Технология получения и применения порошкообразных материалов из промышленных отходов для строительства скважин на Казахстанской части Прикаспийской впадины

• Автор: Измухамбетов, Бактыкожа Салахатдинович
• Шифр специальности: 05.15.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Алматы
• Количество страниц: 299 с.

МИНИСТЕРСТВО ЭКОЛОГИИ И ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН КАЗАХСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ НЕФТЯНОЙ ИНСТИТУТ (КАЗНИГРИ)
На правах рукописи
ИЗМУХАМБЕТОВ БАКТЫКОЖА САЛАХАТДИНОВИЧ
ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИН НА КАЗАХСТАНСКОЙ ЧАСТИ ПРИКАСПИЙСКОЙ ВПАДИНЫ
Специальность 05.15.10 «Бурение скважин»
Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук
Научный консультант д.т.н., профессор Мавлютов М.Р.
Алматы 1998
СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ
1.1. Условия строительства скважин в Прикаспийской
впадине
1.2. Осложнения при бурении скважин
1.3. Особенности крепления скважин. Требования к
тампонажным материалам
1.4. Температурные условия формирования цементного
камня
1.5. Сероводородосодержащие флюиды и их влияние на
формирование цементного камня
1.6. Глинопорошки, применяемые при бурении скважин
1.7. Утяжеленные тампонажные цементы и добавки-
наполнители для их утяжеления
1.8. Существующие технологии получения порошкообразных материалов для бурения скважин
1.8.1. Технология получения глинопорошков
1.8.2. Технология помола и гомогенизации тампонажных
смесей
1.9. Перспективы применения дезинтеграторной технологии
при получении порошкообразных материалов для бурения
1.10. Выводы из анализа состояния проблемы. Постановка
цели и задач работы
2. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ, СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЙ МАТЕРИАЛОВ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИХ ЭФФЕКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И МОДИФИКАЦИИ
2.1. Методы исследований, приборы и аппаратура
2.1.1. Подготовка материалов к исследованиям
2.1.2. Физико-химические методы исследований
2.1.3. Оценка свойств водоглинистых суспензий
2.1.4. Оценка свойств тампонажных растворов и цементного

камня
2.2. Лабораторная дезинтеграторная установка
2.3. Оценка режимов работы дезинтегратора
2.4. Теоретические предпосылки повышения качества глин
при их дезинтеграторной обработке
2.5. Теоретические предпосылки получения расширяющихся
облегченных цементов
2.6. Теоретические предпосылки повышения качества цементов при дезинтеграторной обработке
2.7. Теоретические предпосылки получения утяжеленных и
тяжелых цементов
2.8. Теоретические предпосылки применения
пластификаторов в дезинтеграторной технологии
2.9. Теоретические аспекты повышения термостойкости тампонажных материалов
2.10. Теоретические предпосылки разработки расширяющих добавок к утяжеленным цементам
2.11. Требования к тампонажным материалам для сероводородосодержащих сред
2.12. Выводы по главе
3. ИССЛЕДОВАНИЕ СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ
3.1. Исследование свойств местных глин
3.2. Исследование местных материалов в качестве сырьевых
компонентов и добавок для производства утяжеленных и тяжелых цементов
3.2.1. Металлургические шлаки
3.2.2. Отходы химической промышленности
3.2.3. Отходы переработки руд
3.3. Исследование вяжущих свойств промышленных отходов
3.4. Выводы по главе

глощению цементного раствора (Жанажол, Карачаганак). Разведка и добыча нефти и конденсата в указанных условиях сильно осложняются.
В настоящее время в определенной степени уточнен механизм коррозионных процессов, происходящих в цементном камне при контакте с газом, водой, содержащими сероводород, создано несколько видов утяжеленных тампонажных цементов с повышенной серо-водородостойкостью [9,83,84,133,136,178,179,206 ].
Несмотря на это, известные цементы не во всех случаях удовлетворяют требованиям качественного крепления сероводородсодержащих скважин в условиях аномально высоких пластовых давлений и высоких забойных температур.
1.6. Глинопорошки, применяемые при бурении скважин
Глинопорошки являются основными структурообразователями в промывочных растворах, используемых при бурении, и качество их тем выше, чем при меньшем содержании твердой фазы в растворе достигается требуемый уровень структурно-реологических его характеристик.
Многотоннажное производство глинопорошков для бурения до распада СССР осуществлялось на предприятиях ВПО «Союзспецматериалы» Министерства нефтяной промышленности [199]. Средневзвешенный выход раствора,как основного показателя качества глинопорошков, составлял 8,7 - 9,4 м3/т, что существенно ниже качества глинопорошков, применяемых в США при массовом бурении. Некоторый рост показателя качества обеспечивался выпуском модифицированных глинопорошков на Ильском заводе «Утяжелитель» и Константинов-ском заводе утяжелителей. Наряду с выпуском глинопорошков данными заводами, основной объем их производства (большей частью немодифицированных) приходился на комбинат «Иджеванский бентонит» (до 700 тыс.т в год), Аль-метьевский, Куганакский, Нефтеабадский, Городищенский заводы глинопорошков и Стерлитамакский завод нефтеспецматериалов.
Используемым сырьем при производстве глинопорошков являются:
- щелочно-земельные бентониты с выходом раствора до 15 м3/т Саригюх-ского и Черкасского месторождений;
- каолинит-гидрослюдистые с выходом раствора от 2 до 6 м3/т Дружковско-го,Талалаевского,Нефтеабадского месторождений ;
- палыгорскитовые с выходом раствора от 5 до 11 м3/т