автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.10, диссертация на тему:Разработка тампонажных материалов и технических средств с целью повышения качества заканчивания газовых скважин

>Г6 од

„ КОМИТЕТ ПО ВЫСШЕЙ ШКОЛЕ' МИНИСТЕРСТВА НАУКИ

л fi f!?4 ' ",•) '

^ ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УФИМСКИЙ НЕФТЯНОЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи ЕКШИБАРОВ ВЛАДИМИР СЕРГЕЕВИЧ

РАЗРАБОТКА ТАШЮНАШИХ .МАТЕРИАЛОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ С ЦЕЛЫ) ШВиШГ" КАЧЕСТВА ЗАКАШИВАНИЯ ГАЗОВЫХ ОКВАШЬ

Специальность 05.15.10 - "Бурение скважин"

¿ВТОРЕ8ВРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа - 1993 г.

Ра бота, выполнена д Узбекском научно-исследовательском а проектом институте нефти к газе "Уз кНИШнефтегаа"

Научный руководитель: - доктор технических наук, схаршф

вау-ашИ сотрудник Е.Х. Каримов

Офивда-шше ошшепаи: - доктор технических наук, доцент

O.A. Агзамов:

,»-кавдидат теехнических наук, старшей научный сотрудник И.С. Кагеяв Ведущее предприятие - Государственное акционерное

объединение "Узбекнефтегаздобыча" Защита состоятся п ¿/ п &£ 1393 г. в А чао, на заседании специализированного совета Д 063.09*02 при Уфимском нефтяном шстатуте es адресу: 450062, г. Уфа, ул.Космонавтов» 1

С диссертацией musho ознакомится в техническом архиве Уфимского нефтяного институте

Автореферат разослан €>4' ¿993 г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор физико-математических наук

п —?

f Р-Н. Бахтизин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Возрастающая потребность в газовом топливе и продуктах переработки газа предопределяет ускоренный ввод и повышение экономической эффективности разработки газовых месторождений.

Эффективность буровых работ, успешное освоение и эксплуатация газовых скваяин во многом зависят от качества их заканчивания, что оказывает определяющее влияние яа герметичность и продуктивность скваяин.

Некачественное заканчиванпе газовых скваяин приводит к разгерметизации заколонных пространств в период ОЗЦ, освоения и эксплуатации скваяин, вызывает загрязнение продуктивных пластов буровыш и цементными растворами, что затрудняет нормальную эксплуатацию скважин, снижав их продуктивность, увеличивает фонд скважин,. ____

Обеспечение качественного строительства газовых скважин____

требует комплексного подхода к обоснованию технологии их-Заканчивания в конкретных геолого-технических уоловиях. При этом необходимо увязать в един?» технологическую схзцу вопросы обоснования оптимальной конструкции забоя и низа эксплуатационной колонны, способа сообщения скваяины с пластом и применения эффективных способов и приёмов, предотвращавших загрязнение продуктивных пластов буровым и тампонажным растворами, исключающих возникновение мелкодонных газопроявлений и менплаотовых перетоков пластовых флюидов.

Однако, несмотря на наличие большого количества разработок в этой области, проблема обеспечения качественного заканчивания

газовых скважин до конца не-решена, что требует проведения исследований к разработки ноьых путей повышения эффективности заканчивания газовых сквакка в слокных горно-геологических

УОЛПВИЯХ. . V. . .

Дель работы. Повышение качества аакаячивания газовых скважин путем разработки новых ташонажных материалов и технических средств, направленных на повышение герметичности и продуктивности скважин.. ч Основные защита исследования.

- Изучить процеоо расширения тампонааных систем и разработать гашонаявые материалы и рецептуры растарящихся цементных растворов различной плотности, обеопечивавдих высокую плотность контакта цементного камня с породой и колонной.

- Исследовать влияние комплекса добавок к тампонажншл растворам на стойкость, цементного камня к статическим и данавдчем'тм

нагрузкам.

- Ра8работатьтехнические средства и технологические приёмы по предупрездеяию разгерметизации заколокных пространств и повышению продуктивности скважин.

- На основе результатов проведенных исследований разработать рекомендации по повышению качества заканчивания газовых скважин и осуществить опытно-промышленные испытания разработок.

Научная новизна. Обоснована необходимость дифференциаций процесса расширения тампонажных систем в зависимости от продолжительности формирования структуры цементной матрицы и скорости гидратации расширяющегося компонента. Предложено дифференцировать процесс расширения на жидкостное ( распадение в период от начала затаорения до наступления начала схватывания цементного раствора), активное (расширение, приходящееся на пердод после начала

схватывания), эффективное (расширение в период от начала схватывания до момента возможного наступления деструкции цементного . камня) и деструкционное расширения. Для оптимизирования процесса расширения тамсонажных систем введены критерии- коэффициенты жидкостного и деструкционного расширений и предложены соотношения для их раочёта.

Установлена возможность повышения величины эффективного' расширения тампонажного камня за счет замедления скорости гидратации расширяющегося Компонента (оксида кальция) с,помощью ПАВ, использования ташоназных цементов с повышенной скороотью формирования отруктуры цементного камня.

Доказана возможность повышения прочности на. растяжение и ударостойкости тампонажного камня, армированного синтетическими волокнами, в частности капроновыми, увеличением прочности сцепления волокон о цементной матрицей за счёт модификации ловерхности волокон ПАВ - промоторами адгезии и расширения цементного камня в условиях жесткого ограничения.

На уровне изобретения разработай ряд технических средств и технологических приемов, направленных на повышение качеотва заканчиваяия газовые скважин в сложных горно-геологических условиях. . .

Основные защищаемые положения.

1. Принципы дифференцирования общего расширения тампоназинх -чютем.

2. Критерии, позволяющие оптимизировать псоцесо расширения ташоназдшх систем и соотнопюнйя для их расчета.

3. Результаты изучения влияния на эффективное расширение тампонажных систем, продолжительноети формирования структура цементной матрицы и скорости гидратации расширяющейся добавки.

4. Результаты изучения влияния на прочность при растяжении и ударостойкость тампонажного камня, армированного синтетическими волокнами, в частности капроновыми, модификации поверхности волокон ПАВ.и расширения тампонажного камня в условиях жесткого ограничения........ . .

5. Тампонажные материалы и технические средотва, направленные на улучшение качества заканчивания газовых скважин за счет повышения герметичности и продуктивности скважин.

Практическая ценность работы. На основании проведённых исследований разработаны:

- технология получения в заводских условиях расширяющегося тампонажного цемента с повышенной скоростью формирования структуры цементного камня с величиной аффективного расширения в пределах 1,0 ... 2$ ;

- новые составы расширяющихся композиций на основе портландцемента, негашенной извести и ПАВ - регуляторов скорости гидратации оксида кальция, обеспечивающих получение тампонажного камня

о повышенной величиной эффективного расширения;

■ • 1

- новые составы армированных тампонажных материалов на основе портландцемента, капронового волокна, реагента ЩЭК и расширяющейся .добавки, обеспечивайаах получение тампонажных раотворов различной плотности с повышенными ударостойкостью и прочностью цементного камня на растяжение;

- технические средства и технологические приёмы для цементирования скважин с передачей активного давления на пласт в период ОЗЦ

и заканчивают газовых скважин в условиях аномально-высоких, и низких пластовых давлений, вскрытия пластов к условиях АВВД, позволяющих повысить герметичность и продуктивность скважин, снизать затраты на борьбу с поглощениями и газопроявлениям.

Реализация работы в промышленности.

Результаты диссертационной работы получили практическую реализацию.

- Разработаны технические условия и технологический регламент на выпуск в заводских уоловцях расширяющегося Тампонажного цемента с повышенной скоростью формирования структуры цементного камня. На Ангренскои КСМ выпущены и поставлены в трест "Узбек-бургаз" опытные партии данного цемента в объёма более 500 тонн;

- армированные расширяющиеся тампонаяные композиции использованы на ряде ПХГ Узбекистана и Казахстана, в чаотнооти на сквааинах Карабаирокого, Сев. Сохского, Акыр-Тюбинского ПХГ;

- технология заканчивают скважин, исключающая кольматацию продуктивного пласта цементным раотвором, внедрена на ряде скважин ГШ Щуртан, Зеварда, Денгизкуль, ПХГ Карабаир (всего более

20 скважин);

- устройства для цементирования скважин с передачей активного давления на плабт в период ОЗЦ апробированы при цементировании скважин на 1Ш Щуртан, Денгизкуль, Култак;

- способ вскрытия пластов в условиях АВВД внедрен на ряде сквакин ПСЫ. Зеварда, Памук.

На основании полученных результатов разработаны технологические регламенты и инструкции по креплению скваяин на ПОЛ и ШГ ГО "СредАзГазпром". .

Апробация работы. Основные полонения диссертационной работы докладывались на заседаниях научно-технического Совета Министерства газовой промышленности (г. Ашхабад 1983 г.), на оеми-нарах по креплению скваяин (г. Москва. ДДНХ СССР, павильон Газовая промышленность 1984,1986 гг.), на научно-техническом семинаре

ВНТО нефтяной и газовой промышленности в Ю "СредДзГвзпром" (г.Ташкеят 1988 г.), на мевднародной конференции "Разработка газоковденоагных месторождений" (г.Краонодар 1990 г.), на заев-даниях .Ученого Совета СрвдАзЩС'ипрогаза и кафедры бурения УНИ.

Дубликату. Результаты исследований опубликованы в 19 работах <9 огатей» и 10 изобретений).

Объем и ргоуктура работы. Диссертационная рабога состоит из введения, шести глав, основных выводов, спиока иопользован-ной литературы, вклшавдэго I® наименований я приложений на 16 страницах» Работа содержит 164 страницы мадшношоного текста, 26 таблиц, 26 рисунков.

Содержание работы.

Введение. Во введении обоснована актуальность темы диссертационной ра<5огы, показаяа необходимость комплексного подхода к проблеме обеспечения качественного закаячиваяия газовых скважин, сфорцулировавн цель дасоертационной работы и основные пути её реализации.

В первой главе рассмотрено общее состояние проблемы обеспечения качественного заканчивают газовых сквакнн в различных уоловиях и осуществлена иооааяовка задач исследования.

Обобщение опыта строительства скважин в различных геолого- технических условиях, в частности на ГйМ Западного Узбекистана, показывает, что обеспечение качественного закаячиваяия газовых скважин является комплексной проблемой, связывающей в единое целое вопросы предотвращения загрязнения продуктивных пластов буровыми к тампонажныш растворами» возникновения межколонных газопроявлений и межпластовых перетоков флюидов и обоснования оптимальной конструкции забоя и низа экспдуатационных колонн, способа сообщения скважиаы о пластом.

К основным факторам» оказывающим определяющее влияние на нарушение герметичности занолонного пространства скважин и снижение юс продуктивности, относятся:

- процессы, происходящие в период структурообразования и схватывания тампонажного раствора, приводящие к возникновению межколонных газопроявлений во время ОЗЦ;

- нарушение целостности тампонажного камня от действия статических и динамических нагрузок в процессе освоения и эксплуатации скважин;

- усадочные и остаточные деформации тампонажных материалов, приводящие к образованию микрозазоров на контакте цементного камня с сопредельными поверхностями;

- кольматация продуктивных пластов буровыми и тампонааными раотворами;

- перфораторный способ сообщения скважины с пластсм;

На основании изложенных представлений о проблеме обаопечения качества заканчивания газовых скважин сформулированы основные задачи проведения исследований. .....

Вторая глава посвящена обоснованию теоретических предпосылок обеспечения качественного заканчивания газовых о'квавян и характеристике принятых методов исследований.

В первом разделе главы дано обоснование путей улучшения герметичности затрубного пространства газовых скважин за счёт повышения плотности контакта цементного камня о сопредельными поверхностями и стойкости тампонажного камня к механический воздействиям, предупреждения возможности возникновения мегтолонных газопроявлений в период ОЗЦ.

Анализ современных взглядов на повышение плотности контакта тампонажного камня фородой и колонной показывает, что перепек-

тявныы способом решения данной проблемы является применение расширяющихся таыпонажных систем, вффект расширения которых обеспечивается ва очет кристалиицационного давления, вызываемого ростом кристаллогидратов в твердой фазе твердевдей структура.

Для цементирования обсадных колонн наиболее приемлемыми являются' тампонажные оиотемы, аффект расширения которых связан с гидратацией оксидов кальция и магния о обеспечением расширения цементного камня в пределах I ... 2$ .

Для возможности оптимизации процеоса расширения гашонажяых систем предложено дифференцировать.величину общего расширения по определенным временным периодам, связанным со струщурообра-8ованием и набором прочности цементной матрицы.

Показано, что.Зрбщэм случае увеличение величины расширения тампонажного камня, повылаицего плотность его контакта о сопредельными поверхностями, может быть достигнуто за счёт изменения (замедления) скорости гидратации расширяющегося компонента (оксида кальция), использований., активных тампонаяных цементов с повышенной скоростью формирования структуры цементного камня.

Повышение стойкости тампонажного камня к>механическим нагруа-кам, увеличение прочности яа растяжение может быть обеспечено применением при цементировании обсадных колонн армированных тампо-нажных материалов, получаешх введением в. тампонажные цементы армирующих волокон о различными упругоплаотичными свойствами, в частности синтетических (капроновых), обладащих высокой ударо-прочностью, повышенной стойкостью к щелочам и углеводородам, способных поглощать вибрацию.

Основным недостатком синтетических (капроновых) волокон, используемых в качестве апчирувдей добавки, является низкая прочность их оцепления с цементной матрицей, что приводит к

снижению прочности и ударостойкооти армированного тампонааного камня. Это, в первую очередь) связано о различной природой контактирующих поверхностей. Синтетические (капроновые).волокна имеют яизкоэнергитические поверхности (величина поверхностного натяз^-ния менее 100 мдкЛ^ ) плохо смачивающиеся гидрофильными жидкостями, что ухудаает адгезию между гидрофильным цементным камнем 1 и гидрофобным волокном. В связи о этим обоснована .возможность повышения ударостойкоетл и прочности при растяжении цементного камня, армированного синтетическими (капроноЗнми) волокнами за счёт повышения прочности их контакта.'о цементной матрицей, что может быть достигнуто путем модификации поверхности волокон, использования аффекта расширения цементного камня в условиях жёсткого ограничения.

На основании вышеизложенных теоретических.предпосылок сформулированы условия для разработки новых расширяющихся армированных тампонаяных материалов о повышенными прочностью и ударостойкостью тампонажного камня.

В заключительной части данного раздела рассмотрены пути предупреЗДения межколончнх газопроявлений в период ОЗЦ.

На основании критической оцеякя известных способов и приёмов

борьбы с МЩ в период ОЗЦ установлено, что наиболее оптимальным

для.этой цели.является способ цементирования скважин по :

п ! а.с. й 717288, предусматривающий передачу внутриколонногс лзбы-.

точного давления на кровлю проявляющего пласта на всё время ОЗЦ,

что позволяет наряда с исключением МГЯ значительно повысить

качество разобщения пласта.

Сформулированы необходимые требования для разработки технических средств, позволяющих обеспечить передачу активного давления

на пласт в момент получения сигнала "отоп", регулирование величины передар?емого противодавления на пласт в соответствии с изменением порового давления цементного раотвора,.герметизацию устройства пооле ОЗЦ.

Во второй разделе главы дано обоснование путей улучшения продуктивности газовых скважин за счёт исключения кольматации . продуктивных Пластов буровыми я тампонажными раотвораги, исклкь. чэния перфораторного способа сообщения скважины о пластом. Пока-ааио, что перспективными путями предотвращения поглощений бурового раствора в процеосе вскрытая трещиноватого пласта в уоловиях АВВД являются снижение общей нагрузки, действующей на блоки плаота, иоклшение возможности разгрузки сорного давления в при-вабойной зоне скважин, вызываемой пластическими деформациями пород, залегающих над кровлей пласта.

Сформулированы технические требования для разработки технологических схем ваканчивания газовых скважин в условиях АВЩ, позволяющих осуществлять бесперфораторное сообщение скважины с пластом, иоключать газопроявления в процессе раэбуривания пнутри-' колонной оснастки и вхоздения в вону фильтра и ппездеврекечные вапакеровки вксплуатационных аакеров в процессе их спуска на утяжеленном буровом раствора, предупреждать загрязнение пласта в зоны фильтра тампонажным цементом.

В третьем разделе главы описаны методы и методика проведений исследований. Приведена принципиальная охеш лабороторноЗ установки для определения прочнооти сцепления синтетических волокон о цементной матрицей. Характерной особенностью данной установки является возможность определения данного показателя для конкретных рецептур ташонажных растворов при различных баротермических условиях.

В главе III приведены,результаты исследований по разработке новых тампонажных материалов и рецептур расширяющихся цементных раотворов различной плотности, обеспечивающих высокую плотность контакта тампонажного камня о сопредельными.поверхностями. -

Предложено дифференцировать процеоо расширения тампонажных. систем на жидкостное (в период от начала затворения до наступления начала схватывания цементного раствора - область I), активное (расширение, приходящееся на период после начала схватывания - облаоти 2,3), эффективное (расширение а период от начала схватывания до момента возможного наступления деструкции цементного камня - область 2) и деструкционное расширение (область 3) (ом. рио.1)

Рис. I. Кривые расширения тампонажных систем

время начала схватывания тампонажного цемента;

время начата деструкцпонного расширения;

вреш кспца расшпренля ддя соответствующей кризой.

Ти.С. -

7**.«?^. --

В. общем случае для расширяющихся тампонажных цементов справедлив следующий ряд:

ГЪ обхи,, ^ оскт. ^ П. «кр. ^

где: гьсе-шу.- общее расширение цементного камня; - активное расширение; . л^), - аффективное расширение.

Для оптимизирования процесса расширения тампонажных систем введены критерии - коэффициенты жидкостного и деструкционнст-о расширение.

Козффициент гидкоотного расширения рассчитывается :о следующему соотношение:

Ио&ъы. — П. сост.

ДГ«^* —

Коэффициент жидкостного расширения.показывает долю жидкоот-ного расширения в общем расширении гампонажной сиотеыы и характеризует эффективность действия расширяющегося компонента. При увеличении величины жидкостного расширения (/ ) проводит уменьшение величины активного расширения и при Лае.,» = 1 активное расширение полностью отсутствует. Уменьшение величины коэффициента жидкостного расширения < /Сж.р. — о ') сопровождается увеличением активного расширения и при = о -потеря расширения в жидкостной области полностью отсутствуем.

Коэффициент дострукционного расширения рассчитывется

по соотношению:

„ Пссж-гп. — П. всО,

Л #». г ■■ ■ ■ —

гъсаст.

. . Коэффициент деструкцирнного расширения.характеризует величину расвдреиия расширяющегося компонента., приходящуюся на период досле достижения цементным камнем верхнего безопасного предела прочности. При уменьшении величины коэффициента деструк-цаонного расширения ( Ка.р О } происходит уменьшение величины деструкциояного расширения и при. Ка.р. - О деструкциолное расширение полностью отсутствует. Увеличение величины данного коэффициента ( К а.?, / ) характеризует уменьшение величины эффективного расширения и при А= { эффективное расширение равно нулю.

Предложенные критерии позволяют осуществлять оценку тех или иных видов расширяющихся таипонажных цементов, использовать их при разработке методов регулирования эффективного расширения тампонааных цементов, направленных на минимизацию коэффициентов жидкостного и деструкциояного расширений.

Установлена возможность повышения величины сффектпппсго расширения ташонажного камня за счёт замедление скорсзта гидратации расширяющегося компонента (оксида кальция) о помощью ПАВ, и использования тампонааных цементов о :ноокоа окороотьэ формирования структуры цементной матрица.

Разработана технология получения в заводских условиях расширяющегося ташонажного цемента, характеризующегося.повышенными величинами.глиноземного (5.:.. 7) и силикатного 3„5)

модулей, содержанием свободного оксида кальция |4 «... 5 »¿ас3 ) и трехкальциевого алюмината (С3А) до 18- гао.? „ что определяет повышенные гидравлическую активность и величину оффективного расширения тампоназного ¡материала.

Предложены.новые сортавы расширяющихся кошозиций на основе портландцемента, негашенной извести и ШВ - регуляторов окороотк гидратации оксида кальция, обеспечивающих получение таыпонажного камня о повышенной величиной аффективного расширения при минимальных значениях коэффициента жидкостного расширения.

В главе 1У приведены результаты исследований по разработке армированных тампонажных цементов о. повышенной стойкостью к .механическим воздействиям.

Определена завиоимооть между прочностью сцепления капронового волокна с цементной матрицей и длиной, диаметром волокна и прочностью цементной матрицы.

Данная зависимость имеет вид:

■У - 5,29 + 2, ?6xi +•/, 47х2 + 0,84 к3 »

где: У - прочность сцепления капронового волокна с цементной матрицей;

Х1 - длина волокна; .

Хц - диаметр волокна;

Х3 - предел прочности цементной матрицы при изгибе.

Как следует из уравнения регрессии, повышение прочносг сцепления капронового волокна о цементной матрицей может быть достигнуто увеличением длины и диаметра волокна, повышением прочности цементного камня.

Нсследов.но влияние на прочность сцепления капронового волокна с цементной матрицей баро-термических условий формирования цементной матрицы. Установлено наличие тесной связи между изменением поочнооти оцепления капронового волокна, с цементной матрицей и изменением прочности пооледнй при различных температурах

твердения. Выявлено отсутствие влияния на прочность сцепления капронового волокна с цементной матрицей изменения избыточного давления.

Изучено влияние различных ПАВ и расширения тампояаяного камня на прочность сцепления капронового волокна о цементной матрицей, на ударостойкость и прочность при.растяжении цементного камня, армированного капроновым волокном.

Установлена возможность значительного ( более чем в два раза) повышения ударостойкости и прочности при.растяжении цементного камня, армированного капроновым волокном, за счёт введения в тампонааные растворы ПАВ, в частности реагента ПРК, в количестве 'I - 1,5£ от кассы тампонажной смесила также аа счёт использования расширенкя тампонажного камня, твердеющего при жестком ограничении. '

Разработаны новые составы армированных тампонажннх материалов и рецептур цементных растворов различной плотности о повышенными величинам.прочнооти на растяжение и ударостойкости тампояааного камня.

Глава У посвящена разработке технических средств я технологических приёмов- по повышению герттачности и продуктивности скважин.

Установлена по дэннш акустического цементомера зависимость коэффициента качества Цементирования эксплуатационных колонн от времени, прошедшего от цементирования обсадных колонн по скважинам ША Щуртан.

Данная зависимость имеет вид:

Уу = + +0,0024хг- для нижних солей

ух - 40,17 + 0,587X +ороо35*г- для верхних солей

'где: У* - коэффициент качества цементирования эксплуатационных колонн дщ галитовых отделений;

X - вреш, прошедшее от цементирования эксплуатационных колонн.

Приводе! ше корреляционные уравнения однозначно характеризуют способность галитовых отложений, залегающих в кровле продук-тивю - пластов, .к пластическим деформациям после цементирования . . обсадных колонн, что может осложнить процесс вскрытия продуктивных пластов в результате образования в приокважиной зона облаотл разгрузки горного давления, . .

Разработаны новые способы вскрытия подсолевых трещиноватых карбонатных пластов в условиях АВЦД, предусматривающие исключение возможности разгрузки горного давления в призабойной зоне скважин, снижение общей нагрузки на.блоки пласта за счёт цсклю-. чения пластических деформаций пород, залегающих в кровле прод"-кч тивного пласта, уменьшения площади забоя скважин, снижения репрессии, на пласт, что позволяет уменьшить вероятность возникновения . поглощений бурового раствора и увеличить глубину вскрытия продуктивного пласта.

Разработаны споообы и устройства для заканчивания скважин в уоловиях аномально-высоких и низких пластовых давлений, предусматривающие установку против продуктивного пласта фильтра, разделительной и срезной диафрагм, заколонных обсадных пакеров, циркуляционной герметизирующейся муфты, позволяющие исключить . кольматацию продуктивного пласта цементным раствором, возникновение газопроявлений при разбуривании элементов внутриколонной оснастки, обеспечить безопасный спуск эксплуатационного пакерного оборудования.

Разработаны технические средства для цементирования обсадных колонн с передачей активного давления на пласт в период ОЗЦ, позволяющие осуществлять открытие циркуляционных.отверстий устройства в ыомепт получения сигнала "стоп", регулирование величины передаваемого противодавления на пласт в соответствии о изменением порового давления цементного раствора, герметизацию устройства после ОЗЦ, что позволяет наряду с исключением возникновения .МГП во .время ОЗЦ повысить качество разобщения пластов.

В главе У1 приведены результаты-практического использования рекомендаций при заканчивавши газовых сквания.

Показано, что по данным АНЦ применение при цементировании сквааиа на ряде ПП; Ш "Средазгазпром", в частности на ПХГ Кара-баир, армированных расширяющихся ташонааных цементов позволило повысить величины коэффициентов качесгза цементирования в 2-3 раза по сравнению с базовыми оквавинами, зацементировейвыг® обычными тампонаяными материалами.

Установлено,, что цементирование обсадных колонн о передачей активного давления на пласт в период ОЗЦ позволяет наряду о предотвращением возникновения в период ОЭД повысить качеотво разобщения пластов. •

Показана, на примере сквания на ГКГЛ Зеварда а Щуртан, возможность значительного повышения продуктивности сквагшн ( в 1,5 -2 раза при депрессии 2,0 МПа) при одновременном опгхешп & иат на борьбу с поглощениям! и газопроявлениями при использовании технических средств дал закапчивания газовых скваяин, способов вскрытая пластов в условиях ¿ВОД.

Фактический экономический эффект от.внедрения рекомендаций

у

за период 1980-1990 гг. составил более 1,6 млн. рублей.

осювшб вывода и дошвдшш

1. Обоснована необходимость дифференциации процесоа расширения ташюнашшх систем в зависимости от продолжительности формирования структуры цементной матрицы и скорости гидратации расширяющейся добавки. Предложено дифференцировать процесс расширения на жидкостное (расширение в период от начала затворения до наступления начала схватывания цементного раотвора), активное (расширение, приходящееся на период пооле начала схватывания), еффективное (расширение в период от начала схватывания до момента возможного наступления деструкции цементного камня) и деструкционное расширения. Для оптимизирования процесса расширения ташонажных систем введены критерии - коэффициента жидкостного и деструкционного расширений и предложены соотношения для их расчёта. .

2. Установлена возможность повышения величины аффективного расширения тампонажного камня за счёт замедления скорости гидратации расширяющейся добавки (оксида кальция) с помощью ПАВ, испольворэния Чэмпонажных цементов с повышенной скороотыо формирования структуры цементного кашд.

3. Разработаны технология получения в заводских условиях расширяющихся ташонажных цементов о повышенной скороотыо формирования структуры цементного камня (а.о. № 1751298), а так же . новые составы расширяющихся композиций на основе портландцемента, негашеяной извести и ПАВ - регуляторов скорости гидратации оксида кальция (а.о. » 874980), обеспечивающих получение ташюнахного камня с повышенной величиной эффективного расширения.

4. Экспериментально установлено, что повышение прочности

на растяжение и ударостойкости ташонажного камня, армированного синтетическим волокнами1, в частности капроновым, монет быть

достигнуто увеличением прочности сцепления волокон с цементной матрицей за счёт модификации поверхности волокон ШВ - промоторами адгезии и расширения тампонажного камня в условиях жесткого ограничения.

5. Разработаны новые составы армированных-тампонажных.материалов <а.о. ü I472SI8) на основе портландцемента, капронового волокна, реагента HPK и расширяющейся добавки, обеспечивающих получение тампонажных растворов различной плотрооти (с; 2100 до 1400 кг/м3)

с повышенны!.«! ударостойкостью я прочностью цементного камня на растяжение.

6. Разработаны и внедрены технические средства и технологические приёмы для цементирования скважин с передачей активного давления на плаот в период ОЗЦ (а.с. Ш 1375800, 13эЙэб),.закаячи-вания газовых скважин.в условиях аномально-высоких и низких пластовых давлений (а.с. JMS 1024582, П86786, 1347540), вскрытия пластов в условиях АВПД (а.с. JUS II9I545, II99895), позволяющих повысить герметичность и продуктивность скважин, снизить затраты на борьбу ^поглощениями и газопроявлениям.

Использование разработанных рекомендаций при заканчивании газовых скважин за период 1980-1990 гг..позволило получить фактический экономический эффект в сумме 1,6 млн. рублей..

Основные научные результаты диссертации опубликованы в печатных работах,.в той числе: ...

1. Хасанов Т.Р., Абрамович Л.А., Экпибаров B.C. Повышение герметичности ^этрубного пространства сквазин. - Газовая промышленность. Се,;. Бурение газовых и газоконденсатных скважин: аауччо-тохя. информ. сб. /ВНЖЭгазпром.. - 1979, ."6, с.9-15.

2. К вопросу повышения герметичности заколонногс» пространства .

на ПХГ. А.Ю.Матякубов, Т.РЛаоанов, В.С.Екшибаров и др..- Газовая промышленность. Сер. Бурение газовых.и морских нефтяных окваяин: научно-техн.информ.сб. ЛшшЭгазпром. - 1980, J6 6, с,17-г22. .

3. Крепление газовых скважин в условиях ЛВЩ. Д.Д.Мамаджанов, Т.Т.Хасанов, Л.А.Абрамович, В.С.Екшибаров.:- М., 1980, 48 о. - Сер. Будние газовых и газоконденсатных сквакин:/0бзорн. информ./ ВНИИЭгазпром. -Вып.З.. .

4. Екшибаров B.C., Хасанов Т.Р., Хашимов М.Х. Бурение скважин в условиях.умеренного рапопроявления. - Газовая промышленность. -

1984, № 10, с.26-27.-

5. Хасанов Т.Р., Екшибаров B.C., Хашимов М.Х. Повышение.

эффективности заканчивания скважин. - Газовая промышленность.

?

1985, № I, с.28-29...

6. Хасанов Т.Р., Екшибаров B.C. Заканчивание эксплуатационных газовых скважин на подсолевых карбонатных отложениях на месторождениях ВШ "Союзузбекгазпром". - М., 1986, 53с. - Сер. Бурение . газовых и газоконденсатных скважин: /Обзорн. информ./ ВНИИЭгазпром. Вып.9. '

7. Рациональная.конструкции скважины, fa-X.Хашимов, Т.Р.Хасанов, В.С.Екшибаров, Е.К.Васильев.'- Газовая промышленность. -1987, № 4, 0.37.

8. Хасанов Т.Р'., Екиибаров B.C. Модифицированный микро-аркироваяный волокниогай тампоналный цемент. В кн.: Совершенствование техники и технологии строительства газовых и газоконденсатных скважин. Труды ВШИГаз, 1989, O.III-II4.

9. Екшибаров B.C., 'дримов Н.Х. К возможности нормирования свойьтв расширяющихся тампонажных цементов. Труда мездународной конференции. В кн.: Вскрытие и крепление газоконденсатных скважин. - Краснодар, 1990, с.29-31.

10. A.C. й 874980 СССР ЩИ Е 21 В 33/138. Способ приготовления тампонаиного раствора для крепления скваяин. Хаоанов Т.Р., Абрамович JI.A., Екшибаров.B.C. и др. /СССР/ - 2873414/22-03; заяэл. 24.01.80; Опубл.23.10.81. Бил. JS 39.

П. A.C. ß 1024582 СССР 1Ш Е 21 В 43/00.-Устройство для заканчивая^ сквашш в условиях аномально-^высокого пластового давления. Шмаджанов У .Д., Екшибаров B.C., 1асанов Т.Р..и др.' (СССР) - 2925068/22-03; эаяйл. Щ15.80; Опубл. 23.06.83, Бюл.№ 23.

12. A.C. 15.П86786 СССР.МКИ Е 21 3 33/14. Устройство для заканчивая®! скваяин. Екшибаров B.C., Хасанов Т.Р.* Белов Б.Н. (СССР) -37078I/22-03J заявл. 10.05.84; опубл.23.10.85, Бил. & 39

13. A.C. & II9I545 СССР Ш Е 21 В 7/00.Способ вскрытия продуктивного горизонта в условиях АВВД. Хасанов Т.Р., Екшибаров B.C. (СССР) - 3611961/22-03; заявл.27.04.83; олублЛ5.11.85, Бкш. № 42.

14. A.C. № II99895 СССР МКИ Е 21 В 7/00. Способ вскрытяя пласта. Хасанов Т.Р., Екшибаров B.C. (ССОР) - 3620813/22-03; заявл.14.07.83; опубл. 23.12.85, Бюл. % 47. .

15. A.C. № 1209826 СССР МКИ Е 21 В ЗЗДЗ. Способ изоляции зон поглощения в процессе (Гурения. Хасанов Т.Р., Екотбаров B.C., Стариков B.Ö. (СССР) - 35001703/22-03; .аявл.15.10.82; опубл. 07.02.86, Бш. JS 5.

16. A.C. IS 1375800 СССР лШ Е ?,Т В ЗЗЛ4..Устройство для цементирования сквавян. Екшабзроз B.C., Хасэноэ Т.Р., Балов Б.а. и др. (СССР) - 4115337/22-03; зэявл.27.06.86$ опубл.23.02.88, Бюл. Д 7.

17. A.C. JJ 1479618 СССР ГШ 21 3 33/138. Ташонаяный раствор. Екаябачов В С., Хасанов Т.Р. (СССР) - 4233530/23-03; заявл.16.06.87; опубл. 15.05.89, Бш. lv 13.

13. A.C. :>' I73I939 СССР 1ЖИ Е 21 В 33/138. Гаглюназный i.arepnал.

Екш баров B.C., Хасанов Т.р. (СССР) - 4768905/03(221} заявл. 03.11.89; опубл.-07.05.92, Бш. й 17. .

19. A.C. й 175X298 СССР Б 21 В ЗЗДЗв; Тампо.нажный цемент. Емиибаров B.C., Хасаяов Т.Р.(СССР) - 4872051/03; заявл, 27.07.90; опуши 30.07.92, Бюл. № 28.

Соиокатель Д/г/'^О Екшибаров B.C.

Подписано к печати i9 .Qv.oi

'Формат бушги 60x84 1/1.6. Бутлага ВДоЧая. Печать офсотная. Печ. листов /,о ^ ТИрВЯ /ао звэ. Заказ ^¿'6

Уфимский нефтгшй институт . Ротапринт Уфимского нефтяного институте

Адрес института й й0Дй1т>афпреДОР1Штод« 450062, У<£а, Космонавтов. I