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:

Хыдыров Махтумкули Бяшимович. Разработка тампонажных растворов на основе расширяющегося алинитового (хлорсиликатного) клинкера : ил РГБ ОД 61:85-5/4371

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВВДЕНИЕ , 5

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН РАСШИРЯЩИМИСЯ ТАМПОНАЖНИМИ ЦЕМЕНТАМИ 9

1.1. Обоснование целесообразности использования расширяющихся тампонажних цементов 9

1.2. Способы получения расширящихся цементов 13

1.3. Виды расширяющихся цементов и области их применения 18

1.4. Постановка задачи исследования 41

2. ИСХОДНЬШ МАТЕРИАЛЫ, АППАРАТУРА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТОВ 45

2.1. Исходные материалы 45

2.2. Аппаратура и методика экспериментов 46

2.2.1. Определение состава и свойств цементного порошка и клинкера 48

2.2.2. Определение свойств тампонажних растворов 49

2.2.3. Методы исследования состава и физико-механических свойств цементного камня 50

2.2.4. Основные методы фазового анализа цементного камня. 54

2.2.5. Методика получения расширяющихся алинитовых клинкеров в лабораторных условиях 55

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТАМПОНАЖНИХ РАСТВОРОВ И КАМНЯ НА ОСНОВЕ АЛИНИТОВЫХ ЦЕМЕНТОВ 57

3.1. Алинитовый цемент как новый вяжущий материал 57

3.1.1. Особенности технологии производства и состав али-нитового цемента 57

3.1.2. Строительно-технические свойства алинитового цемента 64

3.2. Исследование технологических свойств тампонажних растворов на основе алинитового цемента - з Стр.

3.2.1. Сроїш схватыванвд и время загустевания алинитовых тампонажних растворов 71

3.2.2. Механическая прочность цементного камня 77

3.2.3. Термостойкость и коррозионная стойкость алинитового цементного камня 82

3.2.4. Облегченные тампонажные растворы на базе алинитового цемента 86

3.3. Выводы 88

4. РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ АЛИШТ0В0Г0 КЛИНКЕРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РАСШИРЯЩИХСЯ ТАМПОНАЖНИХ ЦЕМЕНТОВ 90

4.1. Получение расширяющихся алинитовых клинкеров в лабораторных условиях 90

4.2. Особенности распределения свободного оксида кальция в расширяющемся алинитовом клинкере 97

4.3. Выпуск полупромышленной партии алинитового расширяющегося тампонажного цемента на экспериментальной печи 101

4.4. Выводы 104

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СТРУКТУР00БРА30ВАНИЯ И ТВЕРДЕНИЯ ТАМПОНАЖНИХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ АЛИНИТОВОГО РАСШРЯЩЕГОСЯ ТАМПОНАЖНОГО ЦЕМЕНТА (АРТЦ) 106

5.1. Физико-механические свойства тампонажних растворов на основе АРТЦ 106

5.1.1. Кинетика расширения и структурообразования 106

5.1.2. Сроки схватывания и время загустевания ИЗ

5.1.3. Водоудерживающая способность 117

5.2. Физико-механические характеристики цементного камня на основе АРТЦ 118

5.2.1. Механическая прочность П8

5.2.2. Газопроницаемость 122

5.2.3. Термостойкость и солестойкость

5.3. Расширяющиеся тампонажяые растворы пониженной плотности на основе АРТЦ 127

5.4. Рекомендуеглые составы расширяющихся тамгонажных растворов на основе АРТЦ 128

5.5. Технологический эффект расширения 132

5.6. Исследование фазового состава и микроструктуры цементного камня на основе АРТЦ 1 5.6.1. Особенности фазового состава гидратированных АРТЦ 135

5.6.2. Шкроструктура цементного камня АРТЦ 141

5.7. Производственно-лабораторные испытания АРТЦ в различных организациях Мингео СССР 149

5.8. Выводы 153

6. ВЫПУСК ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫХ ПАРТИЙ АЛИЕИТОВОГО РАСШИРЯЮЩЕГОСЯ ТАМПОНАЖНОГО ЦЕМЕНТА И ИСПЫТАНИЯ АРТЦ В ПРОМЫСЛОВЫХ УСЛОВИЯХ 155

6.1. Выпуск опытно-промышленных партий АРТЦ в заводских условиях 159

6.2. Опытно-промышленные испытания АРТЦ 163

6.3. О приемке АРТЦ Министерством геологии СССР .167

6.4. Выводы 169

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 191

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 175

ПРИЛОЖЕНИЯ (техдокументация го внедрению и приемке АРТЦ межведомственной комиссией Мингео СССР) 1  

Введение к работе:

Важнейшее место в народном хозяйстве нашей страны занимает нефтегазодобывающая промышленность. "Основными направлениями экономического и социального развития СССР на I98I-I985 года и на период до 1990 года" предусматривается довести к 1985 году добычу нефти до 620-645 млн.тонн, газа до 600-640 млрд.куб.метров. Для выполнения этих задач необходимо дальнейшее увеличение буровых работ и строительство надежных высокопроизводительных скважин в сложных горно-геологических условиях, качество и долговечность которых в значительной мере определяется надежностью их крепления и разобщения пластов.

Практика работ по креплению нефтяных и газовых скважин показывает, что современная технология цементирования во многих случаях не обеспечивает качественной герметизации заколонного пространства. Осложнения вследствии ненадежного разобщения пластов имеют место в скважинах различных регионов страны, в том числе на подземных хранилищах газа (ПХГ).

Эти осложнения наряду с другими факторами в основном являются следствием низких тампонирующе-изоляционных свойств применяемых тампонажних растворов и цементного камня на их основе, особенно на ранних стадиях твердения, а также плохим сцеплением цементного камня с обсадными трубами и горными породами.

По мнению целого ряда специалистов в области крепления скважин М.О.Ашрафьяяа, В.С.Бакшутова, А.И.Булатова, А.Л.Видовского, А.А.Гайворонского, М.П.Ееранина, Н.А.іубкина, В.С.Даяюшевского, Л.Б.Измайлова, И.Х.Каримова, Е.Г.Леонова, М.Р.Мавлютова, В.Д.Ма-леваяского, А.В.Мальцева, Д.Ф.Новохатского, Ш.М.Рахимбаева, Е.М. Соловьева, В.М.Фридмана, П.Х.Чжао и других, а также зарубежных исследователей Т.Дж.Гриффина, П.Н.Паркера, Р.Бейрута и др. наиболее качественную герметизацию заколонного пространства скважин и надежное разобщение пластов обеспечивают тампонажные материалы, обладающие положительными объемными изменениями при твердении, называемые расширяющимися цементами. При этом необходимая величина расширения должна составлять более 1%.

В результате обобщения литературных данных в качестве отправного нами было принято положение, что повышение качества разобщения пластов и предотвращение возможных осложнений нужно осуществлять не отрицая других способов, путем применения расширяющихся тампонажних цементов с большой величиной расширения.

Особую актуальность в плане реализации этого положения приобретает проблема создания более эффективных по сравнению с существующими расширяющихся тампонажных цементов с большой величиной расширения, доступных для массового применения и удовлетворяющих многообразию требований, которые возникают при цементировании скважин в сложных горно-геологических условиях.

Из большого многообразия существующих расширяющихся тампонажных цементов (ЕЩ) наибольшим расширением обладают РТЦ на оксидной основе, разработанные в 70-ые годы на кафедре бурения МИНХиШ им.И.М.іубкина /39-41,96/ Они представляют собой стандартные тампонажные портландцементы с добавкой негашенной извести, обожженной отдельно от цемента и вводимой в него либо при совместном помоле с клинкером, либо путем перемешивании при их раздельном измельчении. Указанные цементы обладают рядом положительных технологических свойств, линейным расширением порядка 6%. Однако по ряду причин такие цементы не нашли широкого применения в практике буровых работ. Главной из этих причин является раздельный обжиг клинкера и расширяющей добавки. Это вызвано тем, что температура обжига клинкера 1450-1500°С, а расширяющей добавки П00-1200°С.

В результате исследований в диссертационной работе была предложена рабочая гипотеза возможности получения тампонажного цемента с большой величиной расширения при одновременном обжиге клинкера и расширяющей добавки -да базе алйнитового цемента по энергосберегающей низкотемпературной солевой (НТС) технологии.

Цель работы заключалась в разработке составов, исследовании процессов твердения и технологических свойств расширяющегося алйнитового (хлорсиликатного) тампонажного цемента с улучшенной термо-и коррозионной стойкостью.

Работу над диссертацией автор проводил с 1980 г. на кафедре "Бурение нефтяных и газовых скважин" МИНХиїїІ им.И.М.іубкина. Тематика полностью соответствует проблемному плану НИР на XI пятилетку (Постановление ІКІЇТ и Госплана СССР от 09.12.80 г., приложение В 2, проблема 03.02.06, задание М2а; Ш 473 от 12.12.80 г., приложение В 5, ЦКП 0.Ц.005, задание 11.02, п.М.І.а).

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи исследований;

1. В результате обобщения отечественных и зарубежных материалов наметить пути совершенствования технологии получения и разработки составов нового расширяющегося тампонажного раствора для цементирования глубоких скважин.

2. Исследовать возможность получения тампонажных растворов на основе алйнитового цемента и определить их основные технологические свойства, возможность регулирования этих свойств.

3. Проверить экспериментально и реализовать на практике гипотезу получения клинкера с большой величиной расширения на базе алйнитового цемента по энергосберегающей НТС-технологии.

4. Провести лабораторные и производственные исследования и испытания тампонажных растворов на базе разработанного алйнитового расширяющегося тампонажного цемента (АРТЦ) для определения возможности его практического приїленения для цементирования нефтяных и газовых скважин.

5. Осуществить промышленный выпуск партии АРТЦ на основе алинитового клинкера с большой величиной расширения на стандартном заводском оборудовании и провесяи его опытно-промышленные испытания при цементировании газовой скважины»  

Подобные работы
Гнездов Валерий Павлович
Разработка седиментационно-устойчивого безусадочного тампонажного раствора на основе портландцемента и технологии его применения при креплении наклонных скважин с аномальными пластовыми давлениями
Соловьев Владимир Михайлович
Разработка методов контроля разупрочняющего действия на глинистые породы буровых растворов на углеводородной основе
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
Шарифуллин Рафаэль Ривхатович
Разработка технологий получения новых модификаторов буровых растворов на основе оксидов этилена и пропилена
Стратейчук Диана Михайловна
Разработка технологических приемов получения фоточувствительных пленок на основе твердых растворов CdS1-xSex методом трафаретной печати
Никифоров Сергей Григорьевич
Разработка методик контроля деградации характеристик светодиодов на основе твердых растворов AlGaInP и AlGaInN
Соколов Александр Григорьевич
Разработка теоретических и технологических основ повышения стойкости режущего и штампового инструмента за счет диффузионной металлизации из среды легкоплавких жидкометаллических растворов

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