Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Геотехническая и горная механика

Диссертационная работа:

Гнездов Валерий Павлович. Разработка седиментационно-устойчивого безусадочного тампонажного раствора на основе портландцемента и технологии его применения при креплении наклонных скважин с аномальными пластовыми давлениями : ил РГБ ОД 61:85-5/4395

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

В8ЕЩЕНИЕ L

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Анализ качества крепления наклонных скважин 9

1.2. Особенности цементирования наклонных скважин 15

1.2.1. Седаментационные процессы и объемные изменения в тампонажном растворе 15

1.2.2. Цементирование скважин в аномальных пластовых условиях 24

1.2.3. Центрирование обсадных колонн 30

1.3. Постановка задач исследований 33

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УСІОВШІ ПОЛУЧЕНИЯ СЕДШЕНТАЦИОННО-УСТШЧИВОГО БЕЗУСАДОЧНОГО ТАМПОЭДШНОГО РАСТВОРА И ВЫБОР МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЙ 35

2.1. Рабочая гипотеза 55

2.2. Методы проведения исследований тампонажного раствора и цементного камня 40

2.2.1. Исследование седиментационной устойчивости 41

2.2.2. Определение изолирующей способности 45

2.2.3. Изучение объемных изменений 49

2.3. Выбор метода планирования эксперимента и определение точности проводимых исследований 53

Выводы по главе 2 55

3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТАШ0НА1Н0Г0 РАСГВСРА НА ОСНОВЕ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА С КОМПЛЕКСНОЙ ДОБАВКОЙ ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ НАКЛОННЫХ СКВАЖИН 58

3.1. Разработка состава комплексной добавки І 58.

3.1.1. Определение содержания карбоната кальция 58

3.1.2. Обоснование типа ПАВ и электролита

3.2. Исследование влияния комплексной добавки на свойства тампонажного раствора 73

3.2.1. Реологические свойства тампонажного раствора 73

3.2.2. Физико-механические свойства цементного камня 86

3.2.3. Оптимальный состав тампонажного раствора для цементирования наклонных сквакин 93

Выводы по главе 3 101

4. РАЗРАБОТКА ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН В СЛОЖНЫХ УСЛОВИЯХ 103

4.1. Технология цементирования скважин в условиях АНІД 103

4.1.1. Технология цементирования скважин с наличием высокопроницаемых отложений 103

4.1.2. Технология цементирования скважин с неизолированными зонами низких давлений 1 4.2. Технология цементирования скважин в условиях АВПД ИЗ

4.3. Совершенствование центрирования обсадных колонн в наклонном стволе скважины 118

Выводы по главе 4 122

5. ИСПЫТАНИЯ РАЗРАБОТАННОГО РАСТВОРА 121

5.1. Промысловые испытания (ЦМР при креплении наклонных скважин 124

5.2. Промысловые испытания технологии крепления скважин в высокопроницаемых отложениях 132

5.3. Расчет ожидаемой экономической эффективности 135

5.3.1. Расчет экономической эффективности от экономии портландцемента 137.

5.3.2. Расчет экономической эффективности за счет повышения качества разобщения пластов 139

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ I-IX (планы работ, акты о внедрение разработок, справки о экономической эффективности)  

Введение к работе:

Решение задач по увеличению добычи нефти и газа, поставленных ХШ съездом КПСС,в значительной степени определяется качеством крепления скважин. Особо остро эти вопросы ставятся при освоении шельфа морей и океанов,что обусловлено повышенными требованиями к охране недр и окружающей среды. Освоение шельфа требует бурения значительного количества наклонных скважин, успешность строительства которых во многом определяется существующей технологией разобщения пластов и свойствами применяемых тампонажних материалов.

Анализ состояния крепления скважин показал, что при цементировании наклонных скважин не учитываются многие специфические факторы,характерные для наклонного бурения. Поэтому очевидна необходимость разраоотки технологических мероприятий с учетом особенностей цементирования наклонных скважин. Требования по охране недр и окружающей среды еще более указывают на актуальность проблемы и необходимость ее скорейшего решения.

Ствол наклонной скважины имеет значительное отклонение от вертикали, что обуславливает интенсивное протекание процессов и прижатые обсадной колонны к стенкам скважины. Данные особенности характерны и для вертикальных скважин, но в случае наклонных скважин они весьма существенны.

Исследования показывают, что водоотделение тампонажного раствора из портландцемента с отклонением скважины от вертикали возрастает в 2-5 раз,а твердеющий цементный камень дает усадку более 1% [48,113]. В наклонном стволе не обеспечивается полнота вытеснения промывочной жидкости и заполнения тампонажним раствором заколонного пространства скважины,так как всегда имеет место эксцентричное расположение обсадной колонны. Используемые в настоящее время центрирующие устройства не позволяют достигнуть необходимой концентричности обсадной колонны. Например,арки пружинных центраторов под действием горизонтальной составляющей веса обсадных труб в наклонном стволе сжимаются или разрушаются, и не обеспечивают эффективное центрирование. Использование жестких центраторов затрудняет прохождение обсадной колонны в искривленных участках ствола скважины и во многих случаях не позволяет допустить ее до проектной глубины. Разобщение пластов также во многом определяется геологическим строение пласта и ,в частности, его проницаемостью и аномалиями пластовых давлений. В указанных условиях применение традиционных приемов цементирования наклонных скважин с использованием облегченных и утяженных растворов не в полной мере отвечает все возрастающим требованиям качественного разобщения пластов и охраны окружающей среды.

Обзор литературных данных и анализ промыслового материала позволил установить,что для качественного крепления наклонных скважин одними из первоочередных задач являются:

- повышение технологических свойств тампонажного раствора на основе портланцемента и, в частности, таких показателей,как седиментационной устойчивости и изолирующей способности;

- совершенствование конструкций цементирующих устройств и технологии цементирования пластов высокой проницаемости и с аномальными давлениями.

Выше изложенные задачи были решены при выполнении данной диссертационной работы, в частности:

1. Разработаны теоретические предпосылки получения тампонажного раствора на основе портландцемента высокой седиментационной устойчивости и твердеющего без усадочных деформаций;

2. Обоснованы и предложены методики и аппаратура для оценки седиментационной устойчивости,объемных изменений и изолирующей способности твердеющего тампонажного раствора.

3. Разработан и предложен для практического использования тампонажный раствор на основе портландцемента с комплексной добавкой, включающей карбонат кальция, водорастворимое поверхностно активное вещество (ПАВ) с низким значением критической концентрации мицеллообразования (КЕШ) и электролита (хлорида натрия), обладающий высокой седиментационной устойчивостью и твердеющий с образованием прочного,малопроницаемого и безусадочного цементного камня.

4. Обоснованы требования к центрирующим устройствам,на основании которых разработана конструкция центратора,обеспечивающего концентричное расположение обсадной колонны в наклонном стволе скважины.

5. Разработаны и предложены для практического использования технологические системы цементирования при разобщении пластов высокой проницаемости и с аномальными давлениями.

Основные разработки диссертационной работы защищены семью авторскими свидетельствами. По материалам диссертации опубликовано семь статей.

Выполненные в диссертационной работе исследования основаны на фундаментальных научных трудах А.П.Агишева,М.О.і\шрафьяна,А.И. Бережного, А.И.Булатова, А. А.Гайворонско го ,М.П. Гули заде, Д.Ш.Давлет-баева,В. С.Данюшевского ,Т. Е.Ерем енко ,Л. Б.Измайлова /В.И.Крылова, М. Р. Мавлютова, В. Д. Малеванс кого, У. Д.Мамаджанова, Н. А. Мариапольско-го,А.Х.Шрзаджанзаде,Д.Ф.Новохатского,Ш.М.Рахимбаева,М.К.Сеид-Рза, Е.М.Соловьева ,Н.И.Титкова,Н.М.Шерстнева,Р.И.Шиш енко,Г.Н.Хан-гильдина,И.Г.Юсупова,Н.Беккера.Х.Бича,Н.Кларка и других отечественных и зарубежных ученых,которые внесли значительный вклад в разработку теоретических основ и практическое решение проблемы повышения качества крепления скважин.

Автор выражает благодарность своему научному руководителю - кандидату технических наук, доценту Ю.С.Кузнецову, научному консультанту - кандидату технических наук, доценту В.М.Кравцову, доктору технических наук, профессору М.Р.Мавлютову, сотрудникам СахалинНЙПИнефгегаэа: кандидату технических наук В. С.Пупкову, инженеру Б.Н.Сизову, кандидату геолого-минералогических наук В.К.Горохову, сотрудникам кафедры бурения Уфимского нефтяного института, кандидатам технических наук В.П.Овчинникову и Ф.А. Агзамову за эффективную помощь при выполнении диссертационной работы.  

Подобные работы
Овчинников Николай Тихонович
Разработка методов учета влияния гидростатического давления на напряженно-деформированное состояние колонн труб при бурениии и эксплуатации скважин
Хыдыров Махтумкули Бяшимович
Разработка тампонажных растворов на основе расширяющегося алинитового (хлорсиликатного) клинкера
Соловьев Владимир Михайлович
Разработка методов контроля разупрочняющего действия на глинистые породы буровых растворов на углеводородной основе
Костянов Валентин Михайлович
Повышение качества вскрытия продуктивных объектов путем регулирования гидродинамического давления при бурении скважин (на примере месторождений Западного Казахстана)
Гераськин Вадим Георгиевич
Совместное влияние дифференциального давления и режима промывки скважины на показатели работы долот ( на примере глубокого бурения в объединении "Грознефть")
Ахметов Азат Ахметович
Разработка буровых растворов для вскрытия продуктивных горизонтов и капитального ремонта в скважинах с открытой призабойной зоной на газовых и газоконденсатных месторождениях Западной Сибири
Карабалин Узакбай Сулейменович
Разработка минерализированных растворов с адгезионным кольматантом для сохранения устойчивости глинистых пород при бурении
Федосов Ростислав Иванович
Разработка и совершенствование гидрогелевых буровых растворов с целью повышения скорости бурения, качества вскрытия продуктивных пластов и снижения стоимости строительства скважин
Мнацаканов Александр Васильевич
Разработка термостойкого гидрофобно-эмульсионного раствора, стабилизированного высокомолекулярным ПАВ и органокремнеземом для бурения неустойчивых отложений и вскрытия продуктивных пластов
Тангатаров Азамат Фаритович
Тампонажные материалы на магнезиальной основе для крепления скважин в соленоосных отложениях

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net