This site uses cookies.
Some of these cookies are essential to the operation of the site,
while others help to improve your experience by providing insights into how the site is being used.
For more information, please see the ProZ.com privacy policy.
This person has a SecurePRO™ card. Because this person is not a ProZ.com Plus subscriber, to view his or her SecurePRO™ card you must be a ProZ.com Business member or Plus subscriber.
Affiliations
This person is not affiliated with any business or Blue Board record at ProZ.com.
Services
Translation, Editing/proofreading
Expertise
Specializes in:
Zoology
Medical: Pharmaceuticals
Patents
Meteorology
Medical (general)
Poetry & Literature
Linguistics
Law (general)
Medical: Health Care
Genetics
Also works in:
Transport / Transportation / Shipping
Ships, Sailing, Maritime
Mechanics / Mech Engineering
Law: Patents, Trademarks, Copyright
Law: Contract(s)
Engineering (general)
Astronomy & Space
Petroleum Eng/Sci
More
Less
Rates
Payment methods accepted
Wire transfer, Check
Portfolio
Sample translations submitted: 1
English to Portuguese: Patent Translation General field: Law/Patents Detailed field: Telecom(munications)
Source text - English SELF-REPAIRING CEMENTS
TECHNICAL FIELD
[oooi] The present disclosure relates to self-adaptive cements. In particular, it relates to set cements that are "self-healing," i.e., formulations that can adapt to compensate for changes or faults in the physical structure of the cement, or which adapt their structure after the setting phase of the cement in the cementing of oil, gas, water or geothermal wells, or the like.
BACKGROUND
[00021 During the construction of wells, cement is used to secure and support casing inside the well and prevent fluid communication between the various underground fluid-containing layers or the production of unwanted fluids into the well.
[0003] Various approaches have been developed to prevent failure of the cement sheath. One approach is to design the cement sheath to take into account physical stresses that might be encountered during its lifetime. Such an approach is described for example in US 6,296,057. Another approach is to include, in the cement composition, materials that improve the physical properties of the set cement. US 6,458,198 describes the addition of amorphous metal fibers to the cement slurry to improve its strength and resistance to impact damage. EP 1129047 and WO 00/37387 describe the addition of flexible materials (rubber or polymers) to the cement to confer a degree of flexibility on the cement sheath.
[0004] Nevertheless, the above-described approaches do not allow restoration of the zonal isolation once the cement sheath has actually failed due to the formation of cracks or microannuli.
[0005] A number of self-healing concretes are known for use in the construction industry. These are described for example in US 5,575,841, US 5,660,624, US 5,989,334, US 6,261,360 and US 6,527,849, and in the document entitled "Three designs for the internal release of sealants, adhesives, and waterproofing chemicals into concrete to reduce permeability", Dry, C. M., Cement and Concrete Research 30 (2000) 1969-1977.
10006] Nevertheless, none of these self-healing concretes are immediately applicable to well cementing operations because of the need for the material to be pumpable during placement.
[0007] "Self-healing" cements were eventually developed for oil and gas industry applications such as described in US 2007/0204765 Al, WO 2004/101951 and WO 2004/101952 Al. These formulations generally contain additives that react and/or swell upon contact with downhole fluids. When cement-sheath deterioration occurs, exposing the cement matrix or cement-sheath surfaces to downhole fluids, the additives respond and seal cracks or fissures, thereby restoring cement-matrix integrity and zonal isolation. Well cements are potentially exposed to several fluid types during service, including liquid and gaseous hydrocarbons, water, brines and/or carbon dioxide. Thus, depending on the anticipated wellbore environment, it would be desirable to incorporate additives that are able to respond to one or more types of downhole fluids.
[0008] Despite the many valuable contributions from the art, it would be desirable to have access to a self-healing set cement that responds to formation fluids that contain high concentrations of gaseous hydrocarbons.
SUMMARY
1000 ] The present disclosure provides set cements that are self-healing when exposed to hydrocarbons, and methods by which they may be prepared and applied in subterranean wells.
[ooio] In an aspect, embodiments relate to methods for maintaining zonal isolation in a subterranean well that penetrates one or more hydrocarbon-containing formations.
[ooii] In a further aspect, embodiments relate to uses of thermoplastic block-polymer particles to impart self-healing properties to a cement formulation that is placed in a subterranean well penetrating one or more hydrocarbon-containing formations.
DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
loon] Figure 1 is a plot showing the swelling characteristics of styrene-isoprene-styrene (SIS) and styrene-butadiene-styrene (SBS) particles in the presence of methane at various temperatures and pressures.
loon] Figure 2 is a schematic diagram of an experimental apparatus for measuring the self-healing ability of fractured cement samples.
[0014] Figure 3 presents normalized flow-rate reductions for set cements containing SIS and SBS particles exposed to methane.
[0015] Figure 4 presents the effect of slurry density on normalized flow-rate reductions for set cements containing SIS and SBS particles exposed to methane.
[0016] Figure 5 presents normalized flow-rate reductions for set cements containing SIS and SBS particles exposed to methane at various pressures.
DETAILED DESCRD7TION
loon] At the outset, it should be noted that in the development of any such actual embodiment, numerous implementations— specific decisions must be made to achieve the developer's specific goals, such as compliance with system related and business related constraints, which will vary from one implementation to another. Moreover, it will be appreciated that such a development effort might be complex and time consuming but would nevertheless be a routine undertaking for those of ordinary skill in the art having the benefit of this disclosure. In addition, the composition used/disclosed herein can also comprise some components other than those cited. In the summary and this detailed description, each numerical value should be read once as modified by the term "about" (unless already expressly so modified), and then read again as not so modified unless otherwise indicated in context. Also, in the summary and this detailed description, it should be understood that a concentration range listed or described as being useful, suitable, or the like, is intended that any and every concentration within the range, including the end points, is to be considered as having been stated. For example, "a range of from 1 to 10" is to be read as indicating each and every possible number along the continuum between about 1 and about 10. Thus, even if specific data points within the range, or even no data points within the range, are explicitly identified or refer to only a few specific points, it is to be understood that inventors appreciate and understand that any and all data points within the range are to be considered to have been specified, and that inventors possessed knowledge of the entire range and all points within the range.
10018] This disclosure concerns compositions for cementing subterranean wells, comprising a settable material, water and at least one additive that swells in the event of structural failure of or damage to the set material (i.e., the cement sheath). Such behavior restores and maintains a physical and hydraulic barrier in the failure zone. As a result, zonal isolation in the subterranean well is preserved. Such set cements are said to be "self-healing" or "self-repairing." In this application, both terms are used indifferently, and are to be understood as the capacity of a cement sheath to restore hydraulic isolation after suffering a matrix-permeability increase, structural defects such as cracks or fissures, or debonding from casing or formation surfaces (i.e., microannuli).
[0019] Examples of settable materials include (but are not limited to) Portland cement, microcement, geopolymers, mixtures of cement and geopolymer, plaster, lime-silica mixtures, resins, phosphomagnesium cements or chemically bonded phosphate ceramics (CBPCs).
10020] As stated earlier, there is a need for self-healing set cements that operate in an environment containing high concentrations of gaseous hydrocarbons, methane in particular. Surprisingly, the inventors have discovered that self-healing properties may be achieved in this environment by incorporating thermoplastic block-polymer particles in the cement formulation. Typical block polymers comprise alternating sections of one chemical compound separated by sections of a different chemical compound, or a coupling group of low molecular weight. For example, block polymers can have the structure (A-b-B-b-A), wherein A represents a block that is glassy or semi-crystalline and B is a block that is elastomeric. In principle, A can be any polymer that is normally regarded as thermoplastic (e.g., polystyrene, polymethylmethacrylate, isotactic polypropylene, polyurethane, etc.), and B can be any polymer that is normally regarded as elastomeric (e.g., polyisoprene, polybutadiene, polyethers, polyesters, etc.).
loon] Further embodiments relate to methods for maintaining zonal isolation in a subterranean well having a borehole that penetrates one or more hydrocarbon-containing formations. The method comprises pumping a cement slurry comprising thermoplastic block-polymer particles into the well, and allowing the cement slurry to form a cement sheath. Those skilled in the art will recognize that a cement slurry is generally considered to be pumpable when its viscosity is less than or equal to 1000 mPa-s at a shear rate of 100 s"1, throughout the temperature range the slurry will experience during placement in the well. The cement sheath may be located between
the well casing and the borehole wall, or between the casing and another casing string. If microannuli, cracks or defects occur in the cement sheath, the casing-cement interface or the cement-borehole wall interface, the particles will be exposed to formation hydrocarbons, causing them to swell and enabling the cement sheath to have self-healing properties.
[0022] Yet further embodiments aim at uses of thermoplastic block-polymer particles to impart self-healing properties to a set cement sheath in a subterranean well that penetrates one or more hydrocarbon-containing formations. The particles swell when contacted by hydrocarbons from the formation, in particular gaseous hydrocarbons.
[0023] For all aspects, the tensile strength of the block polymer may be varied between (but is not limited to) about 1.5 MPa and 40 MPa, preferably between 3.4 to 34 MPa. Even more preferred tensile-strength may be between 2MPa and 3.45 MPa or between 28 MPa and 34 MPa.
[0024] Preferred thermoplastic block polymers include styrene-isoprene-styrene (SIS), styrene-biitadiene-styrene (SBS) and mixtures thereof. The block-polymer-additive may be in one or more shapes, including (but not limited to) spherical, ovoid, fibrous, ribbon-like and in the form of a mesh.
[00251 The concentration of the block-polymer particles is preferably between about 10% and 55% by volume of solids in the cement slurry, also known as percentage by volume of blend (BVOB). A more preferred particle concentration lies between about 20% and 50% BVOB. The particle-size range is preferably between about 100 μηι and 900 μπι, and more preferably between about 200 μηι and 800 μπι.
[00261 One of the current challenge that the industry is facing is the presence in some wells of high concentration of gaseous hydrocarbons such as methane, propane and/or ethane. Such gaseous hydrocarbons being much more volatile than hydrocarbons in liquid form have the tendency to penetrate the failures and/or microannuli that can be present and the cement sheath and thus modifying the pressure and safety conditions of the well as the integrity is diminished. The inventors have determined that the present compositions can solve this problem up to very high concentration of gaseous hydrocarbon. In a preferred embodiment, the gaseous concentration of hydrocarbon fluid is greater than about 91 mol%, and more preferably above about 95 mol%. In addition, the hydrocarbon pressure to which the cement sheath is exposed is preferably above about 3.5 MPa, more preferably above about 6.9 MPa and most preferably above about 13.7 MPa.
10027] The block-polymer particles may be further encapsulated by a protective layer. The layer may rupture or degrade upon exposure to one or more triggers, including (but not limited to) contact with a hydrocarbon, propagation of a crack within the set-cement matrix, time and/or temperature.
10028] In addition to the block-polymer particles, the cement slurries may also comprise customary additives such as retarders, accelerators, extenders, fluid-loss-control additives, lost-circulation additives, gas-migration additives and antifoam agents. Furthermore, the cement slurries may contain additives that enhance the flexibility and/or toughness of the set cement. Such additives include (but are not limited to) flexible particles having a Young's modulus below about 5000 MPa and a Poisson's ratio above about 0.3. Preferably, such particles would have a Young's modulus below about 2000 MPa. Examples include (but are not limited to) polypropylene, polyethylene, acrylonitrile butadiene, styrene butadiene and polyamide. Such additives may also include fibers selected from the list comprising polyamide, polyethylene and polyvinyl alcohol. Metallic microribbons may also be included.
10029] The block-polymer particles may also be used in engineered-particle-size cement formulations involving trimodal or quadrimodal blends of small, medium and coarse particles. Such as formulations exemplified in US 5,518,996 and/or CA 2,117,276.
[0030] The block-polymer particles may be further associated with one or more compounds from the list comprising an aqueous inverse emulsion of polymer comprising a betaine group, poly -2, 2, 1-bicyclo heptene (polynorbornene), alkylstyrene, crosslinked substituted vinyl acrylate copolymers, diatomaceous earth, natural rubber, vulcanized rubber, polyisoprene rubber, vinyl acetate rubber, polychloroprene rubber, acrylonitrile butadiene rubber, hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber, ethylene propylene diene monomer, ethylene propylene monomer rubber, styrene-butadiene rubber, styrene/propylene/diene monomer, brominated poly(isobutylene-co-4-methylstyrene), butyl rubber, chlorosulphonated polyethylenes, polyacrylate rubber, polyurethane, silicone rubber, brominated butyl rubber, chlorinated butyl rubber, chlorinated polyethylene, epichlorohydrin ethylene oxide copolymer, ethylene acrylate rubber, ethylene propylene diene terpolymer rubber, sulphonated polyethylene, fluoro silicone rubbers, fluoroelastomer and substituted styrene acrylate copolymers.
[0031] Those skilled in the art will appreciate that the disclosed method and use may not necessarily be applied throughout the entire length of the subterranean interval being cemented. In such cases, more than one cement-slurry composition is placed sequentially. The first slurry is called the "lead," and the last slurry is called the "tail." Under these circumstances, it is preferred that the inventive slurry be placed such that it resides in regions where hydrocarbons exist. In most cases, this will be at or near the bottom of the well; therefore, the inventive method and use would preferably apply to the tail. Those skilled in the art will also appreciate that the disclosed method and use would not only be useful for primary cementing, but also for remedial cementing operations such as squeeze cementing and plug cementing.
[0032] Other and further objects, features and advantages will be readily apparent to those skilled in the art upon a reading of the description of the examples which follows, taken in conjunction with the accompanying drawings.
Translation - Portuguese CIMENTOS AUTORREPARÁVEIS
CAMPO TÉCNICO
A presente divulgação se refere a cimentos autoadaptáveis. Em particular, ela se refere a cimentos de cura que são "autocuráveis", isto é, formulações que podem se adaptar para compensar alterações ou falhas em estrutura física do cimento, ou as quais adaptam sua estrutura após a fase de cura do cimento na cimentação de poços de petróleo, gás, água ou geotérmicos, ou semelhantes.
FUNDAMENTOS
Durante a construção dos poços, o cimento é utilizado para fixar e suportar o revestimento no interior do poço e impedir a comunicação de fluido entre as várias camadas contendo fluido subterrâneas ou a produção de fluidos indesejados no poço.
Várias abordagens foram desenvolvidas para prevenir falha do revestimento de cimento. Uma abordagem é projetar o revestimento de cimento para levar em conta tensões físicas que podem ser encontradas durante o seu tempo de vida. Este tipo de abordagem é descrito, por exemplo, na US 6.296.057. Outra abordagem é incluir, na composição do cimento, materiais que melhoram as propriedades físicas do cimento de cura. A US 6.458.198 descreve a adição de fibras de metal amorfas à pasta de cimento para melhorar a sua solidez e resistência a danos por impacto. EP 1129047 e WO 00/37387 descrevem a adição de materiais flexíveis (borracha ou polímeros) ao cimento para conferir certo grau de flexibilidade no revestimento de cimento.
No entanto, as abordagens acima descritas não permitem a restauração do isolamento zonal uma vez que o revestimento de cimento realmente falhou devido à formação de fissuras ou microanulares.
Inúmeros concretos autocuráveis são conhecidos para utilização na indústria da construção. Estes são descritos, por exemplo, nas US 5.575.841, US 5.660.624, US 5.989.334, US 6.261.360 e US 6.527.849 e no documento intitulado "Three designs for the internal release of sealants, adhesives, and waterproofing chemicals into concrete to reduce permeability”, Dry, C. M., Cement and Concrete Research 30 (2000) 1969-1977.
No entanto, nenhum desses concretos autocuráveis é imediatamente aplicável às operações de cimentação de poço, devido à necessidade do material ser bombeável durante a colocação.
Cimentos “autocuráveis” foram eventualmente desenvolvidos para aplicações da indústria de petróleo e gás, tal como descrito em US 2007/0204765 A1, WO 2004/101951 e WO 2004/101952 A1. Estas formulações geralmente contêm aditivos que reagem e/ou intumescem quando em contato com fluidos de fundo de poço. Quando a deterioração do revestimento de cimento ocorre, expondo a matriz de cimento ou as superfícies do revestimento de cimento aos fluidos de fundo de poço, os aditivos respondem e selam trincas ou fissuras, desse modo restabelecendo a integridade da matriz de cimento e o isolamento zonal. Cimentos de poço são potencialmente expostos a vários tipos de fluidos durante o serviço, incluindo hidrocarbonetos líquidos e gasosos, água, salmouras e/ou dióxido de carbono. Assim, dependendo do ambiente de furo de poço antecipado, seria desejável incorporar aditivos que são capazes de responder a um ou mais tipos de fluidos de fundo de poço.
Apesar das muitas contribuições valiosas da técnica, seria desejável ter acesso a um cimento de cura autocurável que responde à formação de fluidos que contêm altas concentrações de hidrocarbonetos gasosos.
SUMÁRIO
A presente divulgação fornece cimentos de cura que são autocuráveis quando expostos a hidrocarbonetos e métodos pelos quais eles podem ser preparados e aplicados em poços subterrâneos.
Em um aspecto, modalidades se referem a métodos para manter o isolamento zonal em um poço subterrâneo que penetra uma ou mais formações contendo hidrocarboneto.
Em outro aspecto, modalidades se referem às utilizações de partículas de polímero em bloco termoplásticas para conferir propriedades de autocura a uma formulação de cimento que são colocadas em um poço subterrâneo que penetra uma ou mais formações contendo hidrocarboneto.
DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A Figura 1 é um gráfico que mostra as características de intumescência de partículas de estireno-isopreno-estireno (SIS) e estireno-butadieno-estireno (SBS) na presença de metano a diferentes temperaturas e pressões.
A Figura 2 é um diagrama esquemático de um aparelho experimental para a medição da capacidade de autocura das amostras de cimento fraturadas.
A Figura 3 apresenta reduções de taxa de fluxo normalizadas para cimentos de cura contendo partículas SIS e SBS expostos a metano.
A Figura 4 apresenta o efeito da densidade da pasta nas reduções de taxa de fluxo normalizadas para cimentos de cura contendo partículas SIS e SBS expostos a metano.
A Figura 5 apresenta reduções de taxa de fluxo normalizadas para cimentos de cura contendo partículas SIS e SBS expostos a metano a diferentes pressões.
DESCRIÇÃO DETALHADA
No início, deve-se notar que, no desenvolvimento de qualquer modalidade real, inúmeras implementações-decisões específicas devem ser tomadas para atingir objetivos específicos do desenvolvedor, tal como o cumprimento de restrições relativas ao sistema e relativas ao negócio que variarão de uma implementação para a outra. Além disso, deve-se notar que tal esforço de desenvolvimento pode ser complexo e demorado, mas que, no entanto, pode ser uma tarefa rotineira para aqueles versados na técnica tendo o beneficio desta divulgação. Além disso, a composição usada/divulgada aqui podem também compreender alguns componentes que não aqueles citados. No sumário e nesta descrição detalhada, cada valor numérico deve ser lido uma vez como modificado pelo termo "cerca de" (a menos que já expressamente assim modificado), e depois lido novamente como não modificado salvo indicação em contrário no contexto. Também, no sumário e nesta descrição detalhada, deve-se entender que uma faixa de concentração listada ou descrita como sendo útil, adequada, ou semelhante, é destinada a que toda e qualquer concentração dentro desta faixa, incluindo os pontos extremos, seja considerada como tendo sido indicada. Por exemplo, "uma faixa de 1 a 10" deve ser lida como indicando todo e qualquer número possível ao longo do contínuo entre cerca de 1 e cerca de 10. Assim, mesmo se pontos de dados específicos dentro da faixa, ou mesmo nenhum ponto de dados dentro da faixa, forem explicitamente identificados ou citados para apenas alguns pontos específicos, deve ser entendido que os inventores apreciam e entendem que todo e qualquer ponto de dados dentro da faixa será considerado como tendo sido especificado, e que os inventores possuíam conhecimento de toda a faixa e de todos os pontos dentro da faixa.
Esta divulgação envolve composições para cimentação de poços subterrâneos compreendendo um material curável, água e pelo menos um aditivo que intumesce em caso de falha estrutural ou dano ao material de cura (isto é, o revestimento de cimento). Tal comportamento restaura e mantém uma barreira física e hidráulica na zona de falha. Como resultado, o isolamento zonal no poço subterrâneo é preservado. Tais cimentos de cura são referidos como sendo "autocuráveis" ou "autorreparáveis". Neste pedido, ambos os termos são usados indiferentemente, e serão entendidos como a capacidade de um revestimento de cimento restaurar o isolamento hidráulico depois de sofrer um aumento da permeabilidade da matriz, defeitos estruturais, tal como fendas ou fissuras, ou descolamento do revestimento ou de superfícies da formação (isto é, microanulares).
Exemplos de materiais curáveis incluem (mas não estão limitados a) cimento Portland, microcimento, geopolímeros, misturas de cimento e geopolimérico, gesso, misturas de sílica-cal, resinas, cimentos fosfomagnesianos ou cerâmicas de fosfato ligadas quimicamente (CBPCs).
Tal como referido anteriormente, há uma necessidade de cimentos de cura autocuráveis que operam em um ambiente contendo elevadas concentrações de hidrocarbonetos gasosos, metano em particular. Surpreendentemente, os inventores descobriram que as propriedades de autocura podem ser obtidas neste ambiente incorporando partículas de polímero em bloco termoplástico na formulação de cimento. Polímeros em bloco típicos compreendem seções alternadas de um composto químico separadas por seções de um composto químico diferente, ou um grupo de acoplamento de baixo peso molecular. Por exemplo, polímeros em bloco podem ter a estrutura (A-b-B-b-A), em que A representa um bloco que é vidrado ou semicristalino e B é um bloco que é elastomérico. Em princípio, A pode ser qualquer polímero que é normalmente considerado como termoplástico (por exemplo, poliestireno, polimetilmetacrilato, polipropileno isotático, poliuretano, etc), e B pode ser qualquer polímero que é normalmente considerado como elastomérico (por exemplo, poli-isopreno, polibutadieno, poliéteres, poliésteres, etc.).
Modalidades adicionais se referem a métodos para manter o isolamento zonal em um poço subterrâneo tendo um furo que penetra uma ou mais formações contendo hidrocarboneto. O método compreende bombear uma pasta de cimento compreendendo partículas de polímero em bloco termoplástico para o poço e permitir que a pasta de cimento forme um revestimento de cimento. Aqueles versados na técnica reconhecerão que uma pasta de cimento é geralmente considerada ser bombeável quando a sua viscosidade é menor ou igual a 1000 mPa-s, a uma taxa de cisalhamento de 100 s-1, durante toda a faixa de temperatura que a pasta experimentará durante a colocação no poço. O revestimento de cimento pode ser localizado entre o revestimento de poço e a parede do poço, ou entre o revestimento e outra coluna de revestimento. Se microanulares, fissuras ou defeitos ocorrerem no revestimento de cimento, na interface revestimento-cimento ou na interface cimento-poço, as partículas serão expostas aos hidrocarbonetos da formação, fazendo-os intumescer e permitindo que o revestimento de cimento tenha propriedades de autocura.
Modalidades adicionais objetivam utilizações de partículas de polímero em bloco termoplástico para conferir propriedades de autocura a um revestimento de cimento de cura em um poço subterrâneo que penetra uma ou mais formações contendo hidrocarboneto. As partículas intumescem quando em contato com hidrocarbonetos da formação, em particular hidrocarbonetos gasosos.
Para todos os aspectos, a resistência à tração do polímero em bloco pode variar entre (mas não se limitando a) cerca de 1,5 MPa e 40 MPa, de preferência entre 3,4 a 34 MPa. Ainda mais preferido a resistência à tração pode estar entre 2MPa e 3,45 MPa, ou entre 28 MPa e 34 MPa.
Polímeros em bloco termoplásticos preferidos incluem estireno-isopreno-estireno (SIS), estireno-butadieno-estireno (SBS) e suas misturas. O aditivo de polímero em bloco pode estar em uma ou mais formas, incluindo (mas não limitadas a) esféricas, ovóides, fibrosas, semelhantes à fita e sob a forma de uma malha.
A concentração das partículas de polímero em bloco está de preferência entre cerca de 10% e 55% em volume de sólidos na pasta de cimento, também conhecida como percentagem em volume da mistura (BVOB). Uma concentração de partículas mais preferida situa-se entre cerca de 20% e 50% de BVOB. A faixa de tamanho de partícula está de preferência entre cerca de 100 μm e 900 μm e mais preferivelmente entre cerca de 200 μm e 800 μm.
Um dos desafios atuais que a indústria enfrenta é a presença em alguns poços de alta concentração de hidrocarbonetos gasosos, tal como metano, propano e/ou etano. Tais hidrocarbonetos gasosos sendo muito mais voláteis do que os hidrocarbonetos na forma líquida têm tendência a penetrar nas falhas e/ou microanulares que podem estar presentes e no revestimento de cimento e, portanto, modificando as condições de pressão e segurança do poço, pois a integridade é diminuída. Os inventores determinaram que as presentes composições podem resolver este problema até concentração muito elevada de hidrocarboneto gasoso. Em uma modalidade preferida, a concentração gasosa de fluido de hidrocarboneto é maior do que cerca de 91% em mol, e mais preferivelmente acima de cerca de 95% em mol. Além disso, a pressão de hidrocarboneto à qual o revestimento de cimento é exposto é, de preferência acima de cerca de 3,5 MPa, mais preferivelmente acima de cerca de 6,9 MPa, e mais preferivelmente acima de cerca de 13,7 MPa.
As partículas de polímero em bloco podem ainda ser encapsuladas por uma camada protetora. A camada pode romper ou degradar após exposição a um ou mais disparadores, incluindo (mas não se limitando a) contato com um hidrocarboneto, propagação de uma fissura na matriz de cimento de cura, tempo e/ou temperatura.
Além das partículas de polímero em bloco, as pastas de cimento também podem compreender outros aditivos usuais, tal como retardadores, aceleradores, extensores, aditivos de controle de perda de fluido, aditivos de circulação perdida, aditivos de migração de gás e agentes antiespuma. Além disso, as pastas de cimento podem conter aditivos que melhoram a flexibilidade e/ou a rigidez do cimento de cura. Tais aditivos incluem (mas não estão limitados a) partículas flexíveis tendo um módulo de Young inferior a cerca de 5000 MPa e uma razão de Poisson acima de cerca de 0,3. De preferência, estas partículas terão um módulo de Young abaixo de cerca de 2000 MPa. Os exemplos incluem (mas não estão limitados a) polipropileno, polietileno, acrilonitrila butadieno, estireno butadieno e poliamida. Tais aditivos podem também incluir fibras selecionadas a partir da lista que compreende poliamida, polietileno e polivinil álcool. Microfitas metálicas também podem ser incluídas.
As partículas de polímero em bloco também podem ser utilizadas em formulações de cimento de tamanho de partícula modificado envolvendo misturas trimodais ou quadrimodais de partículas pequenas, médias e grosseiras. Tal como as formulações exemplificadas na US 5.518.996 e/ou CA 2.117.276.
As partículas de polímero em bloco podem ainda ser associadas a um ou mais compostos a partir da lista que compreende uma emulsão inversa aquosa do polímero que compreende um grupo betaína, poli-2,2,1-biciclo-hepteno (polinorborneno), alquilestireno, copolímeros de acrilato de vinila substituídos reticulados, terra diatomácea, borracha natural, borracha vulcanizada, borracha de poli-isopreno, borracha de acetato de vinila, borracha de policloropreno, borracha de acrilonitrila butadieno, borracha de acrilonitrila butadieno hidrogenada, monômero de dieno etileno propileno, borracha de monômero de etileno propileno, borracha de estireno-butadieno, monômero de estireno/propileno/dieno, poli(isobutileno-co-4-metilestireno) bromado, borracha de butila, polietilenos clorossulfonados, borracha de poliacrilato, poliuretano, borracha de silicone, borracha de butila bromada, borracha butílica clorada, polietileno clorado, copolímero de óxido de etileno epicloridrina, borracha de acrilato de etileno, borracha de terpolímero de dieno etileno propileno, polietileno sulfonado, borrachas de silicone fluorado, copolímeros de fluorelastômero e acrilato de estireno substituído.
Aqueles versados na técnica apreciarão que o método e uso divulgados podem não necessariamente ser aplicados ao longo de todo o comprimento do intervalo subterrâneo sendo cimentado. Em tais casos, mais do que uma composição de pasta de cimento é colocada sequencialmente. A primeira pasta é denominada a "guia" e a última pasta é chamada a "cauda". Nestas circunstâncias, prefere-se que a pasta inventiva seja colocada de tal forma que ela resida em regiões onde hidrocarbonetos existem. Na maioria dos casos, estas estarão no ou perto do fundo do poço; portanto, o método e uso inventivos se aplicarão preferencialmente à cauda. Aqueles versados na técnica apreciarão que o método e o uso divulgados não só serão úteis para a cimentação primária, mas também para operações de cimentação de reparo, tal como cimentação por injeção a alta pressão e cimentação por tampão.
Outros objetos, características e vantagens adicionais serão evidentes para aqueles versados na técnica após a leitura da descrição dos exemplos a seguir, tomada em conjunto com os desenhos anexos.
More
Less
Translation education
Bachelor's degree - ISAT (Brazil)
Experience
Years of experience: 18. Registered at ProZ.com: Jul 2008.
