Разработка технологии и изолирующих составов для восстановления герметичности газовых скважин

• Автор: Мясищев, Владимир Евгеньевич
• Шифр специальности: 25.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 140 с. : ил.

СПИСОК РИСУНКОВ
СПИСОК ТАБЛИЦ
РАЗДЕЛ 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСОВ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЙ ВОССТАНОВЛЕНИЯ
ГЕРМЕТИЧНОСТИ ГАЗОВЫХ СКВАЖИН, ИМЕЮЩИХ
МЕЖКОЛОННЫЕ ДАВЛЕНИЯ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Анализ современных представлений о причинах возникновения

1.2. Анализ современных методов исследования технического состояния скважин
1.3. Анализ эффективности технологий восстановления герметичности газовых скважин
1.4. Требования, предъявляемые к герметизирующим составам при ликвидации МКД
1.5. Постановка задач исследований
РАЗДЕЛ 2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ
2.1. Лабораторные исследования изолирующей способности смеси жидкого стекла и щелочного стока
2.2. Лабораторные исследования герметизирующей способности смеси жидкого стекла и щелочного стока
2.3. Изучение механизма восстановления герметичности газовых скважин . 87 РАЗДЕЛ 3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ГАЗОВЫХ СКВАЖИН
3.1. Разработка технологии восстановления герметичности заколонного пространства газовых скважин
3.2. Разработка основных требований к жидкостям для технологии
«гидрозатвора» и их составам

РАЗДЕЛ 4. ПРОМЫСЛОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ГАЗОВЫХ СКВАЖИН
4.1. Ликвидация межколонного перетока в скважине № 74 Невского ПХГ
4.2. Ликвидация заколонных перетоков в скважинах ПХГ «Бозой»
4.3. Ликвидация заколонных перетоков в скважинах Степновского ПХГ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК РИСУНКОВ
Рисунок 1.1 - Зависимость частоты возникновения заколонных
газопроявлений от кривизны скважины
Рисунок 1.2 — Контакт цементного раствора со стенкой скважины
Рисунок 1.3 - Удельный вес скважин с МКД в эксплуатационном фонде
Степновского ПХГ
Рисунок 1.4 - Удельный вес скважин с МКД, пробуренных за
определенный период на Степновском ПХГ
Рисунок 1.5 - Удельный вес скважин с МКД в эксплуатационном фонде
Песчано-Уметского ПХГ
Рисунок 1.6 - Удельный вес скважин с МКД, пробуренных за
определенный период на Песчано-Уметеком ПХГ
Рисунок 1.7 - Удельный вес скважин с МКД в эксплуатационном фонде
Елшано-Курдюмского ПХГ
Рисунок 1.8 - Удельный вес скважин с МКД, пробуренных за
определенный период на Елшано-Курдюмском ПХГ
Рисунок 2.1 - Установка Фильтр-пресс
Рисунок 2.2 - Образцы песка после прокачки через них ЖС и ЩСПК
Рисунок 2.3 - Схема установки для исследования герметизации резбовых
соединений
Рисунок 2.4 - Соединение включения
Рисунок 2.5 - Схематическое изображение структур цепей, образованных
тетраэдрами БіСД
Рисунок 2.6 - Фурье спектрометр УеЛех
Рисунок 2.7 - ИК-спектры жидкого стекла, щелочного стока и их смеси
Рисунок 3.1 - Схема гидрозатвора
Рисунок 4.1 - Результаты ГИС после формирования гидрозатвора
Рисунок 4.2 - Техническое состояние скважины после КРС
Рисунок 4.3 - Типовая конструкция скважин ПХГ «Бозой»
Рисунок 4.4 - Схема ликвидации скважин с гидрозатвором

водой с устья, насыщение цементного камня изолирующими составами с целью постепенной кольматации каналов [49,50].
Способ закачки герметизирующих составов с устья в межколонное пространство использовался в 2003 г. на Губкинском и Комсомольском месторождениях. Целью работ была ликвидация пропусков газа по резьбам колонной головки и последней муфте кондуктора, в качестве изолирующего состава использовали раствор жидкого стекла, в качестве отвердителя — смесь раствора СаСЬ и метанола в отношении 3:1. Начальная эффективность работ составила около 60 %, однако эффект оказывался непродолжительным - через некоторое время межколонные давления возобновлялись.
Насыщение цементного камня технической водой с устья использовалось на Северо-Ставропольском ПХГ. При этом снижения межколонного давления удавалось добиться только в случае наличия приемистости межколонного пространства, да и в этом случае эффект оказывался непродолжительным. По результатам работ был сделан вывод о неэффективности этого метода и от его использования полностью отказались.
При «устьевой закачке» осуществляется закачка в межколонное пространство через отводы колонной головки специальных герметизирующих составов с включением кремнеземсодержащих щелочных и щелочноземельных золей. В результате их взаимодействия с продуктами твердения цементного камня образуется гидросиликат кальция, кристаллизующийся на стенках микротрещин, каналов и микрозазоров, снижая их пропускную способность. В результате продолжительной закачки происходит проникновение растворов на значительную глубину и постепенная кольматация каналов движения газа. Глубина прокачки зависит от состояния цементного камня, однако каналы и зазоры в нем, как правило, имеют очень малую раскрытость (десятые доли миллиметра). Движение жидкости по ним (по сути - фильтрация) сопровождается большими гидравлическими потерями и потому скорость движения будет низкой и уменьшающейся по мере продвижения и