WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 10 |

Открытоеакционерное общество
«Северо-Кавказскийнаучно-Исследовательский

проектный институтприродных газов»

(ОАО«СевКавНИПИгаз»)

На правах рукописи

ПЕРЕЙМА АллаАлексеевна

РАЗРАБОТКА ТАМПОНАЖНЫХМАТЕРИАЛОВ И

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХЖИДКОСТЕЙ ДЛЯ ЗАКАНЧИВАНИЯ

И РЕМОНТА СКВАЖИН ВОСЛОЖНЕННЫХ

ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХУСЛОВИЯХ

Специальность 25.00.15– Технологиябурения и освоения скважин

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации насоискание ученой степени

доктора техническихнаук

Ставрополь – 2009

Работа выполнена

в Открытом акционерномобществе «Северо-Кавказскийнаучно-исследовательский проектныйинститут природных газов»

(ОАО«СевКавНИПИгаз»)

Научныйконсультант доктортехнических наук, профессор

Гасумов РамизАлиевич

Официальныеоппоненты:Заслуженный деятельнауки РФ

доктор техническихнаук, профессор

АшрафьянМикиша Огостинович

доктор технических наук,профессор

Агзамов ФаритАкрамович

доктор техническихнаук, профессор

Третьяк АлександрЯковлевич

Ведущеепредприятие: ООО «Бургаз» ф.«Кубаньбургаз»

Защита состоится«___» __________ 2009 г. в 10 часов назаседании диссертационного совета Д 222.019.01при ОАО «Научно-производственноеобъединение (НПО) «Бурение» по адресу: 350063,г. Краснодар, ул. Мира, 34.

С диссертацией можноознакомиться в библиотеке ОАО «НПО«Бурение».

Отзывы на автореферат вдвух экземплярах, заверенные печатьюорганизации, просим направлять ученомусекретарю диссертационного совета поуказанному выше адресу.

Авторефератразослан «___» __________ 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационногосовета,

доктор техническихнаук Л.И. Рябова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКАРАБОТЫ

Актуальностьработы. Ускорениетехнического прогресса и экономикиРоссийской Федерации в значительнойстепени зависит от темпов развития газовойпромышленности, являющейся одной изключевых отраслейтопливно-энергетического комплексастраны. Согласно прогнозу, к 2010 г. годовойобъем добычи газа в минимальном вариантеможет составить 780 млрд. м3, а доля газа втопливно-энергетическом балансе страны– около 60%.

Обеспечение ростадобычи газа зависит как от сокращениясроков разведки и освоения новыхместорождений, так и от более полногоиспользования эксплуатационного фондаскважин месторождений, находящихся вразработке.

Вовлечение в разработкуновых месторождений, в том числе соспецифическими условиями заканчиванияскважин: АВПД, наличие в газе сероводорода(таких в РФ открыто 162), – где цементированиескважин сопровождается осложнениями,требует разработки новых тампонажныхматериалов и растворов с соответствующимиэтим условиям свойствами.

Очевиден тот факт, чтообеспечение надежного изоляционногокомплекса скважин с наличием в продукциисероводорода представляет определенныетрудности из-за его чрезвычайноагрессивного влияния как на состояниецементного камня, так и контактирующего споследним металла обсадных труб, споверхностью которых газ взаимодействуетиз-за некачественного цементирования илипроникновения в результатекапиллярно-пористой структуры цементногокольца.

Ассортименткоррозионно-стойких в сероводородныхсредах цементов и тампонажных растворовневелик, исчерпывается несколькими видами.При этом повышение сероводородостойкостицементного камня путем введениякольматирующих добавок и снижения за счетэтого его проницаемости не решает проблемыкачественного крепления скважин собеспечением длительного периода ихэксплуатации, поскольку с течением временицементный камень при действиисероводорода разрушается, и особеннобыстро при таком его высоком содержании вгазе, как на Астраханском ГКМ (до 25 об. %). Всвязи с этим актуален вопрос разработкитампонажных материалов с новымхимико-минералогическим составом, притвердении которых образуется цементныйкамень с высокой стойкостью к воздействиюагрессивных сероводородных сред.

Применениекоррозионно-стойких тампонажныхматериалов при цементировании скважин вусловиях сероводородной агрессии являетсялишь частью решения проблемы повышениянадежности крепи, так каккоррозионно-стойкий цементный камень,представленный низкоосновными минераламии имеющий пониженное значение рН поровойжидкости, не обеспечивает устойчивогосостояния металлоконструкций при действиисероводорода. Поэтому особую актуальностьпредставляет комплексное решение задачи:получение цементного кольца повышеннойкоррозионной стойкости и одновременноеобеспечение эффективной защитыповерхности обсадных труб отсероводородной коррозии.

В связи с отсутствиемметодов коррозионных испытаний цементногокамня в сероводородных средах с учетомтермобарических условий скважин дляобъективной оценки коррозионной стойкостицементного кольца в реальных скважинахактуальным является вопрос разработкиустройств и способов для проведения такихисследований.

Нерешенной остаетсязадача качественного разобщения пластовпри строительстве газовых игазоконденсатных скважин месторождений иПХГ, наиболее распространеннымосложнением которого являются заколонныефлюидопроявления. Практика показывает, чтоодной из основных причин этого являетсяприменение тампонажных растворов,технологические свойства которых требуютсовершенствования. Поэтомумодифицирование тампонажных растворовфизико-химическими методами, например,обработкой комплексными реагентами сцелью придания меньшей водопотребности,получения седиментационно-устойчивыхтиксотропных систем с антифильтрационнымисвойствами, является малозатратным иперспективным направлением.

Учитывая, что важноеместо в выполнении программы обеспеченияроста добычи газа занимают работы поповышению эффективности разработкиистощенных месторождений, направленные намаксимальное извлечение углеводородногосырья из недр и соответственное увеличениеконечного коэффициентагазоконденсатоотдачи месторождений,чрезвычайно актуальной является задачаповышения качества ремонтных работгазовых и газоконденсатных скважин. Таккак большинство месторожденийнаходится на завершающей стадииразработки, характеризующейся АНПД иобводнением скважин, целесообразным внаправлении повышения качестваремонтно-восстановительных работ (РВР)таких скважин является применениетехнологических жидкостей, в том числежидкостей глушения, минимальновоздействующих на продуктивный пласт испособствующих сохранению егофильтрационно-емкостных свойств(ФЕС).

Поскольку предлагаемаядиссертационная работа посвящена решениювышеназванныхпроблем, ее тема является актуальной иперспективной, а разработка тампонажных материалови технологических жидкостей длязаканчивания и ремонта скважин восложненных условиях имеет важноенароднохозяйственное значение.

Целью работы является повышение качествазаканчивания и ремонта скважин в осложненныхгорно-геологических условиях путемприменения тампонажных материалов итехнологических жидкостей, обеспечивающихсохранение коллекторских свойств продуктивных пластов иувеличение производительности скважин.

В соответствии споставленной целью необходимо решениеследующих основныхзадач:

1. Изучение влияниятехнологических жидкостей длязаканчивания и ремонта скважин наколлекторские свойства продуктивныхпластов.

2. Изучение влияниясероводорода на крепь скважины.

3. Разработка методовкоррозионных испытаний.

4. Исследованиясероводородостойкости тампонажныхцементов.

5. Разработкакоррозионно-стойких тампонажныхматериалов и ингибированных цементныхрастворов для крепления скважин в условияхсероводородной агрессии.

6. Разработка комплексных реагентов итиксотропных тампонажных растворов дляповышения качества разобщения пластов призаканчивании и ремонте скважин.

7. Разработкаблокирующих жидкостей с наполнителями дляглушения скважин в условиях АНПД.

Методыисследований основаны наанализе и обобщении имеющихся промысловых,лабораторных и теоретических данных порассматриваемым проблемам и нарезультатах собственныхэкспериментальных, стендовых, промысловыхи аналитических исследований сиспользованием современных приборов иоборудования, в том числе и специальносозданного, а также математических методови моделирования на ЭВМ.

Научная новизна диссертации заключается в том, чтона основании обобщения результатовтеоретических и экспериментальныхисследований разработаны научнообоснованные технические решения,позволяющие достигнуть значительногопрогресса в направлении повышениякачества заканчивания и ремонта газовых(газоконденсатных) скважин и увеличения ихпроизводительности в процессеэксплуатации.

1. Экспериментальноподтверждено, что впервые разработанныеустройства и методы коррозионныхиспытаний цементного камня (А.с. СССР747281, 813201) обеспечивают возможность оценкиего активности к взаимодействию ссероводородом и проведение исследований вусловиях, близких к скважинным потемпературе, давлению и концентрацииагрессивной среды.

2. Физико-химическимиметодами исследований установлено, чтокоррозионная стойкость к сероводородутампонажных материалов на основеникелевого шлака и циклонной пыли-уноса(А.с. СССР 814919, 1187405, 1258031, 1453969,1595058) обусловленаобразованием при их твердениитермодинамически устойчивых в кислыхсредах низкоосновных гидратныхминералов.

3. Теоретическиобоснована и экспериментально установленаобусловленная химической совместимостьюсо щелочной средой тампонажных растворовэффективность применения ингибиторов наоснове морфолина (А.с. СССР 1347539, 1496356, 1595057) для повышениясероводородостойкости цементного камня иодновременнойзащиты поверхности обсадных колонн отсероводородной коррозии.

4. Теоретическиобосновано и экспериментальноподтверждено, что ингибированныетампонажные растворы, включающие вяжущее,ингибитор коррозии и технологическиедобавки, способствуют созданию надежнойкрепи скважин в условиях сероводороднойагрессии за счет модифицирующегоцементные суспензии комплексаингредиентов с повышениемсероводородостойкости цементного кольца иодновременной защиты металла обсадныхколонн от коррозии (А.с. СССР 1160773, 1403695, 1466310, 1556160,1114008, 1193960, 1275887, 1452063, 1469779, 1485625, 1533259).

5. Экспериментальноустановлено, что модифицированиетампонажных растворов комплекснымиреагентами (А.с. СССР 1773093, 1839039, 1839040, пат. РФ2013524, 2033519), сочетающими в себе свойствапластификаторов, понизителей фильтрации истабилизаторов дисперсных систем,позволит повысить качество заканчивания иремонта скважин и предотвратить ухудшениеФЕС продуктивных пластов.

6. Экспериментальноустановлено и практически подтверждено,что тиксотропные тампонажные растворы сантифильтрационными свойствами (пат. РФ2035585) и способ изоляции притока подошвенныхпластовых вод в скважинах с АНПД (пат. РФ2121569) обеспечивают сохранение естественнойпроницаемости коллекторов врезультате предварительной закачкиблокирующего агента перед изоляционнойкомпозицией.

7. Теоретическиобоснована и экспериментально установленаэффективность совместного применениябиополимера Ритизан (шт. Acinetobacter Sp.) с КССБ иполисахаридного комплекса Сараксан-Т (шт.Xanthomonas campestris) –КМК-БУР2 и ПАВ как стабилизаторовбиополимерных систем с пониженнойплотностью, обусловливающих повышение их блокирующих свойств.

8. Экспериментальноопределено, что биополимерные жидкости длязаканчивания и ремонта скважин на основеполисахаридного комплекса Сараксан-Т– КМК-БУР2(заявки № 2007129739/03 и 2007129740/03 с решением ФГУФИПС о выдаче патентов от 04.09.08 г. и 06.10.08 г.)способствуют повышению эффективностипроводимых работ с сохранениемколлекторских свойств пласта в результатесинергетического эффекта их совместногоприменения, обусловливающего снижениепроникновения в призабойную зону засчет улучшенияантифильтрационных свойств иструктурно-реологическихпоказателей с усилением псевдопластичости.

9. На основаниирезультатов теоретических,экспериментальных и промысловыхисследований определено, что стабилизациятехнологических свойств разработанныхблокирующих жидкостей (пат. РФ 2152973, 2205943,2606720, 2245441, 2266394) обусловлена толерантностьюих ингредиентов к модифицированнымполимерной и щелочной добавкаминаполнителям растительного происхождения(пат. РФ 2330055), а применение этих блокирующихсистем при глушении скважин способствуетповышению качества РВР в условиях АНПД свосстановлением дебитов скважин на уровнедоремонтных значений за счет совокупностисвойств жидкости-носителя и наполнителя,образующих прочный закупоривающий экран сармирующим каркасом, выдерживающийповышенные репрессии и легко удаляемый изпласта при минимальных депрессиях.

Основные защищаемыеположения:

1. Методы коррозионныхиспытаний цементного камня.

2. Результатыисследований коррозионной стойкостицементного камня из различных вяжущих втермобарических условиях скважин.

3. Коррозионно-стойкиетампонажные материалы и ингибированныетампонажные растворы для условийсероводородной агрессии.

4. Комплексные реагентыи тиксотропные тампонажныерастворы для повышения качестваразобщения пластов призаканчивании и ремонте скважин.

5. Блокирующие жидкостис наполнителями для глушения скважин сАНПД.

Практическаязначимость работыопределяется соответствием направлений исследований составляющих еечастей содержанию научно-техническихпрограмм, в т.ч.отраслевых программ НИОКР ОАО «Газпром» вобласти заканчивания, капитального ремонта газовых игазоконденсатных скважин месторождений и ПХГ.

На основании обобщенийпроведенных автором теоретических,лабораторных и промысловых исследованийразработано 15 руководящих документов(инструкций, рекомендаций, регламентов,стандартов организации) регионального(Восточная Туркмения и др.) и утвержденныхОАО «Газпром» общеотраслевого значениядля применения при заканчивании икапитальном ремонте скважин на различныхместорождениях и ПХГ.

Результаты проведенныхсоискателем исследований и разработки,выполненные по теме диссертации, внедреныпри строительстве сероводородсодержащихскважин Астраханского ГКМ, месторожденийСаман-Тепе и Советабад в ВосточнойТуркмении, использованы прицементировании эксплуатационных колоннСеверо-Ставропольского ПХГ, а также прикапитальном и текущем ремонтах газовыхскважин на месторождениях и ПХГ в условияхАНПД: в ООО "Уренгойгазпром","Тюментрансгаз", "Ноябрьскгаздобыча","Ямбурггаздобыча", "Надымгазпром","Кавказтрансгаз", "Газпром ПХГ".

Разработанные сучастием диссертанта методы коррозионныхиспытаний цементного камня обеспечилипроведение исследований при разработкетампонажных цементоворганизациями-соисполнителями заданияГКНТ и Госплана б. СССР ОЦ.005.11.01 "Создать и освоить в производствекоррозионно-стойкий тампонажный материалдля крепления скважин в условияхсероводородной агрессии", в выполнении которогоучаствовали: б. СевКавНИИгаз, ВНИИгаз,ВНИИКрнефть, Волго-УралНИПИгаз иВолгоградНИПИнефть с координирующей рольюСевКавНИИгаза.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 10 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»