авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 ||

Обоснование составов полимерцементных смесей и технологии цементирования обсадных колонн в интервалах проведения перфорационных работ

-- [ Страница 2 ] --

В четвертой главе представлены результаты электронно-микроскопических исследований влияния азотосодержащих полимеров и вибрации на характер образования поровой текстуры цементного камня. Их анализ показывает, что если в структуре исходного тампонажного камня, подвергнутого виброобработке в период его твердения, ярко выражены макрокапилляры размером (4–8мкм) и их количество составляет 20% от общей пористости системы (рис.6, а), то в структуре полимерцементного камня, в состав которых входит композиция реагентов катамина и поливинилпироллидона доля макропор сократилась до 14% (рис.6, б).

а) б)

Рис.6 Гистограмма распределения пор в структуре цементного камня обработанного вибрацией.

а) исходный тампонажный камень ПТЦ-100;

б) полимерцементный камень, в составе которого содержится композиция реагентов катамин и поливинилпироллидон.

Существенное уменьшение размера и количества пор в системе объясняется тем, что виброобработка тампонажной суспензии приводит к более плотному контакту кристаллогидратов с формированием блочной структуры кристаллических новообразований в цементном камне. Анализируя свойства полученного полимерцементного камня, отметим, что полимеры катамин и поливинилпироллидон имеют различную длину цепочек молекул, поэтому в условиях коллоидной среды их молекулы активно дополняют друг друга, образуя клатратные соединения, которые являются дополнительными центрами кристаллизации минералов вторичной генерации.

Вопрос о направлении миграции избыточной воды из тампонажного раствора и ее концентрации в затрубном пространстве, при вибровоздействии на обсадную колонну, до настоящего времени остается открытым.

Для исследования процессов фильтрации дисперсионной среды была разработана модель затрубного пространства цементируемого проницаемого участка ствола скважины (рис.7).

4 Р 5 6

1

3

2 направление движения фильтрата тампонажного раствора

Рис.7.Установка для исследования фильтрации дисперсионной среды тампонажного раствора

Он состоит из металлического корпуса 1, отсека для тампонажного раствора с подкрашенной жидкостью затворения 2, кюветы 3, имитирующей пористую среду из мелкозернистого песка, обратного клапана 4, рабочего поршня 5, уплотнительного кольца 6. Указанная модель позволяет исследовать фильтрационные потоки дисперсионной среды под различными углами приложения виброимпульсов.

В результате исследований установлено, что при одинаковых значениях частоты и амплитуды колебаний виброимпульсов на всем интервале проведения экспериментов, фильтрация и уплотнение тампонажного раствора при воздействии на нее вибрации, зависит от угла наклона системы « скважина – пласт». В интервале углов наклона 45-90 наблюдается постепенное увеличение интенсивности отжатия свободной воды затворения в пористую среду, т.е. она уходит от источника вибрации. Так, при приложении виброимпульсов к тампонажной смеси под углом 45, наблюдается проникновение фильтрата в пористую среду на глубину 3 - 6 мм. При горизонтально-направленной вибрации (модель стоит вертикально) интенсивность фильтрации увеличивается и пористая среда окрашивается равномерно по всему объему системы. Далее при увеличении угла наклона модели вплоть до 135, наблюдается более сильное окрашивание пористой среды фильтратом, что говорит об увеличении интенсивности проникновения свободной воды в систему, имитирующую пласт.

В пятой главе представлены результаты опытно-производственной оценки эффективности цементирования обсадных колонн полимерцементными смесями.

Опробывание композиции реагентов при цементировании скважин на производственных объектах ООО «Красноярское буровое предприятие» показало, что из 6 скважин, на которых проводилось цементирование хвостовиков в интервале продуктивных пластов, положительные результаты АКЦ получены на 5 скважинах. На скважине Берямбинская - 2 при цементировании хвостовика 102 мм произошло падение давления и прекращение циркуляции. Результаты АКЦ показали недоподъем цементной смеси на 154 метра, что вызвано сложным геологическим разрезом интервала цементирования.

Анализ результатов применения виброобоработки цементной смеси на 6 скважинах, принадлежащих Азнакаевскому УБР, показал, что обводненность скважин при традиционной технологии цементирования (без виброобработки), в то время как при вибровоздействии на тампонажную смесь этот показатель остается на уровне ожидаемого.

Экономическая оценка проведения предложенного выше комплекса мероприятий, показывает, что кроме сокращения затрат на освоение скважины (на 10ч.), за счет дополнительной добычи нефти может быть получен экономический эффект в размере более 1 302, 026 тыс. руб. с одной скважины.

Общие выводы и рекомендации:

  1. Перфорационные работы при вторичном вскрытии продуктивных пластов следует проводить при достижении пластической прочности тампонажной смеси 10кПа.
  2. Для достижения необходимой пластической прочности тампонажной суспензии в качестве пластифицирующей добавки эффективно применение композиции ПАВ: низкомолекулярного реагента катамин и высокомолекулярного – поливинилпироллидон.
  3. Добавки композиции реагентов катамина 0,2% и поливинилпироллидона 0,2% способствует значительному увеличению прочности на сжатие - 75%, и изгиб -60% через 28 суток твердения, увеличению адгезии в 2раза через 8 суток твердения.
  4. Вибрационная обработка полимерцементных растворов (при частоте 50Гц, амплитуде колебаний 2мм, продолжительности вибрирования 5мин) уменьшает пористость тампонажного камня на 40% по сравнению с базовыми образцами. Это способствует значительному увеличению прочности полимерцементного камня при сжатии в среднем на 180%, прочности при изгибе на 150%, адгезионные свойства в 2,5 раза.
  5. Активному переходу кристаллических новообразований в аморфную форму способствует наличие в системе катионактивного катамина, а его стабилизация достигается включением в процесс структурообразования неионогенного высокомолекулярного поливинилпироллидона.
  6. Фильтрат тампонажного раствора при воздействии на него виброимпульсов отжимается в пористую среду, т. е. уходит от источника вибрации. Интенсивность движения фильтрата в пласт зависит как от режима вибрации (частота и амплитуда), так и от направления приложения виброимпульсов к тампонажному раствору.
  7. Определение времени начала проведения перфорационных работ во время перехода цементной смеси из коагуляционной структуры в кристаллизационную, позволяет решить проблему хрупкого разрушения цементного кольца в заколонном пространстве скважины.
  8. Технология цементирования скважин с применением полимерцементных смесей и последующей виброобоработкой обсадных колонн зоне продуктивного пласта, позволяет существенно уменьшить расходы на строительство одной скважины за счет сокращения продолжительности ОЗЦ на 60%.
  9. Внедрение результатов исследования в производство позволит существенно сократить затраты времени на освоение скважин и получить экономический эффект с одной скважины в размере 1 302, 026 тыс. руб.

Содержание диссертации отражено в следующих печатных работах:

  1. Усманов Р.А. Вибрационная обработка обсадных колонн для повышения качества межпластовой изоляции затрубного пространства /Сб. трудов молодых ученых, Екатеринбург: Уральский государственный технический университет, 2004.- C.33-36.
  2. Усманов Р.А. Повышение качества цементирования обсадных колонн при вторичном вскрытии // Науковый вестник №5, Днепропетровск, 2004.
  3. Мванса Питер Л. Механическое воздействие на тампонажный материал для повышения качества цементирования скважин / Питер Л.Мванса, Р.А. Усманов / V юбилейная межрегиональная молодежная научная конференция «Севергеоэкотех-2004», Ухта: Ухтинский государственный технический университет, 2004.- С. 14-17.
  4. Усманов Р.А. Обоснование виброобработки эксплуатационной колонны по всей длине в зоне продуктивного пласта в начальный период ОЗЦ / Научный симпозиум студентов, аспирантов и молодых ученых «ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР», Томск: Томский политехнический институт, 2004.- С. 50-53.
  5. Нифонтов Ю.А. Экспериментальные исследования свойств полимер-глинистых и полимерцементных составов для тампонирования скважин / Ю.А. Нифонтов, Н.И. Николаев, Д.А. Валуев, Д.А. Дернов, Р.Р. Тойб, Р.А. Усманов // Wiertnictwo nafta gas rocznik, Польша: Краковская горно-металлургическая академия, 2004.- С. 88-91.
  6. Усманов Р.А. Обоснование применения новых композиционных материалов в тампонажных растворах для цементирования заколонного пространства скважины в интервале перфорационных работ // Записки горного института. Полезные ископаемые России и их освоение. 2006, т.167, ч.1.- С.45-48.
  7. Усманов Р.А. Технологическое обоснование виброобработки эксплуатационной колонны в зоне продуктивного пласта в период формирования коагуляционной структуры цементного камня / Полезные ископаемые России и их освоение, СПб: СПГГИ, 2006.- С.45-47.
  8. Усманов Р.А. Свойства реагента-пластификатора в тампонажном растворе при креплении скважины в зоне перфорации обсадной колонны / VI межрегиональная молодежная научная конференция «Севергеоэкотех-2005», Ухта: Ухтинский государственный технический университет, 2005.- С. 20-23.
  9. Усманов Р.А. Исследование влияние агрессивной среды на коррозионную стойкость полимерцементных тампонажных составов // Народное хозяйство республики Коми. 2005, т.14, №1.- С. 18-20.


Pages:     | 1 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.