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原文传递通过表征胶结成分来控制水合热

专利名称：	通过表征胶结成分来控制水合热
摘要：	提供了井筒固井方法。一种设计水泥组合物的方法可以包括：针对目标时间和温度选择目标水合热；选择一种或多种胶结成分和所述一种或多种胶结成分中的每一者的重量百分比，使得所述一种或多种胶结成分的水合热的总和小于或等于所述目标水合热；准备所述水泥组合物；以及允许所述水泥组合物凝固。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	哈里伯顿能源服务公司
发明人：	W·C·斯门尼斯;庞雪玉;J·P·辛格
专利状态：	有效
申请日期：	2017-02-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201780085419.3
公开号：	CN110248784A
代理机构：	上海专利商标事务所有限公司
代理人：	乐洪咏;朱黎明
分类号：	B28C7/00(2006.01);B;B28;B28C;B28C7
申请人地址：	美国得克萨斯州
主权项：	1.一种设计水泥组合物的方法，所述方法包括：针对目标时间和温度选择目标水合热；选择一种或多种胶结成分和所述一种或多种胶结成分中的每一者的重量百分比，使得所述一种或多种胶结成分的水合热的总和小于或等于所述目标水合热；准备所述水泥组合物；以及允许所述水泥组合物凝固。 2.如权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种胶结成分包括选自由以下各项组成的组的至少一种胶结成分：波特兰水泥、石灰、飞灰、矿渣、硅灰、结晶二氧化硅、硅粉、水泥窑粉尘、沸石、农业废弃物灰、火山灰和其组合。 3.如权利要求1所述的方法，其中所述水泥组合物还包括选自由以下各项组成的组的一种或多种添加剂：增重剂、缓凝剂、促进剂、活化剂、气体控制添加剂、轻质添加剂、气体产生添加剂、机械性质增强添加剂、悬浮剂、堵漏材料、过滤控制添加剂、降滤失剂、消泡剂、发泡剂、转变时间调节剂、分散剂、触变添加剂和其组合。 4.如权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种胶结成分包括波特兰水泥，并且其中所述波特兰水泥以按重量计约10％至约90％的量存在。 5.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括计算所述水泥组合物中达到的峰值温度的步骤。 6.如权利要求5所述的方法，其中将所述计算出的峰值温度与最大容许温度进行比较并调整所述一种或多种胶结成分中的至少一者的所述重量百分比，直到所述计算出的峰值温度小于或等于所述最大容许温度为止。 7.如权利要求1所述的方法，其中所述准备所述水泥组合物包括使用混合设备来混合所述水泥组合物的成分，所述成分包括所述一种或多种胶结成分。 8.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括使用一个或多个泵将所述水泥组合物引入到井筒中。 9.一种设计水泥组合物的方法，所述方法包括：选择目标时间和温度；选择一种或多种胶结成分和所述一种或多种胶结成分中的每一者的重量百分比；计算所述水泥组合物中的所述一种或多种胶结成分中的每一者在所述选定温度下的与时间有关的浓度；基于所述一种或多种胶结成分中的每一者的所述与时间有关的浓度而计算所述目标时间和温度下的水合热；准备所述水泥组合物；以及允许所述水泥组合物凝固。 10.如权利要求9所述的方法，所述方法还包括：调整所述一种或多种胶结成分中的至少一者的所述重量百分比，使得所述水合热小于或等于所述目标时间处的目标水合热。 11.如权利要求9所述的方法，其中所述一种或多种胶结成分包括选自由以下各项组成的组的至少一种胶结成分：波特兰水泥、石灰、飞灰、矿渣、硅灰、结晶二氧化硅、硅粉、水泥窑粉尘、沸石、农业废弃物灰、火山灰和其组合。 12.如权利要求9所述的方法，其中所述水泥组合物还包括选自由以下各项组成的组的一种或多种添加剂：增重剂、缓凝剂、促进剂、活化剂、气体控制添加剂、轻质添加剂、气体产生添加剂、机械性质增强添加剂、悬浮剂、堵漏材料、过滤控制添加剂、降滤失剂、消泡剂、发泡剂、转变时间调节剂、分散剂、触变添加剂和其组合。 13.如权利要求9所述的方法，其中所述一种或多种胶结成分包括波特兰水泥，并且其中所述波特兰水泥以按重量计约10％至约50％的量存在。 14.如权利要求9所述的方法，所述方法还包括计算所述水泥组合物中达到的峰值温度的步骤。 15.如权利要求14所述的方法，其中将所述计算出的峰值温度与最大容许温度进行比较并调整所述一种或多种胶结成分的所述重量百分比，直到所述计算出的峰值温度小于或等于所述最大容许温度为止。 16.一种产生水泥组合物的系统，所述系统包括：多种胶结成分；以及计算机系统，所述计算机系统被配置为接受来自用户的输入并产生所述水泥组合物的所述胶结成分的浓度，其中所述计算机系统被配置为基于目标水合热、达到水合热的目标时间，或两者而产生胶结成分的浓度。 17.如权利要求16所述的系统，其中所述计算机系统还被配置为计算水合热并调整所述胶结成分中的每一者的至少一者的重量百分比，使得所述计算出的水合热小于或等于所述目标水合热。 18.如权利要求16所述的系统，其中所述计算机系统还被配置为基于水合热的与时间有关的值而产生所述水泥组合物。 19.如权利要求16所述的系统，所述系统还包括数据库，其中所述数据库包括所述胶结成分、对应于所述胶结成分中的每一者的成本、对应于所述胶结成分中的每一者的成分水合热，以及对应于所述胶结成分中的每一者的溶解数据，其中所述计算机系统还被配置为使用成本数据来最小化所述水泥组合物的成本。 20.如权利要求19所述的系统，其中所述计算机系统还被配置为基于水合热的与温度有关的值而产生水泥组合物。
所属类别：	发明专利