Совершенствование фиброармированных тампонажных материалов

• Автор: Тихонов, Михаил Алексеевич
• Шифр специальности: 25.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 174 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ КАЧЕСТВА КРЕПЛЕНИЯ СКВАЖИН И ОСНОВНЫЕ
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА КАЧЕСТВО КРЕПИ
1.1 Анализ промысловой информации
1.2 Влияние некоторых технологических факторов процесса крепления на первичное качество крепи скважины
1.3 Влияние свойств тампонажного материала на качество крепи
скважины
1.4 Влияние свойств цементного камня на качество крепи скважины
1.5 Стойкость цементного камня к динамическим воздействиям
1.6 Влияние технологических операций, проводимых в скважине, на
состояние крепи
1.7 Перспективные направления повышения устойчивости крепи
скважин к действию ударных нагрузок
1.8 Выводы по главе 1. Определение цели и задачи работы
2 РАБОТА КРЕПИ СКВАЖИНЫ В ДИНАМИЧЕСКИХ
УСЛОВИЯХ НАГРУЖЕНИЯ
2.1 Нагрузки, действующие на крепь скважины
2.2 Моделирование динамических воздействий на крепь скважины
на основе метода конечных элементов
2.3 Теоретические предпосылки исследования механических свойств цементного камня на основе фрактальносинергетической концепции механического поведения твердых

2.4 Теоретическое рассмотрение механизма взаимодействия армирующей добавки и цементной матрицы при разрушении
2.5 Анализ свойств тампонажных материалов для обеспечения герметичности крепи скважины
2.6 Обоснование и выбор фибры для армирования тампонажных материалов
2.7 Определение количества фибры в тампонажном материале
Выводы по главе
3 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И
ОБРАБОТКИ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Исследования свойств тампонажных растворов

3.1.1 Методика исследований фильтрационных свойств цементного раствора
3.1.2 Определение реологических свойств тампонажных растворов
3.2 Исследование свойств цементного камня
3.2.1 Определение прочности и деформации цементного камня при разрушении цементного камня
3.2.2 Методика определения ударной выносливости цементного камня
3.2.3 Методика определения объемных изменений цементного камня
3.2.4 Оценка герметизирующих свойств фиброармированных цементов
3.3 Методика планирования и математическая обработка экспериментальных данных
3.4 Обоснование применения дезинтеграторной технологии при получении фиброармированных цементов
3.5 Обоснование технологии получения фиброармированных тампонажных материалов
Выводы по главе
4 ВЛИЯНИЕ ФИБРОАРМИРОВАНИЯ НА СВОЙСТВА ЦЕМЕНТНЫХ РАСТВОРОВ И КАМНЯ
4.1 Влияние армирования на водоотдачу тампонажных растворов
4.2 Влияние армирования на водоотделение тампонажных
растворов
4.3 Влияние фибры на реологические свойства тампонажных растворов
4.4 Влияние фибры на контракцию при твердении цементов
4.5 Влияние фибры на прочность и деформационные свойства
цементного камня
4.6 Влияние фибры на удароустойчивость цементного камня
4.7 Влияние фибры на проницаемость цементного камня
4.8 Влияние фибры на герметизирующую способность цементного
камня
4.9 Влияние фибры на расширение цементного камня при твердении
4.10 Исследование взаимодействия фибры с цементной матрицей
Выводы по главе
5 АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ И РЕАЛИЗАЦИЯ ЕЕ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
5.1 Перспективные разработки
5.1.1 Совершенствование и модификация армирующих добавок (фибры)

5.1.2 Комбинирование фибр
5.1.3 Разработка центраторов с изменяемой геометрией
5.2 Выпуск тампонажных материалов
5.3 Внедрение разработок при креплении обсадных колонн
5.3.1 Внедрение тампонажных материалов на Комсомольском месторождении
5.3.2 Результаты крепления скважины 41Р Комсомольского месторождения
5.3.3 Результаты крепления скважины на других месторождениях
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
Литература
Приложения

Для определения уравнений состояния выделим из системы элемент в форме криволинейного шестигранника (рисунок 2.3). Длины сторон этого элемента равны с!г, сЬи г-с1ср.
Рисунок 2.3 - Элемент системы для определения уравнений равновесия
В осевых и поперечных сечениях системы (плоскость ABCD элемента) по условиям осевой симметрии и независимости перемещений и от координаты Z касательные напряжения отсутствуют, а сохраняются только нормальные (окружные) напряжения а, и нормальные (осевые) напряжения а~, неизменные как по оси, так и по радиусу системы.
Поскольку площадки ABCD и CDEF являются главными, главной будет также и площадка ADEG. Радиальное напряжение на этой площадке обозначается <т>. При переходе от радиуса г к радиусу r+dr напряжение о> получает приращение dor.
Проецируя силы, действующие на элемент, на направление радиуса, получаем следующее условие равновесия:
(er +d откуда
аг+~г-(т,= °, (2.6)