КОМПОЗИЦИЯ ГЕОПОЛИМЕРА, СПОСОБНАЯ К ПЕРЕКАЧИВАНИЮ, ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В НЕФТЕПРОМЫСЛОВОЙ ИНДУСТРИИ

1. Суспензия, содержащая:
источник алюмосиликата,
жидкость-носитель,
активатор из группы, включающей силикат металла, алюминат металла, щелочной активатор или их комбинации,
и в которой суспензия является способной к перекачиванию композицией для нефтепромысловой индустрии, и суспензия может отверждаться в условиях скважин.
2. Суспензия по п.1, также содержащая замедлитель схватывания, способный регулировать времена загустевания и/или схватывания суспензии в условиях скважин.
3. Суспензия по п.1 или 2, в которой замедлитель схватывания выбран из группы, включающей борсодержащее соединение, лигносульфат, глюконат натрия, глюкогептонат натрия, виннокаменную кислоту и фосфорсодержащее соединение или их смесь.
4. Суспензия по любому из пп.1 и 2, в которой замедлитель схватывания эффективен в температурном интервале от 20 до 200°C.
5. Суспензия по любому из пп.1 и 2, также содержащая ускоритель, способный регулировать времена загустевания и/или схватывания суспензии.
6. Суспензия по п.5, в которой ускоритель является соединением, содержащим щелочной металл.
7. Суспензия по п.6, в которой ускоритель является соединением лития или калия.
8. Суспензия по любому из пп.6 и 7, в которой ускоритель эффективен в температурном интервале от 20 до 200°C.
9. Суспензия по любому из пп.1, 2, 6 или 7, также содержащая легкие частицы, выбранные из группы, включающей: ценосферы, натрий-кальций-боросиликатное стекло и алюмосиликатные микросферы.
10. Суспензия по любому из пп.1, 2, 6 или 7, также содержащая тяжелые частицы, выбранные из группы, включающей тетраоксид марганца, оксид железа (гематит), сульфат бария (барит), кремнезем и оксид железа/титана (ильменит).
11. Суспензия по любому из пп.1, 2, 6 или 7, также содержащая газовую фазу.
12. Суспензия по п.11, в которой газовая фаза является воздухом или азотом.
13. Суспензия по п.11, также содержащая газообразующую добавку, способную к образованию газовой фазы внутри суспензии.
14. Суспензия по любому из пп.1, 2, 6, 7, 12 или 13, также содержащая фазу, не смешивающуюся с водой.
15. Суспензия по п.14, в которой фаза, не смешивающаяся с водой, является масляной фазой.
3
3
16. Суспензия по любому из пп.1, 2, 6, 7, 12, 13 или 15, в которой плотность суспензии варьируется между 1 г/см и 2,5 г/см.
17. Суспензия по любому из пп.1, 2, 6, 7, 12, 13 или 15, также содержащая добавку, выбранную из группы, включающей антивспениватель, пеногаситель, кремнезем, добавку для регулирования водоотдачи, добавку для повышения текучести, диспергатор, модификатор реологии, вспенивающий агент, поверхностно-активное вещество и добавку, предотвращающую осаждение.
18. Суспензия, содержащая:
источник алюмосиликата,
жидкость-носитель,
активатор из группы, включающей: силикат металла, алюминат металла, щелочной активатор или их комбинации, и
замедлитель схватывания, способный к замедлению загустевания и/или схватывания суспензии, и/или ускоритель, способный к ускорению загустевания и/или схватывания суспензии,
2
2
в которой металл представляет собой щелочной металл, и молярное соотношение оксидов MO/SiO составляет более 0,20, при этом M - указанный металл.
2
2
19. Суспензия по п.18, в которой молярное соотношение оксидов MO/SiO составляет 0,25 или более.
2
3
2
20. Суспензия по любому из пп.18 и 19, в которой замедлитель схватывания является борсодержащим соединением, и суспензия указанной геополимерной композиции имеет молярное соотношение оксидов BO/HO менее 0,03.
2
3
2
21. Суспензия по п.20, в которой молярное соотношение оксидов BO/HO составляет 0,02 или менее.
22. Суспензия по любому из пп.18, 19 или 21, в которой атомное соотношение кремния и алюминия находится в интервале между 1,8 и 2,8.
23. Суспензия по п.22, в которой атомное соотношение кремния и алюминия, как правило, равно 2.
24. Суспензия по любому из пп.18, 19, 21 или 23, в которой источник алюмосиликата выбран из группы, включающей зольную пыль типа C, зольную пыль типа F, измельченный доменный шлак, обожженные глины, частично обожженные глины (такие как метакаолин), тонкодисперсный кремнезем, содержащий алюминий, природный алюмосиликат, такой как каолин, синтетическое алюмосиликатное порошковое стекло, цеолит, вулканический шлак, аллофон, бентонит и пемзу.
25. Суспензия по любому из пп.18, 19, 21 или 23, в которой указанный металл выбран из группы, включающей литий, натрий, калий, рубидий, и цезий.
26. Суспензия по любому из пп.18, 19, 21 или 23, в которой щелочной активатор является гидроксидом щелочного металла.
27. Суспензия по любому из пп.18, 19, 21 или 23, в которой щелочной активатор и/или жидкость-носитель инкапсулированы.
28. Суспензия по любому из пп.18, 19, 21 или 23, в которой силикат металла и/или жидкость-носитель инкапсулированы.
29. Способ регулирования времени схватывания и/или времени загустевания геополимерной суспензии для нефтепромысловой индустрии, включающий стадию предоставления указанной суспензии в жидкости-носителе посредством добавления:
(i) замедлителя и/или ускорителя схватывания;
(ii) источника алюмосиликата;
(iii) активатора из группы, включающей: силикат металла, алюминат металла, щелочной активатор или их комбинации.
30. Способ по п.29, который применим в температурных интервалах от 20 до 200°C.
31. Способ по любому из пп.29 и 30, в котором щелочной активатор выбран из группы, включающей: гидроксид натрия и гидроксид калия, и инкапсулирован или же нет.
32. Способ по любому из пп.29 и 30, в котором замедлитель схватывания выбирается из группы, включающей борсодержащее соединение, лигносульфат, глюконат натрия, глюкогептонат натрия, виннокаменную кислоту и фосфорсодержащие соединения или их смесь.
33. Способ по любому из пп.29 и 30, в котором ускоритель является соединением, содержащим щелочной металл.
34. Способ по п.33, в котором ускоритель является соединением лития или калия.
35. Способ по любому из пп.29, 30 или 34, в котором замедлитель и/или ускоритель схватывания инкапсулирован.
36. Способ по любому из пп.29, 30 или 34, в котором времена загустевания и/или схватывания регулируются изменением вида и/или концентрации замедлителя и/или ускорителя схватывания.
37. Способ по любому из пп.29, 30 или 34, в котором времена загустевания и/или схватывания регулируются изменением pH и/или концентрации щелочного активатора.
38. Способ регулирования плотности суспензии для нефтепромысловой индустрии, включающий стадию предоставления указанной суспензии в жидкости-носителе посредством добавления:
(i) легких частиц и/или тяжелых частиц;
(ii) источника алюмосиликата;
(iii) активатора из группы, включающей: силикат металла, алюминат металла, щелочной активатор или их комбинации.
39. Способ по п.38, также включающий стадию добавления замедлителя схватывания, способного к замедлению загустевания и/или схватывания суспензии, и/или ускорителя схватывания, способного к ускорению загустевания и/или схватывания суспензии.
40. Способ по п.38 или 39, также включающий стадию вспенивания суспензии указанной геополимерной композиции.
41. Способ регулирования плотности суспензии для нефтепромысловой индустрии, включающий следующие стадии:
(i) предоставление указанной суспензии в жидкости-носителе посредством смешивания источника алюмосиликата и активатора, выбранного из группы, включающей силикат металла, алюминат металла, щелочной активатор или их комбинации, и
(ii) вспенивание указанной суспензии.
3
42. Способ по любому из пп.38, 39 или 41, в котором интервал плотность варьируется между 1 и 2,5 г/см.
43. Способ размещения геополимерной композиции в буровой скважине в пласте, включающий следующие стадии:
(i) предоставление суспензии в жидкости-носителе посредством смешивания источника алюмосиликата и активатора, выбранного из группы, включающей силикат металла, алюминат металла, щелочной активатор или их комбинации,
(ii) закачивание указанной суспензии в буровую скважину, и
(iii) предоставление возможности схватывания указанной суспензии в условиях скважины и тем самым формирования геополимерной композиции.
44. Способ по п.43, в котором стадия предоставления суспензии также содержит добавление замедлителя схватывания, способного к замедлению загустевания и/или схватывания суспензии.
45. Способ по п.43 или 44, в котором стадия предоставления суспензии также содержит добавление ускорителя схватывания, способного к ускорению загустевания и/или схватывания суспензии.
46. Способ по любому из пп.43 и 44, также включающий стадию активирования указанной суспензии in situ.
47. Способ по любому из пп.43 и 44, в котором стадия закачивания суспензии выполняется с использованием обычного оборудования для цементирования скважин.
48. Способ по любому из пп.43 и 44, в котором способ используется для размещения геополимерной композиции в кольцеобразном пространстве между обсадной трубой и стволом скважины.
49. Способ по любому из пп.43 и 44, в котором способ используется для размещения геополимерной композиции через отверстие, сделанное в обсадной трубе.
50. Способ по любому из пп.43 и 44, в котором способ используется для размещения геополимерной композиции, чтобы заглушить зону скважины.
51. Способ по любому из пп.43 и 44, в котором способ используется для размещения геополимерной композиции, чтобы уплотнить зону скважины.
52. Способ по любому из пп.29, 30, 34, 38, 39, 41, 43 или 44, в котором суспензия приготавливается перед стадией закачивания и остается преднамеренным образом в жидкой фазе, способной к хранению.