Разработка методов идентификации рецептур тампонажных систем на основе метода вероятностного распознавания для повышения эффективности использования материалов

• Автор: Осипенко, Лариса Петровна
• Шифр специальности: 05.15.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 167 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СУЩЕСТВУЩИЕ ПРИНЦИПЫ ВЫБОРА ТИПА ТАШНАЖН0Й

СМЕСИ И ЕЕ РЕЦЕПТУРЫ

1.1. Геологофизическая и техникотехнологическая информация, необходимая для подбора рецептур тампонажных смесей

1.2. Принципы выбора параметров тампонаяной системы

1.3. Существувдие типы тампонажных растворов и области их применения

1.4. Принципы подбора долевого состава тампонажных растворов по результатам лабораторного анализа

и априорной информации

1.5. Цели и задачи исследования

2. ИДЕНТИФИКАЦИЯ РЕЦЕПТУР ТАМП0НА2НЫХ РАСТВОРОВ НА ОСНОВЕ АПРИОРНОЙ ИНФОРМАЦИИ

2.1. Возможности использования модельных представлений при подборе рецептур
2.2. Принципы рационального использования результатов лабораторных измерений показателей свойств тампонажных растворов
2.3. Обоснование эффективности применения многомерного вероятностного классификатора для идентификации рецептур по их показателям свойств
2.4. Методика идентификации рецептур тампонажных растворов по комплексу показателей свойств
з
3. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТАМПОНАЖНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ХИММЕСКИХ РЕАГЕНТОВ В ОТРАСЛИ
3.1. Построение процедур идентификации рецептур и их проверка для конкретных смесей
3.2. Нормирование расхода материалов для приготовления тампонажних растворов
3.3. Обоснование расчета потребности в материалах и химических реагентах для цементирования скважин
3.4. Минимизация совокупных затрат на тампонажные материалы, химические реагенты и цементировочную технику
4. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ РАЗРАБОТКИ
4.1. Эффективность от идентификации рецептур тампонажних систем
4.2. Эффективность от применения методики нормирования расхода материалов на цементирование
4.3. Эффективность от комплексного выбора техники и технологии цементирования
ОСНОВНЫЕ вывода и РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА


Нужно отметить, что этот метод проб и ошибок по существу является трудоемким творческим процессом, так многие реагенты обладают комплексным действием, и, изменение одного параметра в желаемом направлении, приводит к изменению значений других параметров, зачастую выводя их из допустимой области. Можно считать установленным тот факт, что обеспечение качества крепления на этапе цементирования достигается за счет режимов течения жидкостей и выбранных показателей свойств при вытеснении тампонажного цемента в затрубное пространство с соблюдением требований, обеспечивающих отсутствие гидроразрывов, поглощений и других аварий и осложнений. Чтобы удовлетворить этим требованиям тампонажннй раствор должен оптимальным образом соответствовать конкретным условиям и обладать определенными показателями свойств. Как показывает опыт строительства скважин в СССР и за рубежом, необходимо учитывать геолого-технические факторы; от них зависит выбор конструкции скважины и способа цементирования. Перечислении наиболее важные факторы, учитываемые при проектировании процесса цементирования, список на самом деле гораздо шире. Особое место занимает температура, от ее значения зависит устойчивость ствола скважины и стабильность раствора, прочность труб. Темп увеличения температуры с глубиной (геотермический градиент) зависит от строения недр, так, средняя величина 3,3 °С на 0 м. Для мест давней тектонической активности - 4-5 °С на 0 м, а для кристаллических щитов - 1,5 °С. В зонах аномально высоких давлений, когда поровое давление стремится к геостатическому. Высокая температура неблагоприятно влияет на тампонажный раствор. Сложности чисто технологического характера (закачивание больших объемов, высокие скорости и давления при продавливанил и закачивании) усугубляются перепадом температур между нижней и верхней границей зоны цементирования. Большие объемы требуют увеличения продолжительности проведения процесса закачивания тампонажного раствора, из-за ограничений на режимные характеристики цементировочного оборудования при продавливании, продиктованных необходимостью предотвращения гидроразрывов и поглощений, процесс цементирования еще больше затягивается. На этом пути достигнуты существенные успехи. Предложены эффективные добавки с точки зрения выполняемой ши функции [,,,,,, ] . Их применение должно быть экономически выгодным и техническим целесообразным. Пластовое давление флюидов характеризуется градиентом пластового давления (МПа*м). Принято считать градиент нормальным в пределах от 0,5 до 0,8 МПа*м. В большинстве случаев [] до некоторой глубины (- м) градиент находится в нормальных пределах, далее следует переходная зона, в которой он начинает отклоняться и доходит до 0,0 МПа, то есть до градиента горного давления. Для выбора режимных характеристик процесса цементирования и рецептуры тампонажного раствора имеет важное значение глубина перехода от нормального градиента к анормальному и момент перехода в исходное положение . Перед нефтяной наукой практика бурения поставила вопрос о формулировании тех ограничений на процесс цементирования, которые продиктованы свойствами изолируемых пластов. Выбор критерия был осуществлен после тщательного анализа осложнений, большая часть которых связана с гидроразрывами. Для сопоставимости сравнения давлений на разных глубинах был введен параметр - градиент давления гидравлического разрыва. Следует отличать критическое давление гидроразрыва: для него характерно распространение трещин; и давление гидроразрыва, при котором обеспечено распространение трещин, если они уже образованы. Наиболее полно учтены технологические ограничения в [б8^. При необходимости легко проследить причины учета перечисленных выше геологических, физических и технико-технологических факторов. Этот вопрос достаточно полно исследован и описан в работах А. Г.Аветисова, А. И.Булатова, А. Х.Мир-заджанзаде, Е. И.Сукуренко. Установлено, что при проектировании цементирования необходимо использовать сведения о геолого-физических и технико-технологических условиях на выбранном объекте. Рассмотрим, какие ограничения накладываются на параметры там-понажной смеси, исходя из требований по качественному проведению процесса цементирования.