Дослідження умов передачі тиску через стовп тампонажного розчину в процесі його тужавіння. Встановлення зв"язку між величиною переданого тиску і міцністю каменю на стискування. Проекти нормативних документів з кріплення свердловин для бурових підприємств.
Аннотация к работе
Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукНа цій стадії формування цементного каменю, коли він являє собою проникну матрицю продуктів гідратації твердої фази розчину, поровий простір якої заповнений рідиною замішування, створюється небезпека виникнення фільтрації пластового флюїду, що стає причиною суффозійного каналоутворення. А тому, на наш погляд, потребує вивчення механізм передачі тиску через стовп тампонажного розчину під час його тужавіння. Проведення таких досліджень з тампонажними розчинами, замішаними з різними типами вяжучих, створює підґрунтя для розробки методики й удосконалення технології цементування з метою попередження заколонних ГНВП і перетоків під час ОТЦ. Одним із шляхів вирішення проблеми попередження заколонних ГНВП може бути пошук нових ефективних домішок кремнійорганічного походження до тампонажного розчину для зниження проникності цементного каменю під час ОТЦ. Результати виконаних наукових досліджень увійшли до проектів керівних нормативних документів ”Регламент на цементування обсадних колон, які перекривають зони аномально високих пластових тисків” та ”Технологія кріплення геологорозвідувальних свердловин” для бурових підприємств Департаменту геології та використання надр й проекту ”Технологічного регламенту на цементування обсадних колон, які перекривають газоносні горизонти з аномально високими пластовими тисками” для бурових підприємств ДК ’’Укргазвидобування’’.Як свідчать результати аналізу, однією з вагомих причин виникнення ГНВП у процесі ОТЦ є каналоутворення у структурі цементного каменю внаслідок зниження гідростатичного тиску стовпа тампонажного розчину під час гідратації вяжучого. Зниження тиску на першій стадії, за даними багатьох дослідників, здійснюється внаслідок седиментації, тіксотропії, контракції тампонажного розчину, зависання твердої фази на стінках свердловини, зниження тиску у відповідності з законами механіки водонасичених ґрунтів тощо. Дослідження процесу передачі тиску через стовп тампонажного розчину проводилися паралельно з рентгенофазовим (РА) і диференційним термографічним аналізами (ДТА), оцінкою відкритої пористості цементного каменю та кількості хімічно незвязаної води замішування у цементному камені на початковій стадії тужавіння. Для проведення експериментальних досліджень характеру і умов передачі тиску через стовп тампонажного розчину під час тужавіння була розроблена лабораторна приставка, яка дозволяє моделювати умови формування ізоляційних систем при пластових умовах (рис. Через 90?100 хв. від початку замішування, коли тампонажний розчин стає непрокачуваним, тиск на верхній межі стовпа тампонажного розчину вирівнюється до величини тиску в камері автоклава з деяким запізненням, величина якого зростає у часі.Удосконалено технологію цементування продуктивних горизонтів для попередження міграції пластових флюїдів на початковій стадії ОТЦ, яка базується на результатах експериментальних досліджень і полягає в тому, що цементування нижньої секції експлуатаційної або проміжної обсадної колони проводиться двома порціями тампонажних розчинів із різними темпами набору міцності цементного каменю на стиснення.На основі теоретичних і експериментальних робіт розроблено методику і визначено необхідні концентрації реагентів типу АКОР у тампонажному розчині з умови звязування вільної рідини замішування після закінчення закачування тампонажного розчину. Дослідженнями впливу домішок АКОР на основні технологічні властивості тампонажного розчину встановлено, що при введенні вони підвищують рухливість і седиментаційну стійкість, знижують фільтрацію тампонажного розчину, суттєво не змінюючи термінів його тужавіння. Перевірено можливість регулювання часу загуснення тампонажних розчинів з домішками АКОРБ100н і АКОРБ300 з найпоширенішими у практиці цементування свердловин в умовах ДДЗ рецептурами. За результатами досліджень часу загуснення тампонажних розчинів з домішками АКОРБ100н встановлено, що останній не може бути використаний при цементуванні у звязку з неможливістю забезпечення прокачуваності розчинів, що найімовірніше повязано з високою активністю АКОРБ100н до гелеутворення у присутності каталізатора (гідроксиду кальцію), яким збагачується вода замішування. Дослідженнями механічних властивостей каменю, одержаного з тампонажних розчинів з домішками АКОРБ300, встановлено, що міцнісні характеристики цементного каменю при добавці АКОРБ300 не змінюються.Дисертація є закінченою науково-дослідною роботою, у якій, на підставі виконаних досліджень характеру передачі тиску через стовп тампонажного розчину в процесі його гідратації, удосконалено технологію цементування для попередження ГНВП по структурі цементного каменю у період ОТЦ та для зниження проникності цементного каменю запропоновано проводити хімічну обробку тампонажного розчину кремнійорганічними сполуками типу АКОР.