автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.10, диссертация на тему:Проблемы повышения эффективности разобщения пластов при креплении скважин и методы их решения

РГ& од

' ^ 'вН^оШйй НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ БУРОВОЙ ТЕХНИКИ (ВНИИБТ)

На правах рукописи УДК 622.24-5.4 + 622.323

ЦНРИН ЮРИЙ ЗАВЕЛЬЕБИЧ

ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ'ЭФФЕКТИВНОС Ш РАЗОБЩЕНИЯ ПЛАСТОВ ПРИ КРЕПЛЕНИИ СКВАШШ И МЕТОДЫ ИХ.РЕШЕНИЯ

Специальность 05.15„10 -05.04.07 -

Бурение сквагин

Машины и агрегаты нефтяной и газовой промышленности

Диссертация

в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 1993

Работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском институте буровой техники (ВШИБТ) ■

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор В.И.Крылов

доктор технических наук, профессор А.Г.Калинин

доктор технических наук Я.А.Здельмая

Ведущее предприятие - производственное объединение

"Ноябрьскнефтегаз"

Защита диссертации состоится 1993 г.-

в 10 часов на'гзаседании специализированного Совета Д. 104-.ОЗ.01 Всесоюзного научно-исследовательского института буровой техники по адресу: 11735?,г.Москва, В-49, Ленинский- проспект, д.б, ВНИИБТ

Диссертация разослана "-/7пШе)Ш1993 г.

- Ваши отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направить по указанному адресу на имя Ученого секретаря специализированного Совета.

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат технических наук^^грг^ (

А.И.Литвинов

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В диссертации,представленной в £орме научного доклада,приводится основное содержание опубликованных в 1£о5-ГС?" годах работ автора,освежающих полученные ш результаты в выполнении научных исследований и создании нового комплекса технико-технологических репештЗ по контролю к регулкрованкг разобсекпя пластов при креплении сквакпн е сложных геолого-технических условиях,а таете по-кзакк результат'-; вне прения его разработок на буровых предприятиях яе^теггзовой промышленности •

1.1. Актуальность проблемы определяется необходимостью постоянного совершенствования технологии разобценпя пластов при креплении сгазгкн г сгязс с усложнением геолого-техннчсских условий проведения работ,греете всего кг месторождениях, обеспечиЕаю-егих осноеной объем добычи не:!тн ( из-за близкого расположения разобщаемых пластов,низкой проницаемости эксплуатационных объектов.значительного отклонения стеолэ скважины от вертикали и др.). ВгИГ^ТТ

в течение почти трех десятилетий играет основную роль в создании отечественных специальных технических средств и технологии разоб-Еения пластов в слсхнкх условиях,а автор диссертации участвовал в создании основных каучно-методпчсскпх п технических идей ц на протяжении указанного периода являлся исполнителем,а затем руководителем исследований и разработок в этой области.

1.2. Цель работа - повышение производительности скваяин к обеспечение охраны недр в сложных геолого-технических условиях на основе радикального улучшения качества разобщения пластов и запштн эксплуатационных объектов от ухудшения коллекторских свойств при креплении скважик.

1.3. Основная идея работа - достигнуть поставленной цели на основе развития избирательного метода изоляции плзстое при креплении сквакин,предусматривающего подбор к разным зонам' зяколонного пространства оптимальных технологических приемов,органически еходя-цих в единый процесс крепления скваз.пкн,а именно.путем разработки

и практической реализации специальных технических средств и рациональной технологии их применения.

Г.4. Задача исследований' - определить принципиальные методические возможности контроля и регулирования свойств тампонаЕШХ з пакерных перемычек в заданных зонах заколонного пространства сква-

кин с_учетом структурно-минералогической характеристики и физпко-ые-ханическпх свойств таыпонажных смесей,геолого-технологических и конструктивных факторов,разработать с реализацией указанных католически возможностей способы и глубинные технические средства' для повышения ¿эффективности работ по разобщению пластов при креплении сквакин.

1.5. Методы решения поставленных задач: создание новых техничес ких'средств и методических приемов экспериментальных исследований; проведение аналитических,лабораторных и стендовых-исследований,сква-кияных экспериментов и широких опытно-промышленных работ; математическая обработка результатов экспериментов; использование петрограф1 ческого и физико-механических методов исследований ташгананных смесей (включая метод вдавливания штампа),геофизических методов исследования скважин,положений физической химии цемента/теории прочности бетона и герпетологии; использование и развитие методики управления техническим уровнем разрабатываемых объектов; технико-экономическая оценка созданных решений.

1.6. Основные научные полокекия,представляемые на защиту:

• I. Предложена концепция избирательного метода изоляции пластов при крепления сквакин в сложных геолого-технических условиях и на этой- основе определен необходимый комплекс основных технико-техколо гических средств контроля и регулирования герметизации заколонного пространства в заданных интервалах ствола. - -

- 2. Обоснована целесообразность создания на базе импульсного акустического метода контроля единой методической системы определен технологических свойств таипонакных смесей-в атмосферных,авгокяа.икь и сквакишшх условиях,характеризующейся высокой информативностью и технологичностью,а такзе прямой сопоставимостью лабораторных и скве еинных результатов.

3, Выявлены методические возмогности контроля за процессами ■формирования структуры тампояанных смесей,прогнозирования и опреде: ния их механической прочности и деформационной способности,а такне изучения их долговечности по акустическим показателям.

Доказана возможность многократного увеличения максимальное градиента давления,не вызывающего разгерметизации искусственной перемычки в скважине между разобщаемыми пластами,за счет установки з; колонного гидравлического пакера,имеющего резинотканевыЕ'уялотните; ный элемент с неподвижными концами. Выявлено,что улучшение качеств: разобщения пластов обусловлено не только непосредственной работой уплотнительного элемента,но и особенностями влияния пакера на форм

ванне п последующее состояние кодак яементного камня.

5. Установлено,что упругорасЕщрлздиеся уплотнительнке элемента заколоеных гидравлических пакеров характеризуются технологически значимой и регулируемой способностью самоуплотнения.Показано, что этой способностью обеспечивается возможность пакеровки скважины без повышенного гидравлического нагружения обсадной колонии при изоляции водоносных пластов,но не обеспечивается подобная возможность при изоляция газоносных пластов.

6. Определено влияние основных факторов на герметизирующую способность гидравлического пакера.в частности,раскрыты особенности уменьшения начальной напряженности контакта пакера со стенкой зквакины.На этой основе предложен методический принцип дозированных зрофилактических или ремонтных допакеровок заколонного простран -:тва скважин и определены технологические возможности его реализации .

7. Экспериментально и теоретически обоснованы рациональные бункциональные свойства заколонных гидравлических пакеров для ре-аения различных типовых технологических задач и методические возможности контроля за установкой пакеров.

8. Экспериментально обоснованы рациональные технологические гри.нципы пакерно-цеглентного разобщения плзстое.

9. Экспериментально обоснованы методические возможности ко->енного иовншения технологичности ступенчатого цементирования сква-;ин без уменьшения надежности способа в вариантах специального • 1азобщения пластов продуктивной зоны и повышения качества скважины в целом.

10. Обоснованы рациональные методические особенности управле-ия техническим уровнем создаваемых технико-технологических объек-ов. Определены пути дальнейшего развития избирательного метода азобщения пластов при крепления скважин.

1.7. Достоверность и обоснованность научных положений,выво-ов и рекомендаций обеспечивается достаточным объемом экспериментальных исследований н их результатами, подтЕердцаслпши теорети-эские представления,выполнением стендовых исследований новых тех-ических средств и их функциональных элементов на натурных образах с учетом существенных для эксперимента скважизных условий,вы-окоэ&§ективнш внедрением разработок в промышленность,подтвержде-тем сделанных предложений я полученных результатов другими иссле-эвателями.

- б -

'1.8. Научная новизна заключается в следующем: ■ I. Впервые исследована зависимость пеклу технологическими и акустическими свойствами танпонажных растворов к камня и обоснованы методические возможности применения импульсного акустического ме-.тода для исследований и технологического контроля тампонакных смесей.

2. Установлен технологически значимый эффект самоуплотнения упругорасашряющегося уплотнительного рукава пакара при повышении перепада давления между разобщенными зонами.

• 3. Впервые исследованы закономерности формирования и последующего уменьшения напряженности контакта гидравлического пакера со стенкой сквакины.

4. На основе широких исследований технического состояния и показателей эксплуатации нефтяных скванин Западной Сибири обоснован рациональный комплекс технологических вариантов пакерного и пакер-но-ценентного разобщения пластов прикреплении сквазшн.

5. На основе стендовых исследований определены методические принципы высокотехнологичного заполнения уплотнительного элемента гидравлического пакера твердеющими полимерными и тамгюнажными смесями, а такке рациональные конструктивные свойства комплекса типовых функциональных элементов к пакерам и специнструменту для разобщения пластов при креплении скважин.

6. На основе сквазикных исследований выявлена возможность геофизического (методом гамма-гамма каротажа) контроля приведения пакера в действие и диаметра уплотнительного рукава.

?. Впервые предложены и экспериментально доказаны методические принципы достижения з ступенчатом способе цементирования качественно нового уровня технологичности и влияния на добызные возмоености скважин.

1.9. Научное значение работы состоит в выявлении,теоретическо! и экспериментальном обосновании и подтверждении на практике возион' ностей контроля и технологии изоляции пластов по избирательному методу в процессе крепления скважин.

Создана отечественная школа исследователей и разработчиков пакеров и специнстумента для разобщения пластов при креплении скважин.

1.10. Практическое значение работы состоит" в разработке,организации серийного производства комплекса заколонньк пакеров,широком внедрении зипс-пакеров и рациональной технологии их использова ния в разных геолого-технических условиях,чем обеспечивается краг-

юе (вплоть до нуля) уменьшение относительных количеств обводненных зквакин (при особо резкой уменьшении доли высокобводненных скважин -з содержанием воды в продукции более-50^),а такне предотвращаются заколонные газоперетоки.

I.II. Реализация работы выразилась в создании комплекса пакеру-зщих устройств и инстумента для разобщения пластов при креплении жванин,переданных либо подленащих передаче в серийное производство, шрпативио-методических документов по их применении,руководства по шределеншо технологических свойств тампонажных смесей импульсный шустическим методой.

Указанный комплекс в целой представляет собой арсенал специальных технических средств разобщения пластов,соответствующий многообра-1ии типовых геолого-техкических условий крепления скважин и обеспе-швающий массовое повышение производительности сквакин и улучшение >храны недр на нефтегазовых месторождениях страны.

I.12- Апробация работы. Основные положения диссертации обсуж-[ались и были одобрены на научных конференциях,совещаниях,семинарах, [роводившхся АН СССР, Шшнефтегазпромом и Минхишлапем СССР, Нинпро-:ом РСФСР, ВДНХ СССР,во многих производственных организациях и в •ерриториальных НИПИ отрасли,на Ученом Совете ВНИИБГ и его секции.

Создаваемые технические средства систематически экслонирова-:ись на ВДНХ СССР и отмечены медалями выставки. Автор неоднократно ¡анимал призовые места на конкурсах Московского Правления НТО НГП : ВНИИБТ за отдельные этапы работы. В наиболее развернутом виде одержание работы было долояено автором и получило полокительную ценку на всесоюзном совещании по проблеме "Создание,совериенство-:ание,производство и использование пакеров,обеспечивающих повшяе-ие производительности нефтяных и газовых скзажин и охрану недр" 1990г.).

I.I3. Публикации. Список научных трудов автора содержит 229 ашенований,в том числе 76 печатных работ, 102 авторских свидете-ьств и патентов на изобретения (из них один зарубежный), 3 норма-ивно-методических и 42.фондовых работы (отчеты по научнс-исследова-ельским и опытно-конструкторскии работам).

Основное содержание диссертации излокено в 4 книгах, 59 броыю-ах и статьях, 98 авторских свидетельствах и патентах, 9 норматив--о-методических работах (в т.ч. межотраслевом руководящем документе отраслевом стандарте).

Пологения,представляемые авторов на защиту,с достаточной пода той отражены в книгах автора и его последующих статьях,развивающих темы'этих книг,а также'преимущественно заложены в созданных автора ¿ехКико-технологических решениях,защищенных авторскими сввдетельст' •ваш и патентами. По четырем новейшим решениям Роспатентом приняты к, публикации заявки на выдачу патентов.

Автор считает необходимым с глубокой признательностью отметит помощь ученых и специалистов в выполнении данной диссертационной р боты. •

При постановке и проведении исследований и разработок автора в 1965-1976 г.г. его '-научными руководителями были доктора наук Н.И.-Титков и А.А.Гайворонский. Автор пользовался" научными консулы цияыи академика АН СССР II. А. Ре биндера, академика ША А.И.Булатова, академика АЕН 0.Л.Кузнецова,докторов наук Л.А.Шрейнера.Л.А.Сергеев Э.Г.Кистера,А.М.Ясашина. Б выполнении работы ему было оказано соде ствие многими учеными и специалистами ВНЙИБТ, ИГ и РГИ,' ВНШКАвеф-тегаз, ВНИИКРнефть,ВНИИЭМИ,ТатШШнефть,ВолгоградНШШнефгь,Сиб-Н:'ИЙП,КазНШИнефть,СургугНИПйне$ть,АстраханьНИПИгаз,аинистерства" нефтяной и газовой промышленности,корпорации "Роснефтегаз",Главтю-меннештегаза,объединений "Сургутнефтегаз","Никневартовскнефтегаз", "Ноябрьскнефтегаз","Когалшшефгегаз","Нинневолкскнефгь","Уренгой-газпром'У'Ноябрьскнефтегеофизика", ГБП "Тюыенбургаз", Никневартов-ского УБР fö I, Сургутских УБР fö 2 и Ki 3, Суторминского. УБР fä I, Побхобского УБР, НГДУ "Суторшнскнефть", НГДУ "УуравлелкоБСК-иефи других буровых и нефтегазодобывающих предприятий, ОПО "Карпатнефк маш", Опытного и Экспериментального заводов ВНЩБТ. ' г

Исследования,решения,разработки и внедрение новых технико-те: нологических средств выполнялись автором в многолетнем (с 1968 го; творческом и деловом сотрудничестве с к.т.н. В.И.Ванифатьевым.,

Кроме того,работа выполнялась в научном или инженерном сотру, ничестве с работниками научных организаций А.Я.Неретиной,Н.С.Доно: Л.Х.Фарукииным.к.т.н. А.А.ЦыбинщцП.А.Чуевьал,¡Д.Н.Гриневским«В.Т.Л «иным,к.т.н. А.К.Дудаладовьш,к.т.н. С.С.Хосидовой,В,Р.Негометзяно Г . К. Ка заро вым, к. т. н. Б.А.Галустянцем, А. А.Адиловым,С.Н.Силуянозьш, С.В.Терентьевш-',С.С.Янкулевь^1,Н.1.Ягнньгл,Я.И.Белико11,М.А.Бековьш} В.И.Скибой.А.С.Газиянцеы, к.т.н. В.А.Лппсщш,А.Н.Решшоп, к.т.н. И.Е.Рудавским, к.т.н. А.О.Немлумовым, работниками производственны организаций В.Л.Богдановы:, Н.Л.Щавелезш,Ш,Х.Сагдеевыи,В.СЛо1:ар вым, к.т.н. З.Ш.Ашыадишиным, к.т.н. Д.А.Крыловым, к.т.н. М.Г.Гуфр новьшДД.Поздеевы1Л,С.!ЬПазупиком1Е^А«Стрель«сишм,£-А<1а11ыком1

О.А.Афанасьевой,М.А.Кудаяровым.Е.И.Ееиным,В.Н.Яровенко.Ю.В.Скляровым, другими учеными и специалистами.

Без доброжелательного участия ученых и специалистов и плодотворной деятельности коллектива лаборатории конструирования пакеров 'и технологии их применения ВНИИБТ эта работа не была бы выполнена.

2. ОСНОВНОЕ'СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

2.1. История проблемы. Задача и направления работы.

Нефтяная или газовая сквазшна - это долговременное техническое соорукение. Эффективность её строительства в конечном счете определяется её производительностью и обеспечением охраны недр, т.е. -показателями её качества,. Поэтому вопросы создания надекной крепи ск-вакинн исследуются на протянении всего периода развития буровых работ на нефть и газ. Наибольший вклад в научно-техническое развитие технологии разобщения пластов при креплении сквакпн внесли школы акад. А.И.Булатова, лроф.Н.И.Титкова, щюф.В.С.ДанюшеБского, проф. А.А.Гайвороиского. Велик и личный вклад этих учёных,а также И.О.Аш-рафьяна,В.И.Крылова,И.Г.Юсупова,Д.О.Новохатского,Е.М.Соловьева, Н.С.Дона,А.К.Куксова,Е.П.Ильясова и многих других отечественных исследователей в разработку данной проблемы. Выполнены многочисленные исследования влияния.различных факторов на качество разобщения пластов,изучены формирование и работа цементного камия в сквакшю.

За рубеном эти вопросы также сиртематически разрабатываются учеными и специалистами (А,Перкинс,Е.Дэвис,!,!.Гроссмзнгин,С.Кларк, П.Паркер,Н-.Сэипсон,Д.Лайнс,д;Смит,С.Келлер -и др.).

В начале 60-х годов,когда автор приступил к научной и конструкторской работе в этой области, усилия исследователей и специалистов были сосредоточены на-соверзенстзовании традиционных методических подходов к разобщению пластов путем создания новых материалов для цементирования скважин и развития технологии их доставки в заколонное пространство.-Эти работы были, несомненно, необходимы, однако недостаточны в свете имеваих место достижений сменных областей науки и техники, поскольку давали в значительной мере ограниченный положительный эффект при слоняых геолого-техкя-ческих условиях. Тем не.менее задача устранения основного недостатка традиционной практики - невозможности регулирования процессов герметизации заколонного пространства в заданных интервалах

сквашшы - еще не подвергалась систематическому изучению. -Эта задача, сформулированная нами позже как задача развития избирательного метода изоляции,пластов при креплении скважин, впервые была ; поставлена и обоснована в широком плане автором( кандидатская дис-' сертация,1Э65 год) на базе достигнутых к тому времени успехов физик о-хишче ской механики строительных материалов,а также ряда научно-технических предпосылок. При этом мы указали,что необходимой составной частью решения этой задачи является развитие методики лабораторно-скважинных исследований ташонажных смесей,органически сочетающей исследования при'атмосферных условиях,в автоклавах и в заколонном пространстве скважин.

. Рассматриваемая задача решалась вами дифференцированно и последовательно по трем основным направлениям.

2.1.1. С учетом-современной практики применения ультразвука к исследованию вещества,а такке развития акустической цементомет-рии в скважинах авторш теоретически и экспериментально исследованы возможности создания упомянутой выше методики лабораторно-сква-кинных исследований и в 1968 голу разработано руководство по ее использованию в лабораторных условиях. Методика нашла применение в ряде научно-исследовательских организаций,а в 1970 го,ду благода-. ря дальнейшим исследованиям,выполненным М.Г.Гуфрановым в тресте "Тшеннефгегеофизика", бнла реализована в скважинных условиях и отражена в изданном "Временном практическом руководстве по методике проведения измерений и приемам интерпретации диаграмм акустического цеыентоы'ера (АВД-1)". Нами принято участие и в последую -щих работах по повышению информативности исследований тампонажных смесей в скважшах( с О .Л .Кузнецовым, Д. А. Крыловым и др.)

,2.1.2. В качестве приоритетного технологического направле -гшя нами принято оперативное регулирование качества разобщения пластов в строго заданных малых интервалах закодонного пространства скважин посредством заколонных пакеров.

На основе данного"решения, гГтакже критического анализа вознш шего' в 60-е года зарубежного опыта в этом направлении автором с ' .1958 года выполнялись теоретические, стендовые и скважинные иссле довавдя.а также методические и конструктивные решения и разработки по созданию комплекса проходных гидравлических пакеров, сботве1 ствувдзх но конструктивно-функциональным свойствам различным гео-лого-техничасиш уадовиал и задающих высший в мире уровень эксплуа тационноЗ технологичности. Эта работы доведены до промышленного

внедрения четырех поколений закЬлощшх проходных гидравлических пакеров и успешных предварительных испытаний следующих, принципиально новых объектов. С участием автора организовано серийное производство пакеров в ОПО "Карпатнефтемаш" в соответствии с прогнозной потребностью,заявленной организациями-потребителями,и соответствующее производство уплотнительных элементов к пакерам.

2.1.3. На основе стендовых и скважинных исследований,проводившихся автором с 1973 года.выявлены и воплощены в методические а конструктивные решения и разработки возможности высокотехнологичного оперативного регулирования герметизирующих свойств кольца цементного камня в заданных зонах скважкны( как путем локальных воздействий на тампонажный раствор,так и путем принципиального изменения технологических принципов ступенчатого цементирования скважин) . Эти работы доведены до промышленного внедрения заколонного проходного гидромеханического двухманжетного пакера для разобщения близкорасположенных пластов,не имеющего аналогов в мировой практике и образующего высокопрочную манкетно-цементнув перемычку в заколонном пространстве скважины с максимальным использованием потенциальных возможностей тампонажного материала,закачанного в скважину при ее цементировании. Начато опытное применение в скважинах проходной цементировочной муфты(совместно со специальной разработанной во ББИИБТ тампонажной смесью) для изоляции продуктивных пластов с сохранением их коллекторских сеойств. Кроме того, разработан и успешно испытан в стендовых условиях высокотехнологичный в эксплуатации комплекс специнструмента, позволяющий оперативно регулировать разобщение пластов в заданных зонах скважины путем различных механических и гидравлических влиянии на размещение тампонажного раствора и формирование цементного камня.

На эффективность выполнявшихся технологических разработок, величину и качественный уровень сделанных "творческих шагов" положительно повлияли выполненные автором методические исследования и разработки по управлению техническим уровнем объектов буровой техники,в частности, заколонных пакеров,и оценке экономической эффективности технических решений в этой области.Данные разработки отражены в нормативно-методических документах отраслевого и межотраслевого уровня.

Автором в процессе его творческой работы введены в практику' и техническую литературу новые понятия,отражающие качественные изменения в контроле и технологии разобщения пластов при креплении скважин: избирательный метод разобщения пластов; сравнитель-

вый показатель деформационной способности цементного камня; определители прочности и деформационной способности цементного камня; показатель герцзтнзадии (для проходных заколонных пакеров), номинальный коэффициент пакеровки, допакеровка (профилактическая и ремонтная), двушаннегный заколонный пакер, пакер-контейнер, регулируемый заколошшй пакер, геофизический контроль, за приведением casapa в .действие, специнструмеат для разобщения пластов и др.

В результате внедрения разработок автора з промышленность обеспечено значительное повнезниэ качества крепления сквавин s наиболее сложных геолого-технических условиях нефтяных ыесторокде-ний.России и СНГ,прежде всего Тюменской области - основного нефтедобывающего региона страны,что установлено анализами промысловых данных,выполненный;! ЦНЩБТ, ВНЙЙКРнедтыо, СибБШШ и др.-.Использование разработанных автором пакеров предусмотрено действующим в нефтегазодобывающих объединениях Тюменской области "Технологическим регламентом на проектирование н строительство нефтяных сквадин".

2.2. Концепция избирательного метода разобщения пластов. ;

. Данная концепция была выдвинута и впоследствии развита нами в широком плане как результат анализа эффективности и внутренних противоречий олоаившейся практики разобщения пластов при крепления скважин,а такае научных и технических предпосылок её принципиального методического совериенствования. Эти предпосылки созданы в основном -развитием физико-химической механики, физико-механических и физико-хкшческих исследований тампонаккых смесей, изучения формирования и работы цементного кольца в сквааане, исследований механических свойств горных пород, теоретических представлений о прочности бетона, применения ультразвука для контроля и технологии строительных материалов, акустического и гаша-гагша каротака, технологии рукавных резино-технических изделий, разработок сквакинной техники, обеспечивающей физические воздействия на тампонаиный раствор.

■ Избирательным мы называем метод изоляции пластов при крепле-•Hiffl скважин, предусматривающий подбор к разным зонам заколопного пространства оптимальных технологических приемов, органически входя щих в единый процесс крепления сквакины.

Реализация избирательного метода должна обеспечиваться использованием специальных техкико-технологических средств контроля и регулирования локальной герметизации заколонного пространства.

- хз -

РазЕитием избирательного метода может быть достигнуто снятие следующих основных внутренних противоречий практики разобщения , пластов при креплении скЕаяин:

•• а) необходимость многократного переноса в скЕажинные условия технико-технологических решений,полученных на основе лабораторных и стендовых исследований,но при этом отсутствие возможности прямого сопоставления сквазшнкых показателей качества крепи по наиболее ответственным зонам с показателями,полученными в лабораторно-стен-довых условиях,и, следовательно,наиболее оперативной корректировки решений;

■ б) необходимость качественного разобщения пластов при разной сложности условий по стволу скважины и месторождению,но при этом от -сутствие технологической возможности адекватного оперативного регулирования процессов формирования и работы искусственных разоб-' щающих перемычек;

в) целесообразность массового применения ступенчатого способа цементирования скважин,обеспечивающего полное разделение и на этой основе наиболее специфичное и эффективное решение задач разобщения пластов в продуктивной и'вышерасположенной зонах скважины,но при этом чрезмерно низкая для массовой практики технологичность общепринятого способа ступенчатого цементирования.

Нами предложена классификация основных технологических вариантов оперативного локального улучшения изоляции пластов при креплении скважин и созданы технико-технологические решения, необходимые для ее реализации.

2.3. Основы едино! дабораюрно-скважинной методики косвенного контроля технологических свойств ташонажных смесей( исследование и осуществление методических возможностей). Нами выделены технологические свойства тампонажных смесей, которыми непосредственно определяется качество разобщения пластов при различных условиях. К этим свойствам отнесены:

а) кинетика схватывания и начального твердения(до.двух суток);

б) механическая прочность;

в) деформационная способность( способность деформироваться без нарушения целостности); ' "

г) газоводопроницаемость;

д) долговечности изменение свойств цементного камня в течение длительного времени - до года и более);

е) плотность контакта с обсадными трубами и стенкой скважины.

■ В результате сравнительного анализа информационных возмож ностей комплекса существующих методов испытаний материалов без их разрушения обоснована наибольшая перспективность импульсного акустического метода (ИАМ) для создания единой методической системы определения технологических свойств тампонажных смесей в ат- -мосферных,автоклавных и сквакинных условиях. Это обусловлено прежде всего тем,что ИАМ позволяет определять сравнимые при изменении условий размещения.формы и размеров материала показатели -скорость распространения и амплитудный коэффициент затухания3* упругих- колебаний.отражающие"упругие и вязко-пластические свойства среды. Было обосновано предположение,что в связи с наличием такой зависимости ИАМ позволит оценивать выделенные технологические свс ства. При этом ИАМ характеризуется высокой технологичностью.

Рассмотрены значение и вопросы учета скЕажинных условий при сравнительных исследованиях тампонажных смесей. Такой учет необхс дим как для обеспечения достаточной надежности лабораторных данных, так и для обоснованного объяснения результатов скважинных измерений. Предложена методика приготовления образцов цементного камня с учетом обезвоживания тампонажных смесей в заколонном пространстве скважины, впервые разработан и испытан с положительными результатами полуавтоматический регистратор водоотдачи.

С использованием сейсмоскопа типа ИЛА и специальной разработанной нами оснастки к нему исследована зависимость 'между акустическими и технологическими свойствами тампонажных смесей. : Общая методическая новизна наших исследований по отношению ] выполненным ранее исследованиям строительных материалов состояла в использовании структурно-минералогической характеристики тампонажннх смесей для объяснения особенностей зависимости между их .акустическими и технологическими свойствами.

Впервые предложен критерий деформационной способности тампо накных смесей.С учетом работ Н.И.Титкова.Дона Н.С'. .Г.Н.Хангильди по изучению пластичности и упругости тампонажннх смесей нами при нят в качестве указанного критерия для решения практических зада начальный угол наклона у кривой деформации е пластической офга

н использован показатель»принятый в практике контроля строительных материалов.

при вдавливании в образец плоского яяяиндрического штампа по методу Л.А.йрейнера. Этот угол выражает соотношение приращения нагрузки на штамп и приращения остаточных деформаций материала. Уменьшение угла ^ соответствует повышению деформационной способности цементного камня.

С целью контроля за структурообразованием тампонаяных смесей использована временная характеристика изменения формы следующих двух кривых, получаемых путем прозвучивания тампонажных смесей в первые 48 часов их твердения: "скорость звука С - время твердо -ния<Г " и "логарифм амплитуды прошедших акустических импульсов ^дАд - время твердения Т Использование характерных вменений формы кривых С - Т • и ^Ад - Т ,а не абсолютных значений акустических величин, принципиально отличает постановку данных исследований-от близких работ, имеющихся в строительной практике, и обеспечивает значительное упрощение требований к методике измерений и соответствующей аппаратуре,а также определенную сравни -мость получаемых показателей при изменении температуры,давления ъ среды, смежной с контролируемым объектом.

На основе представлений П.А.Ргбиндера и Е.Е.Сегаловой об этапах формирования кристаллизационных структур цементного камня и с учетом результатов исследований Т.К.Бруцкус и В.В.Дзениса автор теоретически проанализировал полученные им зависимости С - <£* и "* ^ для тампонажных смесей на основе тампонажного портландцемента, глиноземистого и гшсоглиноземистого цементов.Научно обоснована возможность по особенноЬтям этих кривых качественно оценивать загусгеваемость, .изучать сроки схватывания и кинетику последующего структурообразования.а также прогнозировать прочность и деформационную способность тампонажных смесей,рационально выбирать время ОЗЦ.

На основе представлений А.К.Малмейстера,О.Я.Берга,Ю.Е.Корни-ловича о деформативности и прочности строительного раствора и бетона автор теоретически проанализировал сравнительную информативность различных косвенных показателей прочности бетона. Это позволило ему предположить,что применительно к решаемой им задаче требуется не поиск комплексных косвенных показателей,а замена .определяемого показателя прочности. Это предположение было подтверждено корреляционным анализом зависимости скорости звука от пределов прочности многочисленных тампонажных смесей при изгибе(Киз) и сжатии Шск). Образцы хранились от 46 до 120 месяцев в водопро-

водной воде.Сделан еывод.что рациональным критерием механической прочности тампонажных смесей является предел прочности при изгибе

Путем изучений-особенностей- зависимости С - R из для тампона ных смесей на основе тампонагного портландцемента и шлаковой осно ве сделан следующий общий вывод. Неизменная зависимость С- R из . может быть с достаточной точностью распространена на разные по ■ исходному составу,условиям хранения и возрасту тампонажные смеси, если эти различия не приводяткболыаому различию образцов по степе ни дисперсности и однородности структуры,а также по содержанию по ровой влаги.

- Установлено,что по образцам цементного камня,значительно раз личающимся исходным составом, коэффициент затухания звука може быть связан с углом у линейной зависимостью типа

С использованием петрографического анализа рассмотрено ti объяснено^ влияние различных факторов на зависимости С—R

Экспериментально обоснована рациональная комплексная методш изучения долговечности цементного камня с.помощью ИАМ, обеспечивг щая получение либо качественных, либо и качественных и количеств« 'ных.показателей.

На основе экспериментальных исследований установлена возможность повышения информативности сквакиннного контроля плотности контакта цементного кольца с обсадными урубами за счет дифферент рованности и избирательности контроля по поперечному сечешда оке; жкны. Для реализации этой возможности предложено каждый интервал скважины прозвучивать на диаметрально противоположных базах,кото рые е наклонных зонах ствола устанавливаются в вертикальной плос кости под действием эксцентричного груза.

• Определено обусловленное влиянием расхождения фронта упруго: волны соотношение мезду максимально возможной базой измерения ( /макс.>м) наружным диаметром трубы( м) и частотой заполне

с шало • 9 ¿vj л —

ния импульсов( / ,кгц):

= 85 Ш

^ыакс.- ^

На основе выполненных исследований автором разработано "Рук водство по лабораторному определению технологических свойств там понакных смесей импульсным акустическим методом". В "Руководстве указано,.что с помощью ИАМ могут быть повышены экономичность,надежность и расширены возможности исследований тампонажных смесей е лабораторных условиях и в заколонном пространстве,причем наибе

лее эффективно обеспечивается контроль за качественными изменениями цементного камня во времени.

Изложенные шше результаты методических исследований( выполнявшихся . совместно с Н.И. Титковым ) были положительно оценены в последующих публикациях О.Л.Кузнецова,Д.А.Крылова ,Б.И.Кнрпиченко,М.Г.Гуфранова,В•0.Постникова и получили прямое развитие в исследованиях М.Г.Гуфранова,направленных на реализа -цию предложенных нами методических принципов в скванинных услови-ях.Для контроля за процессами структурообразования в скважинах использована динамика изменения двух акустических показателей -величин амплитуды упругих сигналов, соответствующих по времени вступления волне по обсадной колонне( параметр А^) и волне из породы( параметр Ар).

В изданном трестом "Тшеннефтегеофизика"-практическом руководстве .отражающем результаты исследований *Л.Г.ГуфраноЕа,указано, что "по кривым, характеризующим.динамику изменения акустических параметров А,^ и Ар, можно качественно оценивать загустеваемость, изучать сроки схватывания,а также прогнозировать прочность и деформационную способность кольца цементного камня,находящегося в скважине".

Позже 0.Л.Кузнецовым,Н.Н.Деевым,Е.Н.Кутыревым,Д.А.Крыловым, К.А.Шишиным,Ю.И.ПетракоЕЫм при нашем участии были выполнены новые работы,направленные на повышение информативности методов оценки качества цементирования скважин по акустическим показателям.Этими работами показано,в частности,следующее.. Вступления волн .распространяющихся по цементному кольцу,могут быть зафиксированы при использовании волновых картин акустических сигналов,сфотографированных с экрана осциллографа и даюпшх полную картину волнового поля в точках приема. Осциллограммы волн, распространяющихся по цементному кольцу, могут быть использованы для контроля его основных технологических свойств на предложенной нами методической ос-нове( впоследствии В.И.Авиловым и др. показана дополнительная возможность качественного контроля за динамикой начального твердения цементного кольца по изменению Бремени пробега продольной упругой волны по породе).Нарушения контакта цементного кольца с обсадной колонной по поперечному сечению скважины могут быть определены дополнительными замерами акустическим цементомером при увеличении давления в колонне на 5-7 Ша. В интервалах нарушений величина параметра А^ не снижается до нуля.

Таким образом,автор обосновал целесообразность и возможность

/создания на основе ИАМ единой методической системы определения технологических свойств тампонакных смесей в лабораторных и сква-зшнных условиях, обладащей внутренней обратной связью,высокими информативностью и надежностью,а также внес посильный вклад в практическую реализацию разработанных иц методических полокений.

2.4. Крепление скважин с применением высокотехнологичных заколонных пакеров (исследования,реиения,разработки)

2.4.1. Исследование и разработка методических основ применения пакеров. Первые попытки- создания пакеров,устанавливаемых на обсадной колонне,сделаны около 50 лет назад. Наиболее широкое распространение в зарубежной практике получили закол'ошше проходные' (не перекрывающие канала обсадной колонны) пакерц фирм "Лайенс" и "ТЭМ Интернейшнл" (США). Пакеры этих фирм имеют "принципиально аналогичные функциональные свойства,использованные в первых из разработанных нами пакеров - типа ППГ и ПК,особенности гидравлического управления которыми показаны на рисунке. Пакеры,основным назначением которых является долговременное разобщение пластов уплотнительной манжетой (а не,к примеру,формирование.улучшенных" тампонакных перемычек - см.2.5.2),разрабатываются нами только гидравлическими,т.е. с уплотнительными манжетами,деформируемыми ■созданием в их полости избыточного давления, Наин показано,что гидравлические пакеры имеют следующие основные преимущества перед механическими (с уплотнительными манжетами.деформируемыми" осевым сжатием или вклиниванием распирающего элемента): возможность обеспечения повышенного коэффициента пакеровки; погашенные герметизирующую способность в открытом стволе скважины и надежность критерия срабатывания. _ _

Главными целями наших исследований и разработок по развитию методических основ применения заколонных пакеров были повышение эксплуатационной технологичности и надежности,расширение области --эффективного применения этих устройств,особенно в условиях нефтяных и газовых месторождений Западной Сибири,

Исследование уплотнительных элементов рукавного типа.для заколонных гидравлических пакеров било начато нами с теоретического рассмотрения механической работы при возникновении и изменении5перепада давления между зонами,разобщаемыми рукавным уплотнителем. Эта работа (Аобд() распределяется на растяжение участка рукава,не контактирувщего с испытательным кожухом в зоне большего давления, и на изменение обьеыа системы рукавный уплотнитель - рабочая жидкость: , / /

общ * лр^лУ,

2. 19 -

заколопных пакеров:

I - пакеры ППГ и ПК; П - пакеры ПГП,ПЗП,ППК; Ш - пакер ПГПИ;

1,2,3,4-,5,б,7,8 - операции по приведению в действие пакеров;

9,10,11,12 - операции по регулированию пакера ПГПМ;

Р ,Р - давление соответственно в процессе продавливания ^' тампонажного раствора и в момент окончания его продавливания;

А,Б,В - диапазоны дазлений.используемых для приведения в действие пакеров;

Г,Л - диапазоны давлений,используемых для допакеровки скважины;

Г - время.

где: соответственно эффективная площадь и удлинение участ-

ка рукава,не контактирующего с конухсы в зоне большего давления;

приращение перепада давления между разо_бщаемыми зонами; л Ран- приращение давления в рукаве;

- изменение обьема жидкости в рукаве.

Очевидно,что чей больше изменение объема еидкости лУ (например,из-за газонасыщенности)~,а такке удлинение рукава в кольцевой зоне со стороны ыеньаего давления,тем больше. Возрастание этой величины при постоянном значении АО0Ц приводит-к умень-

шениюлАл'Л V ,а следовательно, и л Ра». Таким образом, разность Рв*~л А определяющая герметизирующую способность рукава,додана в'реальных системах- уыеньиаться по мере увеличения . Качественные и количественные особенности этого уменьшения б пракгачес-ких ситуациях исследованы нами экспериментально.

Экспериментальные работы выполнялись нами с использованием натурных образцов упругорасширяющихся рукавов двух типов: резинотканевых с эластичными силовыми слоями (разработка БЬПйЗАМ,выполненная под руководством С.С.Хосидовой) и резин'онеталлыческих,разработанных фирмой "Таурус" (БР) совместно с А.А.Цыбиньш (ВНИИБТ). Работы проводились на стенде,разраоотанноы и смонтированном под нашиы руководством и позволяющем изучать деформационно-прочностные свойства и герметизирующую способность уплотнительных элементов.

Преиде всего,экспериментально обосновано,что уплогнительный элемент заколонного пакера,выполненный на основе резинотканевого упругорасширяющегося рукава с неподвижными концами,способен выдержать градиент давления не менее 18-20 МПа/ы (т.е.многократно пре--вышается герметизирующая способность обычного цементного кольца).

Установлено,что упругорасширяющиеся уплотнителыше элементы заколонных гидравлических пакеров обладают технологически значимой способностью самоуплотнения.широко регулируемой за счет величины давления пакеровки. Герметичность контакта рукава с кожухом нарушается.при определенном сочетании перепада давления между разобщаемыми зонами и величины Ран-аР. Изучено влияние коэффициента пакеровки,наличия торцевой защиты рукава от осевых деформаций,жесткости его концевых зон,агрегатного состояния изолируемого вещества на герметизирующую способность рукава.

Показано,что наиболее перспективно повышение герметизирующей способности заколонных пакеров путем торцевой защиты рукава от осевых деформаций. Выявлено применительно к условиям месторозде- . ний Западной Сибири,что предотвращение перетоков воды монет быть ' обеспечено созданием в уплотнительноы элементе начального избыточного давления Р&н.нач (давления пакеровки) в 3 раза меньшего,чеы последующий перепад давления А/'между разобщенными зонами^ для предотвращения перетока_газа требуется соотношение Р&я.хау >2лР • Эти данные подтверждены нами по результатам применения заколонных пакеров.

Сделан принципиальный для-высокотехнологичного гидравлического управления пакераыи вывод,что учет особенностей самоуплотнения упругорасширяющегося рукава позволяет исключать пакером ео-доперетоки без повышенного гидравлического нагрузке ния обсадной ' колонны при пакероЕке скважины.На основе этого вывода предложен новый высокотехнологичный'принцип приведения в действие заколон-ных проходных гидравлических пакеров с использованием источников энергии, самопроизвольно формирующихся в скважине при ее обычном цементировании.Этим принципом обеспечивается не только исключение дополнительного нагружения обсадной колонны,но и качественное повышение надежности защиты пакера от преждевременного срабатывания.поскольку процесс пакеровки перестает быть прямым технологическим завершением процесса цементирования,а становится автономным,не обусловленным ожидаемыми при цементировании рабочими давлениями.

Приведение пакера в действие по новому принципу отличается тем,что между окончанием закачки в колонну продавочной жидкости и созданием в ней управляющего давления установки пакера снимают избыточное давление в цементировочной головке( см.рис.).В результате защитная система пакера выводится из рабочего состояния.Не-обходимая энергия образуется под действием перепада давления за-колонного и внутриколонного столбов жидкостей после цементирования скеэжины' или накапливается при продавливании тампонажного раствора за обсадную колонну в специальном гидравлическом аккумуляторе, установленном в пакере. Вторым вариантом обеспечивается универсальность пакера в отношении глубины установки и условий цементирования.

На следующем этапе экспериментальных и теоретических исследований нами и с нашим участием комплексно изучена возможность уменьшения начального контактного давления заколонного гидравлического пакера на стенку скеэжины под действием геолого-технологических (неуправляемых)и конструктивных( управляемых) факторов.Учтены еле,дующие факторы: пластическая деформация гидратированной зоны стенки скважины до начала схватывания тампонажного раствора; возвратные перемещения подвижных элементов клапанного узла; потери (в основном,диффузионные утечки) рабочей жидкости через псдаиАные и неподвижные уплотнения зазоров в пакере; ползучесть деформиро-. ванного рукава; пластическая деформация стальных концевой обжимной арматуры и системы торцевой защиты рукава.Кроме того, определено дополнительное отрицательное влияние ряда технологических

факторов- эксцентричного положения пакера в скважине»неровностей ее стенки и сокращения длины контакта уплотнительного элемента с непроницаемым глинистым прослоем - на герметизирующую способность пакера, установлена практическая значимость этих факторов, особенно при сочетании между собой и с другими факторами.

Для наиболее эффективной и высокотехнологичной компенсации отрицательного влияния изученных факторов нами предложен принцип дозированных допакеровок сквашшы - дополнительного уплотнения контакта упругорасширяющегося рукага с ее стенкой - перед начале ;и е ходе ее эксплуатации( с помощью специального дополнительного клапанного узла пакера). Возможность допакероЕКи обеспечивает хр.епи скважины качественно новую особенность - многократную регу лируемость ее герметизирующих свойсте.

Допакеровка скважины должна производиться за счет дополни -тельных циклов заданных повышений давления в обсадной колонне. Зона передачи повышенного давления на обсадную колонну может быт в необходимой степени ограничена использованием разработанного А.А.Цыбинш и В .В. Торопыниным во ВШШЕТ серийного внутриколоншн пакерующего устройства типа ПРС,спускаемого на насосно-компрессс них трубах. Па основе исследований результатов эксплуатации сквг жин в ПО "Ноябрьскнефтегаз" нами рекомендованы рациональные для условий Западной Сибири сроки профилактических допакеровок в де! ствующих скважинах.

Возможность заполнения уплотнительного элемента твердеющей п'олпмегноп смесью с сохранением эксплуатационной технологичности заколонного пакерующего устройства была исследована аитором I стендовых условиях на натурных макетах и использогана при разрас ке пакера-контейнера.По существу.исследовалась возможность вклю^ ния в проходной гидравлический пакер специального кольцевого км тейнера,собираемого с пакером в единое устройство и обеспечивающего раздельную доставку деух компонентов полимерной смеси к ыес ту установки устройства в скважине и совместную закачку их в полость уплотнительного элемента.В качестве компонентов на основе специальных исследований приняты резорцкно-формальдегкдная смолг ФР-12 и мочевино-формальдегидная смола ©-17, которые в массово! соотношении 50:50^,а также при колебаниях содержания компоненте! в смеси до 1Ъ% и наличии третьего, компонента -воды - в обьеме до 30% образуют твердеющую смесь. Смолы из контейнера должны закачиваться в уплотнительный элемент пакера под действием жидкости, по ступающей из обсадной колонны под заданным давлением.

Контейнер должен обеспечивать достаточно равномерное перемешивание смол при закачке их в пакер.С этой целью был принят для исследований принцип создания нескольких зон одновременного перемешивания компонентов смеси при. движении в контейнере. Этот принцип осуществлен разделением рабочей полости контейнера по длине на ряд равных участков специальными кольцевыми разделителями с перепускными оторочками.Рабочая'полость заполнялась смолами ФР-12 и Ш-17 с чередованием их по участкам.

Установлено,что при определенных геометрических параметрах контейнера, соответствующих реальным скважинным условиям,такой контейнер обеспечивает практически равномерное перемешивание рабочих жидкостей при закачке их в уплотнптельный элемент пакора после вытеснения начальной порции жидкостей объемом не более 20$ (даже при незначительных расходах,например, I. ДГ® м3/с).Предложены решения по компенсации отклонений состава начальной порции конструктивными особенностями пакерующего устройства.

Возможность заполнения уплотнптельного элемента тампонажннм •раствором без значительного уменьшения или с сохранением эксплуатационной технологичности заколонного пакера была обоснована автором путем исследований и технических решений. Исследованы и отработаны необходимые для реализации.этой возможности основные геометрические свойства системы сообщающих каналов пакера.Исследования проводились в стендовых условиях на натурных макетах с использованием цементировочного агрегата и реальных расходов раствора. Критерием эксплуатационной пригодности открытой системы являлось отсутствие потерь давления более 2 Ша при расходах до 2,5л/сек, образования цементных пробок в местах изменений направления и скорости потока( из-за сепарации твердой фазы) и изменения эксплуатационных сеойств клапанных элементов( из-за их засорения). На этой основе нами предложен ряд технических решений.

Наиболее технологичным в использовании из них является способ автоматического заполнения уплотнительного элемента( или нескольких модулей уплотнительных элементов) пакера тампонажным раствором из заколонного пространства скважины на .основе типовых изменений - снятия и повышения - давления в обсадной колонне (см.рис.) сразу по окончании процесса цементирования скважины*. При указанном снятии давления в обсадную волокну через ее -башмак^ возвращается заданная( ограничиваемая компоноекой низа колонны) порция тампонакного раствора.При последующем повышении давления сначала происходит технологическое перекрытие заколонного простран-

ства скважины непосредственно под уллотнительными элементами па-' кера с сохранением канала, сообщающего эти элементы с подпакер-•ным заколонвым пространством.Затем из этого пространства продавливают в уплотнительные элементы пакера .уампонажный раствор,т.е. производят пакеровку скваккны.за счет повторного вытеснения отобранного в колонну тампонакного раствора через ее башмак в зако-лонное пространство.Для качественной пакеровки в данном случае достаточно расширение уплотнителышх'элементов избыточным давлением не более 2,5-3 !Ша,поскольку,во-первых,в пакере просто обеспечить автоматический решил допанерОЕКи(например,за счет размещения в уплотнителышх элементах расширяющей добавки к татоиажиощ ■раствору),а,Ео-вторых, высокоэласткчннй рукав после затвердения в нем тампонахного раствора взаимодействует со стенкой скважины по принципу "притертой пробки", т.е. не подвержен рассмотренному выше отрицательному влиянию конструктивных факторов.

Пакер,реализующий этот принцип, должен быть наиболее эйфек-тивен в особо сложных геолого-технических условиях,обеспечивая: герметичное механическое перекрытие участка стеши скеэжины, представленного группой тонкопересланвающихся пластов,с последующей перфорацией уплотнительных элементов в задашшх интервалах;

надежную изоляцию пласта перед гидроразрывом ели нагнетанием вытесняющих агентов при наиболее интенсивных режимах.

Возможность геофизического контроля за приведением в действие заколонного гидравлического пакера исследована нами в-скважин ных условиях совместно с К.А.ПоздеевыыШО "Ноябрьскнефтегеофязикг . при участии сотрудников ВНГП5БТ. Для контроля было намечено исполг зоеэть гамма-дефектомер-толщиномер типа СГДТ,обеспечивающий регистрацию рассеянного гамма-излучения двумя зондами разной длины. Увеличение амплитуда сигнала соответствует уменьшению степени поглощения гамма-излучения исследуемой средой: для сигнала толщиномера - уменьшению толщины стенки трубы,а для сигнала дефектоыера-презде всего уменьшению плотности среды в заколонном пространстве скважины.В пределах одной литологической разности пород,при равных или близких плотностях среды в указанном пространстве имеет место качественное соответствие между диаграммами дефектомера и толщиномера.Следовательно, нарушение этого соответствия свидетель ствует об изменении средней плотности среды в заколонном простран .стве скваккны,например,о локальной замене тампонажного раствора менее плотным буровым раствором. Изложенные особенности диаграмм были полонены в основу разрабатываемой методики.

Специальными исследованиями более чем в 40 скважинах доказана достоверность такого контроля -в зоне цементирования скважины и универсальность методики для применяемых тпное пакеров,заполняемых продавочной жидкостью,и исполнений упругорасширяющегося рука-•', ва.

По предлагаемой методике заключение о приведении пакера в действие делается при условии:

3,-% ^ 7У—7з Тг-Т3

где Ч 2/, -интегральные показания дефектомера в зонах ссст-

' } Л) о

ветстЕенно уплотнительного элемента,верхнего переводника и клапанного узла;

1} "Т^ Тз -средние показания толщиномера в тех же зонах.

Приведенное соотношение показаний означает,что уплотнитель-ный элемент раздут водой или буровым раствором,чем обуславливается возрастание амплитуды сигнала дефектомера.На основе стендовых и скважинных исследований показано,что диаграмма толщиномера позволяет также определять увеличение диаметра уплотнительного элемента по смещению подвижного конца рукава с обжимной арматурой.

Созданные нами методические основы применения пакеров не имеют аналогов в мировой практике.

При нашем методическом руководстве были применительно к наиболее сложным геолого-техническим условиям(глубина скважин около 3000 м и более,угол наклона ствола более 30°) предложены усовершенствование и дополнения к ранее разработанной и внедренной З.Ш.Ахма-дишиным методике точной установки заколонного пакера с геофизической корректировкой его положения в скважине.Усовершенствование этой методики,исключающее возможность технологических осложнений и брака в креплении скеэжин из-за ее применения, пре,пложено и . реализовано М.А.Вековым на Уренгойском газокондеисатном месторождении .В 14 скважинах глубиной 2920-3200м заколонные пакеры установлены с погрешностью 0,2-0,8м.

2.4.2. Исследование конструкции и разработка проходных гидравлических пакеров.

К основным практическим результатам настоящей работы относится последовательная разработка под руководством и при непосредственном участии автора четырех ¡алеющих между собой существенные различия .поколений заколонных проходных гидравлических пакеров на эксплуатационные колонны. Каждое поколение было обозначено как

определенный тип пакероЕ, подвергалось конструктивно-функциональному развитию и было внедрено в практику крепления скважин. При этом предшествующие из указанных поколений частично или полностью заменялись последующими в текущей практике.

Классификация перспективных технологических- вариантов применения заколонных проходных гидравлических пакеров, разработан-, ная автором,обеспечила рациональную систему в создании необходимых технических решений и выполнении разработок. Классификация разработана с учетом результатов выполнявшихся с участием автора широких исследований технического состояния и показателей эксплуатации нефтяных скважин Западной Сибири и построена на следующих основных положениях. '

В зависимости от конкретных геолого-технических условий рассматриваемые пакеры могут применяться для следующих технологических целей: разобщения пластов в интервале цементирования,а также Еыще и ниже него; защиты пласта от контакта с тампонажным раствором; сохранения уровня столба тампонажного раствора в заколонном пространстве скважины. В соответствии с этими целями показаны десять наиболее перспективных технологических вариантов применения пакеров.

Каждый вариант охарактеризован следующими основными признаками: теп защиты пакера от преждевременного срабатывания; необходимость допакеровки в процессе эксплуатации пакера из-за ослабления контакта уплотнительного элемента со стенкой скважины; тип жидкос-•ти,заполняющей.полость уплотнительного элемента; способ доставки рабочей жидкости в полость уплотнительного элемента.

Обоснованы характеристики каждого варианта в связи с рациональной областью его применения.Созданы технические решения,обес-печигающие реализацию каждого варианта.

Стендовые исследования к отработка типовых функциональных элементов являлись необходимой частью научного обоснования для -проектных решений по Есем разработанным пакерам.а также специнструменту для разобщения пластов. Определены рациональные конструктивные свойства этих элементов.

К основным исследованным и отработанным функциональным эле- . ментам относятся: . - л

концевая стальная арматура обжимного типа для упругорасширяю-щихся рукавов;

устройства торцевой защиты упругорастирающегося рукава; комплекс малогабаритных клапанов различного назначения,разме-

щаемых в теле корпуса пакера или спещгаструмента либо в специальных накладках на корпус;

элементы защиты уплотнительных резиновых колец от повреждения, в подвижных уплотнениях системы сообщающих каналов;

резиновая самоуплотняющаяся манжета одностороннего действия для особо малых радиальных зазоров(1мм п менее).совмещающая функции перепускного,герметизирующего и толкающего подвижную втз'лку элемента( в среде воды и бурового раствора);

компоновка "корпус-дифференциальная подвижная втулка -срезной винт".обеспечивающая простоту сборки устройства л при этом высокую точность сдвига втулки с заданной силой;

комплекс пружинных фиксаторов конечного положения двухходовой дифференциальной втулки,совершающей возвратно-поступательное перемещение ;

поршень-разделитель для обеспечения возможности высокотехнологичного заполнения угоютнптельного элемента пакера твердеющей полимерной смесью из кольцевого контейнера;

компоновка "корпус-основная дифференциальная втулка -защитная Дифференциальная втулка" для приведения устройства в действие через сброс давления в цементировочной головке;

компоновка для двухсторонней герметизации низа обсадной колонны в момент окончания процесса цементирования скважины,в частности, надежно дублирующая обратный клапан; . -. .

взаимодействующие с цементировочными пробками.' компоновки ,для защиты устройств от преждевременного срабатывания" при непредвиденных изменениях давления в обсадной колонне.

Указанные функциональные элементы стали необходимыми факторами обеспечения высшего в мире уровня эксплуатационной технологичности и надежности разработанных под руководством автора и внедренных в промышленность заколонных проходных пакеров.

Проектирование и испытания заколонных проходных пзкеров по техническим решениям,созданным с участием автора, выполняются под его руководством ео ВШИБТ с 1970 года. Одновременно некоторые технические решения реализуются в КазНИШнефти под руководством Г.К.Назарова.

При планировании приоритетных для ВПШЖТ разработок предпочтение отдавалось тем пакерам, которые наиболее универсальны в регионах массового бурения на нефть, прежде всего в условиях месторождений Западной Сибири,т.е. позволяют эффективно достигать нескольких указанных выше технологических целей.

Пакер ППГ и пакер-контейнер ПК разработаны в качестве универсальных для всех упомянутых технологических целей при сравнительно низких рабочих давлениях в цементировочной головке( не более 10-12 Ша) и отсутствии непредвиденных возрастаний давления 'в ней. Пакер-контейнер ПК благодаря заполнению уплотнительного элемента твердеющей полимерной смесью обеспечивает повышенную долговечность разобщения пластов и создает в затрубном пространстве скеэжины перемычку,выдерживающую более высокие перепады давле ния.чем пакер ППГ.

Пакер ПГП характеризуется повышенной надежностью и эксплуатационной технологичностью в более сложных условиях применения к обеспечивает разобщение пластов" в интервале цементирования,сохранение уровня столба тампонажного раствора в заколонном пространстве и защиту продуктивного пласта от контакта с вышерасположенным таыпонажнкм раствором в период ОЗЦ.

Пакер ПГПМ функционально отличается от пакера ПГП оперативной регулируемостью его герметизирующей способности в процессе освоения и эксплуатации скважины. В пакере ПГПМ кроме функционирующего при креплении скважины клапана пакеровки однократного дей-. ствия имеется клапан допакероЕКи, обеспечивающий многократное дополнительное уплотнение контакта улругорасширяющегося рукава со стенкой скважины за счет пуска в уплотнительный элемент малых порций рабочей жидкости из обсадной колонны,дозируемых по уровню избыточного давления в этом элементе.

Кроме стендовых испытаний каждого функционального элемента, узла и пакера в целом были выполнены промышленные( в частности, приемочные) испытания всех разработанных пакеров.При проведении промышленных испытаний пакеров необходимо было изучить их эксплуатационные показатели в зависимости от действия ряда геолого-технических факторов. В качестве основных эксплуатационных показателей пакера приняты его прихватоопасность,точность срабатывания и установки, герметичность создаваемой перемычки,Елияние дополнительного нагружения обсадной колонны при использовании пакера на ее герметичность,Елияние пакера на состояние цементного кольца.Решены методические вопросы оценки этих показателей. •

При экспериментах учитывались основные факторы: коэффициент пакеровки( 1,15-1,40); глубина спуска пакера( 1650-2650м); число, пакеров,.устанавливаемых на обсадной колонне(1-4); угол'наклона ствола скважины( до 36° ).

Перечисленные факторы практически неуправляемы. Поэтому ре-

шалась задача установления связи между эксплуатационными показателями и этими факторами по результатам пассивного эксперимента, т.е. наблюдений за поведением обьекта( испытуемый пакер) в про- . мышленных скважинах.'

Методическими особенности! данного пассивного эксперимента обеспечено оптимальное сочетание темпа эксперимента,пнформатив-ности каждого опыта,эффективности опытно-промышленных работ для производственных предприятий и предельно возможное уменьшение мет одиче ских ошиб ок.

Проведенными испытаниями в кратчайшие сроки обеспечено получение информации, позволяющей откорректировать документацию для серийного производства к широкого применения разработанных паке-ров.

К настоящему времени испытаны на стендах с положительными результатами и подготовлены к промышленным испытаниям новые разработанные под нашим руководством высокотехнологичные заколонные проходные пакеры( см.рис): пакер типа ПЗМ, заполняемый тампонаж-ным раствором из заколонного пространства,и пакер типа ППК с качественно новой защитой от преждевременного срабатывания,включающей гидроаккумулятор и характеризующейся значительно повышенной надежностью при установке пакера в средней и Еерхней зонах скважины.

2.5. Регулирование герметизирующих свойств кольца тампонажных смесей в заданных

зонах скважины (ис следования,-решения,разработки).

Разработку данной проблемы автор направлял на возможное локальное уменьшение отрицательного влияния общих геолого-технологических факторов образования в заколонном пространстве каналов, сообщающих пласты медду собой,и обеспечение локального положительного влияния на качество цементирования дополнительных,специально создаваемых факторов.

Известно,что важнейшими общими факторами образования каналов в заколонном пространстве скеэжины являются неполное вытеснение бурового раствора тампонажнш,физико-химические явления,возникающие при схватывании .и твердении тампонажных смесей.механические,■ гидравлические и температурные воздействия на крепь при заканчивают и эксплуатации скважины,коррозионное разрушение цементного камня в условиях термосолевой агрессии.

В последние 15-20 лет в мире выполнены только отдельные начальные исследования и разработки,создающие возможность управления формированием цементного камня в строго заданных интервалах затрубного пространства скважины с использованием способности там-нонажного раствора к седиментационному и фильтрационному уплотнению: пакерующие "корзины" для цементирования, пакер-фильтры. . .Эти объекты не обеспечивают комплексного подхода к регулированию герметизирующих свойств кольца тампонажных смесей и,кроме того, • требуют дальнейшего функционального совершенствования.

2.5.1. Влияние пакера на цементное кольцо. Разработку рассматриваемого вопроса автор начал со скважинных и стендовых исследований влияния заколонного пакера на состояние кольца цементного камня.Скважинные исследования выполнялись с применением как специального, так и стандартного комплекса измерений акустическими и радиоактивными цементомерами.а стендовые -на созданном с участием автора стенде для исследования крепи скважины. .

Приведем основные результаты исследований.

Диаграммы замера акустическим цементомером показывает формирование непосредственно над пакером практически значимой зоны качественного цементировании длиной, не менее 4-6 м . Влияние пакера на образование этой зоны особенно наглядно видно по скважинам,в которых отмечается в целом низкое качество цементирования( например, по скв.4913 Самотлорского месторождения,где подобной зоны нет-выше в интервале не менее 38м и нижа в интервале не менее 30м Сущность этого влияния принципиально очевидна: седиментационное -уплотнение,при котором рукавный уплотнитель служит основанием для осаждающихся частиц твердой фазы тампонажного раствора.Но стендовыми исследованиями эта сущность была значительно уточнена:в наклонном стволе непосредственно над накером не образуются пристенные каналы,поскольку каналообразоЕание,обусловленное вытеснением-вверх жидкой фазы опускающимисся твердыми частицами и их агрегатами, подавляется интенсивным накоплением твердой'фазы. ."■.. , Явление седиментации в прилегающих к пакеру зонах заколонног 'пространства изучалось нами и с помощью радиоактивного цементомер Непосредственно над уплотнительными элементами цементограмма(кривая дефектомера) показывает уменьшение средней интенсивности гамм излучения,прошедшего через кольцо'цементного камня.Степень уменьшения интенсивности возрастает сверху вниз,т.е.по мере приближения к пакеру.На кривой дефектомера непосредственно под пакером может отмечаться небольшой - в интервале до .2-4 м - участок нако-

горого седиментацконного разуплотнения,а следовательно,ухудшения технологических свойств тампонакной смеси.

Необходимость учета рассмотренных явлений при прогнозировании полезного эффекта заколонных пакеров з конкретных условиях и оценке правильности их установки доказана нами на основе анализа результатов эксплуатации скважин на пласт БС? Суторглшского месторождения,в которых между пластами БС6 и БС? были установлены па-керы ПГП.Из общего количества скважин,где панером(установленным в неустойчивой зоне) не удалось предотвратить Еодопереток в первые 5 месяцев эксплуатации,только 30^ случаев относятся к установке пакера в нижней зоне глинистого прослоя(т,е. когда в разобщении пластов участовала надпакерная зона цементного кольца).

На основе анализа цеыентограмм по скважинам Самотлорского мэстороиденпг.в частности,полученных с нашим участием при специальном комплексе измерений акустическим цементомером в скв.2066 в период ОЩ,выявлено следующее явление.Заколонный пакер,установленный в наклонной скважине непосредственно над каверной(алымская свита).оказывает положительное влияние на формирование в ней кольца цементного камня.Пакер создает в ней условия замкнутой кольцевой емкости,в которой может происходить свободное гравитационное перераспределение жидкостей.Поэтому неЕЫтеснешшй глинистый раствор,замещаясь тампонажным,перемещается снизу в верхнюю часть каверны. Таким образом,в нижней части каверны образуется зона улучшенного качества цементирования.При отсутствии пакера над рассматриваемой каверной качество ее цементирования,как правило, оказывалось плохим.

Диаграммы замера акустическим цементомером в ряде скважин до и после перфорации крепи показали,что заколонные пакеры предотвращают или существенно ограничивают ухудщение качества цементирования скважин в огражденных или зонах при влиянии перфорации,т.е. уплотнительный элемент пакера является эффективным домпфером для ударной волны.

На ряде нефтяных месторождений Тюменской области нами исследовано по диаграммам радиоактивного цементомера(прибора СГДТ) влияние заколонных пакеров на центрирование прилегающих участков обсадной колонны.Установлено,что пакером обеспечивается активное -чс расширением и заполнением ташона^ншл раствором малых зазоров -центрирование этих участков,причем несколько лучше центрируется прилегающий участок колонны в подпакерной зоне(проявляется различие зон по жесткости).Наиболее эффективно влияние двухпакерной компоновки. Например,в скв.5565 Быстринского месторождения пакеры

установлены в интервалах глубины 1994-1928« и 2008-2012ы. Межпа-керная зона характеризуется уменьшением эксцентриситета колонны с 0,82 до 0,4, равномерным по плотности кольцом цементного камня, его плотным контактом со смежными средами.

Налш на основе комплексного исследования значительного объема геофизической-информации установлены положительное влияние за-колонного пакера на качество цементирования подпакерной зош скважины и сЕЯзашше с геологическими факторами особенности качественного состояния цементного кольца в этой зоне.Указанное влияние впервые показано нами в 1974 году в "Руководстве по применению пакеров ППГ при креплении скважин".Позже фирма "ТЭМ Интернейшнл" /США/, на основе многочисленных данных также сообщила о положительном влияние пакера на качество цементного кольца в подпакерной зоне(и результаты эксплуатации скважин).

Положительное влияние обусловлено быстрым выравниванием давления в продуктивной зоне заколонного пространства скважины с пластовым,а следовательно:

а) исключением неуправляемой фильтрации такпонажной смеси, вызывающей значительный недостаток в ней гипса,усадку цементного камня,т.е. нарушение его контакта со смежными средами(впервые отмечено е публикациях нами с учетом результатов исследований H.H. Шерстнева,Б.И.Кирпиченко,П.Л.Пршова,В.1Т.АвилоЕа и др.);

б) резким уменьшением продолжительности и интенсивности миграции воды затЕорения по столбу тампонажпого раствора е пласты-коллекторы, чем предотвращается возможность остаточных нарушений цементного камня на ранней стадии 03Ц( впервые отмечено в публикациях фирмой "ТЭМ Интернейшнл".развито и уточнено нами е научном и нормативно-методическом аспектах).

3 целом изложенные результаты исследований показали,что при размещении в продуктивной зоне скважины тампонажных материалов, характеризующихся значительными седиментационной неустойчивостью, и фильтрацией, целесообразно использовать комплекс высокотехнологичных в эксплуатации управляемых технических средств влияния на тампонажный раствор, обеспечивающих:

оперативное улучшение условий формирования Есего кольца цемент-г ного камня в продуктивной зоне скважнны( массовые технологии)-;

оперативное улучшение условий изоляции пластоЕ тампонажной смесью в заданных малых интервалах скважины при наиболее сложных геолого-технических услоеиях( специальные технологические приемы).

По нашему мнению,в условиях многоплановых нефтяных месторож-

денди Западной Сибири установка заколонного иакера непосредственно над нефтеносной зоной должна стать обязательной частью массо -вой технологии крепления скважзн(но при наличии в этой зоне разно-напорных пластов они должны быть оперативно разобщены по меньшей мере на период формирования цементного камня; соответствующий за-колонный перекрывателъ разработан под нашим руководством).

Нами с сотрудниками созданы основные технические решения и разработана конструкторская документация на устройства .для осуществления специальных технологических приемов.

2.5.2. Гидромеханический двухманжетный пакер типа ПГВД. На _ нефтяных месторождениях Тюменской области определенное количество пакеров ПГП и ПГВД установлено для разобщения пластов,разделенных весьма тонкими глинистыми прослоями - толщиной не более 2,5-Зм. В данном случае,несмотря на особую актуальность повышения качества разобщения таких пластов, применение гидравлических пакеров оказалось малоэффективным,поскольку практически не обеспечивалась достаточная точность их установки. Наш установлено,что в Среднем Приобье при толщине глинистого прослоя от 4 до 6м

количество скважин с точно установленными пакерами составляет 94%,при толщине прослоя более 6м - практически 100%,а при его толщине менее 4м не достигает даже 80%. Применительно к столь тонким глшшстыт,I прослоям предложен заколонный проходной гидромеханический двухманжетный пакер типа ПГВД с повышенным(величиной до 1,25) коэффициентом пакеровки на эксплуатационные колонны. Этот пакер образует высокопрочную самоуплотняющуюся манжет-но-цеыентную перемычку в заколонном пространстве скважины с максимальным использованием потенциальных возможностей тампонажного материала,закачанного в скважину при ее цементировании.Указанная перемычка образуется за счет эффективного взаимодействия двух самоуплотняющихся резиновых манжет и сформированного между ними цементного кольца. Повышенное качество этого кольца обеспечивается, концентричным расположением корпуса пакера в скгажине,разобщением зоны формирования этого кольца от прилегающих протяженных зон нерегулируемого седиментационного н фильтрационного каналообразова-штя в тгмпонажной смеси,его объемным расширением за счет впрыскиваемой из пакера специальной добаЕки,демпфированием манжетами пакера динамических нагрузок на крепь скважины.

Герметизирующие свойства формируемой пакером перемычки сохраняются при ее частичном размещении в интервале перфорации крепи. Модульным исполнением пакера - предложение Н.Л.Щавелева( ПО "Сургутнефтегаз") - обеспечивается свободное регулирование длины пере-

мычки при ее минимальной длине- 500 ш.

Совместно с В.Р.Невсиедзяновым (СибНГШШ) на' основе лабораторных исследований был принят состав расширяющей добагки и разработан вопрос ее размещения в специальных технологических камерах па-'кера.По предложению Б.И.Краснова( б.Главтеленнефтегаз").конструктивными свойствами пакера п perj-шом пакеровки обеспечено получение дополнительного технологического эффекта при пакеровке скважины - оптимального уменьшения водоцеыентного отношения(до 0,4) там-понакного раствора,заполняющего межманжетную зону,за счет его ео-доотдачи при наличии в этой зоне проницаемого'участка стенки скважины.

Стендовыми исследованиями,а затем прнемочнкмп испытаниями па-керов ПГГДД полностью подтверждена возможность их эффективного промыслового применения для иакерно-цементпого разобщения пластов.

Предложены рациональные технологические варианты установки пакеров ПГЦД в типоеых геологически: условиях нефтяных месторождении Западной Сибири,в~частности,при наличии контактной залежи с литологическими неоднородностши(глинистыми и уплотненными включениями) в зоне ВШС.

2.5.3. Комплекс специнструмента для разобщения пластов. Для качественного расширения технологических возможностей оперативного улучшения условий изоляции пластов тампонажной смесью в заданных малых интервалах скважины, прежде всего в продуктивной зоне, изолированной свер:ху заколонным пакером, разработан комплекс специнструмента.Работоспособность разработанных объектов подтверждена в стендовых условиях.

Для обеспечения рациональных функциональных свойств комплекса и его обоснованного использования автор на основе геофизической информации исследовал типовые особенности качествцементного кольца -в додлакерной зоне скважин: Западной Сибири. Наиболее общие особенности состоят в следующем.

По длине этой зоны скважин наряду с общим повышением качества цементирования наблюдаются следующие участки ухудшения плотности контакта со стенкой скважины: наиболее проницаемых коллекторов; наиболее увлажненных,рыхлых глинистых прослоев( с- наименьшими значениями КС); кавернозности ствола; примыкающих к пластам - коллекто рам граничных интервалов глинистых прослоев( толщина интервалов,-как правило,не более 3-4ы).С другой стороны,некоторые 'геологические факторы практически значимо способствуют качественному разобщению пластов в подпакерной зоне.К ним относятся: пониженная про-

ницаемость водоносных горизонтов.,по сравненшо с разобщаемыми о-г них нефтеносными (определяется по диаграмме ПС электрокаротажа); наличие между разобщаемыми пластами глчнисных прослоев толщиной . не менее 5-6 м; наличие нескольких тонкопереслаиващихся с водо-' носныыи зонами естественных перемычек (глинистых прослоев,заглини-зированных коллекторов,уплотненных прослоев) в ближней к продуктивно^ пласту части водоносного комплекса.

Разработанный комплекс проходного спецннструыента включает следующие группы объектов:

а) группа первоочередных,изготоаяяемых для опытно-промьштенно-го применения устройств, обеспечивающих отклонение части потока тампонаяного раствора в периферийные зоны каверн,герметичное пере-, крытие зацементированного 'заколонного пространства самоуплотняющимися лепестковьа.ш манжетами, обращенными по необходимости вверх или вниз, седшлентационно-фичьтрационное уплотнение тампонаяного раствора;

б) группа более сложно функционирующих объектов, эксплуатационные возможности которых подлежат дальнейшим стендовым исследованиям, состоящая из закаяонных смесителей гидромеханического и гидравлического тийов, а также устройства комплексного воздействия, обеспечивающего сочетание гидравлического перемешивания с последующим дозированным фильтрационным уплотнением тампонашгого раствора.

2.5.4. Развитие технологических возможностей ступенчатого цементирования скважин. Ступенчатое цементирование органически реализует избирательный подход к разным зонам скважины и несет в се-, бе потенциальную способность повышения качества разобщения пластов, а следовательно, повышения добывных возмо-шостей скважин. Эта способность обусловлена следующими технолодгаескиш факторами: прокачкой через зону продуктивных пл ас тов. только тех тампонажных смесей,которые предназначены специально для размещения в этой зоне; обработкой этой зоны буферной жидкостью непосредственно перед прокачкой через нее указанных тампонашых смесей; надетым обеспечением заданной высоты подъема тампонажного раствора; уменьшением репрессия на продуктивные пласты.

С учетом этой изначальной способностп,по исходным методическим идеям и при активном участии автора, были выполнены лабораторно-стендовые исследования,методические и конструктивные решения по. коренному повышению технологичности ступенчатого цешнтирования эксплуатационных колонн без уменьшения надежности способа.Задача принципиально решена.в двух технологических вариантах: специального ■

разобщения пластов продуктивной зоны и повышения качества скваж нн в целом.

Первый вариант_ специально направлен на совместное достиже двух следующих результатов(преимущественно в особо сложных уело ях изоляции водоносных отложений - при незначительных сстествев разобщающих прослоях,наличии "промытых" зон нефтяной залежи и др.):

а) высокое качество разобщения нефтеносных пород от воде носных;

б) сохранение проницаемости нефтеносных пород вблизи си ла скЕакнны.

Этот вариант реализуется путем совместного использования : ходной муфты ступенчатого цементирования и специальной тампона: ной смеси. Открытие.и закрытие циркуляционных отверстий муфты обеспечиваются последовательным взаимодействием двух цементиро ных пробок с ее функциональными элементами. Принципиальной мет ческой особенностью варианта является следующее:

на первой ступени цементирования порцией специальной тампон ной смеси заполняют и заколонное и внутриколонное пространстве - скважины под муфтой,а проданочную пробку оставляют на радиалы: подвижных упорных элементах муфты под ее цпркулятодошшми отве] ми;

после второй ступени цементирования продавливают тампонажу смесь,находящуюся во внутркколонном пространстве,за обсадную ] яонну через ее -башмак обеши состыковавшимися в муфте цеыенти вочными пробками.

Специальная тампонажная смесь разработана Н.С.Доном,Б.Т.-. киным и И.Н.Гриневским во ВНИИБТ. Смесь является безводной,вк ташюнажный портландцемент и термореактлзную синтетическую см вступающую в химическое взаимодействие с цементом без отверди ля. Лабораторные исследования, выполненные с использованием с разцов искусственного песчаника,показали,что смесь имеет необ димые реологические свойства, характеризуется незначительной ратоотдачей, обеспечивает селективное закупоривание пористой ды с гидрофильной поверхностью(водоносных отложений^не загря; прискважинные зоны нефтеносных пластов.

С учетом предложений И.Х.Сагдеева.С.И.-Типикина.М.М.Муха! на( ПО "Ноябрьскнефтегаз") выполнены стендовые исследования ] выбору оптимального конструктивного решения проходной цемент: вочной муфты для реализации рассматриваемого технологическог

рианта. Под нашим методическим руководством промышленная применимость данного варианта показана при цементировании скв.7728 и 9154 Суторминского нефтяного месторождения. Скважины дали безводную нефть при дебктах на уровне и выше проектного. Детальная технико-технологическая отработка варианта продолкается.

Второй вариант позволяет реализовать общие технологические преимущества ступенчатого цементирования при использовании любых (главное,массово применяемых) тампонажных материалов,без ограничений по глубинам проведения ступеней цементирования и практически ззз усложнения технологического процесса по сравнению со сплошным • прямым цементированием через башмак колонны. Предлагаемая цементировочная муфта для этого варианта сложнее,чем для первого рассмотренного выше варианта,однако проще,функционально совершеннее и в саязи с этим .надежнее,чем ранее созданные,в частности,при нашем участии,аналоги- универсальные проходные цементировочные муфты (не реализованные или не нашедшие широкого применения в промышленной практике). - • -

Функциональный уровень предлагаемой муфты обусловлен прежде всего её качественно новым взаимодействием с продавочной пробкой, используемой на второй ступени цементирования. Эта пробка выполнена высокоэластичной (поролоновой и др.) и,достигая муфты,перемещается потоком жидкости из центрального канала муфты в её специальную кольцевую полость,где взаимодействует с перекрывающей втулкой, обеспечивая высокогерметичное перекрытие циркуляционных отверстий.

Последующее снятие давления в-цементировочной головке является управляющим фактором для вывода из центрального канала муфты раздвижного седла,приводимого в действие перед.началом второй ступени цементирования за счет 'заданных изменений давления в обсадной колонне. Седло служит для посадки шара,исключающего опускание гампонажного раствора второй ступени в обсадной колонне под циркуляционные отверстия муфты. После вывода седла из центрального канала шар опускается к забою.

Функциональные узлы описанной муфты исследованы в стендовых условиях"на натурных-макетных образцах и отааботаны до оптимальных конструктивных решений.

2.6. Разработка методических вопросов управления

техническим уровнем средств разобщения пластов.

Решения и разработки в области специальных технических средств разобщения пластов, содействие организации их серийного производства и внедрению осуществлялись нами при весьма неблагоприятной для этого экономической ситуации в отрасли,которая была обусловлена отсутствием:

экономического механизма ответственности(гарантий) и поощрения буровых предприятий за качество разобщения пластов в скважинах, переданных в эксплуатацию;

. нормативно установленной возможности оценки экономической эффективности технико-технологических мер,повышающих качество разобщения пластов,по уменьшению затрат при эксплуатации скважин;

системы материального поощрения исполнителей за эффективное использование специальных технических средств,повышающих качество скважин при их строительстве;

нормативно-методической системы материального стимулирования авторов изобретений.по повышению качества скважин как технических сооружений.

Ввиду необходимости решения этих вопросов для успешного развития наших и других подобных работ автором принято непосредственное активное методическое участие в их решении,отраженное в его публикациях.

Рассмотренная экономическая ситуация создала таете и острую необходимость в максимально достижимом уровне эксплуатационной технологичности и надежности создаваемых нами технических средств. В противном случае эти средства вызывали бы заметное усложнение деятельности буроьых предприятий без экономической необходимости для них и неизбежно отвергались бы практикой крепления скважин. Поэтому автором с учетом основополагающих исследований Е.И.Артемьева, Л.Г.Кравца,С.М.Ямпольского и др. выполнен комплекс научно-методических работ по обеспечению управления техническим уровнем объектов техники применительно к строительству скважин,прежде всего их креплению,на основе патентно-лицензионных исследованюЦре-зультаты отражены в ряде наших статей и нормативно-методических работ) .Предложены,в частности, следующие положения. '

Спецификой управления техническим уровнем объектов буровой , техники является необходимость учета огромного разнообразия геолого-технических условий и природных факторов. Для обеспечения высокого технического уровня создаваемых объектов прежде всего необходимо правильно выбрать дх технические и экономические пока-

затели. Следует определить те важнейшие технические показатели, которыми характеризуются конечные результаты использования объекта в целом. В частности,для заколонных проходных пакеров установлен в качестве основного комплексный "показатель герметизации при номинальном коэффициенте дакероЕки"отражающий достигаемую в данном объекте возможность сочетания двух противоречаших друг другу важнейших технологических тенденций: увеличения максимального перепада давления между разобщенными зонами и вероятности безотказной работы,с одной стороны, и уменьшения управляющего давления установки пакера.с другой.

Практика показывает,что неправильный выбор технических показателей влечет за собой неэффективное использование творческих сил,концентрацию их на решении второстепенных задач.

Особого внимания требует точное определение сопоставимых объектов техники и достигнутого е мире их уровня, поскольку это позволяет своевременно использовать лучшие научно-технические достижения и правильно оценить технический уровень создаваемых объектов.Безусловным требованием при определении технического уровня является полнота и точность исследуемого массива информации. Регулирование технического уровня разрабатываемых объектов должно начинаться с выбора и обоснования наиболее перспективного направления совершенствования функциональных и конструктивных сеойств,достигнутых в объектах-аналогах.

Выполненные нами работы способствовали значительному повышению качества патентно-лицензионной деятельности ВНИПБТ, ' продаже институтом первых в отрасли патентных лицензий зарубежным фирмам, научно-техническому сотрудничеству института с зарубеянши фирмами по технико-технологическому направлению работ, выполняемых под научным руководством автора.

3. ПРОЮШЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

3.1. Освоение и'развитие серийного производства заколонных пакеров.

С 1370 года автор активно участвовал в организации опытного, а затем серийного производства заколонных проходных пакероЕ.

Первые опытные образцы таких.пакеров были выпущены в 1971 году Экспериментальным заведом ВНИИБТ. Вскоре опытное и мелкосерий-

- ьо -

ное производство этих изделий бнло освоено,а с IS73 года стало осуществляться в полном объеме Опытным заводом ВНИИБТ.В том же году начались работы по организации серийного производства зако-лонннх пакеров.Благодаря согласию и инициативным действиям руководства ОНО "Карпатнефтемаш"(б.Калушского завода -"Нефтебурмаш -ремонт") серийное производство заколонных пакеров было начато этим предприятием е 1975 году.

В ходе освоения к наращивания серийного производства заколог ных пакеров в DITO "Карпатнефтемаш" установлено новое высокопроизводительное оборудование,организован участок сборки пакеров и установлены специальные сборочные приспособления и стенды.С целы повышения производительности труда при изготовлении пакера изго-ЮЕлено и установлено.специальное устройство для сборки его уп-лотнительного узла,разработанное В.И.Ванифатъевым и др. Предприятием разработан и изготовлен стенд для гидравлических испытаний пакеров по предложенным нами мето,пикам.На стенде проверяется раб тоспособность и определяются показатели качества изделия.Технология изготовления пакеров постоянно совершенствуется..

Поскольку заколонные пакеры применяются в органической связ с необратимым технологическим процессом цементирования скважины, обеспечение безотказной работы этих устройств в соответствующих геолого-технических условиях является весьма важной задачей.Изве но,что надежность технических средств обеспечивается как при их проектировании и эксплуатации,гак и на стадия их изготовления,На разработаны методические осноеы рационального сочетания сборки каждого пакера с его поэлементными испытаниями на заводе-кзгото! теле.

При нашем участии организованы серийное производство упругс расширяющихся резинотканевых рукавов к пакерам и проводятся нау* исследовательские работы( с ВНКИЭШ) по созданию уплотнительных элементов к гидравлическим пакерам.превышающих достигнутый в ми] уровень аналогов по механической прочности.

По нашей инициативе технико-экономические интересы ВНИИБТ з ОПО -"Карпатнефтемаш" как разработчика и серийного изготовителя з делий были е последнее время наиболее гармонично увязаны между i бой на осноге организации на территории ОПО подразделения инсти' та по исследованиям и совершенствованию разработок ВНИКБТ.а так Еведенкя-в практику( впервые в отрасли) договоров на передачу к структорской документации по новым разработкам института,опреде, щих права и взаимные обязательства сторон.

К началу 1393 года реализовано потребителям,главным образом, нефтегазодобывающим объединениям Западной Сибири, более 10.000 за-колонных проходных пакеров пяти типов: ППГ,ПК,ИГЛ, Шл1?д(гидравли-• ческие) и ПГЩЦ гидромеханический).

3.2. Оценка технико-экономической эффективности.

Регулярное использование пакеров'Ш1Г было начато с 1273 года, пакеров ПГП - с Г378 года, пакеров ШИН - с ГСБЭгода. Пакеры-кон-теЗнеры ПК,несмотря на их высокзга. эффектпвшсть,применялись ограниченными партиши( с 1373г.) ввиду поётзеншзЗ трудоемкости и стоимости их изготовления. В 1291-1392 годах.объединениями "Сургутнефтегаз" и "НЕкневартовскнефтегаз" началось и расширяется использование пакеров ПГВД с полояптельшш результатами.

В последние года нами накоплен значительный обьем дашшх по влиянию заколонннх проходных пакеров на показатели эксплуатащш сквакнк нефтяных месторождений Тюменской области.Дан!ше относятся к типовым геолого-техшгаескш условиш основного нефтедобыващего региона страны,поэтому их рассмотрение позволяет дать обобщенную оцеш<у эффективности крепления скважин с применением этих устройств .

Наиболее наглядная сравнительная оценка качества крепления скважин пакерной и беспакерной групп на месторождениях Тюменской области достигается сравнением обводненности продукции в перше 6-12 месяцев их эксплуатации. При проведении оценки в исследуемые группы включались Есе'количества сквакин,введенных в эксплуатацию за учитываемый период времени.По согласованию с соответствующими геологическими службами,к обводненным нами отнесены скважины с содержанием воды в"продукции более 5-10%,ъ зависимости от конкретных геологических условий.В пакерные группы включались скважины, в которых заколошш'е пакеры ПГП или ПГПМ использовались как для непосредственного создания герметичной перемычки меяду разобщаемыми пластами,так и для улучшения условий формирования цементного кольца в зоне_разобщения пластов,расположенной ниже пакера.

Установлено,что заколоннне пакеры ПГП в многообразных геолого-технических ситуациях обеспечивают значительное,еплоть до кратного, уменьшение доли обводненных скважин на месторождении. На ряде месторождений Пограничное,Крайнее,Комарьинское и др.) при отсутствии заколонного пакера отмечаются весьма высокие относительные, количества обводненных скважин на шестом месяце эксплуатацииболее 35-40$),что обусловлено рядом геологических факторов.На этих месторождениях использование заколонных гидравлических пакеров позволило,в зависимости от геолого-технических условий, уменьшить отно-

сительное количество обводненных скважин от 1,6 раза до полного отсутствия. Выявлено преимущественное нoJíOsитeльнoe влияние за- колонных пакеров на относительное количество высокообводненных *?скваяин (с содержанием вода в продукции более 50$).- Подтверждена .. особо высокая эффективность применения пакеров ППЫ с выполнением профилактической допакеровки скважины.

В целом практика позволила с достаточной достоверностью обосновать следующее положение: в условиях близкого ( не более 6-10 м, в зависимости от конкретной геолого-технической ситуации) расположения нефтегазоводоносных отлокенш при цементировании скважин тампойакными растворами на основе тампонажного портландцемента и воды заколонные пакеры должны быть непременным элементом оснастки обсадных колонн. На нефтяных месторождениях Западной Сибири затраты на установку заколонн'ого пакера составляют не более 1% от цены скважины. Нам неизвестны другие столь не дешевые технологические мероприятия, способные заменить рациональную установку заколонного пакера с аналогичным техническим результатом.

Экономический эффект от применения заколонных проходных пакеров, достигаемый за счет уменьшения затрат на капитальные ремонты по ликвидации заколонных перетоков в скважинах, подтвержденный Ыикнефтепроыом СССР, Главтюменнефтегазом, объединениями "Сургутнефтегаз" и "Ноябрьскнефтегаз", составил в зависимости от геолого-технических условии от 3,1 до 9,8 тыс.руб. на скважину в ценах 80-х годов. По состоянию и в ценах 1990 года годовой экономический эффект определен в размере 4,6 мли.руб., из которых на долю автора приходится 1,01 млн.руб. в год.

4. НАПРАВЛЕНИЯ ДАЛЬНЕЙШЕГО РАЗВИТИЯ

ИЗБИРАТЕЛЬНОГО МЕТОДА ИЗОЛЯЦИИ ПМСГОВ ПРИ КРЕПЛЕНИИ СКВАЖИН

По нашему мнению, практическое значение избирательного метода издляции пластов,-и творческий интерес ученых и специалистов к его развитию будут безусловно возрастать, поскольку.этот метод по своей сущности является не альтернативой традиционным направлениям научно-технического прогресса в креплении скважин, а наиболее эффективным подходом к реализация всего комплекса результатов исследований н разработок в этой области.

Полагаем, что принципиально нови.! этапо.л развития метода стан« переход от решения задач рационального использования отдельных ви*

дов соответствующих технических .средств к решению проблемы рациональных компоновок обсадной колонны с применением комплекса паке-ров и специнструиента (для разобщения пластов и заканчнванпя ск- ■ вакиЕ),а также наиболее эффективного сочетания функциональных свойств этих компоновок с технологическими свойствами материалов для цементирования скважин.

В решении этой проблемы для нас очевидны следующие приоритетные вопросы:

4.1. Создание и промышленное освоение полного комплекса заколонннх пакеров,соответствующего многообразию геолого-тсхшгчес-кях условий крепления скважин.

4.2. Создание комплекса методов точной установки оснастки обсадных колонн в стволе скважины с использованием геофизической и наземной измерительной техники,а также специальных технологических приемов( для задач и геолого-технических условий разной сложности).

4.3. Массовый переход на высокотехнологичные способы ступенчатого цементирования эксплуатационных колонн с экономически оправданным:: использованием б призабойной зоне ствола специальных ташонажных материалов,не только обеспечивающих падежное разобщение пластов,но и ке загрязнятащх црпскважпнные зоны продуктивных отложений.

4.4. Развитие методики и технологии искусственного фкзичес-кого( прежде всего термоакустического) воздействия на ташонакние смеси для регулирования процессов цх структурообразования с достижением в конечном счете необходимых деформационно-прочностных свойств,проницаемости,коррозионной стойкости заданных "поясое" цементного кольца.

4.5. Систематическое совершенствование информативности существующих методов геофизического контроля за техническим состоянием скважин( напршер", применительно к использованию принципиально новых тампонажных смесей -на основе термореактиЕннх синтетических скол и др.)

4.6. РазЕЕтие комплексной методики определения свойств,технологических возможностей,а также результативности в конкретных условиях материалов,технических средств и способов,соответствующей актуальным задачам.совершенствования технологии разобщения пластов при креплении скважин.

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Настоящая диссертация является научит; трудоы, направленным на качественное совершенствование технологии разобщения пластов при креплении скважин.В диссертации изложен комплекс научно обоснованных технико-технологических решений по регулировании процессов герметизации заколонного пространства в заданных интервалах скважины с использованием заколонных гидравлических пакеров и специального инструмента, влияющего на формирование и работу цементного кольца.Решения созданы на основе результатов теоретических,лабораторно-стендовых и сквавин-кых исследований,широких опытно-промышенных работ и технико-экономического анализа результатов массовой практики креплений скважин на нефтяных и газовых месторождениях Западной Сибири. Внедрение созданных решений вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса.

Новые исследования,решения и разработки,отраженные в диссертации выполнены лично" автором,либо под его руководством.и при его непосредственном участии.

Автор является одним из создателей отечественной школы исследователей и разработчиков заколовших пакеров и специального инструмента для разобщения пластов при креплении скважин.

Основные результаты и выводы заключаются в следующем:

1. В стадии строительства скважин существенным резервом повышения их производительности и качества охраны недр в сложных геолого-технических условиях является развитие избирательного метода изоляцщ пластов при креплении скважин на основе предложенного в настоящей работе принципиально нового коляиекса технологических приемов и технических средств контроля к регулирования локальной герметизации зако-лонного. пространства.

2. Показана возможность использования импульсного акустического метода контроля для создания единой методической системы определения технологических свойств тампонажных смесей в атмосферных,автоклавных и скважанных условиях,обладающей внутренней обратной связью и высоко технологичностью.

3. На основе лабораторных исследований установлено, что временная динамика изменения скорости распространения и амплитуды прошедши через контролируемую среду акустических импульсов,а также абсолютная величина скорости распространения и коэффициента затухания этих импульсов имеют достаточно тесную для практических целей связь с технс логическим! свойствами тампонанного раствора и камня. Создана метода

а контроля за процессами схватывания и начального твердения тампо-анных смесей,рационального выбора времени ОЗЦ,прогнозирования и оп-еделения механической прочности и деформационной способности цементов камня изучения егб долговечности по акустическим показателям, редложен и экспериментально обоснован в стендовых условиях принцип • ифференцированного скважинного контроля'контакта"цементного кольца

0 смежными средам импульсным акустическим методом,характеризующий-я выполнением измерена!-по каждому интервалу контроля в двух диамет-ально противоположных зонах заколонного пространства. Положения раз-аботанной методики наши применение в отечественной практике лабора-орных и сквангшных исследований.

4. Доказано, что установка гидравлически управляемых проходных аколояных пакеров, имеющих уплотнительный а!ег.:ент в виде резинотка-евого упругорасширящегося рукава,является радикальным средством по-ышения качества разобщения пластов в заданных палых интервалах зако-онного пространства скважины без усложнения и с минимальным удорожа-ием технологии ее крепления.

5. Выявлены качественные и количественные особенности самоуплот-зния уплогантельного эле,лента заколонного гидравлического пакера.На той основе определены рациональные принципы конструирования рукавных плотнительных элементов, а также высокотехнологичного гидравлического правления заколонными проходными пакерами - с использованием источ-иков энергии,самопроизвольно формирующихся в скважине при ее обычном жентпрованпи, и без создания повышенных гядрашпгческих нагрузок на Зсадную колонну.

6. На основе исследования зависимости напряженности контакта за-олонного гидравлического пакера со стенкой скважины от конструктивах и геолого-технологических факторов предложен и воплощен в конст-/ктивных решениях методический принцип дозированных профилактических_ чж ремонтных допакеровок скважины (дополнительного уплотнения контак-

1 пакера со стенкой скважины)для достижения и восстановления способ-зсти пакера обеспечивать разобщение пластов в заданных условиях рименения.

7. Исследованы в стендовых условиях и разработаны не усложняйте процесса крепления скважин методы заполнения ушхотнительного эле-знта гидравлического пакера твердеющей полимерной смесью и тампонаж-вл раствором,использованным при цементировании скважины,а'также ком-некс типовых функциональных элементов к пакерам и специнструменту

т разобщения пластов при креплении'скважин.

8. Стендовыми и сквазлнными исследованиями выявлено технологи-

чески 'значимое положительное влияние закодонносо пакера на форшро-вание й последующее состояние кольца цементного камня в подпакерной и ближней надпакерной зонах, показаны геологические факторы.способствующие и препятствующие указанному влиянию. На этой основе созданы конструктивные решения по специальным техническим средствам для реализации потенциальной герметизирующей способности ташонажной смеси в заданных зонах скважины путем локального улучшения условий формирования и работы цементного кольца.

■9. В результате специальных скваяинных исследований разработан метод контроля за приведением гидравлического пакера в действие посредством гаыма-дефектомера-тсшщиномера типа СГДТ. Основой метода является влияние расширения уллотнительного элемента пакера на показания дефектомера.

10. Предложены и -экспериментально подтверждены методические принципы коренного упрощения технологии ступенчатого цементирования скважин. Разработанные принципы базируются на качественно новом взаимодействии цементировочных муфт с используемыми на первой ступени цементирования специальными тампонажными материалами, а также пускаемыми в обсадную колонну разделительными элементами.

Ступенчатое цементирование скважин, соответствующее по технологичности сплошному прямому цементированию через башмак колонны, станет массовым средством улучшения качества разобщения пластов и повышения производительности скважин.

. II. Разработаны и внедрены заколонные проходные . гидравлические пакеры нескольких'типов: универсальный пакер ППГ для сравнительно простых технологических условий; пакер-контейнер ПК для разобщения пластов при повышенных перепадах давления; пакер ПГП повышенной надежности к эксплуатационной технологичности дан разобщения пластов в интервале цементирования; пакер ПГПМ, функционально отличающийся от пакера ПП1 возможностью допакеровки скважины при ее освоении и эксплуатации. Разработан и внедрен гидромеханический двух-манкетный проходной пакер ПЕ.Щ для разобщения близкорасположенных нластоб высокопрочной манжетно-цаментной перемычкой. Доведен до успешных стендовых испытаний либо до опытных работ в-.скваяшнах ряд других разработок, реализующих результаты выполненных исследован^. Серийное производство разработанных заколонных пакеров организовано при непосредственном участии автора 'с 1976 года в 0П0 "Карпатнефте-маш".

: 12. Технические решения автора, созданные при выполнении рассматриваемой работы, защищены 98 авторскими свидетельствами и -патентами на изобретения; ■

Изобретательская деятельность автора в значительной мере оп-* ределялась разработанными им методическими принципами управления техническим уровнем объектов буровой техники и технологии, в частности, пакерующих устройств.

13. В утвержденном б. Мшнефте Газпромом СССР решении всесоюзного совещания по проблеме "Создание,совершенствование, производство и использование пакеров, обеспечивающих повышение производительности нефтяных и газовых скважин и охрану недр", состоявшегося в ОПО "Карпатнефтемаш" в 1990 году, данное- научно-техническое направление признано "одним из важнейших для понышения эффективности нефтяной и газовой промышленности" и одобрена работа, выполненная BffiüffiT в этом направлении.

14. Годовой экономический эффект от применения разработанных при участии и под руководством автора технических средств разобщения пластов составил по состоянию и в ценах 1990 года 4,6 млн.руб.

6. СПИСОК ТРУДОВ, ВЫНЕСЕННЫХ НА ЗАЩИТУ, В КОТОРЫХ ОПУБЛИКОВАНЫ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Книги

1. Титков Н.й., Цырин Ю.З. Повышение эффективности исследований тампонажных смесей. 7,14 п.л.И.,Нёдра,1968.

2. Цырин Ю.З. Руководство по лабораторному определению техног логических свойств тампонажных смесей импульсным акустическим методом. 2,75 п.л. М..ВНИИБТ,1968.

3. Цырин Ю.З., Ванифатьев В.И. Крепление скважин с применением проходных пакеров. 8 п.л. Л.,Недра,1987.

4. Цырин Ю.З., Ванифатьев В.И., Фарукшин Л.Х., Дудаладов А.К. Чуев П.А. Пакеры и специнструмеят для разобщения пластов при креплении скважин. 7,44 п.л. М. ,ВНИИ0ШГ,199О.

Брошюры, статьи в сборниках и журналах

5. Титков H.H., Цырин Ю.З., Никишин В.А. Новый метод контроля структурообразования тампонажных смесей. 0,3 п.л. Азербайджанское нефтяное хозяйство, .'511,1965.

6. Титков Н.И..Сидоров И.А..Неретша А.Я.,Цырин Ю.З.- Зависимость между акустическими и физико-механическими свойствами затЕер-деЕших тампонажных смесей. 0,3 п.л. Нефтяное хозяйство,^ 11,1955.

'7.. Титков Н.И.Дон Н.С.,Цырин Ю.З. Контроль прочности цементного камня импульсным акустическим методом.О,15 п.л.Нефтепромысловое дело.Информационный научно-технический сборник,й 22,1965.

8. Титков Н.И.,Цырин Ю.З..Неретина А.Я. Установление связи между коэффициентами затухания звука в цементном камке и начальным углом наклона кривой в области пластической деформации при вдавливании штампа .0,3 п.л. Сб."Механические свойства горных пород при вдавливании и их практическое использование"( под общей редакцией проф.^д.т.н.Л.Л.Шрейнера) ,1Л.,ВНИН03НГ,1966.

9. Титков Н.И.Сидоров И.Л..Неретина А.Я.,Цырин Ю.З.Деформационная способность цементного камня и ее изучение механическим и акустическим методами.0,25 п.л. Сб."Вопросы -бурения скважшф'1 добычи нефти".Труды ТатШШ.ЕЫп.П,Л. .Недра, 1965.

10. Цырин Ю.З.,Титков Н.И.,Неретина А.Я. Некоторые акустические характеристики процесса структурообразования цементного камня' из тампонажных смесей.0,3 п.л.Сб."Физико-химическая механика почв, глин,грунтов и строительных материалов"(отв.редакторы акад.П.А.Ребш дер й акад.А Н УзССР К.С.Ахмедов),Ташкент,изд-во "ФАН" УЗССРД966.

11. Неретина А.Я.,Титков Н.И.,Дон Н.С.,Цырин Ю.З.Некоторые результаты исследования процессов гидратации тампонажных цементов

и смесей при нормальных и гидротермальных условиях.О,25 п.л.Там же.

■ 12. Цырин Ю„3. Определение технологических свойств тампонажных смесей импульсным акустическим методом.Автореферат кандидатской диссертации. 1,25 п.л. гл.,ИГ и РП<1,1956.

13. Титков Н.И..Еинарский М.С.,Цприн Ю.З..Неретииа А.Я. Применимость импульсного акустического метода для контроля за формированием структуры тампонажных смесей на разной Еяжущей основе.Сб. "Бурение глубоких скважин в Нижнем Поволжье". Труды ВНИКНИ,вып.II,

.Волгоград,Нпкне-Волкское книжное изд-во,1957.

14. Смолянинов В.Т.,Цыркн 10.3.Определение качества сцепления •цементного камня с породой и металлом методом акустического каротажа. 0,3 п.л.Нефтегазовая геология и геофизика.Научно-технический сборник,.^ 1,1958.

15. Титков Н.П.,Цырин Б.3.,Неретина А.Я. Рациональный выбор вр мени 03Ц,<3,25 п.л. Бурение.Научно-технический сборник,й 3,1968.

16. Титков Н.И.,Цырин Ю.З. Приготовление образцов цементного камня для сравнительных исследований.О,15 п.л.Бурение.Икформацион-

ннй научно-технический сборник,Ji 2,1968.

17. Даниленко 0.Д. .Орлов А.Б.,Цырш 10.3..Черныш ГЛ.А.Спуск сварного кондуктора диаметром 720мм на глубину 362,5м и его цементирование.О,2 п.л.Бурение.Информационный научно-технический сборник,JS 4, 1968.

18. Цырин 10.3. Зависимость мезду деформируемостью и прочностью тампонанных смесей с инертными минеральными добавками.0,25 п.л. Сб. "Крепление скважин". Труды БНШБТ.енп.ИШ.М. ,ВНИИБТ,1968.

19. Даниленко О.Д., Цнрпн 10.3.,Черныш М.А.,Ыепш А.П. Спуск обсадной колонны диаметром 426ш на глубину 1369м и ее цеыентиро- ' вание. 0,2 п.л. Бурение.Информационный научно-технический сборник,

ib 12,1968.

20. Зарукшлн I.X.,Гайворонский A.A..Владимиров К.А.,Цырпн 10.3. Руководство по применению пакера ПЦС 170-2 при цементировании нефтяных и газовых скважин. 1,6 п.л. ГЛ., ВНИИБТ,1968.

21. Титков H.H.,Сидоров И.А..Неретина А.Я.,Цырин 10.3.Определение и предопределение деформационной способности тампонанных смесей по затуханию акустических импульсов.О,35 п.л.Сб."Вопросы бурения скЕажин,добычи нефти и экономики". Труды ТатНШ.выпЛШ, Л.,Недра, IS69.

22. Деев H.H. .Кузнецов О.Л.,Кутнрев Е.11.,Цырш Ю.З. Определение качества цементирования скважин.Бурение.Научно-технический сборник, J3 5,1969.

23. Фарукшин I.X,.ТаЙЕоронский А.А.,Цырин Ю.З..Арсланов А.Х., Двухступенчатое цементирование скважин с применением гидравлического пакера.0,15 п.л. Бурение,Информационный научно-технический сборник, JS 21,1969.

24. Цырин Ю.З.,Ганворонский A.A..Ванифатьев В.И.,Корнеев В.А. Манжетное цементирование газовой скважины с применением гидравлического пакера. 0,2 п.л.Газовая промышленность,12,1970.

25. Цырин Ю.З.,ГайЕоронский A.A..Ванифатьев В.И..Фврукшвн Л.Х. Пакер для предотвращения затрубных газопроявлений при 03Ц.0.05 п.л. Тезисы докладов и сообщений Еторой Всесоюзной конференции - дискуссии "Газопроявления в.скважинах и борьба с ними",Краснодар,1970.

26. Титков Н.И.,Цырин Ю.З..Неретина А.Я. Применение' акустического метода для исследования долговечности цементного камня. О.Збп.л. Бурение.Научно-технический сборник3,1971."

27. Цырин Ю.З..Гайворонсккй А.А.,Ясашин А.И.,'5арукшин Л.Х. Исследование гидравлического уплотнительного элемента к пакерам. 0,35п.л.Машины и нефтяное оборудование.Научно-технический сборник, JS 3,1971.

. 28. Гайворонский A.A. .Фарукшин Л.Х. врдапфвтьев

В.И^ Руководство по применению пакеров ПЦС Г7©=--2 и ЩС IS0-I при цементирования нефтяных и газовых скважин.1,0 п.л.М..ВНИИБТ, 1971."

29. Гайворонский А.Л.,©арукшин Л.Х.,Цырин 10.3. Изоляция пластов гидравлическими пакерами при креплении скважин. 0,4 п.л. .Нефтяное хозяйство,J? 4,1971.

'■ , ЭО. Фарукшин Л.X..Гайворонский A.A. .Цырин,10.3. .Логвинов И.И. Технология применения гидравлического пакера конструкции ВНИИБТ для двухступенчатого цементирования скважин. 0,45 п.л.Сб."Техника и технология бурения"7 Труда ВНИИБТ,выл .Х0Ш.М. .ВНИИБТ, 1971.

. 31. Титков Н.И. ,Смолянинов В.Г. ,Цырин Ю.З. .Неретина А.Я. Совершенствование скезжинного контроля сцепления цементного камня со"смежными средами.О,5 п.л.Сборник трудов ВЗПИ.вып.77,серия "Нефть й газ",М.,ВЗПИ,IS72.

32. Цырин Ю.З..Гайворонский A.A..Ванифатьев В.И..Кононцов

A.И. Предотвращение газопроявлений в затрубном пространстве с помощью гидравлического пакера типа ППГ.0,2 п.л.,РНТС "Бурение", Ji 9,1972.

' 33. Крылов Д.А.,П1ишш К.Л..Петраков Ю.И.,Цырин 10.3. Определение дефектов е цементном кольце и напряженности его контактов. 0,35п.л. PBTC "Буренне".."> 3,1973.

34. Цырин Ю.З..Гайворонский A.A..Ванифатьев В.И..Владимиров К.А. Руководство по применению пакеров ППГ при креплении скважин. 1',Оп.Л. М.,ВНИИБТ, 1974.

35. Цырин Ю.З..Гайворонский A.A..Ванифатьев В.И..Кравченко

B.П. Промысловые испытания заколонного гидравлического пакера-кон-тейнера.0,4 п.л.РНТС "Бурение",J5 9,1974.

36. Цырин Ю.З.,Ваш1фатьев В.И..Сугакевич Ю.Д. Разработка и .исследование клапанного узла ааколонного пакера типа ППГ. 0.35п.л ШТС "Машины к нефтяное оборудование",!'! 9,1974.

37. Гайворонский A.A.,Цырин Ю.З..Ванифатьев В.И. Пакер-кон-тей^ер,устанавливаемый на обсадной колонне. 0,4п.л. РНТС "Машины и нефтяное оборудование",ß 10,1374.

38. Фарукшин Л.Х.,Цырин Ю.З..Ванифатьев В.И. Разработка и промышленные испытания пакеров ,для обсадных колонн. 0.5 п.л. Депо нпрована в справочно-информационном фонде ВШИСШГ.й 98,26.07.197 Реферат .11Г279,К! 'Торное дело", 1974.

39. Ванифатьев В.И.,Цырин Ю.З. Разработка конструкции и технологии применения заколонного проходного гидравлического пакера типа ППГ.1,2п.л.Сб."Пути совершенствования буровой техники и ин-

тенсификация буровых работ".Труды ВШП'ШТ.внп.ХШУ,!.!. ,БШКБТ,1975. 40. Цырин Ю.З..Нэгомедзянов В.Р..Родионов В.Д..Дудаладов А.К.Полная изоляция двух продуктивных пластов в одной скважине заколонны-ми гидравлически.»! пакера:л:.0,15 п.л.РНТС "Бурение","! 10,1975.

41. Ванифатьев В .И. ,Цырпн Ю.З. , Олыс В.10. Понышенпе надежности заколонных проходных гидравлических пакеров.0,3 п.л.РНТС "Машины и нефтяное оборудование" 6,1976.

42. Ванифатьев В.И..ГайворонскпЗ A.A.,Цырин Ю.З. Разработка и исследование конструкции пакера-контейнера ПК для предотвращения затрубных газонефтеводопроявлекнй на длительный период времени.0,3 п.л. PC "Бурение газовых и газоконденсатных скважин"8, 1977.

43. Ванифатьев В.П.,Цырин Ю.З..Стрельцов H.A. Разработка и исследование клапанного узла заколонного гидравлического пакера тша ЛГП.0,3* п.л. РНТС ".'.[риины п нефтяное оборудование",¿5 4,1978.

44. ГаЗворонсниЗ A.A.,Ванифатьев В.И.,Цырпн 10.с. Конструкция и новый принцип приведения в действие заколонного пакера.0,3 п.л. "Нефтяное хозяйство".,--' 7,1978.

45. Цырнн Ю.З.,Ванифатьев В.И..Ахмадшпи З.Ш..Усольцев A.B. Промысловые испытания нового заколонного гидравлического пакера. 0,4'п.л. РНТС "Бурение",Д'1,1979.

46. Ванифатьев В.П., ГаГшоронскил A.A.,Цырин Ю.З..Хосидоеэ С.С. Исследование самоуплотнения резинотканевого рукава гидравлического пакера. 0,35 п.л. РНТС "Машины и нефтяное оборудование", 15 6,1960.

47. Богорад 10.Д.,Цырин Ю.З., Справочный аппарат для конъюнктурных исследований в НИИ". 0,25 п.л. РНТС "Организация и управ-, ление нефтяной промышленности",;? 8,1930.

48. Рудавский И.Е.,Цырин Ю.З. Материальное стимулирование авторов изобретении и рационализаторских предложений,используемых при строительстве скважин. 0,35 п.л."Нефтяник",'Л 3,1981.

49. ГайворонскпЗ A.A..Ванифатьев В.И.,Цырин Ю.З. Технологические варианты применения заколонных пакеров при креплении скважин. 0,4 п.л. РНТС "Бурение",j'5 9.IS8I.

50. Репина А.Н.,Цырин Ю.З..Липский В.А. Опыт методического обеспечения патентных исследований во ВНИИБТ. 0,3 п.л. Ifflß "Организация и управление нефтяной промышленности"; £ 8,1982.

51. .Цырпн Ю.З. .Гайсинская Л.Б. .Олейник Т.Б. Опыт ВНИИБТ по лицензионной проработке создаваемой техники и технологии.О,Зп.л. РНТС "Организация и управление нефтяной промышленности",£9,1982.

. 52. Цырин В.З.,Ванифатьев ВЛ1. .Ахмадишн З.Ш, Опыт организации, промышленных испытаний заколонных пакеров,0,35 п.л.РНТСБу-рение",гё 4,1983.

53. Артынов В.В.,Репина А.Н.,Цырин Ю.З. Лицензионная работа во Всесоюзном научно-исследовательском институте буровой техники.О,4 п.л. Сб."Патентно-лицензионная работа",№ 6(110),М., ВНИИПИ,1984. 1 '

54. Цырин Ю.З. .Гайворонский A.A. .Ванифатьев В.И. Опыт применения заколонных проходных гидравлических пакеров.0,5 п.л. Нефтяное хозяйство, Jü 10,1985. ...

• 55. Ванифатьев В.И.,Цырин Ю.З.¿Назаров.Г.К.Даммер Г. Разработка и исследование заколонного гидромеханического пакера ПГМШ О,45д.л.Сб."Вопросы совершенствования технологии буровых работ ш нефть и газ".Труды ВНИИБТ,выл.66,М.,ВШйШТ,1988.

56. Дудаладов А.К. ,Цырин Ю.З.,Ваяифат-ьев В.И ..Гоезич Н.В. Влияние заколонных гидравлических пакеров на обводненность скважин.О, 45п. л. Нефтяное хозяйство,й 1,1289.

5?. Дудаладов А.К.,Цырин Ю.З. .Ванифатьев В.И. Возможности оперативного улучшения изоляции пластов при креплении скважин.0,1 п.л.НТИС "Научно-производственные достижения нефтяной промышленности в новых условиях хозяйствования",;;' 5,1963.

58. Казаров Г.К.,Егоров В.В.,Цырин Ю.З.,Ванифатьев В.И.

К вопросу аффективного применения заколонного проходного гидравд ческого пакера при креплении зоны газоносных пластов,Сб."Соверше ствование разведки и разработки нефтяных месторождений Мангышлак Труды КазШШИнефть, выл. 16 .Грозный, СевКавНИПИнефть, 1989.

59. Цырин Ю.З..Ванифатьев В.И.,Дудаладов А.К.,...Вацык Б.'А. Заколонный лакер,регулируемый при освоении и эксплуатации сквакт 0,4 д.л. Нефтяное хозяйство,!'г 7,1990.

60.' Цырин Е.З.,Ванифатьев В.И.,Гр1шеЕский И.Н.,..-. Сагдеев Ш.Х. Улучшение качества разобщения пластов при цементировании

•■ скважин.0,35 п.л. Нефтяное хозяйство,.'5 1,1993._ •

^61. Мнацаканов A.B.,Король Б.Е.,Цырин Ю.З. Заколонные паке] для повышения качества скважин.О,5 п.л.Техника и вооружение, • 1993 ( в печати). ~ — —

62. Глебов В.А.,Цырин Ю.З..Ванифатьев В.И. О существенной резерве повышения производительности скважин и улучшения охраны недр. О,-35 п.л.Научно-техническнй Еурнал"Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море",й 3,1933.

63. Цырин Ю.З.,Дудаладов А.К.,Ванифатьев В.И. Гадромеханич

кие двухманжетные пакеры типа ЛГВД для разобщения близкорасположенных пластов при креплешш скважин.0,3 п.л.Научно-технический журнал "Строительство нефтяных и газовых скважин на суше п на ыорэ",й 6,1393. . '

Авторские свидетельства СССР

64. Дон Н.С.,Титков Н.И.,Нёретина А. Я.,Цырин Ю.З.Термонеак-тивная минеральная добавка к промывочным и цементным раствора?.!.

A.c. I8635I,приор.26.II.IS64,Б.И. й 19,1966.

65. Тктков Н.И..Глушкин Я.С.,Дон Н.С.,... Цырин Ю.З. Способ ■ контроля сцепления цементного камня с обсадными трубами и горными породами.А.С. 214456,приор.31.08.65,Б.ИЛ5 12,1968.

66. Владимиров К.А..Гайворонский A.A.,Цырин 10.3.,...Галустящ

B.А. Гидравлический пакер.А.с. 295867,приор.30.Об.бЭ.Б.И.Я 8,1971.

67. Гайворонский A.A.,Цнрин 13.3. .Фарукшн Л.X. .Владимиров

К.А..Ванпфатьев В.И. Клапан для заполнения уплотнительного элемента гидравлического пакера.А.с. 327316,приор.20.05.68, Б.И.й 5, 1972.

63. Гайворонский A.A.,Цырин Ю.З. .Фарукшин Л .X.,Владимиров К.А. Ванпфатьев В.И. Устройство для раздельной доставки рабочих жидкос-' теЗ к месту установки в скваяине гидравлического пакера. A.c. 344105,приор. 17.06.68, Б.ПЛ.' 21,1972.

69. Владимиров К.А..Галустянц В.А.,Гайворонский A.A.,Цырин Ю.З. /1'арукшин Л.Х. Способ закрепления металлического пакера в обсадной колонией.с. 362904,приор.02.04.71. Б.И.Я 3,1973.

70. Цырин Ю.З.,Гайворонский A.A.,Ванпфатьев В.И.,... Захаров А.П. Клапанное устройство для гидравлического пакера.А.с.369245, приор.21.06.71. Б .И Л 10,1973.

71. Цырин Ю.З.,Гайворонский A.A.,Ванифатьев В.И.____ Ахмадо-

шзш З.Ш. Клапан-сигнализатор.А.с. 412368,приор.16.02.72, Б.й.й 3, 1974. - - . . ' ..

72. Гайворонский A.A. .Цырин Ю.З. ,€>арукшин Л.Х.,Хосидова С.С. Устройство для раздельной доставки двух компонентов твердепдеЗ -массив скважину .А. с. • 4I96I8, приор.07.10.68, Б.И.й 10,1974.

73. Владпглиров К.А..ГайЕоронский A.A.,... Цырнн Ю.З..Варсо-бш H.H. Скребок для очистки.стенок сквашпш от глинистой 'корка. -A.c. 4395S2, приор. 2S. 07.71, Б. И .-Л 30,1974.' ' .

74. . Владимиров К.А. .ГайзоронскиЗ A.A. .Фаруксшн Л.Х.,Цырин Ю.З. Дифференциальный клапан.А.с. 443I6I,приор.08.01.73, Б.II Ja 34ДЭ74.

■ 75. Цнрин Ю.З.,Гайворонский A.A. .Ванифатьев В.И.-,§арукиин Л.2¿.Владимиров К.А. Клапан гидравлического пакера.А.с. 448272,

, приор.16.02.72, Б.И.,15 40,1974.

- 76. - Гайворонский А.А.,Галустянц В.А.,... Цырин Ю.З.,Фарук-иш Л.1. Устройство для сигнализации окончания процесса цементл-" рования.А.С. 448273,.приор.17.II.71, БЛЫ 40,1974.

77. Владимиров К.А. .Гайворонсккй A.A.,... Цырин Ю.З. .Моркиц П.А. Цементировочная головка. A.c. 451834, приор.20.08.71, Б.И. •Js: 44,1974.

78. Гайворонский A.A.,Цырин Ю.З..Ванифатьев В.И.....Коротеев

С.С'Контейнер для гидравлического пакера.А.с. 47I42I,приор.

28-.06.73, Б.И.гё 19,1575.

79. Гаиворонский A.A. .Фарукшин Л.Х.,Цнрин 10.3.,.. .Адилов А. Устройство .для разобщения пластов ц предотвращения выбросов при бурении скважин. A.c. 489858,приор.IS.05.69,Б.И.Д 40,1975.

80.- Владимиров К.А..Апанович Ю.Г.,.. .Хоскдова С.С.,Цырин Ю.З Гидравлический пакер.А.с. 498398,приор. 16.02.73, Б.И.й 1,1976.

81. Титков Н.Н.'.Мурадов М.П. .Гайворонский А.А.,...Цырш Ю.З. Устройство для ограничения движения цементировочных пробок в

/обсадной колонне.А.с. 539137,приор.14.12.73, Б.И.Г? 46,1976.

■ 82. Ванифатьев B.II.,Цырин Ю.З..Гайворонский A.A..Дудаладов

A.К.Устройство для заполнения гидравлического пакера цементным раствором.А.с. 553342,приор.19.07.74, B.Il.JS 13,1977.

83. Цырин Ю.З.,Ванифатьев В.И..Гайворонский A.A..Богданов

B.Л. Устройство- для заполнения гидравлического пакера жидкостью.

A.c. 560968,приор.02.07.75, Б.И. lo 21,1977.

84. Крылов Д.А..Шишпн К.А..Кузнецов 0.Л.,Цырин Ю.З. Способ крепления нефтегазовой скважины. A.c. 574523,приор.14.10.74, Б.К.й 35,1977.

85. Ванифатьев В.И.,Цырин Ю.З. .Гайворонский A.A. Галустянц В.А. Устройство для заполнения гидравлического пакера жидкостью. A.c. 599046,приор.18.04.75, Б.И.Я 11,1978.

• .86. Цырин Ю.З..Матвеев Б.Г..Гайворонский A.A..Ванифатьев В.] Стецд для исследования крепи скважины. A.c. 6I853I,приор.01.04.71 Б.И.й 29,1978.

87. Цыбин A.A. .Владимиров К.А..Гайворонский A.A.,...Цырин Ю.З. Устройство для исследования крепей скважины. А.е..632825, приор.14-.12.73,Б.И.й 42,1978.

88. В.агофатьев в.Й.,Цырин Ю.З.,Гайворонский А.А.....Масич

B.И. Устройство для защиты гидравлической манжеты пакера от зате

кания. A.c. 641073,приор.13.02.76,- Б.И-'JS 1,1979. .

89. Ванифатьев В.И. ,Цнрин Ю.З..Гайворонский А;А.,Цвбин A.A. Устройство для.заполнения гидравлического пакера обсадной колонны .А. с. -643624, приор.07.01.76, Б.Й.Д 3,1979.

90. Ванифатьев В.И.,Цырин Ю.З. .Гайворонский A.A. .Коротеев С.Ф. Устройство для контроля за линейным перемещением концевой части уштнительного элемента гидравлического пакера.A.c.694627, приор.01.07.77,Б.И.В 40,1979. , ; ' • /

91. Ванифатьев В.И.,Цырин Ю.З.,..." Богданов В.Л.,Дудаладов

A.К. Устройство для ликвидации негерметичности резьбовых соединений обсадной колонны.Д.с. 708049,приор.25.10.76,Б.И.JS 1,1980. •

92. Чуев Л.А.,...Цырин Ю.З. .Взородов В.А..Федосов СЖ,До-мальчук A.A. Устройство для ступенчатого цементирования обсадных колснн.А.с. 717287,прнор.03.05.78,В.ИJS 7,1980.

93. Ванифатьев В.И. .Гайворонский A.A.',Цырин Ю.З.,...Фарукшин Л.Х. Уплотнительный элемент гидравлического, пакера.А.с.729333, приор.27.09.78, Б.И.$ 15,1980. ,

94. Ванифатьев.В.И.,...Цырин Ю.З..Чуев Л.А.,Цыбин A.A., До-мальчук A.A. Клапанное- устройство пакера для двухступенчатого цементировании обсадной колонны.А.с. 746085,приор.04.05.78, Б.И.1г25,

1980.

95. Ванифатьев В.И.,Цырин Ю.З..Гайворонский A.A..Апанович Ю.Г. Адилов А. Гидравлический пакёр.А.с. 747978,приор.23.06.77,

Б.И.Й 26,1980.

96. Цыран Ю.З. .Ванифатьев В.И-.. ...Казьмин A.B..Богданов В.Л. Гидравлический пакер. A.c..767338,приор.03.03.77,Б.И.iS 36,1980.

97. "Ванифатьев В.И..Гайворонский А.А.,Цирлн Ю.3.,...11езус

B.В. Пакер. A.C.775292,щшор.03.02.79,Б.И;Д 40.IS80. - .

98. Цыбин A.A. ...Луев П.А.,Цырин Ю.З..СЛЕВчевко А.Ф.Способ .". разобщения пластов.А.с. 819303,прзр.21.Ю.78,Б.И..'3 13,1981.

99. Гайворонский А.А.'.Владшмзроз К.А.,...Цырин Ю.З..Фарукшн . Л.Х. Цементировочная головка.A.c. 885533,приор.22.01.69,Б.И.2г 44, '

1981. - ."' V , ';>■ -'' "v.;'/'О

100. Ванифатьев В;И. .Цнрпн И.З. .ГаЗворонксЗ A.A.,...Хосцдова

C.С. Устройство для заполнения гздравхспеского ушззтннтельногд v элемента пакера зпщ:оси.а.А.с. 889853,прзор.13.Со.75,Б.И.Г 3,1982.

101. Беляев ВЛ1. ,ВаН1п5атаеэ BUi.,raifebpnEczrit А.А.,Цырлн Ю.З:; Автоматический забойный прзвентор. A.c. 950839,щшор.07.01.81,; Б.И.Й 30,1982.

• 102. Казаров Г.К.....Цырин Ю.З. .Болото Г.Н.,.. .Батыхов R.A.

Устройство для ступенчатого цементирования скважин.А.с. 1027368, приор,15.03.82, Б.И.Я 25,1983.

103. Цырин Ю.З. .Ванифатьев В.И.,Фокин Д. Л. Устройств о для цементирования скважин.А.с. 1039267,приор.22.06'.81, на публикуется.

104. Ванифатьев В.И.,Цырин Ю.З., Taäs оронскт A.A. .Беляев В.И., Взородов В.А. Гидравлический пакер.А.с. III35I4,приор.29.06.82, В.И.Й 34,1984.

■ 105. Масич В.И.,Ванифатьев В.И.,Цырин Ю.З. Пакер гидравлический. A.c. Ш6143,приор.13.01.83, Б.И.Е И 36, 1984.

. 106.-- Дудаладов А.К. .Ванифатьев В. И., Цырин Ю.З..Домальчук A.A., Бондаренко В.В. Устройство для тампонирования скважин.А.с.II89999, приор.01.06.84, Б.И.й 41, 1985.

107. Бурчакоз A.C.,Ярунин O.A.,Цырин Ю.З..Ванифатьев В.И..... Рыбчак Е.В. Способ гидрообработки горных пород.А.с. I20I524, приор.28.04.84, Ъ.Ш.В 48, 1985.

108. Куликов К.К.,Архипов A.B.,Цырин Ю.З. Устройство для определения нагрузок в-колонне труб. A.c. 1273515,приор.10.06.85, . Б.И.Й 44,1986.

"109. Дудаладов А.К.,Цырин Ю.З..Ванифатьев В.И.Датеев И.О., Пахомов И.В.Устройство для цементирования обсадных колонн. A.c. 1280П2,приор.15.04.85. Б.И.й 48,1986.

ПО. Ванифатьев В.И.,Цырин Ю.З.Дудаладов А.К.Даммер Г., Герш К. Гидромеханический пакер.А.с. 1318005,приор.27.09.85, ■ не публикуется.-

III. Цырин .Ю.З..Ванифатьев В.И..Ахмадишн З.Ш.,...Мазурик С.М. Скважшныз телескопический сигнализатор.А.с. 1327607,приор.25.II.£ не публикуется.

112; Пережилов А.Е.... .Комнатный Ю.Д. .Ягоденко В.В.,Цырин Ю.З. Ванифатьев В.й. Способ спуска колонны обсадных труб в наклонно-направленные скважины.А.с. 1346769,приор.03.10.85, Б.И.й 39,1987.

113. Дудаладов А.К.,Цырш J0.3.,Ванифатьев В.И.,Домальчук A.A.. Богданов В.Л. Устройство для обработки тампонажного раствора в скважине. A.c. 1348502, приор.14.05.86, Б.И.16 40,1987.

' 114. Кочэтов В.Г.....Цырин Ю.З. .Ванифатьев В.И. .Дианова Л;Ф.

Устройство для обработки скважин.А.с. I3730I3, приор.29.II.85, не публикуется. •

115. «Ахмадишин Р.З., Закиров С.Н.,Цырин Ю.З. Скважинный сигнализатор .A.c. 1382928,приор. 10.09.86, EJUS 11,1988.

П6. Цырин Ю.З..Ванифатьев В.И..Дудаладов А.К..Силуянов С.Н. Устройство для заполнения жидкостью уплотнительного элемента гидравлического пакера.А.с. 1395802,приор.03.01.85, Б.И.15 18,1988.. '

117. Ванифатьев В.И..Беляев В.И.,Цырин Ю.З. Дудаладов А.К. Устройство для заполнения уплотнительного элемента гидравлического пакера зкидкостъю.А.с. 1395803,приор.27.02.86,Б.И.й 18,1988.

118. Геймат Г.И..Казаров Г.К;,...Цнрин ¡0.3.,...Волошко Г.Н. Устройство для обратного цементирования обсадных колонн.А.с.1425302, приор.04.07.86, B.Jí.Js 35, 1988.

119. Ванифатьев В.И.,Цнрин Ю.З.,Дудаладов А.К.....Фокин Д.Л. .

Устройство для приведения в действие уплотнительного элемента пакера.А.с. I440I20,приор.10.08.84,не публикуется.

120. Цырин Ю.З. .Ванифатьев В.И. .Дудаладов А.К.....Гриневский

И.Н. Способ ступенчатого цементирования скванин и устройство для его осуществления.А.с. 14.46276,приор.II.08.86, Б.И.,15 47.1988.

121. Цыбин A.A.,Цырин Ю.З. .Моржиц U.A. Гидравлический пакер. A.c. 1475200,приорЛ9.09.86,не публикуется.

122. Ванифатьев В.И.,Цырин Ю.З.,Силуянов С.Н.,... Ю.Ноак Гидромеханический пакер.А.е.- 1475201, приор.13.10.86,не публикуется. .

123. Еременко ÍT.B7,Казаров 1\К..Геймаш Г.И.,... Цырин Ю.З. Способ ступенчатого цементирования обсадных колонн.А.с. 1487540, приор.30.07.87,не публикуется.

124. Негомедзянов В.Р.,Цырин Ю.З..Ванифатьев В.И. Способ цементирования скважин и устройство для его осуществления.

A.c. 1493767,приор.16.03.87,Б.И.Л 26, 1989.

125. -Силуянов С.Н..Ванифатьев В.И.,Цырин Ю.З.,Взородов В.А., Дудаладов А.К. Гидромеханический пакер.А.с. I50I589, приор.25.07.87 не публикуется.

126. Силуянов С.Н..Ванифатьев В.И.,... Цырин Ю.З..Домальчук A.A. Устройство для приведения в действие уплотнительного элемента пакера.А.с. I50I59I,приор.II.12.87,не публикуется.

127. Цырин Ю.З..Ванифатьев В.И..Дудаладов А.К.,...Терентьев С.В. Способ разобщения пластов при креплении сквакин и устройство для его осуществления.А.с. 1548407,приор.29.10.87, Б.И.гё 9,1990.

128. Ванифатьев В.И.,Цырин Ю.З..Дудаладов А.К.,Янкулев С.б. Уплотнительный элемент гидравлического пакера.А.с.I55I800,приор.• 04.11.87-, Б.И.Й 11,1990.

129. Ванифатьев В.И..Цырин Ю.З.,...Дудаладов А.К..Силуянов С.Н. Гидромеханический пакер(его варианты).A.c. 1553650,приер. 10.04.84, Б.И.Я 12,1990.

130. Ванифатьев В.И. .Цырин В.З. .Силуянов С.Н. Дудаладов А.К., Фридман В.Л. Гидромеханический пакер.А.с. 1600423,приор.21.12.87, не .публикуется.

-, . 131. Ванифатъев В.И.,Беляев В.И..Цырин Ю.З..Дудаладов А.К. ' Устройство для заполнения жидкостью уплотнительного элемента гвд-'.равлического пакера.А.с. 1602973,приор.02.04.85, Б.И..Ш 40,1990. ;

' 132. Терентьев C.B.,Ванифатъев В.И.,Цырин Ю'.З. Устройство дм ■ многократной дозированной подачи жидкости.А.с. по заявке JM368283 приор.05.02.88,решенЕе~о выдаче от 20.10.88.

133. Янкулев С.С.,Цырин Ю.З..Ванифатьев В.И. Пакер.А.с.16056] приор.03.10.88,не публикуется. . 134. Негомедзянов В .Р. .Ванифатьев В.И.,Цырин Ю.З.',.. .Домальч? -A.A. Устройство для бесперфораторного вторичного вскрытия пласта. A.c. 1643706,прпор.08.08.88, Б.И.М5.1991.

135. Ванифатьев В.И. .Дудаладов А.К.,Цырин Ю.З. Устройство дш гидроочистки каверн.А.с. 1645438, приор.29.06.88,не публикуется.

136. Ванифатьев В.И.,Цырин Ю.З.,Терентьев C.B..Дудаладов А.К Устройство для разобщения пластов при креплении скважин.А.с. I6I8866,приор.13.05.88, Б.И. Ш 1,1991.

' 137. Сережников В.В..Ванифатьев В.И.,Цырин Ю.З.,...Домальчук A.A. Устройство для ступенчатого цементирования скважин.А.с. 1618869,приор.01.03.88, Б.И.й 1,1991.

138. Ванифатьев В.И.,Цырин Ю.З..Дудаладов А.К.,...Шмиргаль Р Устройство для ступенчатого цементирования скважин.А.с. 1625977, приор.02.04.86,-Б.И.Й 5,1991.

139. Ванифатьев В.И.,Цырин Ю.З. .Силуянов С.Н.....Валлентин В

Гидромеханический пакер.А.с. 1627665,приор.02.02.89. Б.И.й 6, ' 1991.

140. Чуев П.А..Фарукщин Л.Х.,Цырин Ю.З.,Морниц П.А. Устройст во для ступенчатого цементирования скважин.А.с. I6525I4, приор. 03.07.88, Б.И.й 2 О, 1991.

141. Ванифатьев В.И.,Цырин Ю.З..Яхин Н.Х.....Сагдеев Ш.Х.

Устройство дан ступенчатого цементирования скважин.А.с. I66I374, приор.23.03.89,Б.И.!« 25,1991.

142. Ванифатьев В.И.,Цырин Ю.З.,Вацык Б.А..Домальчук A.A., Дудаладов А.К..Устройство для защиты элементов оснастки обсаднш колонн от преждевременного срабатывания.А.с.1677262,приор.27.04. Б.И.Й 34î1991.

143. Ванифатьев В.И.,Цырин Ю.З..Силуянов С.Н.,...Домальчук 1 Устройство для ступенчатого цементирования скважин.А.с.по заявк£

г 59 -

4692964,приор.17.05.89.решение -о-выдаче от 25.07.1990.

144.Ванифатьев В.И.,Цырин Ю.З..Янкулев С.С. Способ концевого армирования уплотнительного элемента гидравлического пакера. A.c. 1680946,приор.09.Ю.89, Б.И.Л 36, 1991.

145. Ванифатьев В.И.,Цырин Ю.З..Силуянов С.Н.,... Казаров Г.К. Гидромеханический пакер.А.с. I7I4079, Ьриор.20.11.89, Б.И.№ 7, 1992( переведено з патент СССР).

146. Ванифатьев В.И..Терентьев C.B..Цырин Ю.З.....Мазурик С.М.

Пакер. А.с.по заявке 4728085, приор.07.08.89, решение о выдаче

от I4.II.I99I.

147. Цырин Ю.З..Негомедзянов В.Р..Ванифатьев В.И.Дудаладов

A.К. Цакер. А.с.по заявке 4781602,приор.15.01.90,решение о выдаче от 24.07.1990.

148. Ванифатьев.В.И.,Цырин Ю.З.,Силуянов С.Н.....Негомедзянов

B.Р. Гидромеханический пакер. А.с.по заявке 4782384,приор.15.01.90, решение о выдаче от 24.07.1990.

149. Ванифатьев В.И. .Федишин В.М.,Цырин Ю.З.....Мазурик С.М.

Устройство для приведения в действие уплотнительного элемента пакера.А.с.по заявке й 4787624,приор.31.01.90,решение о выдаче от 24.07.1990.

150. Янкулев С.С.,Цырин Ю.З..Ванифатьев В.И. Гидравлический пакер.А.с. 1743248,приор.03.10.88, Б.И.гё 23,1992.

151. Силуянов С.Н.Дудаладов А.К.,Цырин Ю.З.,...ЗайдельЛ. Устройство для цементирования обсадных колонн.А.с. 1778273, приор. 02.07.90,Б.И.ié 44,1992.

152. Терентьев C.B. .Ванифатьев В.И.,Цырин Ю.З.....Вацык Б.А.

Пакер. A.c. по заявке 4845274, приор.02.07.90,решение о выдаче от 26.II.I99I.

153. Яхин Н.Х.,Цырин Ю.З.,Ванифатьев В.И. Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колоннн. А.с.по заявке 4886242, приор.29.11.90, решение о Еыдаче от 24.04.1991.

154. Терентьев C.B..Ванифатьев В.И.,Цырин Ю.З.,Мазурик С.М. Гидромеханический пакер. А.с.по заявке 4902719.приор.16.01.91, решение о выдаче от 22.10.1991.

155. Терентьев C.B..Ванифатьев В.И..Цырин Ю.З.,Вацык Б.А. Устройство для разобщения пластов при креплении скважин.А'.с.nb заявке 4903632,приор.-.18.01.91,решение о выдаче от 25.06.1991. '

156.- Терентьев C.B.,Цырин Ю.З..Ванифатьев В.И. Устройство для разобщения пластов при креплении скважин. А.с.по заявке 4919447, приор.14.03.91, решение о выдаче от 30.07.1991.

Патенты

157. Ванифатьев В.И. ,Цырин Ю.З. .Яхин Н.Х. .Дудаладов АД,, Ковалев А.Н. Способ ступенчатого цементирования скважин и устройство для его осуществления.Публикуемая заявка 5044974 на выдачу патента К,приор.20.04.1992.

158. Сагдеев Ш.Х.,Цырин Ю.З..Ванифатьев В.И.,Велик Я.И.,Яхдн Н.Х. Способ опрессовки обсадной колонны п устройство для его осуществления.Публикуемая заявка 5056500 на выдачу патента РФ, приор.08.06V 1992.

159. Янкулев С.С.,Цырнн Ю.З..Ванифатьев В.И.Устройство для подачи управляющей жидкости к специальному инструменту.Публикуемая, заявка 5057119 на выдачу патента РФ,приор.29.07.1992.

160. Гриневский И.Н..Левкин В.Т..Сагдеев Ш.Х..Цырин Ю.З. Способ ступенчатого цементирования скважин.. Публикуемая заявка

на выдачу патента Рэ

161. Хаммэр Г..Гайслер'Ю. .Гериш К. .Ванифатьев В.И.

Цырин Ю.З. Муфта для ступенчатого цементирования скважин.Патент-ГДР от 04.01.1989.

Нормативно-методические работы

162. Караев А.К. .Рудавскш И.Е.,...Цырин Ю.З..Бурченков Л.Ф., ... Методика определения экономической эффективности использования при строительстве нефтяных и газовых скважин новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. РД 39-3-79-78,М., ВНИИБТ.1978.

163. Цырин Ю.З.(руководитель разработки).Ванифатьев В.И.,.-.. Фарукшин Л.Х.,Цыбин A.A. Пакеры для строительства скважин.Номенкл тура показателей. ОСТ 39-218-87. М.,ВПИИ0ЭНГ,1987.

164. Караев А.К.,Арсеньев С.И..Липский В.А.,Цырин Ю.З.»Репина А.Н. Исследования патентные. Планирование и проведение. СТП-04-

,003-81. М. ,ВНЖБТ) 1981.

165. Сафиуллин Ы.Н..ДобрянскиЗ В.Г..... Цырин Ю.З..Дудаладов

'А.К.'.Катеев И.С. Технология крепления скважин с близким расположением нефтеводогазоносных горизонтов на Самотлорском месторождении .СТО 51.00.027-86.Тюмень,СкбНКИНП,1986.

166. Цырин Ю.З..Негомедзянов В.Р.,Дудаладов А.К. Указания до применению заколонных гидравлических пакеров тппа ППГ-170,Ш1Г-19£ иПК-195-на месторождениях Главтшеннефтегаза в 1975 году(утверждены заместителями начальника Главтшеннефтегаза по геологии и по бурению). Ы.,ВНИИБТ,1Э74.

167. Цырин Ю.З.,Ванифатьев В.И.,Дудаладов А.К.,...Бухаров Е.А. Временное методическое руководство по рациональному использованию заколонных пакероз на месторождениях ПО"Сургутнефтехаз"(утверждено главным кнеженером.ПО "Сургутнефтегаз").М..ВНИИБТ,1989.

168. Цырин Ю.З..Пьянков H.H.,Велик Я.И..Коньков В.Н. Временное меодическое руководство по использованию заколонных па-керов на месторождениях ПО "Когалымнефтегаз'Ч утверждено главным инженером ПО "Когалымнефтегаз") М.,ВНИИБТ,1990.

169. Цырпн Ю.З.,Велик Я.И..Ванифатьев В.И.,Пьянков К.Я., Газпянц A.C. Методическое руководство по рациональному использованию заколонных пакеров ГЯТТМ на месторождениях ПО "Ноябрьскнефте-газ"( утверждено главным инженером ПО "Ноябрьскнефтегаз") М., ВНИИБТ,1991..

170. Цырин 3'J.3. .Ковалев А.Н.,Беков М.А.,... Технологический регламент по применению заколонных пакеров на газоковденсатных месторождениях Уренгойского я Киругского регионов( утверяден главными инженерами 1БП "Тюменбургав", ААП "Промбургаз", Краснодарского УБР).Новый Уренгой,1991.

Ю.З.Цырин

СОДЕРЖАНИЕ

fóp,

I/ Общая характеристика работы .................................3

1.1. Актуальность проблемы ......................................3

1.2. Цель работы .............................3

1.3. Основная идея работы .....................3

1.4. Задача исследований ..................................3

1.5. йетоды решения поставленных задач ...................4

1.6. Основные научные положения ..................... 4

1.7. Достоверность и обоснованность научных

полоне не': ..........................................5

1.8. Научная новизна ...................■.........................6

1.9. Научное значение работы ................................................6

' -I.I0. Практическое значение работы ........................................6

I.II. Реализация работы ............................... 7

• I.I2. Апробация работы................................ 7

I.I3. Публикации ..................................... 7

2. Основное содержание работы ............................ 9

2.1. История проблемы.Задача и направления

работы........................................... 9

2.2. Концепция избирательного метода газобщенпя пластов 12

2.3. Основы е.динсп лаборагорно-скЕакинкой методики косвенного контроля технологических свойств тампонажкых смесеГдисследование и осуществление методических возможностей) ..................... 13

2.4. Крепление скЕанпн с применением высокотехнологичных заколекных пакеровс исследования,решения, разработки) .............. .................... 18

2.4.1. Исследование и рззреЗгтка методических

основ применения паг ?згсе ,,,.,............ 18

2.4.2. Исследование разработка проходных гсщравлическях иакерэв.,,................. 25

2.5. Регулирование герметизщу'ВДих свойств кольца тампонакных cueces в заданных зонах скважины

(. исследования,ревения,разработки)............... .29

2.5.1. Влияние пакера на цементное кольцо........ 3G

2.5.2. Г;пт>о;.!гхангческп2 двухманжетнки

пакер тлдз ПГЩ.......................... 33

2.5.3. Комплекс специнструмзнта для разобщения пластов ............................. 342.5.4. Развитие технологических возможностей

ступенчатого цементирования скважин....... 35

2.6. Разработка методических вопросов управления техническим увоЕнем средств разобщения

пластов ................................... 38

3. Промышленная реализация и оценка результатов

работы .............................................. 33

3.1. Освоение и развитие серийного производства заколоннкх пакеров .......................... 39

3.2. Оценка технико-экономической эффективности....... 41

Стр.

4. Направления дальнейшего развития избирательного

метода изоляции пластов при креплении скважин............' 41

5. Заключение .............................................. 44

Основные результаты и выводы ............................ 44

6. Список трудов, вынесенных на зациту...................... •*?

Заказ В 35 Тлраз 180 экз.

Ротапринт ЙШКБТ