Физико-химические критерии оценки устойчивого состояния глинистых пород и разработка растворов для предупреждения осложнений при бурении скважин

• Автор: Новиков, Владимир Сергеевич
• Шифр специальности: 25.00.15
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 298 с. : ил

1. Анализ условий бурения скважин в глинистых отложениях.

1.1. Бурение в исрмотриасовых глинистых отложениях надсолевого

комплекса.

1.2. Бурение в межсолевых глинистых отложениях солевого комплекса

1.3. Бурение глинистых пород подсолевого комплекса.

2. Анализ механизма формирования свойств глинистых пород в условиях седиментационногравитационного уплотнения и образования скважин

2.1. Механизм формирования свойств глинистых пород в условиях

уплотнения и образования скважины.

2.2. Особенности структуры глинистых минералов.

2.3. Состояние и свойства глинистых пород при взаимодействии с водной

средой.
2.4. Оценка параметров гидратации глинистых минералов
2.5. Характер набухания и изменения прочности глинистых пород при взаимодействии с водой
3. Анализ современных методов оценки состояния глинистых пород на стенке скважины .
3.1. Методы оценки устойчивости глинистых пород на стенке скважины
но напряженнодеформированному состоянию приствольной зоны.
3.1.1. Определение плотности раствора
3.1.2. Методы оценки устойчивости стенок скважины по деформации
пород.
3.2. Анализ физикохимических методов оценки устойчивого состояния
глинистых пород
4. Исследование условий и разработка критериев оценки устойчивого
состояния глинистых пород на стенке скважины.
4.1. Обобщенный критерий оценки устойчивого состояния глинистых
пород на стенке скважины
4.2. Физический критерий оценки устойчивого состояния глинистой
породы на стенке скважины .
4.3. Физикохимические критерии оценки устойчивого состояния
глинистых пород
4.3.1. Физикохимические факторы, определяющие устойчивое состояние глинистых пород
4.3.2. Критерий оценки ингибирующей способности растворов
4.3.3. Критерий оценки водоустойчивости глинистых пород.
5. Экспериментальные исследования формирования физикохимических
критериев оценки устойчивого состояния глинистых пород
5.1. Критерий оценки устойчивого состояния глинистой породы по
равновесию адсорбционного давления
5.1.1. Условия компенсации адсорбционного давления
5.1.2. Оценка устойчивого состояния по критерию адсорбционного
равновесия водной фазы раствора и глинистой породы.7
5.2. Физикохимические критерии оценки устойчивого состояния глинистой породы при нескомпенсированном адсорбционном
давлении .
5.2.1. Критерий оценки ингибирующей способности буровых
растворов.
5.2.2. Критерий устойчивого состояния глинистой породы по структурномеханической прочности.
5.3. Ионнообменные процессы и их влияние на структурообразование увлажненных глинистых пород
5.4. Влияния хемосорбционных процессов на структурообразование
увлажненных глинистых пород.
6. Разработка рецептур и исследование свойств ингибирующих растворов
.7. Влияние ингибирующих буровых растворов на характер образования каверн
и устойчивость глинистых пород при бурении скважин
7.1. Формирование ствола в соответствии с критериями устойчивого
состояния глинистых пород на с тенке скважины
7.2. Влияние плотности раствора на устойчивость глинистых пород и
процесс кавернообразования при бурении скважин
7.3. Влияние активности водной фазы раствора на углеводородной основе на кавернообразованис при бурении скважин в глинистых
отложениях
7.3.1. При разбуривании пермотриасовых пестроцветных глин надсолевого комплекса.
7.3.2. При бурении в аргиллитах.
7.3.3. При разбуривании межсолевых глин.
7.4. Влияния активно ингибирующих растворов па характер кавернообразования и устойчивость глинистых пород
7.4.1. Влияние хлоркальциевых растворов.
7.4.2. Влияние калиевых растворов.
7.4.3. Влияние полимеркалиевых растворов
7.4.4. Влияние гидроокиси кальция.
8. Техникоэкономическая эффективность промышленных испытаний и внедрения высокоингабирующих растворов, разработанных по критериям устойчивости.
8.1. Эффективность применения ИБР с регулируемой активностью
водной фазы.
8.2. Эффективность применения хлоркальциевых и калиевых растворов с
известью
Заключение
Список использованных источников


При нагрузке, близкой к пределу прочности и не ограниченной скорости подачи этой нагрузки, на хрупком материале стекле образуется ореол трещин прсдразрушения вокруг отверстия, с глубокими трещинами по радиусу рис. При ограниченной подаче, при той же скорости вращения поверхность стенки ровная, видимой тре
щиноватости не отмечается рис. В присутствии жидкости воды поверхность стенки отверстия гладкая, без трещин рис. Геометрия элементов долота, способ бурения также оказывают влияние на формирование трещин и устойчивость, в связи с этим, стенки скважины. Разрушение породы шарошечным долотом происходит в результате многократного последовательного внедрения элемента долота на глубину, как минимум высоты зуба с объемным отколом. Рис. Разрушение породы алмазным долотом происходит в результате процессов микрорезания, производимого большим количеством мелких алмазных резцов, находящихся в различных силовых и кинематических условиях. На практике влияние различных механизмов разрушения проявляется в интенсивности осыпей и обвалов хрупких породаргиллитов. При турбинном бурении в аргиллитах с применением шарошечных долот они интенсивно осыпаются и обваливаются, создавая пробки, что препятствует проходимости инструмента, вызывая зачастую проработку повторное бурение, и сопровождается образованием каверн. При бурении алмазным долотом вынос шлама аргиллита, как правило, не отмечается, обеспечивается хорошая проходимость инструмента, отсутствие каверн. Последующая расширка шарошечным долотом вызывает интенсивную осыпь аргиллитов, увеличение диаметра, зачастую, даже больше, чем при бурении им.