Исследование и разработка энергосберегающих технологий приготовления и гомогенизации буровых и тампонажных растворов, основанных на эффектах волновой механики

• Автор: Ганиев, Станислав Ривнерович
• Шифр специальности: 25.00.15, 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 196 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ. .

1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К БУРОВЫМ РАСТВОРАМ И ТАМПОНАЖНЫМ КОМПОЗИЦИЯМ

1.1. Современные требования к буровым раст ворам н нх классификация

1.1.1 Классификация химических реагентов

1.1.2 Базовые технологии приготовления буровых растворов

1.1.3 Особенности приготовления буровых растворов на неводной основе

1.2 Современные требования к качеству тампонажного раствора н камня в

1.2.1 Современные представления о физикохимических процессах, происходящих при твердении тампонажных растворов и их механической активации

1.2.2 Стехиометрия продуктов гидратации портландцемента.

1.2.3 Физикомеханические основы процессов формирования дисперсных структур вяжущих веществ

1.2.4 Исследование процессов формирования дисперсной структуры цементного камня

1.2.5 Механическая активация тампонажных растворов
1.2.6 Природа механической активации цементных растворов
1.2.7 Экспериментальные исследования механической активации тампонажных суспензий.
1.2.8 Микрострукту ра активированных тампонажных дисперсий
1.2.9 Основные требования к тампонажным системам
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БУРОВЫХ И ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ .
2.1. Научные предпосылки создания нового механизма для приготовления и активации буровых растворов
2.2. Локальное перемешивание. Кинематические основы определения эффективности смешения МММММММММММММММММтМИН4ММИ
2.2.1. Гидродинамические основы действия генератора
. Обзор конструкций гомогенизаторов и диспсргаторов
2.4. Теоретическое моделирование течения в вихревом навигационном ТеНера ГОрСтт.т.и.м.м.мммтмт.тм.итм
2.4.1. Расчет гидродинамики генератора. Поле скоростей и гидродинамическое сопротивление
2.4.2. Частота излучения и амплитуда возбуждаемых волн
3 ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ВОЛНОВОЙ ОБРАБОТКИ ПРИ ПРИГОТОВЛЕНИИ ТАМПОНАЖНОГО РАСТВОРА
3.1. Регулирование процессов структурообразования тампонажного раствора камня
3.2. Влияние волнового поля на сроки схватывания цементных раСТВО рОВ .1м.м.мм.м.ми.мм.м.м.тт.м4.
Влияние волнового поля на прочность цементного камня
3.4. Влияние волнового поля на проницаемость цементного камня
. Влияние волнового поля на сцепление цементного камня с
породой
3.5.1. Определение оптимального режима волнового поля на сцепление цементного камня с породой
4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССОВ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ГОМОГЕНИЗАЦИИ ПРОМЫВОЧНЫХ И ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ
4.1 Экспериментальные исследования
4.1.1 Экспериментальная установка
4.1.2 Методика проведения эксперимента и обработки экспериментальных данных.
4.2 Методика обработки результатов микрофотографирования образцов
4.3 Результаты экспериментального исследования и их анализ
4.4 Интенсификация процессов приготовления промывочных и тампонажных растворов
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
Список работ, опубликованных по теме диссертации.
ВВЕДЕНИЕ


Сейчас все большее распространение получают растворы без твердой фазы инвертные эмульсии. Стабильность эмульсии зависит от размера глобул воды. Установлено, что в качественной
эмульсии свыше глобул должны иметь размер не больше мкм 7. При таком размере доля дорогостоящей неводной фазы может быть минимальной, а доля воды максимальной. Раствор, как правило, приготавливается в емкостях путем смешивания нсводной фазы с водой при одновременном вводе эмульгатора с помощью цементировочных агрегатов. Для повышения дисперсности глобул воды используют струйный диспергатор 4. Причем обработку раствора производят при избыточном давлении до МПа в течение нескольких циклов. После этого измеряют технологические параметры раствора и доводят их до требуемой кондиции. Таким образом, для приготовления инвертных эмульсий также необходимо энергосберегающие технологические средства, как и в случае приготовления буровых растворов на водной основе. Технологический процесс цементирования скважин определяется геолотческими и техническими факторами. В настоящее время изучено значительное число факторов и выработаны определенные методы и приемы, которыми руководствуются при выборе материалов и технологии цементирования скважин 6. Процесс цементирования скважин в значительной степени определяется физикохимическими свойствами тампонажных растворов. Знание и умение управлять такими свойствами тампонажных растворов, как сроки схватывания и загустевания. При выборе тампонажного материала в первую очередь руководствуются геологическими условиями температурой и давлением.