Совершенствование составов, технология получения и применения утяжеленных тампонажных растворов на базе местного сырья : На примере Уренгойского ГКМ

• Автор: Бредихин, Николай Михайлович
• Шифр специальности: 25.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 140 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ КРЕПЛЕНИЯ СКВАЖИН В УСЛОВИЯХ АВПД И ПРИМЕНЯЕМЫХ УТЯЖЕЛЕННЫХ ТАМПОНАЖНЫХ СОСТАВОВ
1Л. Анализ влияния АВПД на качество цементирования
скважин
1.2. Утяжеленные тампонажные составы
1.2.1. Утяжеленные тампонажные цементы заводского приготовления
1.2.2. Утяжеленные тампонажные смеси дезинтеграторного приготовления
1.2.3. Утяжеленные тампонажные растворы, применяемые в США
1.3. Показатели утяжелителя и требования к утяжеленным там-понажным растворам
1.4. Цель и задачи исследований
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА УТЯЖЕЛЕННЫХ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗИСТОРУДНОГО КОНЦЕНТРАТА
2.1. Экспериментальные исследования тампонажного состава це-мент:ЖРК
2.2. Разработка оптимального состава утяжеленного раствора.
2.3. Методика определения содержания портландцемента и ЖРК-1 в утяжеленном цементе в весовых частях
2.4. Выводы
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕАГЕНТОВ ПЛАСТИФИКАТОРОВ - ЗАМЕДЛИТЕЛЕЙ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УТЯЖЕЛЕННОГО ТАМПОНАЖНОГО РАСТВОРА И КАМНЯ
3.1. Основные химические реагенты, используемые для пластификации и замедления схватывания тампонажных растворов
3.2. Фосфоновые комплексоны и механизм их действия
3.3. Экспериментальные исследования свойств утяжеленных тампонажных растворов с добавками реагентов пластификаторов - замедлителей

3.3.1. Влияние С-3 на технологические свойства тампонажного раствора-камня на основе ЖРК
3.3.2. Влияние ФХЛС на физико-механические характеристики тампонажного раствора - камня на основе ЖРК
3.3.3. Исследования по выявлению влияния НТФ на технологические и физико-химические характеристики утяжеленного тампонажного раствора-камня
3.3.4. Коррозионная стойкость утяжеленного тампонажного камня
3.4. Выводы
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА РАСШИРЯЮЩИХСЯ УТЯЖЕЛЕННЫХ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ
4.1. Теоретические предпосылки разработки утяжеленных там-
понажных растворов
4.2. Разработка утяжеленного расширяющегося тампонажного
состава и исследование его физико-механических свойств
4.3. Перспективные расширяющиеся утяжеленные тампонажные
растворы и их свойства
4.4. Выводы
ГЛАВА 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТНО-ПРОМЫСЛОВЫХ ИСПЫТАНИЙ
5.1. Опытно-промысловые испытания утяжеленного цементного
раствора на основе железорудного концентрата (ЖРК)
5.1.1. Цементирование скважины Р-180 Ямбургского месторождения
5.1.2. Цементирование скважины Р-728 Уренгойского месторождения
5.1.3. Цементирование скважины № 208 Песцовского месторождения
5.2. Технология приготовления утяжеленных тампонажных растворов
5.3. Состав и свойства утяжеленного тампонажного раствора
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
В 1999 г. суммарная проходка буровых предприятий подразделений ОАО «Газпром» составила 258,4 тыс.м., в т.н. 70,2 тыс.м - разведочных скважин. Строительство разведочных скважин в регионах со сложными горно-геологическими условиями требует решения целого ряда проблем.
Большие глубины залегания продуктивных отложений, аномально высокие пластовые давления и температуры до 150-160°С, высокое содержание кислых газов в пластовых флюидах обуславливают особые требования к технологии бурения и крепления скважин с целью предотвращения загрязнения окружающей среды.
Строительство эксплуатационных, поисковых и разведочных газовых скважин в сложных горно-геологических условиях Крайнего Севера Тюменской области характеризуется многообразием термобарических условий. Осложнены они и аномально высокими пластовыми давлениями (АВПД) и температурами свыше 100°С.
Учитывая высокие пластовые давления продуктивных отложений, в частности при разбуривании Ачимовской и Юрской свит Уренгойского газоконденсатного месторождения, необходимо для крепления скважин применять специальные утяжеленные тампонажные растворы.
Известные утяжеленные добавки к портландцементу или шлаковому вяжущему барита, не всегда отвечают требованиям качественного крепления скважин. Они усадочны, проницаемы, седиментационно неустойчивы, поэтому не во всех случаях достигается требуемая плотность раствора из-за увеличения водопотребности. Это может вызвать затрубные газопроявления и межпласто-вые перетоки, приводящие к смешению пластовых флюидов, потере пластовой энергии и загрязнению окружающей среды и недр.
Утяжеленные добавки (барит и железистые) в основном производят в ближнем и дальнем зарубежье, а для доставки в Западную Сибирь требуются

1 2 3 4 5. 6 7
Начало схватыва- 22 6-45 6-35 7-30 0-55 7-45 7-00
ния, ч-мин 75 1-15 1-25 1-30 1-20 1-25 1-20
Конец схватыва- 22 8-15 7-15 8-45 7-30 9-30 8-25
ния, ч-мин 75 2-00 1-55 2-05 2-00 1-45 2-00
Предел прочности 22 2,70 4,25 2,70 3,10 1,70 2,60 1,30 1
при изгибе, МПа 75 5,00 5,00 3,35 6,10 3,40 3,20 2,00 3
Прочность при 22 8,40 10,40 6,60 8,80 4,60 6,50 3,60 4
сжатии, МПа 75 24,9 27,6 18,3 26,8 12,9 14,3 9,20 11
Рис. 2.4. Изменение плотности тампонажного раствора в зависимости от содержания утяжелителя ЖРК при разных водосмесевых отношениях
В/Ц:1 — 0,5; 2 - 0,45; 3 - 0,4; 4 - 0,35.