Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время одной из важных задач строительства и капитального ремонта скважин является предупреждение возникновения заколонных флюидопроявлений. Поэтому для успешной и длительной эксплуатации нефтяных и газовых скважин предъявляются особые требования к качеству их цементирования. Эта проблема стала особенно актуальной в связи с вводом в разработку месторождений с наличием близко расположенных разнонапорных нефтегазоводсносных горизонтов и бурением скважин на ІЇХГ. Применяемые в настоящее время для цементирования скважин тампонажные материалы и технологические приемы с целью предотвращения заколонных флюидопроявле -ний зачастую не отвечают предъявляемым к ним требованиям. Одним из основных направлений научных исследований в нашей стране и за рубежом является целенаправленное управление физико-химическими и механическими свойствами тампонажних материалов. Свойства тампонажных материалов изменяются в широких пределах в зависимости от состава, условий формирования структуры раствора и камня и условий работы цементного камня.
Для улучшения физико-механических свойств.тампонажных цементных растворов с целью предупреждения заколонных флюкдопро -явлений применяются добаїзди к тампонажним цементам и различные методы управления процессами структурообразования и твердения. Ассортимент существующих реагентов и используемых технологических приемов не обеспечивает возросших за последние годы требо -ваний к качеству строительства скважин. Поэтому особую актуальность приобрела проблема создания комплексных структурирую -щих добавок и разработки технических средств воздействия на це-
4 ментные растворы для придания им высоких изоляционных свойств.
Цель работы. Предупреждение заколонных флюидо-проявлений при строительстве и капитальном ремонте скважин с нормальными и умеренными пластовыми температурами путем физико-химических и физико-механических методов воздействия на тампо -нажный раствор.
Основные задачи работы. I. Исследование влияния реагентов-структурообразователей на свойства тампонажних растворов и камня из портландцементного v плакопортландцементного вяжущих.
-
Разработка комплексных структурирующих добавок для регулирования технологических характеристик тампонажних растворов, технологии их приготовления и применения.
-
Исследование влияния виброобработки на физико-механические свойства тампонажних растворов и цементного камня.
-
Разработка устройств и технологии применения вибраторов для обработки тампонажних растворов.
-
Разработка рекомендаций по применению тампонажних растворов с комплексными добавками.
5. Оценка эффективности использования и промышленное внедрение разработанных мероприятий.
Научную, новизну работы составляют:
результаты исследований тампонажных растворов с комплексными добавками, на основе которых уточнен механизм влияния ани -онактивных полимеров на реологические и физико-механические свойства цементных растворов;
разработанные многокомпонентные добавки для тампонажных растворов, применение которых уменьшает вероятность заколонных флюидопроявлений в скважинах;
- разработанные технические средства для вибрационной обра
ботки цементного раствора с целью улучшения его тампонирующих
свойств.
По результатам исследований, положенных в основу диссерта -ционной работы, получено 5 авторских свидетельств на изобретения. На защиту выносятся:
обоснование применения физико-химических и физико-механических методов обработки тампонажних растворов для предупрежде -ния заколонных флгидопроявлений;
составы комплексных структурирующих добавок в тампонакные растворы и технология их приготовления;
конструкции устройств для виброобработки тампонажних растворов;
технология цементирования скважин с применением разрабо -тайных реагентов и вибраторов;
технико-экономическое обоснование применения комплексных добавок и виброобработки тампонажних растворов для ликвидации заколонных флюидопроявлений.
Реализация работы в промышленности . Разработанные комплексные структурообразующие добавки "гипан - ОСК - сульфат железа", "гипан - сульфат железа" и "Д-І - замедлитель" внедрены на скважинах Северо-Ставропольского ПХГ Кавкаэтрансгаза при цементировании эксплуатационных колонн. Экономический эффект составил 100,694 тыс.руб. в год (в ценах 1990 г.).
Практическое значение работы состоит в том,, что применение научно обоснованной технологии регулирования физико-химических и механических свойств тампонажных растворов и камня путем введения домплексных реагентов и либровоздей -
.вин уменьшает вероятность заколоинък флкидопроявлений, увеличи-йя время безремонтной эксплуатации скважин.
В соответствии с разработанными техническими условиями произведен выпуск опытных партий комплексных реагентов. Разработаны рекомендации по их приготовлению и применению.
Изготовлены и внедрены опытные образцы устройств для вибро -обработки тампонаякых растворов.
Основные выводы, положения и рекомендации диссертации могут быть использованы при цементировании скзалсин, проведении ремонт -ных» ликвидационных работ и консервации скваяин.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы долоаены и обсуждены на 'заседаниях ученых советов СевКавНИПИгаза, УзбекНШКнефтегаза, Тур;кгенНИПИгаза, техническом совете треста "Туркменбургаз".
Публикации. По теме диссертации имеется 10 пуб -яикаций, в том число 5 изобретений.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, рекомендаций и приложения. Работа содержит // стр.маиинописного текста, включащэго 12 рисунков, 30 таблиц и список использованной литературы из Ї&& наименований.