Обоснование и разработка промывочных и тампонажных составов для бурения скважин в условиях льдо- и гидратообразования : на примере разведки газогидратов в провинции Цинхай - КНР

• Автор: Лю Тяньлэ
• Шифр специальности: 25.00.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 128 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава I Обзор современного состояния технологии бурения скважин в условиях отрицательных температур и гидратообразования
1.1 Природные газовые гидраты
1.2 Многолетнемёрзлые породы в природе
1.3 Анализ современного состояния бурения на газовые гидраты
1.4 Постановка цели и задач исследования
Глава II Методика исследований
2.1 Методика составления математической модели и анализ полученных результатов теоретических исследований
2.2 Свойства промывочных и тампонажных жидкостей, оборудования для оценки их физико-механических свойств и технологических параметров
2.3 Планирование экспериментов и обработка их результатов
Выводы по главе II
Глава Щ Экспериментальные исследования структурнореологических свойств промывочных жидкостей
3.1 Конкретизация экспериментальных исследований
3.2 Исследование физико-механических свойств материалов бурового раствора для бурения на газовые гидраты в условиях многолетнемёрзлых пород в районе Мули

3.3 Определение комплексных свойств разработанного бурового раствора для бурения на газовые гидраты в условиях многолетнемёрзлых пород в районе Мул и
Выводы по главе Ш
Глава IV Экспериментальные исследования физико-механических свойств цементного раствора и камня для тампонирования скважин в условиях многолетнемёрзлых пород в районе Мул и
4.1 Разработка технологии цементирования в условиях многолетнемёрзлых пород, содержащих природные газовые гидраты
4.2 Экспериментальные исследования физико-механических свойств тампонажного раствора и камня для цементирования скважины в условиях многолетнемёрзлых пород
Выводы по главе IV
Глава V Технико-экономическая оценка эффективности применения разработанных композиций
5.1 Экономическая эффективность от использования технологии и технических средств тампонирования скважин в условиях многолетнемёрзлых пород в районе Мули
5.2 Опытно-производственная оценка предложенным разработкам
Выводы по главе V
Заключение
Список литературы
Приложение

Введение
Актуальность темы: Исследования, проведённые в 70-х и 90-х годах прошлого века в России, а затем в Австрии и Норвегии объективно доказали возможность извлечения природного газа из так называемых газогидратов, запасы углеводородов в которых оценивается от 1,8хЮ14 до 7,6><1018 м3. В настоящее время огромными потенциальными запасами углеводородов обладают страны, в структуре литосферы которых заметное место занимает криолитозона.
На территории КНР имеется ряд областей, перспективных для поиска и разведки месторождений природных газовых гидратов.
Так, в провинции Цинхай (Северо-Запад Китая) путём бурения четырёх поисковых скважин были обнаружены залежи метановых гидратов в интервалах глубин от 130 до 400м при температуре пород от -2 °С до +2,4 °С. Площадь перспективного месторождения (район Мули) составляет около 100 тысяч км2 [95, 118].
Основными проблемами бурения скважин на данной площади является гидратообразование на стенке скважины и на буровом инструменте вследствие физико-химического взаимодействия природных газов с дисперсионной средой бурового раствора, что вызывает прихваты снаряда, сальникообразование, обрывы бурильных труб и т.д., а также льдообразование в цементном тесте при тампонировании неустойчивых горных пород, что приводит к разрушению цементного камня, обвалам и осыпям пород в ствол скважины.
Указанные проблемы делают актуальными исследования и разработку составов буровых промывочных и тампонажных растворов,

Из рисунка 2.3 очевидно, что полученные экспериментальные данные весьма согласуются с предыдущими данными других учёных. Таким образом, эта экспериментальная установка для исследования ингибирующей способности газовых гидратов буровых растворов имеет достаточную точность.
• Определение растекаемости тампонажного раствора. Растекаемость цементного раствора характеризует возможность его
прокачивания насосом, определяет величину гидравлических сопротивлений при тампонировании и особенности поведения раствора при заполнении каналов. В лаборатории растекаемость определяется с помощью прибора, называемого конусом АзНИИ [50].
• Определение сроков схватывания тампонажного раствора.
Сроки схватывания тампонажного раствора - условные параметры, так
как в их основу положены условные критерии. Процесс образования