WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

На экспериментальном стенде также исследовалось влияние длины образцов, заполненных гелеобразующим составом, на давление гидропрорыва при применении состава № 3 (9% СРШ, 8% HCl и 0,8% CaO). Также изучалась возможность герметизации предложенными составами сквозных искусственных каналов в модели. Для этого в цементном камне и в контактной зоне «цемент – труба» формировалось один или два искусственных канала диаметром по 0,5 мм. Для герметизации был применен состав № 1, обладающий наибольшей пластической прочностью (11% СРШ, 9% HCl, 0,7% CaO). Результаты экспериментов (5 и 6 по табл.3) свидетельствуют о том, что разработанные составы способны полностью предотвратить фильтрацию воды при достаточно больших градиентах давления (до 3,75 МПа/м).

Поскольку проблема герметизации заколонного пространства весьма актуальна для газовых скважин, на экспериментальной установке (рис. 1) была исследована способность герметизирующего гелеобразующего состава к изоляции газопрорыва. Методика предусматривала приготовление цементного раствора из портландцемента с водоцементным отношением 0,8, заливку его в трубу 7 экспериментальной установки и последующее ОЗЦ в течение 24 часов.

Затем к нижнему отводу подводился газ и создавалось избыточное давление в 1 МПа, которое через 40 минут на всех манометрах сравнялось.

Затем в негерметичный цементный к амень через отвод 13 закачали гелеобразующий состав в объеме, равном объему пор цементного камня (до выхода через отверстие для манометра 6).

Таблица Герметизирующие свойства гелеобразующих составов при различной глубине проникновения и наличии искусственных каналов Номер Образец Проницаемость по Градиент Снижение экспер воде, мкм2 давления водопрони имента состав длина, диамет до после гидропрор цаемости, модел м р, закачки закачки ыва, раз и м ГОК ГОК МПа/м к1/к к1 к1 ПЦ+П 0,4 0,055 0,367 0,0042 9,45 2 -//- 0,8 0,055 0,434 0,0036 10,40 3 -//- 1,2 0,055 0,336 Прорыв отсутствует* 4 -//- 1,6 0,055 0,270 Прорыв отсутствует* 5 ПЦ 0,4 0,055 2,530 0,1330 3,75 6 ПЦ 0,4 0,055 4,132 0,1770 1,50 0,177 0,0107 3,33 16** Примечания:

1. В опыте 5 образец имел один искусственный канал диаметром 0,5 мм, в опыте 6 - два искусственных канала диаметром 0,5 мм.

2. * Прорыв отсутствует при перепаде давления 9 МПа.

3. **Результат получен при повторной закачке гелеобразующего состава.

4. ПЦ – портландцемент, П – песок.

Через 24 часа осуществили проверку прочности образовавшегося геля на прорыв по газу под давлением 5,5 МПа. На всех контрольных манометрах, кроме 4, давление было равно нулю. На манометре 4 через 2 часа давление составило 0,07 МПа. При выдержке системы в покое под давлением 5,5 МПа в течение последующих 48 часов давление на манометрах не изменилось. Мы полагаем, что данные эксперименты убедительно доказывают возможность использования гелеобразующих композиций для ликвидации негерметичности газовых скважин.

На следующем этапе работы герметизирующие свойства гелеобразующих составов исследовались на установке УИПК в условиях, приближенных к пластовым, при различных проницаемостях кернов и наличии искусственных трещин. Результаты экспериментов приведены в табл. 4.

Таблица Результаты исследований герметизирующей способности гелеобразующей композиции на УИПК Проницаемость Проницаемость по воздуху, по воде, Градиент Снижение Темп мкм2 мкм2 давления водопрони ерату до после до после гидропрор цаемости, ра, 0С закачк закачк закачк закачк ыва, раз и ГОК и ГОК и ГОК и ГОК МПа/м 1 2 0,079 0 0,0024 Прорыв отсутствует* 2 2 0,378 0 0,0261 Прорыв отсутствует* зиции, по Номер компоНомер образца 3 3 0,781 0,015 0,195 0,0046 7,35 42 4 1 0,863 0,013 0,245 0,0034 7,69 72 5 1 0,972 0,017 0,489 0,0071 5,54 69 6** 1 - - 3,4 0,0510 3,30 67 - - 0,051 0,0011 5,00 46 Примечания:

1. * Прорыв отсутствует при градиенте давления 12,7 МПа/м.

2. ** Образец керна с искусственными трещинами.

3. ГОК – гелеобразующая композиция.

Результаты исследований, приведенные в табл. 4, свидетельствуют о том, что в зависимости от коллекторских свойств керна, наличия трещин и температуры эксперимента, предложенный гелеобразующий состав полностью предотвращает фильтрацию воды и переток газа при градиентах давлений сопоставимых с градиентами давлений, существующих в реальных скважинах.

В частности, при градиенте давлений 3,3 - 7,7 МПа/м снижение проницаемости по воде составило 42 - 72 раз, по воздуху 31 - 67 раз.

Путем проведения повторной закачки гелеобразующего состава в негерметичное заколонное пространство можно получить герметизирующий экран и ликвидировать газо-водоперетоки при более высоких градиентах давления.

Исследовались закономерности изменения давления гидропрорыва и снижение проницаемости по воде через гелесодержащие искусственные керны в зависимости от проницаемости пористой среды и прочности герметизирующего гелеобразующего состава. Установлено, что при увеличении проницаемости кернов градиент давления гидропрорыва уменьшается и кратность снижения проницаемости увеличивается.

Уменьшение давления гидропрорыва наиболее существенно при увеличении проницаемости от 0,10 до 0,35 мкм2. При этом в зависимости от прочности геля и проницаемости образцов достигается снижение проницаемости от 41 до раз. Это объясняется тем, что при большей проницаемости образцов происходит более полное заполнение пористой среды гелем, чем при меньшей проницаемости за счет повышенного фильтрационного сопротивления. Лучшие результаты получаются при использовании композиции, имеющей повышенную пластическую прочность, которая полностью предотвращает прорыв воды и при градиентах давления от 2,5 до 11,0 МПа/м.

По результатам обработки экспериментальных данных были получены математические зависимости, связывающие градиент давления гидропрорыва и степень снижения проницаемости с проницаемостью керна и прочностью геля:

grad P= 6,61 + 0,22*Pm – 10,67*Kисх.;

K= 5,94 + 2,81*Pm + 22,01*Kисх., где grad P - градиент давления гидропрорыва; K - степень снижения проницаемости; Pm - прочность геля; Kисх.- исходная проницаемость керна.

В некоторых случаях для ликвидации водопритоков требуется изолировать источники притока, закачивая гелеобразующий раствор в обводненные продуктивные пласты. При моделировании подобной схемы работ на установке УИПК на образцах искусственных песчаников было показано, что закачка гелеобразующих составов в водонасыщенные песчаные керны позволяет снизить их проницаемость по воде от 23 до 110 раз, в зависимости от характеристики кернов и прочностных характеристик применяемого изолирующего состава.

Результаты экспериментальных исследований подтвердили теоретические предпосылки, рабочую гипотезу и показали эффективность разработанных составов. Они стали основой для разработки регламента, по которому ГНПП «Азимут» планирует проводить ремонтные работы на Уренгойском газонефтеконденсатном месторождении.

Основные выводы 1. Разработаны требования к изолирующим составам для восстановления герметичности заколонного пространства. Разработан и изготовлен специальный стенд для исследования герметизирующих свойств гелеобразующих составов при восстановлении герметичности цементного камня и его контактных зон. Обоснована и предложена методика для измерения прочности гелеобразующих составов.

2. Установлена возможность получения гелеобразующих составов с необходимыми свойствами на основе дешевых, малотоксичных, неорганических порошкообразных материалов, являющихся отходами металлургической промышленности.

3. Уточнен механизм гелеобразования гидроксида алюминия в присутствии кремниевой кислоты для композиций на основе саморассыпающихся шлаков производства феррохрома и соляной кислоты.

4. Установлена возможность регулирования технологических свойств гелеобразующих композиций путем активации саморассыпающихся шлаков обработкой в дезинтеграторе.

5. Экспериментально доказана эффективность применения разработанной упрочняющей гелеобразующей композиции на основе СРШ в качестве герметизирующего состава для восстановления герметичности заколонного пространства скважины, на основе которой разработан соответствующий проект технологического регламента.

Материалы диссертации опубликованы в следующих печатных работах:

1. Саид И.А. Исследование негерметичности цементного кольца// Проблемы нефти и газа: Тез. докл. III конгресса нефтегазопромышленников России.- Уфа: Реактив, 2001.-С. 92-93.

2. Саид И.А., Аль-Сурури Я.М. Сцепление цементного камня со стенкой скважины// Проблемы нефти и газа: Тез. докл. III конгресса нефтегазопромышленников России.- Уфа: Реактив, 2001.-С. 101-102.

3. Хадиев Д.Н., Ахметов А.А., Саид И.А. Исследование составов для герметизации резьбовых соединений, используемых при ликвидации межколонных газопроявлений// Проблемы нефти и газа: Тез. докл. III конгресса нефтегазопромышленников России.- Уфа: Реактив, 2001.-С. 177-179.

4. Агзамов Ф.А., Саид И.А., Таханов Б., Аль - Самави А.С. Требования к гелеобразующим составам для капитального ремонта скважин// Проблемы развития топливно-энергетического комплекса Западной Сибири на современном этапе: Тез. докл. науч.-техн. конф. – Тюмень: Вектор Бук, 2001.-С.

28-29.

5. Агзамов Ф.А., Саид И.А., Таханов Б., Аль-Самави А.С. Обоснование параметров гелеобразующих составов в зависимости от размера изолируемых каналов// Проблемы развития топливно-энергетического комплекса Западной Сибири на современном этапе: Тез. докл. науч.-техн. конф. – Тюмень: Вектор Бук, 2001.-С. 26-27.

6. Агзамов Ф.А., Саид И.А., Аль-Самави А.С., Сабдыков Н.С. Состав для восстановления герметичности заколонного пространства скважин// Интервал.-2002.- № 4 (39).-С. 6-8.

7. Агзамов Ф.А., Латыпов А.Г., Аль - Самави А.С., Саид И.А.

Надпакерная жидкость для ликвидации межколонных давлений в скважинах подземных хранилищ газа// Известия вузов. Нефть и газ.- 2001.-№ 6.-С. 18-22.

8. Агзамов Ф.А., Саид И.А., Аль-Самави А.С. Гелеобразующие составы для восстановления герметичности заколонного пространства// Проблемы геологии и освоения недр: Тр. VI Международного симпозиума студентов, аспирантов и молодых ученых им. акад. М.А. Усова.- Томск: НТЛ, 2002.-С.

364-365.

9. Агзамов Ф.А., Аль-Самави А.С., Саид И.А., Турумтаев А.Р.

Уплотняющая жидкость для ремонта скважин подземных хранилищ газа (ПХГ)// Интервал.-2002.- № 4 (39).-С. 16-18.

10. Агзамов Ф.А., Каримов Н.Х., Саид И.А., Аль-Самави А.С.

Экспериментальная оценка герметизирующей способности гелеобразующих композиций// Минерально-сырьевая база республики Башкортостан:

Реальность и перспективы: Науч.-практич. конф.- Уфа, 2002.-С. 28-30.

11. Агзамов Ф.А., Аль-Самави, Саид И.А., Турумтаев А.Р. Нейтральная уплотняющая жидкость для восстановления герметичности крепи скважины подземных хранилищ газа// Проблемы геологии и освоения недр: Тр. VI Международного симпозиума студентов, аспирантов и молодых ученых им.

акад. М.А. Усова.- Томск: НТЛ, 2002.-С. 356-357.

Pages:     | 1 | 2 ||






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