Разработка и исследование технологий приготовления специальных технологических составов для строительства скважин со сложными термобарическими условиями (на примере месторождений крайнего севера тюмен
На правах рукописи
ПЛИЕВ МАМОЦАЛИ ХАМУРЗИЕВИЧ
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРИГОТОВЛЕНИЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
СОСТАВОВ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИН СО СЛОЖНЫМИ ТЕРМОБАРИЧЕСКИМИ УСЛОВИЯМИ
(на примере месторождений Крайнего Севера Тюменской области)
Специальность 25.00.15 – Технология бурения и освоения скважин
Автореферат диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Тюмень - 2003
Работа выполнена в научно-исследовательском и проектном институте технологий строительства скважин (НИПИ ТСС) Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет» (ТюмГНГУ)
| Научный руководитель | - Овчинников Павел Васильевич канд. техн. наук |
| Официальные оппоненты: | - Поляков Владимир Николаевич д-р техн. наук, профессор |
| - Киреев Анатолий Михайлович канд. техн. наук |
Ведущая организация: - Общество с ограниченной ответственностью «Тюменский научно-исследовательский и проектный институт природного газа и газовых технологий» (ООО «ТюменНИИГипрогаз»)
Защита состоится 06 декабря 2003 года в 1600 часов на заседании диссертационного совета Д 212.273.01 при Тюменском государственном нефтегазовом университете по адресу: 625039, г. Тюмень, ул. 50 лет Октября, 38.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тюменского государственного нефтегазового университета по адресу: 625039, г. Тюмень, ул. Мельникайте, 72.
Автореферат разослан 06 ноября 2003 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
д-р техн. наук, профессор В.П. Овчинников
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Производственное объединение «Тюменбургаз» уже несколько десятков лет является основным подрядчиком по строительству газовых и газоконденсатных скважин на месторождениях севера Тюменской области. Им открыто и разбурено десятки месторождений. И сегодня продолжает открывать разбуривать и доразбуривать уж открытые залежи газа и газового конденсата.
Сложившиеся геологические условия, естественные и вновь создающиеся, вследствие падения пластовых давлений, на разрабатываемых площадях усложняют технико-технологические параметры строительства скважин. Разнообразие термобарических условий, наличие многолетнемерзлых пород и продуктивных горизонтов с пластовыми температурами более 1000С (Ачимовская толща, Тюменская свита), пластов с аномально высокими и аномально низкими давлениями, широкие пределы изменения проницаемости (пористости), трещиноватость пород, обуславливает необходимость применения рецептур специальных технологических жидкостей на основе многокомпонентных смесей – основной растворообразующий материал (глинопорошок, тампонажный материал и т.п.) с добавлением корректирующих технологические свойства раствора «сухих» добавок – утяжеляющих, облегчающих, кольматирующих и т.д. Их приготовление в условиях базового завода-изготовителя сдерживается ограниченным объемом изготовления. Поэтому в своем большинстве смеси изготавливаются в условиях бурового предприятия, на скважине и т.д. В частности тампонажные композиции приготавливаются в основном путем затаривания цементосмесительных машин с последующим перетариванием из одного агрегата в другой и обратно. В этом случае смеси не однородны как по составу, так и по своим свойствам. Требуется привлечения дополнительной техники, ухудшается качество разобщения пластов, цементирования скважин. Аналогичные явления возникают и при приготовлении буровых растворов, жидкостей глушения и т.д.
Изложенное обусловило постановку следующей цели работы:
Обеспечение качества строительства скважин на сложнопостроенных газовых месторождениях севера Тюменской области путем разработки технологии и технических средств по производству специальных сухих смесей для приготовления технологических жидкостей с требуемыми, для конкретных геологических условий, свойствами.
Для достижения цели работы необходимо решение следующих задач:
- провести анализ геолого-технологических условий строительства скважин на месторождениях, разбуриваемых филиалом Тюменбургаз ДООО «Бургаз», обосновать необходимость централизованного приготовления сухих композиций различного назначения;
- обобщить способы приготовления сухих смесей для технологических жидкостей используемых при строительстве скважин;
- разработать технологическую схему производства сухих смесей различного назначения в условиях бурового предприятия;
- провести экспериментальные исследования по изучению влияния технологических параметров производства на физико-механические свойства приготовленных технологических жидкостей.
Научная новизна:
- подтверждена необходимость, в целях обеспечения качества строительства скважин, использования специальных технологических жидкостей с физико-механическими свойствами, соответствующие термобарическим условиям залегания продуктивных пластов;
- обоснована целесообразность оснащения буровых предприятий производством по изготовлению специальных сухих смесей для приготовления технологических жидкостей, используемых при строительстве скважин. Научно обоснована технологическая схема опытного цеха приготовления сухих смесей;
- модернизированы существующие и разработаны новые технические средства, технологические решения, направленные на улучшение физико-механических свойств специальных технологических композиций, используемых при строительстве газовых скважин на месторождениях севера Тюменской области.
Практическая ценность и реализация работы
Результаты выполненного комплекса теоретических, экспериментальных, промысловых исследований и разработанные при этом технические и технологические решения способствовали сокращению сроков строительства скважин, повышению качества вскрытия и разобщения продуктивных пластов, улучшению экологической обстановки в районах ведения буровых работ.
Результаты исследований вошли в нормативные документы (инструкции, стандарты предприятий, регламенты) и реализованы частично на предприятии филиала Тюменбургаз в виде цеха приготовления сухих смесей, частично в других филиалах ДООО «Бургаз».
Апробация результатов исследований
Результаты проводимых исследований по мере их выполнения докладывались на научно-технических совещаниях ОАО «Газпром», ДООО «Бургаз» и его филиалах; заседаниях кафедры «Бурение нефтяных и газовых скважин» ТюмГНГУ, а также на Всероссийских и Международных научно-практических конференциях и симпозиумах: «Освоение месторождений трудноизвлекаемых и высоковязких нефтей» (ОАО «Роснефть-Термнефть», Анапа, 1999, 2001 гг.), «Ресурсосбережение в топливно-энергетическом комплексе России» (ОАО «Запсибгазпром», Тюмень, 1999 г.), «Критерии оценки нефтегазоносности ниже промышленно освоенных глубин и определение приоритетных направлений геологоразведочных работ (КамНИИКИГС, Пермь, 2000 г.), «Моделирование технологических процессов бурения, добычи и транспортировки нефти и газа на основе современных информационных технологий (ТюмГНГУ, Тюмень, 2000 г.), «Проблемы совершенствования технологий строительства скважин и подготовки кадров для Западно-Сибирского нефтегазодобывающего комплекса» (ТюмГНГУ, Тюмень, 2000 г.), «Наука и технология углеводородных дисперсных систем» (УГНТУ, Уфа, 2000 г.), Международной конференции посвященной 50-летию Ивано-Франковского государственного технического университета нефти и газа (Ивано-Франковск, 2000 г.), «Проблемы развития ТЭК Западной Сибири на современном этапе (Тюмень, 2003 г.).
Публикации
По материалам исследований опубликовано 13 научных работ.
Объем и структура работы
Диссертационная работа изложена на 156 страницах машинописного текста, содержит 17 таблиц, 15 рисунков. Состоит из 4 разделов, основных выводов и рекомендаций. Список использованных источников включает 176 наименований.
Неоценимую помощь при выполнении работы оказали сотрудники Тюменского государственного нефтегазового университета профессора, доктора технических наук Овчинников В.П., Кузнецов Ю.С.; генеральные директора Буровой компании ОАО «Газпром», доктора технических наук Вяхирев В.И., Фролов А.А.; главный инженер, доктор технических наук Ипполитов В.В.; главный инженер филиала «Оренбургбургаз», кандидат технических наук Овчинников П.В.; сотрудники института «ТюменНИИгипрогаз» и многие другие. Всем им считаю необходимым выразить свою глубокую признательность и благодарность.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении представлена краткая характеристика работы: обоснована актуальность проведения исследований, поставлены цель задачи исследований, показана научная и практическая значимость полученных результатов исследований.
В первом разделе описаны и проанализированы геолого-технологические условия залегания продуктивных горизонтов ряда месторождений, разбуриваемых буровым предприятием филиалом «Тюменбургаз» ДООО «Бургаз».
Геологический разрез этих месторождений в литологическом отношении в целом идентичен. Продуктивные залежи в основном приурочены к меловому и юрскому периодам. Они представлены: сеноманской газовой залежью; горизонтами первого эксплуатационного объекта, включающие продуктивные пласты нижней части разреза покурской свиты ПК16-ПК21 и пласты АУ9-БУ6, насыщенные газоконденсатом. Ниже залегают продуктивные пласты групп БУ80, БУ8, БУ9 (второй эксплуатационный объект), БУ10-11, БУ121 (третий эксплуатационный объект), БУ122, БУ13, БУ14, БУ16-18 (четвертый эксплуатационный объект), а также отложения ачимовской толщи Ач1, Ач2 и верхнеюрские отложения Ю2, Ю3 тюменской свиты. В зависимости от конкретного месторождения последние содержат как газоконденсат, так и нефть.
Глубина залегания продуктивных пластов от 800 до 4000 м и более. Температуры соответствуют температурному градиенту 30 на 100 м. Пористость пород составляет 14-30%, проницаемость 50 - 25010-3 мкм2 (сеноман – до 1000 10-3 мкм2).
В верхней части разреза до глубины 480-500 м присутствуют многолетнемерзлые породы, льдистость которых составляет 20-45%, нейтральный слой простирается до 40 м, максимальная отрицательная температура составляет минус 50С.
В разрезе имеются проницаемые пласты с низким давлением гидроразрыва (сеноман), зоны осыпей. Пластовые давления до глубин 2600 – 2800 м незначительно отличаются от гидростатического. На больших глубинах (отложения ачимовской толщи и юрские продуктивные горизонты – тюменская свита) пластовое давление значительно превышает гидростатическое, коэффициент аномальности пластового давления составляет 1,65-1,9; пластовая температура 130-1400С.
Учитывая геологический разрез месторождений, в целях предотвращения возникновения осложнений при строительстве скважин в виде газоводопроявлений, затруднения спуска обсадных колонн, некачественного разобщения проницаемых пластов и т.д. используют:
- в качестве промывочной жидкости – инвертно-эмульсионные буровые растворы; растворы на глинистой основе; калиевые системы, ограничивающих гидратацию глинистых минералов в продуктивном пласте и др. Технологическим регламентом по химической обработке (РД 0158758-182-96) определена следующая группа реагентов, обеспечивающих регулирование технологических параметров – DKS-extender, К-14, КМЦ, ЛТМ, Унифлокс, ФХЛС, ПЭО, СКЖ, ЖИРМА, Saypan, Smeсtex, Kem-pas, Poli-Kemр и др. Параметры раствора при вскрытии продуктивных пластов, вчастности неокома, должны быть следующими: показатель фильтрации 4-5 см3 за 30 мин, структурно-механические и реологические параметры: УВ-25-30 с, СНС1/10 – 10-20/20-40 дПа, пл -15-17 мПас, 0 -18-35 дПа. Плотность бурового раствора определяется пластовым давлением, согласно которому она варьируется от 1050 до 1650 кг/м3;
- цементирование обсадных колонн, установка изоляционных мостов производится тампонажными растворами с плотностями от 1350 до 2160 кг/м3. В качестве тампонажного материала используется тампонажный портландцемент, выпускаемый в соответствии с ГОСТ 1581-96 различными заводами-изготовителями (Сухоложский, Коркинский, Пашийский, Жигулевский и другие). Находят незначительное применение опытно-промышленные партии портландцемента класса G по стандарту API фирмы «Дюкерхоф», «Арктикцемент», цементно-гипсовые композиции и другие. Приготовление облегченных тампонажных растворов производится с использованием облегчающих добавок - бентонитовый глинопорошок, вермикулит, микросферы и другие.
Во втором разделе приводится краткая характеристика используемых для регулирования плотности технологических жидкостей материалов – добавок. Поставлены задачи работы.
Анализ условий строительства скважин показывает, что основной объем материальных затрат относится к затратам, связанными с приготовлением технологических жидкостей – буровых и тампонажных растворов. При этом наиболее кратковременный, наиболее трудный и требующей решения многих научных и технологических проблем является процесс приготовления тампонажного раствора. Следует отметить, что в обоих случаях основным параметром, с которым увязаны все другие параметры и который подлежит особому контролю при строительстве скважин является плотность раствора. Регулирование плотности раствора производится вводом облегчающих, утяжеляющих добавок.
В качестве облегчающих добавок используют широкий круг тонкодисперсных материалов: глинопорошок, фильтроперлит, трепел, опока, диатомит и др. По результатам проведенного анализа их насчитывается более трех десятков. В буровом предприятии филиала «Тюменбургаз» результатами исследований профессоров, докторов технических наук Овчинникова В.П., Кузнецова Ю.С., Вяхирева В.И., Фролова А.А., Ипполитова В.В. рекомендовано и широко принято к внедрению газонаполненные, кремнеземосодержащие облегчающие добавки-микросферы. Полые стеклянные микросферы получают из смеси жидкого натриевого стекла и вспенивателя, в качестве которого обычно применяются карбонаты, бикарбонаты, сульфаты, нитраты и кислоты. После добавления вспенивателя вся масса высушивается и дробится. При высокотемпературной обработке шихты и раздуве расплава микрочастицы плавятся и одновременно наполняются (изнутри) газовыми пузырьками (чаще углекислым газом). Существуют и другие технологии, где обычное измельченное стекло обрабатывается парами или газами для того, чтобы в частицах стекла создались потенциальные центры вспенивания при высокой температуре и раздуве.
Микросферы характеризуются не только малой плотностью, но и высокой удельной прочностью на объемное сжатие, низкими значениями диэлектрической проницаемости, хорошей теплоизолирующей способностью. Вокруг частицы отсутствует неравномерное распределение концентраций напряжений, характерное для наполнителей сложной формы. В композиционных материалах они обеспечивают более высокую прочность, чем полимерные.
Отечественной промышленностью выпускаются полые стеклянные микросферы (ПСМС) марки О групп: А1, А2, А3, Б1, Б2 и МСО-А9. Различия в физико-механических свойствах этих микросфер незначительны. Физико-механические свойства и химический состав микросфер, производимых АО «Стекловолокно» (г. Нижний Новгород) и НПО «Стеклопластик» (г. Андреевка, Московская область) представлены в таблицах 1-2.
Таблица 1 – Физико-механические свойства полых микросфер из
алюминатонатриевоборосиликатного стекла
| Показатель | Марка микросфер | |||
| О группы А | О группы Б | МСО-О А9 группы А | МСО- А9 группы Б | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Плотность, кг/м3: | ||||
| - насыпная | 120-160 | 160-200 | 120-160 | 150-200 |
| - средняя | 240-300 | 310-400 | 240-300 | 310-400 |
| Толщина стенки, мкм | 1-2 | 2-3 | 1-2 | 2-3 |
| Коэффициент теплопроводности, Вт/(м0С) | 0,060 | - | - | 0,067 |
| Прочность на гидростатическое сжатие, МПа | 10,0-15,0 | 12,0-18,0 | 12,0-15,0 | 15,0-20,0 |
| Примечание. Размер частиц до 200 мкм, коэффициент заполнения объема – 0,6. | ||||
Таблица 2 – Химический состав микросфер
| Компоненты (оксиды) | Состав микросфер, % | |
| стеклянные | керамические | |
| 1 | 2 | 3 |
| SiO2 | 60-80 | 55-59 |
| Продолжение таблицы 2 | ||
| 1 | 2 | 3 |
| Al2O3 | 4-10 | 27-31 |
| Fe2O3 | - | 4,6-5,5 |
| K2O | 5-16 | 3,2-3,7 |
| CaO | 5-25 | 1,1-1,8 |
| MgO | 0-15 | 1,3-1,7 |
| SO2/SO3 | - | 0,05-0,1 |
| Cl | - | < 0,1 |
| Na2O | 5-16 | 1,0-2,0 |
| MnO2 | 0-10 | - |
| B2O3 | 10-20 | - |
| P2O5 | 0-5 | - |
Применяются микросферы и типа ВМС, АСПМ.
ВМС изготавливаются заводами стекловолокна (г. Андреевка, г. Новгород) и представляют собой легкий сыпучий порошок, состоящий из отдельных полых частиц сферической формы, размером преимущественно 15-125 мкм, истинная плотность которого составляет 200 кг/м3. Прочность на гидростатическое сжатие данного вида микросфер составляет 50 МПа. Минералогический компонентный состав следующий: SiO2 – 78%, Na2O – 8%, CaO – 6%, B2O3 – 3,5%, ZnO – 2%, остальные – примеси.
АСПМ являются продуктом флотационного разделения зол ТЭЦ (в настоящее время опробовано сырье городов Краснодара, Томска, Тюмени, Кемерово). Представляют собой легкий сыпучий порошок серого цвета, состоящий из отдельных полых частиц сферической формы, истинная плотность которого в зависимости от влажности составляет 400-500 кг/м3. Минералогический компонентный состав представлен SiO2- 54,4%, Al2O3 – 25,1%, Fe2O3-5,8%, K2O – 5,4%, CaO – 1,7%, MgO – 1,41%, Na2O – 1,07%.
Ассортимент утяжеляющих добавок несколько ниже. В практике проведения работ используется гематит, барит, магнетит, свинцовый концентрат, железорудный концентрат. Благодаря усилиями сотрудников института «ТюменНИИгипрогаз» кандидатов технических наук Щербича Н.Е., Штоля В.Ф., Бредихина Н.М. и других, предприятием филиалом «Тюменбургаз» используется последний т.е. железорудный концентрат Качканарского горно-обогатительного комбината. Он представляет собой продукт, получаемый из титано-ванадиевых магнетитовых руд, обогащенный магнетитом FeOFe2O3 с небольшими примесями оксидов титана и ванадия. Способен растворяться в кислой среде, имеет высокую степень дисперсности.
Технология приготовления сухих смесей на предприятиях до недавнего времени – традиционная, а именно: компоненты в объемном или весовом соотношении затариваются в бункер цементосмесительной машины, после чего производится двух или трехкратная перетаривание смеси из агрегата в другой и обратно.
Такая технология требует значительных физических затрат со стороны работников; экологическая обстановка на объекте, поскольку используемые материалы имеют высокую степень дисперсности, явно не благополучная; имеется вероятность заболевания, но и самое главное не обеспечивается однородность и гомогенность смеси, что отражается на физикомеханических свойствах приготовляемых из них технологических жидкостей.
Как показал анализ, например, плотность тампонажного раствора на выходе цементировочного агрегата колеблется в ту или другую сторону от требуемой на 24-28%. Для снижения данного явления в технологическую схему обвязки наземного оборудования при проведении работ включают осреднительные емкости или же меняют технологическую схему процесса цементирования (цементирование по замкнутому циклу – Татауров В.Г.).
В третьем разделе работы приводится обоснование и разработка технологической схемы цеха по получению сухих специальных смесей в условиях бурового предприятия (тампонажного управления) и других технических средств, способствующих получению технологических жидкостей с требуемыми физико-механическими свойствами для строительства скважин.
Известно, что геолого-технологические условия строительства скважин отличаются не только по месторождениям, но и в рамках одного месторождения. Каждая скважина является уникальным, специфическим объектом и, естественно, подход к ее строительству должен быть селективным, индивидуальным.
Идеальным считается приготовления специальных смесей для строительства скважин непосредственно в условиях производителя основной продукции – на заводах по производству тампонажных материалов, глинопорошков. Однако их технологическая линия отлажена только на выпуск многотоннажной продукции и переход на мелкооптовое производство практически не возможен. В 80 годы прошлого столетия были попытки организации цехов по приготовлению сухих смесей в условиях бурового предприятия ПГО «Актюбинскнефтьгеология» - Каримов Н.Х.и др., но в настоящее время такие работы не проводятся.
Нами под руководством доктора технических наук Фролова А.А. совместно с В.Ф. Сорокиным и др. разработана и реализована технология производства многокомпонентных композиций для строительства скважин.
Блок приготовления и хранения сухих смесей скомплектован и модернизирован на базе установки фирмы «Bayron Jackson». Состоит из компрессора (рабочее давление 0,28 МПа, производительность – 11,32 м3/мин), трех силосов для хранения готовых смесей объемом 22,6 м3 каждый, вакуумного смесителя объемом 12,7 м3, камеры для осушки химреагентов и наполнителей, объемом 8 м3, приводимой в действие электродвигателем мощностью 30 кВт, а также двух параллельных затарочных узлов и узла внешней загрузки (для задувки смесей непосредственно из бункеров цементовозов).
Первоначально компоненты смеси подаются в камеру для осушки, откуда в один из двух приемных затарочных узлов. Через другой узел подается основной материал заводского изготовления, например портландцемент. В случае, если последний поступает навалом, его задувка осуществляется непосредственно из цементовоза через узел внешней разгрузки.
Под давлением воздуха компоненты и другие химреагенты по трубопроводу поступают в смесительную камеру. Побочная пылеобразная масса, полученная при перемешивании, из смесительной камеры поступает по трубопроводу в камеру утилизатора, где более тяжелые частицы оседают, а очищенный воздух отводится в атмосферу через сбрасывающий клапан. Приготовленная смесь по трубопроводам подается в силосы. Туда же поступают остатки смеси из утилизатора. После загрузки силосов трубопроводы продуваются воздухом. Силосы оснащены специальными аэрирующими подушками, с помощью которых через определенные промежутки времени смесь, перемешивается. Позднее из силосов осуществляется непосредственная затарка готовой смеси в бункера цементносмесительных машин.
Реализация проекта приготовления сухих смесей непосредственно в условиях предприятия позволила значительно повысить их качество, улучшить физико-механические свойства приготавливаемых на их основе технологических растворов, существенно сократить временные и материальные затраты, обеспечить индивидуальный подход при строительстве каждой скважины.
Как правило приготовление тампонажных растворов и других технологических жидкостей производится с помощью цементосмесительных агрегатов, смесительные устройства которых имеют ряд известных недостатков. С учетом проведенного анализа существующих технологий приготовления цементных растворов разработана и внедрена в производство конструкция приемной емкости смешения сухой смеси с жидкостью затворения. Она представляет собой гидросмесительную воронку, в нижней части корпуса которой размещен узел со специальной керамической насадкой оптимального диаметра. В воронку одновременно подают сухую смесь с помощью разгрузочных шнеков цементносмесительных машин и жидкость затворения цементировочным насосом через насадку (штуцер). За счет высокого давления, создаваемого цементировочным насосом, скоростного напора и эжжекционного эффекта жидкость затворения интенсивно смешивается с сухой смесью и получаемый при этом раствор выбрасывается по напорному трубопроводу в резервуар осреднительной установки, где он дополнительно перемешивается мешалками. В этом случае исключаются потери раствора, обеспечивается высокая производительность приготовления раствора. Такой вариант делает также возможным осуществлять затворение с одной точки двух цементносмесительных машин одновременно.
В настоящее время метод является основным, применяемым на месторождениях, разбуриваемых филиалом “Тюменбургаз”, для приготовления как облегченных, утяжеленных, так и цементных растворов нормальной плотности. Высокая эффективность работы гидросмесительных установок обеспечивается и при приготовлении полимерцементных растворов.
Рассматриваемая технология приготовления технологических растворов, получившая название “закрытой системы затворения”, позволяет готовить растворы: из многокомпонентных материалов непосредственно в момент проведения работ; с различным соотношением материалов и химреагентов; существенно сократить время затворения; уменьшить пределы варьирования плотностей, повысить качество приготовляемой суспензии за счет диспергирования частиц; исключить переливы раствора на окружающую территорию. При этом, за счет сокращения количества тампонажной техники, участвующей в процессе, значительно сокращаются затраты на цементирование.
В четвертом разделе работы приводятся результаты опытнопромышленного внедрения технических и технологических решений, дана оценка их эффективности.
Технологическая схема приготовления сухих специальных смесей, необходимых для приготовления технологических буровых жидкостей реализована в условиях тампонажного управления филиала “Тюменбургаз” ДООО “Бургаз”. В настоящее время производство работ осуществляется по схеме: изготовление смеси в цехе “Приготовление сухих смесей” с дальнейшем приготовлением растворов на их основе по “закрытой системе” непосредственно на буровой - при проведении цементировочных работ, установки цементных мостов, ликвидации зон поглощений и других операциях, связанных с применением многокомпонентных суспензий. Их внедрение осуществлено при строительстве скважин на Уренгойском, Ямбургском, Заполярном, Восточно-Парусном, Северо-Парусном, Тазовском и других месторождениях, площадях. Осложнений при проведении работ не отмечалось. Установленные мосты соответствуют своему назначению. Поступление газа в колонны и межколонные перетоки после цементировочных работ не обнаружено. Процент “жесткого” сцепления цементного камня с колонной на скважинах, где осуществлялись работы по данной схеме не ниже 68%.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
1 Геолого-технологические условия строительства скважин осваиваемых и перспективных для добычи углеводородного сырья месторождений севера Тюменской области требует использования при строительстве скважин многокомпонентных сырьевых композиций, отвечающих конкретным термобарическим условиям.
2 Из-за невозможности по техническим и технологическим причинам мелкооптового их производства на заводах изготовителей основных материалов, используемых в технологических операциях по строительству скважин, обоснована необходимость создания в условиях буровых предприятий подсобных цехов по приготовлению специальных сухих смесей.
3 Разработана технологическая схема и организовано производство многокомпонентных сухих композиций, модернизирована технология приготовления растворов на их основе, позволяющая существенно повысить их физико-механические свойства, снизить потери при их получении, улучшить экологическую обстановку в районе ведения работ.
4 Проведены экспериментальные и промысловые исследования, результатами которых подтверждена эффективность и необходимость внедрения разработанного технологического и технического решения во всех крупных буровых производственных объединениях.
5 Разработанные рекомендации, материалы, технологии и документальное сопровождение приняты к промышленному внедрению на предприятиях Буровой компании ОАО “Газпром”.
Основное содержание диссертационной работы опубликовано в следующих научных трудах:
1 Дулаев В.Х.-м. Технологии и технические средства для приготовления двухкомпонентных и аэрированных тампонажных растворов при цементировании скважин с АНПД / В.Х.-М. Дулаев, Н.И. Манушев, А.А. Фролов, В.В. Ипполитов, М.Х. Плиев //Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море.- М.: ВНИИОЭНГ, 1998, - № 1-2.- С. 32-37.
2 Сорокин В.Ф. Анализ состояния разработки месторождений Уренгойской группы / В.Ф. Сорокин, М.Х. Плиев, В.П. Овчинников, А.А. Фролов //Освоение месторождений трудноизвлекаемых и высоковязких нефтей: Тез. докл. науч.-техн. конф. ОАО «Роснефть – Термнефть». – Краснодар: ОАО «РосНИПИтермнефть», 1999.- С. 43-44.
3 Фролов А.А. Тампонажные материалы для цементирования газовых скважин Уренгойской группы месторождений /А.А. Фролов, В.П. Овчинников, В.Ф. Сорокин, М.Х. Плиев, П.В. Овчинников. Там же. С. 48-49.
4 Салтыков В.В. Проблемы строительства скважин на Ачимовские отложения Уренгойской группы месторождений /В.В. Салтыков, В.П. Овчинников, В.Ф. Сорокин, М.Х. Плиев, Н.М. Добрынин, П.В. Овчинников. Там же. С. 50-51.
5 Фролов А.А. Облегченные тампонажные растворы для крепления газовых скважин месторождений Крайнего Севера / А.А. Фролов, В.Ф. Сорокин, М.Х. Плиев, П.В. Овчинников //Известия вузов. Нефть и газ. –Тюмень: ТюмГНГУ, 2000. - № 2.- С.27-33.
6 Овчинников В.П. Использование полимеров при строительстве скважин /В.П. Овчинников, В.Ф. Сорокин, Н.А. Аксенова, М.Х. Плиев, П.В. Овчинников, Р.Ю. Кузнецов //Известия вузов. Нефть и газ.-Тюмень: ТюмГНГУ, 2000.- № 5.- С.75-81.
7 Фролов А.А. Технологическая схема процесса цементирования скважин /А.А. Фролов, В.Ф. Сорокин, М.Х. Плиев, П.В. Овчинников // Моделирование технологических процессов бурения, добычи и транспортировки нефти и газа на основе современных информационных технологий: Тез. докл. второй Всерос. научно-техн. конф.- Тюмень:ТюмГНГУ, 2000. С. 10-11.
8 Овчинников В.П. Использование полимеров при строительстве скважин /В.П. Овчинников, В.Ф. Сорокин, Н.А. Аксенова, М.Х. Плиев, П.В. Овчинников //Наука и технология углеводородных дисперсных систем: Сб. тр. второго Междунар. симпозиума.- Уфа: УГНТУ, Госуд. изд-во научн.-техн. литературы "Реактив", 2000. – С. 61-63.
9 Овчинников В.П. Кремнеземосодержащие добавки для тампонажных растворов. /В.Ф. Сорокин, В.П. Овчинников, М.Х. Плиев, П.В. Овчинников, Н.А. Аксенова // Проблемы совершенствования технологий строительства скважин и подготовки кадров для Западно-Сибирского нефтегазодобывающего комплекса: Тез. докл. Всерос. научн.-техн. конф.- Тюмень:ТюмГНГУ, 2000. С. 23-24.
10 Овчинников В.П. К решению проблемы качественного вскрытия и разобщения пластов /В.П. Овчинников, Н.А. Аксенова, П.В. Овчинников, В.В. Салтыков, М.Х. Плиев //Бурение.- М.: Московская буровая компания, 2000.- № 3.- С. 8-10.
11 Салтыков В.В. Анализ состояния технологических средств и технологий вскрытия продуктивных горизонтов на Уренгойском месторождении /В.В. Салтыков, М.Х. Плиев //Моделирование технологических процессов бурения, добычи и транспортировки нефти и газа на основе современных информационных технологий: Материалы Второй Всеросс. науч.-техн. конф. 19-21 апр. 2000 г. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2000.- С. 8-9.
12 Фролов А.А. К вопросу о производстве специальных тампонажных смесей в условиях бурового предприятия /А.А. Фролов, В.Ф. Сорокин, П.В. Овчинников, М.Х. Плиев //Бурение. М.- 2001.- № 9.- С. 15-17.
13 Фролов А.А. Производство специальных тампонажных композиций в условиях бурового предприятия /А.А. Фролов, В.Ф. Сорокин, П.В. Овчинников, М.Х. Плиев //Освоение месторождений трудноизвлекаемых и высоковязких нефтей: Тез. докл. III Междунар. науч.-техн. конф.- Краснодар, ДОАО «Термнефтепроект», 2001.- С. 83-84.
Соискатель М.Х. Плиев
