Разработка средств и методов повышения надёжности и экологической безопасности при строительстве и эксплуатации водозаборных скважин

• Автор: Мельникова, Татьяна Валерьевна
• Шифр специальности: 05.23.04, 05.23.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 148 с. : ил.

Содержание
Введение
ГЛАВА 1. ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОДОЗАБОРНЫХ СКВАЖИН (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)
1.1. Особенности проектирования и эксплуатации водозаборных
скважин
1.2. Призабойная зона водозаборных скважин, её элементы и
функции
1.3. Причины ухудшения эксплуатационных характеристик водозаборных скважин
1.4. Закономерности проявления эффекта кольматации призабойной зоны водозаборных скважин
1.5. Современные физико-химические методы повышения
эксплуатационной надежности и экологической безопасности
строительства и эксплуатации водозаборных
скважин
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ И УСТАНОВЛЕНИЕ УСЛОВИЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОДОЗАБОРНЫХ СКВАЖИН
2.1. Анализ условий моделирования процессов экологически безопасного строительства и эксплуатации водозаборных скважин
2.2. Моделирование загрязнения и очистки призабойной зоны в процессе строительства и эксплуатации водозаборных скважин
2.3. Методика экспериментальной оценки влияния буровых растворов и промывочных жидкостей на кольматацию призабойной зоны водозаборных скважин
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ НА КОЛЬМАТАЦИЮ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ И РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНЫХ БИОПОЛИМЕРНЫХ СИСТЕМ,
ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОЕ
СТРОИТЕЛЬСТВО ВОДОЗАБОРНЫХ СКВАЖИН
3.1. Исследование буровых растворов используемых в современной практике строительства водозаборных скважин
3.2. Изучение влияния состава и свойств ингибирующих биополимерных буровых растворов на кольматацию призабойной зоны водозаборных скважин
3.3. Разработка эффективных ингибирующих биополимерных буровых растворов с мраморной крошкой, обеспечивающих экологически безопасное строительство водозаборных скважин
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ И РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНЫХ КИСЛОТНЫХ РАСТВОРОВ ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПРОНИЦАЕМОСТИ В ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЕ ВОДОЗАБОРНЫХ СКВАЖИН
4.1. Анализ закономерностей и факторов влияющих на эффективность кислотных обработок
4.2. Разработка эффективных соляно-кислотных растворов, обеспечивающих эффективное восстановление проницаемости призабойной зоны и продуктивности водозаборных скважин
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список используемых литературных источников
Приложение 1. Расчет фильтрационно - ёмкостных характеристик модели
призабойной зоны
Приложение 2. Принципиальная схема установки УИПК и её описание

Приложение 3. Технико-экономическая оценка эффективности применения разработанных технологий по результатам испытаний и освоений
водозаборных скважин
Приложение 4. Определение классов опасности разработанных технологий
строительства и эксплуатации
Приложение 5 Акты внедрения разработанных методов воздействия на призабойную зону

второй части моделируется удаление фильтрационной корки, восстановление проницаемости призабойной зоны водозаборных скважин.
Для оценки внедрения фильтрата в процессе строительства и удаления (смыва) фильтрационной корки при освоении водозаборной скважины использовалась модель двухфазного течения. Для этого принимается, что проницаемость в зоне образования фильтрационной корки (внедрения) твердой фазы для призабойной зоны определена с помощью экспериментальных исследований.
В случае использования бурового раствора на водной основе при строительстве водозаборных скважин фильтрация флюидов в околоскважинной зоне может быть описана следующими выражениями двухфазного течения:
{d/dt (mpBSB)=div((pBKk0BAOB)/pB), (2.1)
S,=l
Фв=р - pBgz, (2.2)
где Фв - дифференциальное давление (фильтрационный потенциал) воды; р - пластовое давление, Па; SB - водонасыщенность; К - тензор абсолютной проницаемости; коВ - коэффициент относительной проницаемости для воды, м2; g - ускорение свободного падения, м/с2; га -пористость.
Принимается, что подвижность воды в пласте практически отсутствует как при состоянии насыщения остаточной воды. Свойства фильтрата, поступающего в пласт и учитываемые в рассмотренных выражениях, принимаются соответствующим свойствам воды. Такое допущение, возможно, принять для большинства типов буровых растворов, как показано в работах [78-84].
Для моделирования фильтрации жидкости и решения уравнения 2.1 принята цилиндрическая система координат гбх (рис. 2.1): г - радиальное направление, перпендикулярное оси ствола скважины; 0 - угловые координаты и х - направление вдоль оси ствола скважины.