Исследование и разработка технологии строительства скважин в условиях агрессии кислых газов
Диссертация
На основании термодинамического рассмотрения процессов научно обоснованы и экспериментально подтверждены критерии оценки коррозионной стойкости тампонажного камня к воздействию газообразного сероводорода в промысловых условиях. Фазовый состав продуктов твердения коррозионно-стойкого камня должен иметь равновесную рН <11, содержание окислов железа в составе сырьевой смеси не должно превышать 10… Читать ещё >
Содержание
- 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И 9 ПРОМЫСЛОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТАМПОНАЖНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ СЕРОВОДОРОДА
- 1. 1. Коррозионная стойкость существующих тампонажных 9 материалов в условиях сероводородной агрессии
- 1. 2. Термодинамика коррозии тампонажного камня под 14 действием сероводородной агрессии
- 1. 3. Кинетика и механизм коррозионного поражения тампонажного 23 камня под действием пластовой воды, содержащей растворенный сероводород
- 1. 4. Прогнозирование глубины коррозионного поражения рН< 11,0- С, «С2)
- 1. 5. Экспериментальные исследования механизма и кинетики процессов коррозии тампонажного камня под действием растворенного в воде Н
- 1. 6. Методика прогнозирования ожидаемой глубины коррозионного поражения цементного камня
- 1. 7. Термодинамика и механизм коррозионного поражения камня под действием газообразного сероводорода
- 1. 8. Экспериментальные исследования в газовой сероводородной агрессии
- 2. ПЕРВИЧНОЕ ВСКРЫТИЕ И РАЗОБЩЕНИЕ ПЛАСТОВ, СОДЕРЖАЩИХ АГРЕССИВНЫЕ КИСЛЫЕ ГАЗЫ
- 2. 1. Условия, влияющие на процессы кольматации проницаемых пород
- 2. 1. 1. Влияние на кольматацию устойчивости буровых растворов
- 2. 1. 2. Классификация условий, влияющих на процесс кольматации
- 2. 1. 3. Влияние гидроакустических воздействий на характер формирования слоя кольматации
- 2. 1. Условия, влияющие на процессы кольматации проницаемых пород
- 3. 1. Разработка математических моделей динамики частиц кольматанта
- 3. 1. 1. Динамика твердых частиц в монохроматическом звуковом поле
- 3. 1. 2. Влияние статического перепада давления между скважиной и пластом на движение частицы в поровом канале
- 3. 1. 3. Время формирования слоя кольматации
- 3. 1. 4. Условия осуществления процесса кольматации
- 3. 1. 5. Особенности динамики твердых частиц суспензии в полихроматическом звуковом поле
- 3. 1. 6. Виброуплотнение слоя кольматации
- 3. 1. 7. Кольматация при ударном взаимодействии прерывистых струй раствора с поверхностью породы
- 3. 1. 8. Влияние кавитации на процесс кольматации
- 3. 2. Изменение проницаемости породы в результате кольматации. Структура слоев и зон неоднородности породы
- 3. 2. 1. Проницаемость слоев закольматированной породы при плоскопараллельной фильтрации
- 3. 2. 2. Проницаемость закольматированной породы при плоскорадиальной фильтрации
- 3. 3. Описание механизма кольматации породы в звуковом поле
- 4. 1. Технические средства кольматации пород
- 4. 1. 1. Технология кольматации, осуществляемая путем регулируемого изменения концентрации твердой фазы раствора в забое
- 4. 1. 2. Вихревое устройство для очистки и кольматации стенок скважины
- 4. 1. 3. Кольматирующее устройство, обеспечивающее изменение дифференциального давления на забое
- 4. 1. 4. Устройство для гидроударной кольматации при бурении на аэрированных растворах
- 4. 1. 5. Устройство для кольматации и виброуплотнения ее слоя
- 4. 2. Промысловый опыт применения виброкольматации проницаемых пород в промысловых условиях
Список литературы
- Тарнавский А.П. Исследование и разработка тампонажных материалов для цементирования газовых скважин с сероводородосодержащей продукцией Автореферат — к.т.н — МИНХ и ГП им. Губкина — 1978.- С. 20.
- Тарнавский А.П. Проникновение сероводородосодержащего газа через цементный камень /А.П. Тарнавский, В.А.Золотухин// Экспресс-информация — Геология, бурение и разработка газовых месторождений-№ 12 (36) -ВНИИгазпром 1977.С.11−12.
- Тарнавский А.П. Изменение некоторых свойств песчанистого цемента в среде сероводородосодержащего газа Экспресс-конференция — № 17-ВНИИгазпром — 1975- С.19−20.
- Тарнавский А.П. Изменение некоторых свойств песчанистого цемента в реде сероводородосодержащего газа Экспресс-информация — № 17 — ВНИИЭгазпром — 1975 — С.19−20.
- Тарнавский А.П. Тампонажный цемент в сероводородной среде -Газовая промышленность № 1 — Недра — 1975 — С.39.
- Рахимбаев Ш. М. К вопросу о механизме сульфоалюминатной коррозии цемента Изв.АН — Неорганические материалы — 1969 — № 5 — № 2 -С.34−35.
- Новохатский Д.Ф. Тампонажные шлаковые цементы и растворы для цементирования высокотемпературных скважин и технология их применения — Автореферат докт.дисс. Баку — 1975.
- Новохатский Д.Ф. Коррозионная стойкость камня из ШПЦС-1200 с добавкой КМЦ.-РНТС /Д.Ф. Новохатский, Л. И. Рябова, З.П.Чайко// ВНИИОЭНГ Бурение — 1976 — вып.6 — С.28−29.
- Новохатский Д.Ф. Влияние добавки гипана коррозионную стойкость цементного камня /Д.Ф. Новохатский, Н. А. Иванова, Л.И.Рябова// Труды ВНИИКрнефти 1975 — вып.9 — Техника и технология промывки и крепления скважин — С.28−32.
- Тванова H.A. Изучение влияние пластовых сероводородных вод на стойкость цементного камня /Н.А.Тванова, Д. Ф. Новохатский, Г. Г.Ганиев// -Труды ВНИИБТ 1973 — Промывка и технология крепления скважин — С.250−255.
- Иванова H.A. Влияние агрессивный сред на стойкость цементного камня из доменных основных шлаков /H.A. Иванова, Д. Ф. Новохатский, Л.И.Рябова// Бурение — 1972 — РНТС — ВЫП.8 — С.22−28.
- Иванова H.A. Автореферат канд.дисс. 1972 — Ташкент.
- Иванова H.A. Влияние агрессивных сред на стойкость цементного камня из доменных основных шлаков / H.A. Иванова, Д. Ф. Новохатский, Л.И.Рябова// РНТС — БУРЕНИЕ -1972 — ВЫП. З — С. 19−22.
- Данюшевский B.C. Справочное руководство по тампонажным материалам / B.C. Данюшевский, И. Ф. Толстых, В. М. Милыптейн,// Недра — 1973 -С.311.
- Данюшевский B.C. Газовая сероводородная коррозия тампонажного камня /B.C. Данюшевский, А.П.Тарнавский// Газовая промышленность — 1977 -№ 6 — С.46−48.
- Данюшевский B.C. Воздействие сероводородосодержащего природного газа на стойкость цементного кольца скважин /B.C. Данюшевский, А.П.Тарнавский// Резюме докладов ГЕОХЕМ-76 — ЧССР — Готвальдов — 1976 -С.45−46.
- Данюшевский B.C. Исследование процессов твердения тампонажных цементов в специфических условий глубоких скважин автореферат докторской диссертации.
- Данюшевский B.C. Проектирование оптимальных составов тампонажных составов — Недра — 1978 — С.293.
- Рояк С.М. Технология и свойства специальных цементов /С.М. Рояк, А.М.Дмитриев// Труды совещания по химии и технологии цемента С.219−227 -Стройиздат — 1967-С.532.
- Руководство по определению скорости коррозии цементного камня, раствора и бетона в жидких агрессивных средах — НИИЖБ — Стройиздат -1975 -С.24.
- Петраков Ю.И. Результаты исследования коррозионной стойкости цементного камня В сб. Проблемы освоения газовых ресурсов Северного Кавказа — Труды ВНИИЭгазпрома — 1980 — С.30−36.
- Иванова H.A. О влиянии сероводородных пластовых вод на стойкость утяжеленных цементов- Труды ВНИИБТ — вып.8. С. ЗЗ 1−334.
- Булатов А.И. Управление физико-механическими свойствами тампонажных систем Недра — 1976 — С.248.
- Булатов А.И. Цементирование глубоких скважин Недра — 1964 — С.298.
- Булатов А.И. Цементы для цементирования глубоких скважин-Москва Гостоптехиздат — 1962 — С.202.
- Булатов А.И. Тампонажные шлаковые цементы и растворы для цементирования глубоких скважин /А.И. Булатов, Д.Ф.Новохатский// Москва -Недра-1975-С.224.
- Булатов А.И. О необходимости учета седиментационной устойчивости тампонажных растворов /А.И. Булатов, А. К. Куксов, О.Н.Обозин// -Бурение 1971 — № 2,7 — С.9−11.
- Булатов А.И. Коррозия тампонажных цементов /А.И. Булатов, Ш. М. Рахимбаев, Д.Ф.Новохатский// Ташкент — издательство Узбекистан — 1970 -С.96.
- Кравченко И.В. Глиноземистый цемент — М 1961, Кравченко И.В. Расширяющийся цемент — М — 1976
- Липовецкий А .Я. Влияние некоторых добавок на коррозийную стойкость цементов в пластовых водах Башкирии /А.Я. Липовецкий, В. Э. Лейрих, З.Н.Данюшевская// Изв. ВУЗов — Нефть и газ — 1961 — № 11 — С.95−98.
- Клявин P.M. Коррозийная стойкость камня из тампонажных цементов в пластовых водах сакмаро — артинских отложений /P.M. Клявин, Р. Р. Лукманов, А.У.Шарипов// Бурение — 1976 — № 4 — С.23−31.
- Клявин P.M. Коррозийная стойкость тампонажных цементов с добавкой хлористого кальция /P.M. Клявин, Р. Р. Лукманов, А.У.Шарипов// -Нефтяное хозяйство 1977 — № 8 — С.34−36.
- Гельфман Г. Н. Влияние водоотдачи на процессе формирования цементного камня и на качество цементирования скважин /Т.Н. Гельфман, Р.М.Клявин// Материалы совещания по формированию цементного камня — 1982.
- Ахметшин Э.А. Борьба с проявлениями сероводорода при бурении скважин / Э. А. Ахметшин, М.Р.Мавлютов// -Обзорная информация — М — ВНИИОЭНГ- 1978-С.41.
- Бабушкин В.И. Физико-химические процессы коррозии бетона и железобетона М — Стройиздат — 1968 — С. 188.
- Гельфман Г. Н. Коррозия цементного камня в нефтяных скважинах /Т.Н. Гельфман, В.С.Данюшевский// Уфа — издательство Башкортостан^ 1964 -С.60.
- Грачева О.И. Химизм взаимодействия продуктов гидратации асбоцемента с сероводородом /О.И. Грачева, Е.О.Барбакадзе// Труды НИИасбестоцемента — вып. № 196 — С.36−54.
- Кравцов В.М. К механизму и кинетике коррозии тампонажного камня в условиях сероводородной агрессии /В.М. Кравцов, М. Р. Мавлютов, Ф. А. Агзамов, Ю. С. Кузнецов, Н.Т.Белюченко// Изв. ВУЗов — сер. Нефть и газ — № 11 — 1980-С.11−15.
- Кравцов В.М. Исследование коррозийной стойкости специальных цементов в минерализованных средах /В.М. Кравцов, А. И. Рябова, Ф. А. Агзамов,
- B.П.Овчинников// в сб. Проблемы использования химических средств и методов увеличения нефтеотдачи пластов — Тезисы V Республиканской межотраслевой научно — практической конференции — Уфа — 1980 — С.207−211.
- Кравцов В.М. Стойкость тампонажных материалов в условиях газовой сероводородной агрессии /В.М. Кравцов, М. Р. Мавлютов, Д.Ф.Новохатский//- Газовая промышленность № 4 — 1982 — М — Недра — С.33−35.
- Кравцов В.М. О долговечности тампонажного камня нефтяных и газовых скважин в условиях сероводородной агрессии / Ф. А. Агзамов, М. Р. Мавлютов, А.И.Спивак// Газовая промышленность — № 12 — М — 19 791. C.23−24.
- Кинд В.В. Некоторые вопросы и задачи в области коррозии гидротехнического бетона — В кн. Коррозия бетона и меры борьбы с ней — М -Изд.АН 1954 — С.35−44.
- Кинд В.В. Коррозия цементов и бетона в гидротехнических сооружениях — М Госэнергоиздат -1955 — С.320.
- Барбакадзе Е.О. Устойчивость асбоцементов в средах содержащих сероводород.
- Кравцов В.М. Кинетика гидротермального синтеза гидросиликатов кальция. Физико химическая механика дисперсных систем и материалов /В.М.
- Кравцов, Ф. А. Агзамов, Н.Т.Белюченко// Тезисы докладов республиканской конференции — Харьков -1980 — С.287−288.
- Кравцов В.М. Прогнозирование коррозионной стойкости тампонажного камня в условиях сероводородной агрессии Физико — химическая механика дисперсных систем и материалов — Тезисы докладов республиканской конференции — Харьков -1980 — С.285−286.
- Полак А.Ф. Коррозия железобетонных конструкций зданий нефтехимической промышленности /А.Ф. Полак, В. Б. Ратинов, Г. Н.Гельфман// М — 1971 -С.176.
- Полак А.Ф. Твердение мономинеральных вяжущих веществ М — Госстойиздат — 1966 -С.220.
- Муфазалов Р.Ш. Повышение эффективности кольматации акустическим воздействием в процессе вскрытия продуктивного пласта — Дис.канд.техн.наук 05.15.10. защищена 18.04.91- утв.17.07.91 — М — 1991 -С.246.
- Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы Учебник для вызов — 2е издание, перераб. И доп — М — Химия — 1 988 — С. 464.
- Хмельницкий P.A. Физическая и коллоидная химия Учебник для с.х.спец.вузов — М — Высшая школа — 1989 — С. 400. ,
- Шукин Е.Д. Коллоидная химия /Е.Д. Шукин, А. В. Перцов, Е.А.Амелина//- М Изд-во МГУ — 1982 -С.348.
- Ахлевердов И.Н. Ультразвуковое вибрирование и технология бетона /И.Н. Ахлевердов, М.А.Шалимо// Стройиздат — 1969 — С. 135
- Берган Л. Ультразвук и его применение в науке и технике М- И.Л. -С.260.
- Ганиев Р.Ф. Об эффектах вибрационной устойчивости и вибрационного перемешивания в нелинейной колебательной системе «жидкость-газ» /Р.Ф.Ганиев, А.А.Барам// Госхимиздат — 1960 — С. 96.
- Горелик Г. С. Колебания и волны. Введение в акустику, радиофизику и оптику Изд. 2-е под ред. С. М. Рытова — М — ГИФМЛ — 1959 — С. 572.
- Кнэпп Р. Кавитация /Р.Кнэпп, Д. Дейли Д, Ф. Хэммит// М — Мир -1974-С.687.
- Агрант Б.А. Основы физики и техники ультразвука /Б.А.Агрант, Н. М. Дубровин, Н.Н.Хавский//- учебное пособие для вузов — Высшая школа 1987 -С.352.
- Перигал Д. А. Ультразвуковая технологическая аппаратура /ДА.Перигал, В А. Фридман// Изд. 3 -е перераб. и доп. — М — Энергия — 1976 -С.320.
- Галямина И.П. Ультразвук — маленькая энциклопедия — М — Советская энциклопедия — 1979 С.400.
- Гинетлинг A.M. Ультразвук в процессах химической технологии /А.М.Гинетлинг, А.А.Барам// Госхимиздат — 1960 — С. 96.
- Кузнецов Ю.С. Виброволновая технология, скважинная техника и тампонажные материалы для цементирования скважин в сложных геолого-технических условиях Дис.докт.техн.наук: 05.15.10 — защищена 1987 — Утв. 1988-М-1988-С.560.
- Альтшуль А.Д. Гидравлика и аэродинамика /А.Д.Альтшуль, Л. С. Животовский, Л.П.Иванов// Учебник для вузов — М — Стройиздат т 1987 -С.414.
- Адлер Ю.Л. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю. Л. Адлер, Н. В. Маркова, Ю.В.Градовский// М — Недра — 1976 -С.280.
- Спивак А.И. Разрушение горных пород при бурении скважин / А. И. Спивак, А.Н.Попов// Учебник для вузов 4-е изд, перераб. и доп. — М — Недра -1986 — С. 208.
- Круглицкий H.H. Ультразвуковая обработка дисперсий глинистых минералов /Н.Н.Круглицкий, С. П. Ничипуренко, В. В. Симуров, В.В.Минченко//-Кйев Наукова Думка — 1971.
- Котяхов Ф.И. Основы физики нефтяного пласта — М Гостоптехиздат- 1956-С.364.
- Шамов H.A. Вихревой генератор /Н.А.Шамов, Ю. С. Кузнецов, Р.Ш.Муфазалов// Патент 1 311 076 СССР, кл. В 06 В 1/18 — 3 894 808/24 — Заявлено 14.05.85 — бюл. № 18 — 1987 — С. 2 — Ил.
- Шамов H.A. Устройство для кольматации и очистки стенки скважины- патент 1 594 264 СССР, кл. Е. 21 В 37/00 4 279 494/23- Заявлено 06.07.87 — Бюл. № 35, 1990-С.2-ил.
- Емцев Б.Т. Техническая гидромеханика Учебник для вузов по спец. Гидротехнические машины и средства автоматизации — М — Машиностроение -1978 — С. 463.
- Хилькевич С.С. Физика вокруг нас М — Недра — 1985 — С. 106.
- Аглиуллин А.Х. Разработка струйной кольматации проницаемых карбонатных пород Дис.канд.техн.наук — 05.15.10 — защищена 20.12.90 — утв. 27.03.1991 -М- 1991 -С.178.
- Михайлов H.H. Изменение физических свойств горных пород в около скважинных зонах М — Недра — 1987 — С. 152.
- Шамов H.A. Устройство для закачивания буровых скважин — Патент 2 011 803, кл Е 21 В 43−11 Заявлено 18.09.89: Бюл. № 8 — 1994 — С.6: кл — С.2: ил.
- Шамов H.A. Способ раскольматации зафильтрового пространства скважин и устройство для его осуществления Патент 1 762 602, кл. Е 21 В 43/25 -4 737 823/23 — Заявлено 18.09.89 — бюл. № 34 — 1992 — С. З: ил.
- Шамов H.A. Способ кольматации стенок скважин / Н. А. Шамов, А. Х. Аглиуллин, М. Н. Байраков, М. Р. Мавлютов, И.Т.Акбулатов// Патент 1 732 715, кл. Е 21 В 21/00-Заявлено 23.03.88-Бюл. № 18,1992-С.2:ил.
- Шамов Н.С. Устройство для кольматации и очистки стенок скважины /Н.С.Шамов, М. Р. Мавлютов, Р. Ф. Ганиев, Ю. С. Кузнецов, А. П. Катков, Э.Ш.Хамзин// Патент 1 536 918, кл. Е 21 В 37/02 — 4 303 995/23 — Заявлено 07.07.87 — Бюл. № 2 — 1990 — С.2: ил.
- Шамов Н.С. Роторный генератор колебаний давления /Н.С.Шамов, Р. Ф. Ганиев, Ю. С. Кузнецов, В.В.Ипполитов// Патент 1 432 887, кл В 06 В 1/20 -4 145 696/24 — Заявлено 12.11.86 — Бюл. № 39 — 1988 — С.2: ил.
- Шамов H.A. Роторный генератор колебаний высокого давления / Н. А. Шамов, Р. Ф. Ганиев, Р.Ш.Муфазалов// Патент 1 605 047, кл F 15 В 21/12 -4 493 937/25 — Заявлено 12.10.88 — Опубл. 07.11.90 — Бил. № 41 — С.2: ил.