle formel:

der:

a er et helt tall i området 5 til 15;

b er et helt tall i området 1 til 20; og

X er et hvilket som helst kompatibelt kation.

Et spesielt foretrukket skummingsmiddel er en surfaktant av den ovenfor angitte type med formelen:

der:

a er et helt tall i området 6 til 10.

Denne surfaktant er kommersielt tilgjengelig fra Halliburton Energy Services of Duncan, Oklahoma og markedsføres under betegnelsen "CFA-S®".

Et annet særlig foretrukket skummingsmiddel av den ovenfor angitte type er en surfaktant med formelen:

der:

a er et helt tall i området 6 til 10.

Denne surfaktant er tilgjengelig fra Witco Chemical Company under varemerket WITCOLATE 1259®.

Andre skummingsmidler som kan benyttes i sementblandingene ifølge oppfinnelsen er sulfaterte, alkoksylerte alkoholer som en sulfatert, lineær C^2-14 alkohol som er etoksylert med tre mol etylenoksyd, betainer, sulfaterte eller sulfonerte alkoksylater, alkyl kvaternære aminer, alkylsulfonater, alkylarylsulfonater, Cjo-20 alkyldifenyleter-sulfonater og lignende. Den spesielle surfaktant som benyttes vil avhenge av forskjellige faktorer som typen formasjoner hvori den skummende sement skal anbringes osv. Skummingsmiddelet som benyttes inkluderes i en sementblanding ifølge oppfinnelsen i en mengde fra 0,5 til 10 vekt-% av vannet i blandingen. Når skummingsmiddelet er et av de særlig foretrukne surfaktanter som er beskrevet ovenfor blir det fortrinnsvis innarbeidet i blandingen i en mengde fra 2 til 4 vekt-% av vannet.

En skumstabilisator kan også innarbeides i den skummede sementblanding ifølge oppfinnelsen for å øke stabiliteten i den skummede sementoppslemming. Når temperaturen til hvilken sementblandingen vil eksponeres, er under ca 54,4°C, er skumstabilisatoren fortrinnsvis en forbindelsen med formelen:

der:

R er hydrogen eller en metylrest; og

n er et helt tall i området 20 til 200.

En spesielt foretrukken skumstabilisator av denne type er en metoksypolyetylenglykol med formelen:

der:

n ligger i området 100 til 150.

Denne skumstabilisator er kommersielt tilgjengelig fra Halliburton Energy Services under varemerket "HALLIBURTON FOAM STABILIZER ®".

Når temperaturen til hvilken sementblandingen skal underkastes ligger over 54,4°C, er skumstabilisatoren fortrinnsvis en forbindelse med formelen:

der:

R er en decyl-, cetyl-, oleyl-, lauryl- eller kokosrest.

En spesielt foretrukken skumstabilisator av denne type er et arnidopropylbetain med formelen:

der:

R er en kokosrest.

Denne skumstabilisator er kommersielt tilgjengelig fra Halliburton Energy Services under varemerket "HC-2®".

Når en skumstabilisator benyttes innarbeides den i en sementblanding ifølge oppfinnelsen i en mengde i området 0,1 til 10 vekt-% av det benyttede vann. Når skumstabiliseringsmiddelet er et av de spesielt foretrukne midler som beskrevet ovenfor blir det fortrinnsvis innarbeidet i blandingen i en mengde i området 0,5 til 2 vekt-%.

En særlig foretrukket, skummet sementblanding for anvendelse ved gjennomføring av fremgangsmåtene ifølge oppfinnelsen og som efter herding har tilstrekkelige elastisitetsegenskaper til å motstå eller absorbere belastninger av den type som beskrevet ovenfor, består av en hydraulisk sement; vann tilstede i en mengde til å gi en pumpbar opp-slemm ing, for eksempel en mengde i området 30 til 60 vekt-% av sementen i blandingen; nitrogen eller luft tilstede i en mengde i området 25 til 35 vekt-% av sementblandingen; et skummingsmiddel valgt blant surfaktanter med formelen:

der:

a er et helt tall i området 5 til 15,

b er et helt tall i området 1 til 10, og

X er et hvilket som helst kompatibelt kation,

i det skummingsmiddelet er tilstede i en mengde i området 2 til 4 vekt-% av vannet i blandingen; og en skumstabilisator valgt blant gruppen omfattende en metoksypolyetylenglykol med formelen:

der:

n er et helt tall i området 100 til 150, og et amidopropylbetain med formelen:

der:

R er en kokosrest,

i det skumstabilisatoren er tilstede i en mengde i området 0,5 til 1 vekt-% av vannet i blandingen.

Som nevnt ovenfor er den hydrauliske sement i den ovenfor beskrevne, skummede sementblanding fortrinnsvis Portland- eller en ekvivalent sement. Mere foretrukket og fortrinnsvis når sementblandingen benyttes i en høytemperatur brønn, er den hydrauliske sement en blanding av relativt grov API Portland- eller ekvivalentsement og en finkornet Portland- eller ekvivalent sement, i det finkornsementen er tilstede i en mengde på ca 18 vekt-%) av den relativt grove sement ifølge oppfinnelsen.

Som også nevnt og når brønnen som sementeres er en høytemperaturbrønn, er kvarts fortrinnsvis også tilstede i sementblandingen i en mengde på 35 vekt-% av den hydrauliske sement for å forhindre retrogressjon av kompressjonsstyrken hos den herdede sement.

Slik fagmannen vil forstå kan sementblandingene ifølge oppfinnelsen inkludere et antall kjente additiver for å oppnå ønskede egenskaper og resultater som avbindings-forsinkelsesadditiver, væsketaps additiver, fritt vann kontrollmidler og lignende.

Ved tildanning av sementblandingen ifølge oppfinnelsen blir den hydrauliske sement og alle andre tørradditiver som benyttes fortrinnsvis først blandet sammen, fulgt av blanding med vann som benyttes for å danne pumpbar oppslemming. Når oppslemmingen pumpes til borehullet blir skummingsmiddelet og den eventuelle skumstabilisator, fylt av nitrogen eller luft, fortrinnsvis injisert inn i oppslemmingene umiddelbart før bruk. Når oppslemming og gass strømmer til sementblandingsstedet i brønnen blir sementblandingen skummet og stabilisert.

Disse metoder ifølge oppfinnelsen for sementering i en brønn omfatter i prinsippet å anbringe en skummet sementblanding av den her beskrevne type som når den er herdet, har tilstrekkelige elastiske egenskaper til å kunne deformeres under pålagte belastninger, i en underjordisk sone som skal sementeres, og å holde sementblandingen i sonen i et tidsrom tilstrekkelig til at sementblandingen herdes.

Oppfinnelsen skal illustreres nærmere ved hjelp av de følgende eksempler.

Eksempel 1

Det ble gjennomført forsøk for å bestemme virkningen av ekstern oppvarming på det trykk som utvikles og utøves i et sementert ringrom når det der foreligger en vann- eller slamlomme. En oppvarmet testcelle som simulerer det lukkede ringrom i en brønn ble benyttet for å gjennomføre testene. Når testcellen ble fylt med vann, lukket og oppvarmet til 149°C steg trykket i cellen til 103 MPa til 110 MPa. Når cellen så ble fylt med herdet sement og lukket steg trykket ikke under oppvarming til 149°C. Når den lukkede celle var ca 40% fylt med herdet, ren sement av klasse H og 60% med boreslam og vann, steg trykket til et nivå i størrelsesorden 62 MPa til 103 MPa. Således kan trykket som dannes i et lukket ringrom inneholdende herdet sement med frie vann- eller boreslarnlommer, forårsake svikt i foringen eller røret som er sementert i brønnen.

Ytterligere prøver ble gjennomført med testcellen ved bruk av de skummede sementblandinger ifølge oppfinnelsen. De skummede sementblandinger som ble testet ble anbragt i testcellen i en mengde som fylte testcellen med 40% av sitt volum og ble tillatt herding der i 7 dager ved romtemperatur. Efter at sementblandingen var herdet ble resten av cellen skyllet med ferskvann eller boreslam. Derefter ble testcellen lukket og oppvarmet fra romtemperatur til 149°C mens trykket som oppsto i cellen ble notert. Resultatene av disse prøver er angitt i tabell I.

<1> Ikke-skummet basis sementblanding A besto av API klasse H Portland sement og 35% silikamel på vektbasis av sementen, blandet med ferskvann til en densitet på 1,91 kg/l. <2> Ikke-skurnmet basis sementblanding B besto av API klasse H og Portland sement; 18% finkornet Portland sement på vektbasis av klasse H sementen og 35% kvarts på vekstbasis av klasse H- og finkornetsementen, blandet med ferskvann til en densitet på 1,76 kg/l. <3> Ikke-slaimmet basis sementblanding C besto av API klasse H Portland sement, 35% silikamel på vekstbasis av sementen og 66% hematitt på vektbasis av sementen, blandet med ferskvann til en densitet på 2,28 kg/l.. <4> Ikke-slkummet basis sementblanding D besto av API klasse H Portland sement blandet med ferskvann til en densitet på 1,94 kg/l. <5> Ikke-skummet basis sementblanding E besto av API klasse H Portland sement og 18% finkornet Portland sement på vektbasis av klasse H sementen, blandet med ferskvann til en densitet på 1,80 kg/l.

<6> Testcellen inneholdt, herdet, skummet sement og ferskvann.

<7> Testcellen inneholdt, herdet, skummet sement og boreslam.

Fra tabell I ser man at i herdede, skummede sementblandinger som ble prøvet hindret at høye trykk, dvs. trykk over 6,9 MPa, oppsto i nærvær av 60 volum-% vann og boreslam hvor skumkvaliteten for sementen som ble testet var mellom 25 og 38%.

Eksempel 2

En skummet sementblanding ifølge oppfinnelsen ble benyttet for å sementere en utforing i en dyp, høytemperatur brønn. Utforingen, det vil si en lang rørstreng, ble herdet ved 5532 m med toppen av strengen ved 2499 m. Den skummede sementblanding ble anbragt i ringrommet mellom foringen og veggene i borehullet fra toppen av foringen til under foringen.

Sementblandingen som ble benyttet besto av en relativt grov, hydraulisk sement ekvivalent en API klasse H Portland sement, en finkornet Portland sement i en mengde av 18 vekt-% beregnet på den relativt grove sement, kvarts i en mengde på ca 35 vekt-% av den grove sement og den finkornete sement, ferskvann i en mengde på 33,2 liter pr sekk sement hvorved den ikke-skummede sementoppslemming hadde en densitet på ca 1,80 kg/l pr gallon, skummingsmiddel, identifisert ovenfor som CF A-S® i en mengde av ca 3 volum-% av ferskvannet, skumstabilisator som identifisert ovenfor som HC-2® i en mengde på ca 0,75 volum-% av ferskvannet samt nitrogengass i den mengde som var nødvendig for å skumme sementoppslemmingen til en skumkvalitet fra 30 til 35-% volum av den skummede sementblanding.

Den ikke-skummede oppslemming hadde følgende egenskaper: pumpetid 6 timer, 14 minutter fulgt av en temperaturstigning fra 26,6 til 126,6°C mens trykket økte fra 6,9 til 77,2 MPa psi i løpet av samme tidsrom som temperaturen ble hevet; og den følgende rheologi ved 60°C: flytgrense 54,6 Pa og en plastisk viskositet på 92 cP. Kompressjonsstyrken for den herdede skum oppstemming var som følger: ved 143°C i 12 timer - 0,7 Mpa ved 143°C i 24 timer - 4,2 MPa; ved 87,7°C i 12 timer - 4,9 MPa; og ved 87,7°C i 24 timer - 11,6 MPa.

Sementeringsjobben ble med hell fullført og det er ingen tegn på svikt i herdet sement eller på annen måte under de første 6 driftsmåneder for den ferdige brønn på tross av det faktum at temperaturen i formasjonsfluidene som ble fremstilt gjennom den sementerte foring var 37,7°C og høyere.

Således er oppfinnelsen vel tilpasset til å gjennomføre gjenstandene og fordelene som nevnt så vel som de som ligger iboende. Mens tallrike endringer kan gjennomføres av fagmannen ligger slike endringer innenfor rammen av oppfinnelsen slik den er definert ved de ledsagende krav.

Claims

1. Fremgangsmåte for sementering i en brønn hvorved belastningssvikt i den resulterende herdede sement forhindres eller reduseres, karakterisert v e d at den omfatter: å anbringe en skummet sementblanding i en sone i brønnen som skal sementeres og som, i utherdet tilstand, har tilstrekkelige elastiske egenskaper til å motstå belastningssvikt, omfattende en hydraulisk sement, vann, en gass og et skummingsmiddel i det gassen er tilstede i en mengde i området 5 til 75 volum-% av blandingen; og tillate sementen avbinding eller herding i sonen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den hydrauliske sement er en relativt grov Portland- eller ekvivalent sement.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den hydrauliske sement er en blanding av relativt grov Portland- eller ekvivalent sement og finkornet Portland- eller ekvivalent sement i det finkornete sement er tilstede i en mengde fra 5 til 35 vekt-% av den relativt grove sement i sementblandingen.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at vannet velges blant ferskvann, saltvann, saltoppløsninger, sjøvann, vannbasert boreslam og blandinger av disse og er tilstede i sementblandingen i en mengde i området 30 til 100 vekt-%) av den tilstedeværende hydrauliske sement.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at man som gasse benytter nitrogen og/eller luft.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at skummingsmiddelet er valgt blant surfaktanter med formelen: der: a er et helt tall i området 6 til 10 og surfaktanter med formelen: der: a er et helt tall i området 6 til 10, i en mengde fra 0,5 til 10 vekt-% av vannet i sementblandingen.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at man til sementblandingen i tillegg setter en skumstabilisator.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at skumstabilisatoren er valgt blant metoksypolyetylenglykoler med formelen: der: n ligger i området 100 til 150 og amidopropylbetainer med formelen: der: R er kokosrest, i en mengde fra 0,1 til 10 vekt-% av vannet i sementblandingen.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at sementblandingen i tillegg omfatter partikkelformig kvarts, tilstede i en mengde i området 25 til 45 vekt-% av sementen.