Разработка технологии и материалов, обеспечивающих повышение качества тампонажных работ в сложных горно-геологических условиях

• Автор: Петров, Владимир Сергеевич
• Шифр специальности: 25.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 172 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ПОГЛОЩЕНИЙ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН И ПРОВЕДЕНИИ ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫХ РАБОТ
1.1 Поглощения при бурении скважин
1.2 Анализ технологий борьбы с поглощениями
1.2.1 Анализ технологий борьбы с поглощениями на Оренбургском НГКМ
1.3 Анализ проблем, связанных с проведением заключительных работ-
1.3 Л Обзор причин возникновения прорыва пластовых флюидов при освоении скважин
1.3.2 Обзор мероприятий по предотвращению обводнения скважин при освоении
1.3.3 Состояние заключительных работ на нефтяных месторождениях Оренбуржья
1.3.4 Оценка влияния отдельных технико-технологических параметров на показатели качества заключительных работ
ГЛАВА 2 ОБОСНОВАНИЕ РАБОЧЕЙ ГИПОТЕЗЫ. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ОБРАБОТКА ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
2.1 Теоретическое обоснование параметров, требований и методика исследований изоляционных тампонов. Выбор материалов
2.2 Теоретическое обоснование регулирования свойств тампонажных растворов и камня
2.2.1 Выбор управляемых параметров с целью обеспечения качественного результата цементирования
2.2.2 Определение информативности параметров цементирования

2.2.3 Обоснование требований к реагентам для регулирования свойств тампонажных растворов и камня
2.2.4 Теоретическое обоснование регулирования свойств тампонажных растворов и камня
2.2.5 Механизм действия комплексонов на технологические свойства тампонажных растворов и камня
ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗОЛЯЦИОННЫХ ТАМПОНОВ
3.1 Требования к технологии изоляции зон поглощения с использованием буферных тампонов
3.2 Разработка составов и свойств буферных тампонов для ликвидации поглощений в порово-трещинных коллекторах
3.3 Разработка составов и свойств буферных тампонов для ликвидации поглощений в трещинно-кавернозных коллекторах
ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАГЕНТОВ РЕГУЛЯТОРОВ СВОЙСТВ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ И КАМНЯ
4.1 Влияние комплексонов на реологические характеристики тампонажных растворов
4.2 Влияние комплексонов на время загустевания и сроки схватывания тампонажного раствора
4.3 Влияние НТФ на прочность, адгезию и проницаемость цементного камня
ГЛАВА 5 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ КРЕПЛЕНИЯ СКВАЖИН
5.1 Крепление скважин обсадными колоннами в условиях ненормативных кольцевых зазоров
5.2 Активированные тампонажные цементы
ГЛАВА 6 ПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ РАЗРАБОТОК И ВНЕДРЕРИЕ ИХ В ПРОИЗВОДСТВО

6.1 Результаты промысловой апробации технологий изоляции зон поглощения буровых растворов с использованием буферных тампонов
6.2 Результаты промысловых работ по использованию комплексонов для регулирования свойств тампонажных растворов и достижения качественного разобщения пластов
6.3 Экономическая эффективность разработок
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А —
ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ванием кристаллических продуктов, заполняющих пористое тело цементного камня.
Наиболее подходящими для крепления нефтегазовых скважин в условиях ОНГКМ являются расширяющие добавки на оксидной основе [54,63,64].
Гидроксидные системы способны удерживать в кристаллической решетке и вокруг нее значительное количество воды и осадков продуктов реакции. Находясь в поровом пространстве тампонажной суспензии, гелевые новообразования регулируют фильтрационные свойства, кинетику структурообразования и твердения цементного камня.
Известные расширяющие добавки к цементу (в основном, для строительных цементов) на основе гидросульфоалюминатов кальция, а также других алюминатов кальция снижают термостойкость цементного камня, сокращают сроки загу-стевания, подвергают опасности коррозии и разрушения цементного камня от действия сероводородсодержащих продукций скважины. Кроме того, создаются условия позднего расширения, что может служить причиной деформации и разрушения сформировавшегося цементного камня.
Расширение цементного камня должно произойти в процессе структурообразования, чтобы обеспечить герметичность контакта «цементный камень - обсадная труба» и «цементный камень - горная порода» за счет оказания определенного давления при формировании кристаллизационных образований.
В результате физико-химических процессов в цементном камне возникают собственные напряжения, проявляющиеся в создании давления на стенки скважины и обсадную трубу. Градиент давления прорыва воды возрастает с увеличением напряженности контакта «цементный камень - металл» по нелинейной зависимости. При малых напряжениях контакта цементного камня с обсадной колонной (до 0,01 МПа) градиент давления прорыва воды существенно зависит от длины контакта.
Собственные напряжения регулируются кинетикой развития и величиной кристаллизационного давления, которые определяются выбором расширяющей добавки применительно к свойствам цемента и условиям твердения.