Обоснование составов полимерцементных смесей и технологии цементирования обсадных колонн в интервалах проведения перфорационных работ

• Автор: Усманов, Руслан Айратович
• Шифр специальности: 25.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ГЛАВА I. ОБЗОР СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ИЗОЛЯЦИИ ЗАТРУБНОГО ПРОСТРАНСТВА СКВАЖИНЫ В ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТАХ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН

1.1. Материалы, используемые для цементирования затрубного пространства скважины

1.2. Технология цементирования продуктивных пластов

1.3. Методы перфорации при вторичном вскрытии продуктивных пластов

1.4. Методы улучшения физико-механических свойств цементного камня

1.5. Выводы и постановка цели и задач исследования

ГЛАВА II. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Теоретические исследования

2.2. Экспериментальные исследования

2.3. Обработка результатов экспериментальных исследований

ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРЦЕМЕНТНЫХ ТАМПОНАЖНЫХ СУСПЕНЗИЙ И ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ ДЛЯ ВТОРИЧНОГО ВСКРЫТИЯ ПРОДУКТИВЫХ ПЛАСТОВ
3.1. Постановка задач экспериментальных исследований
3.2. Исследования реологических, фильтрационных и физико-механичеких свойств полимерцементных тампонажных смесей
3.3. Исследование деформационных процессов в цементном камне при проведении перфорации
3.4. Анализ влияния вибрационного воздействия на процессы твердения и свойства тампонажных смесей

3.5. Исследования влияния повышенной температуры и агрессивного воздействия на свойства полимерцементного раствора и камня
Выводы по главе
ГЛАВА IV. ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ВИБРАЦИОННОГО ПОЛЯ НА ПРОЦЕССЫ ТВЕРДЕНИЯ И СТРУКТУРНО-ТЕКСТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЛИМЕРЦЕМЕНТНОГО
КАМНЯ
4.1. Анализ влияния вибрации на характер формирования поровой текстуры цементного камня
4.2. Анализ влияния реагентов-пластификаторов на структуру цементного камня
4.3. Анализ процессов фильтрации жидкости затворения при виброобработке исходной полимерцементной тампонажной суспензии
Выводы по главе
ГЛАВА V. ОПЫТНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН ПОЛИМЕРЦЕМЕНТНЫМИ СМЕСЯМИ
5.1. Опытно-производственные испытания полимерцементных составов при цементировании обсадных колонн на объектах ООО «Красноярское буровое предприятие»
5.2. Производственное применение технологии виброобработки на объектах Азнакаевского УБР ОАО "Татнефть"
5.3. Обоснование целесообразности применения предложенных реагентов-пластификаторов в тампонажных смесях совместно с технологией виброобработки в зоне перфорационных работ при прострелочно-взрывных работах (ПВР)
5.4. Экономическая оценка предложенным разработкам
Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Актуальность темы: В настоящее время на промыслах нефтяных компаний реализуются инновации, направленные на повышение качества заканчивания добывающих скважин. Одной из главных задач при строительстве скважины является обеспечение качественной межпластовой изоляции в затрубном пространстве. От качества крепления во многом зависит успех эксплуатации скважины, решение проблем герметичности, продолжительность «жизни» и стоимость добываемых углеводородов.
Наиболее опасным для цементного кольца и крепи в целом является проведение пулевой и кумулятивной перфорации, при которых деформация цементного камня сопровождается образованием зазора между обсадной колонной и цементным кольцом в заколонном пространстве, а также его растрескиванием не только в зонах перфорации, но и над ней. Это приводит к возникновению заколонных перетоков пластовых флюидов и, как следствие, к ухудшению качества и количества добываемого полезного ископаемого.
Традиционная технология крепления скважин, основанная на получении в заколонном пространстве цементного камня высокой прочности, не в полной мере учитывает особенности работы крепи в условиях действия термомеханических нагрузок при проведении перфорационных работ. Жесткое крепление обсадной колонны в скважине приводит к разрушению либо цементного кольца, либо обсадных труб при действии на крепь знакопеременных нагрузок, превышающих физико-механические параметры цементного камня и прочностные характеристики обсадной колонны. Совершенно очевидно, что один и тот же материал, в частности, искусственный тампонажный цементный камень на силикатной основе, не может выполнять в скважине на всем ее протяжении несовместимые задачи, отвечающие требованиям многофункциональной и долговечной эксплуатации крепи скважин.

значения Ф. Если расчетные значения Фр превосходили табличные Фт, то
считали, что имеется значимое различие между сравниваемыми
измеряемыми величинами, в противном случае различие незначимо и
измеряемые парметры могут быть охарактеризованы как неизменные в
пределах принятой доверительной вероятности.
Расчетный критерий Фр определяется по формуле:
фп (хк-Хш) пк пкт,
СГ;2 (я4 +«!„)’
где хк,хм - среднеарифметические значения сравниваемых величин; пк’пк* 1' число показаний в сравниваемых опытах
а) =—; сг =ск +см - факториальная дисперсия.
Ск *+1 = У к к* I 'СГ* к* 1 >
Л м = («* м -!), Л = и* + пы - 2;
где сг**,, - дисперсии сравниваемых величин.