Исследование армированных облегченных тампонажных материалов

Автор: Бекбаев Арстан Абаевич, Агзамов Фарит Акрамович, Хафизов Айрат Римович, Лягов Александр Васильевич

Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild

Рубрика: В смежных отраслях

Статья в выпуске: 4 т.9, 2017 года.

Бесплатный доступ

Практика строительства нефтяных скважин показывает, что применение традиционных тампонажных материалов не всегда обеспечивает необходимое качество крепления скважин при повышении требований к охране недр. Это относится к таким сложным геологическим условиям, как чередование интервалов с различными пластовыми давлениями, наличие горизонтов с низкими градиентами давлений гидроразрыва пластов, большие отходы от вертикали и т.д. Основными проблемами при креплении скважин в таких условиях являются: поглощение тампонажных растворов, недоподъем цементного раствора до проектной высоты, недостаточно качественное разобщение пластов и возникновение вследствие этого межпластовых перетоков. Высокое качество крепления скважин будет обеспечиваться только при надежном контакте цементного камня с ограничивающими его поверхностями (обсадная колонна и горная порода), поэтому применение расширяющихся тампонажных материалов при цементировании является общепризнанным [1, 2]. При этом очевидно, что их применение не даст положительных результатов в интервалах с толстой глинистой коркой или интервалах каверн, т.е. там, где пространство для расширения больше, чем величина самого расширения. В то же время весьма сложна задача качественного цементирования в пластах с аномально низким пластовым давлением или с низким градиентом гидроразрыва, решением которой является применение облегченных цементов, которые при твердении практически не расширяются. Это связано с тем, что облегченные тампонажные растворы обычно получают увеличением содержания жидкости затворения в растворе, в результате чего увеличивается расстояние между кристаллогидратами - продуктами твердения цемента, приводящее к снижению кристаллизационного давления расширяющих добавок на пространственный каркас цементного камня [3, 4]. Кроме того, такие работы, как вторичное вскрытие пласта (перфорация), освоение скважины и гидроразрыв пласта создают большие динамические нагрузки на цементный камень, которые ведут к его разрушению. При этом цементное кольцо может быть полностью разрушено, что часто приводит к преждевременному обводнению скважин, и компании несут дополнительные расходы. В этой связи, необходимо совершенствовать рецептуры тампонажных цементов с целью улучшения свойств камня по отношению к высоким динамическим нагрузкам. Таким образом, актуальной является задача получения облегченных расширяющихся тампонажных цементов с улучшенными технологическими свойствами.

Еще

Тампонажный раствор, фиброволокно, базальтовая фибра, расширение, коэффициент линейного расширения, строительство скважин

Короткий адрес: https://readera.ru/142211953

IDR: 142211953   |   DOI: 10.15828/2075-8545-2017-9-4-131-148

Список литературы Исследование армированных облегченных тампонажных материалов

  • Данюшевский В.С., Алиев Р.М., Толстых И.Ф. Справочное руководство по тампонажным материалам.-М.: Недра, 1987. -2-е изд.
  • Каримов Н.Х., Данюшевский В.С., Рахимбаев Ш.М. Разработка рецептур и применение расширяющихся тампонажных цементов: обзорная информация. -М.: ВНИИОЭНГ, 1980.
  • Агзамов Ф.А., Измухамбетов Б.С., Токунова Э.Ф. Химия тампонажных и буровых растворов. -С-Пб.: Недра, 2011. -268 с.
  • Каримов Н.Х., Акчурин Х.И., Газизов Х.В., Измухамбетов Б.С., Каримов И.Н. Способ получения расширяющегося тампонажного материала//Патент РФ № 2105132, 1998.
  • Агзамов Ф.А., Самсыкин А.В., Шерекин А.С. Применение армирующих добавок при повышении герметизирующей способности цементного камня в крепи скважин//Бурение и нефть.-2007. -№ 2. -C. 36-38.
  • Рояк С.М., Рояк Г.С. Специальные цементы. -М.: Стройиздат, 1983.
  • Кравченко И.В. Расширяющиеся цементы. -М.: Госстройиздат, 1962.
  • Abutalipova E.M. Investigation of the Effect of Microwave-Radiation Energy Flux on the Structure and Properties of Polymeric Insulating Materials/Bugai D.E., Avrenyuk A.N., Strel'tsov O.B., Sungatullin I.R. Chemical and Petroleum Engineering. 2016.
  • Abutalipova E.M. Integrated information systems in the management of the chemical and petrochemical industries/Popova E.V., Avrenyuk A.N., Khakimov T.A., Smol'nikov S.V. Chemical and Petroleum Engineering. 2016.
  • Агзамов Ф.А., Бабков В.В., Каримов И.Н. О необходимой величине расширении тампонажных материалов//Территория Нефтегаз. -2011. -№ 8. -С.14-15.
  • Агзамов Ф.А., Тихонов М.А., Каримов И.Н. Влияние фиброармирования на свойства тампонажных материалов//Территория нефтегаз. -2013. -№ 4. -С. 76-80.
  • Левшин В.А., Новохатский Д.Ф., Паринов П.Ф., Сидоренко Ю.И. Дисперсно-армированные тампонажные материалы//Нефтяное хозяйство. -1982. -№ 3. -С. 25-27.
  • Бабков В.В., Мохов В.Н., Давлетшин М.Б., Парфенов А.В. Технологические возможности повышения ударной выносливости цементных бетонов//Строительные материалы. -2000. -№ 10. -С.19-20.
  • Рабинович Ф.Н. О некоторых особенностях работы композитов на основе дисперсно-армированных бетонов//Бетон и железобетон. -1998. -№ 6. -С. 19-23.
  • Бокштейна С.З. Волокнистые композиционные материалы. -М.: Мир, 1967.
  • Крылова В.А., Королева К.И. Фибробетон и его применение в строительстве. -М.: НИИЖБ, 1979.
  • Пащенко А.А. Армирование неорганических вяжущих веществ минеральными волокнами. Наука -строительному производству. -М.: Стройиздат, 1988.
  • Бучкин А.В., Степанова В.Ф. Цементные композиции повышенной коррозионной стойкости, армированные базальтовыми волокнами//Строительные материалы. -2006. -№ 6. -С. 82-83.
  • Тихонов М.А. Исследование механизма разрушения цементного камня и разработка армированных тампонажных цементов//Материалы III междунар. науч. семинара. -Уфа: ФГБОУ ВПО УГНТУ, «Реактив». -С. 42-44.
  • Ишбаев Г.Г., Дильмиев М.Р., Ишбаев Р.Р., Латыпов Т.Р. Разработка тампонажных материалов повышенной ударной прочности//Бурение и Нефть. -2015. -№ 9. -С. 38.
  • Агзамов Ф.А., Кармов И.Н. Специальные тампонажные материалы с заданными свойствами//Бурение и нефть. -2008. -№ 12. -C. 26-27.
  • Mathematical modeling of heating kinetics in polymeric coating pipeline metal system at microwave processing/Abutalipova E.M., Aleksandrov A.A., Lisin Yu.V., Pavlova I.V., Shulaev N.S. Herald of the Bauman Moscow State Technical University, Series Natural Sciences. 2017. (2). P. 118-128.
Еще
Статья научная