ЦЕМЕНТИРУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ, СОДЕРЖАЩАЯ ЦЕМЕНТНУЮ ПЫЛЬ, СТЕКЛОВИДНЫЙ ГЛИНИСТЫЙ СЛАНЕЦ, ЦЕОЛИТ И/ИЛИ АМОРФНЫЙ КРЕМНЕЗЕМ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ ЗАПОЛНЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ОБЪЕМА, И СВЯЗАННЫЕ СПОСОБЫ

1. Композиция, содержащая
воду; и
по меньшей мере три зернистых материала, выбранных из группы, состоящей из
(а) цементной пыли, стекловидного глинистого сланца, цеолита или аморфного кремнезема, имеющих размер частиц в диапазоне от приблизительно 7 до приблизительно 50 н;
(b) цементной пыли, стекловидного глинистого сланца, цеолита или аморфного кремнезема, имеющих размер частиц в диапазоне от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,5 мкм;
(с) цементной пыли, стекловидного глинистого сланца, цеолита или аморфного кремнезема, имеющих размер частиц в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 10 мкм;
(d) цементной пыли, стекловидного глинистого сланца, цеолита или аморфного кремнезема, имеющих размер частиц в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 20 мкм;
(e) цементной пыли, стекловидного глинистого сланца, цеолита или аморфного кремнезема, имеющих размер частиц в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 200 мкм;
(f) цементной пыли, стекловидного глинистого сланца, цеолита или аморфного кремнезема, имеющих размер частиц в диапазоне от приблизительно 200 до приблизительно 800 мкм;
(g) цементной пыли, стекловидного глинистого сланца, цеолита или аморфного кремнезема, имеющих размер частиц более, чем приблизительно 1 м,
где общий объем твердой фазы по меньшей мере трех зернистых материалов составляет максимальное заполнение относительного объема.
2. Композиция по п.1, в которой вода включает по меньшей мере одну, выбранную из следующей группы: пресная вода, минерализованная вода, соляной раствор, морская вода или их комбинации.
3. Композиция по п.1, дополнительно содержащая гидравлический цемент.
4. Композиция по п.1, дополнительно содержащая материал, выбранный из группы, состоящей из кремнезема, гематита или другого оксида железа, гидроксида бария, карбонатов, глинозема и т.п. и органических продуктов, таких как пластмассовые отходы и другие совместимые отходы.
5. Композиция по п.1, дополнительно содержащая по меньшей мере одну из следующей группы: добавка, замедляющая отверждение; ускоритель; наполнитель для борьбы с водопоглощением; добавки для регулирования водоотдачи; диспергатор и их комбинации.
6. Композиция по п.1, в которой цементная пыль представлена в количестве в диапазоне от приблизительно 25 до приблизительно 75% от веса композиции.
7. Композиция по п.1, в которой стекловидный глинистый сланец представлен в количестве в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 30% от веса композиции.
8. Композиция по п.1, в которой цеолит представлен в количестве в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 25% от веса композиции.
9. Композиция по п.1, в которой аморфный кремнезем представлен в количестве в диапазоне от приблизительно 5 до приблизительно 40% от веса композиции.
10. Способ, включающий
получение негидратированной смеси по меньшей мере трех зернистых материалов, выбранных из группы, состоящей из
(а) цементной пыли, стекловидного глинистого сланца, цеолита или аморфного кремнезема, имеющих размер частиц в диапазоне от приблизительно 7 до приблизительно 50 нм;
(b) цементной пыли, стекловидного глинистого сланца, цеолита или аморфного кремнезема, имеющих размер частиц в диапазоне от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,5 мкм;
(с) цементной пыли, стекловидного глинистого сланца, цеолита или аморфного кремнезема, имеющих размер частиц в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 10 мкм;
(d) цементной пыли, стекловидного глинистого сланца, цеолита или аморфного кремнезема, имеющих размер частиц в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 20 мкм;
(e) цементной пыли, стекловидного глинистого сланца, цеолита или аморфного кремнезема, имеющих размер частиц в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 200 мкм;
(f) цементной пыли, стекловидного глинистого сланца, цеолита или аморфного кремнезема, имеющих размер частиц в диапазоне от приблизительно 200 до приблизительно 800 мкм;
(g) цементной пыли, стекловидного глинистого сланца, цеолита или аморфного кремнезема, имеющих размер частиц более, чем приблизительно 1 мм,
где общий объем твердой фазы по меньшей мере трех зернистых материалов составляет максимальное заполнение относительного объема; и
добавление воды к негидратированной смеси для образования способной к отверждению композиции.
11. Способ по п.10, дополнительно включающий помещение способной к отверждению композиции в подземную формацию.
12. Способ по п.10, в котором способная к отверждению композиция дополнительно содержит гидравлический цемент.
13. Способ по п.10, в котором способная к отверждению композиция дополнительно содержит материал, выбранный из группы, состоящей из кремнезема, гематита или другого оксида железа, гидроксида бария, карбонатов, глинозема и т.п., и органических продуктов, таких как пластмассовые отходы и другие совместимые отходы.
14. Способ по п.10, в котором способная к отверждению композиция дополнительно содержит по меньшей мере одну из следующей группы: добавка, замедляющая отверждение; ускоритель; наполнитель для борьбы с водопоглощением; добавка для регулирования водоотдачи; диспергатор и их комбинации.
15. Способ по п.10,
в котором цементная пыль представлена в способной к отверждению композиции в количестве в диапазоне от приблизительно 25 до приблизительно 75% от веса композиции.
16. Способ по п.10,
в котором стекловидный глинистый сланец представлен в способной к отверждению композиции в количестве в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 30% от веса композиции.
17. Способ по п.10,
в котором цеолит представлен в способной к отверждению композиции в количестве в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 25% от веса композиции.
18. Способ по п.10,
в котором аморфный кремнезем представлен в способной к отверждению композиции в количестве в диапазоне от приблизительно 5 до приблизительно 40% от веса композиции.
19. Способ, включающий
получение цементирующей композиции, где цементирующая композиция содержит воду и по меньшей мере три зернистых материала, выбранных из группы, состоящей из
(а) цементной пыли, стекловидного глинистого сланца, цеолита или аморфного кремнезема, имеющих размер частиц в диапазоне от приблизительно 7 до приблизительно 50 нм;
(b) цементной пыли, стекловидного глинистого сланца, цеолита или аморфного кремнезема, имеющих размер частиц в диапазоне от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,5 мкм;
(с) цементной пыли, стекловидного глинистого сланца, цеолита или аморфного кремнезема, имеющих размер частиц в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 10 мкм;
(d) цементной пыли, стекловидного глинистого сланца, цеолита или аморфного кремнезема, имеющих размер частиц в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 20 мкм;
(e) цементной пыли, стекловидного глинистого сланца, цеолита или аморфного кремнезема, имеющих размер частиц в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 200 мкм;
(f) цементной пыли, стекловидного глинистого сланца, цеолита или аморфного кремнезема, имеющих размер частиц в диапазоне от приблизительно 200 до приблизительно 800 мкм; и
(g) цементной пыли, стекловидного глинистого сланца, цеолита или аморфного кремнезема, имеющих размер частиц более, чем приблизительно 1 мм,
где общий объем твердой фазы по меньшей мере трех зернистых материалов составляет максимальное заполнение относительного объема; и
помещение цементирующей композиции в подземную формацию.
20. Способ по п.19, дополнительно включающий стадию, позволяющую цементирующей композиции затвердеть.