Разработка составов буферных жидкостей и тампонажных растворов для крепления скважин в условиях высоких температур
- 1 — канд. техн. наук ассистент Технологический университет Саханд
- 2 — д-р техн. наук профессор Санкт-Петербургский горный университет ▪ Orcid ▪ Elibrary ▪ Scopus ▪ ResearcherID
- 3 — канд. геол.-минерал. наук доцент Санкт-Петербургский горный университет ▪ Orcid ▪ Elibrary ▪ Scopus ▪ ResearcherID
Аннотация
Работа посвящена созданию новых композиций технологических составов для крепления наклонно направленных скважин в условиях высоких температур. Разработанные составы обеспечивают высокие прочностные характеристики цементного камня. Показано, что с увеличением плотности упаковки компонентов тампонажного состава растут прочностные характеристики, и снижаются пористость и проницаемость цементного камня, при этом повышение температуры и давления ведет к существенному росту прочности на сжатие и изгиб, что связано с присутствием в них кварца. Установлено, что введение специальных структурообразующих добавок в состав разработанных тампонажных растворов позволяет формировать седиментационно устойчивые цементные системы, способные обеспечивать повышение прочностных характеристик цементного камня и, в целом, качества крепи наклонно направленных скважин. Исследование реологических свойств разработанных тампонажных составов показало, что системы имеют достаточно высокий предел текучести при повышенных температурах и давлениях. Разработанные составы буферных жидкостей на водной основе способствуют увеличению степени очистки как поверхностей обсадных колонн, так и горных пород от остатков бурового раствора и глинистой корки, что улучшает качество цементирования нефтяных и газовых скважин. Раскрыт механизм повышения моющей способности буферных жидкостей и прочностных характеристик цементного камня в зависимости от состава и свойств входящих в них компонентов.
Литература
- Belov V.V., Obraztsov I.V. Calculation of dense particle packings in mixtures of finely-dispersed components. Sukhie stroitelnye smesi. 2014. N 3(41), p. 32-35 (in Russian).
- Burdyga V.A. Development of new compositions of spacer fluids for oil wells lining at the fields of Middle Ob region. Stroitelstvo neftyanykh i gazovykh skvazhin na sushe i na more. 2005. N 9, p. 59-60 (in Russian).
- Gazizov Kh.V., Malikov E.L., Pereskokov K.A. Experience in the use of cementing materials with expanding properties during sidetracks cementation. Burenie i neft. 2012. N 11, p. 38-39 (in Russian).
- Gilyazov R.M. Sidetracking oil wells drilling. Moscow: Nedra-Biznestsentr, 2002, p. 255 (in Russian).
- Kozhevnikov E.V., Nikolaev N.I., Melekhin A.A., Turbakov M.S. Investigation of cement slurries properties for lining of oil wells with an extended horizontal section, drilled using rotary controlled systems. Neftyanoe khozyaistvo. 2015. N 9, p. 58-60 (in Russian).
- Kuksov A.K., Medentsev V.M., Shamina T.V. Low-viscosity washing spacer fluids. Stroitelstvo neftyanykh i gazovykh skvazhin na sushe i na more. 1999. N 9, p. 15-17 (in Russian).
- Litvinenko V.S, Dvoinikov M.V. Justification of the technological parameters choice for well drilling by rotary steerable systems. Journal of Mining Institute. 2019. Vol. 235, p. 24-29. DOI: 10.31897/PMI.2019.1.24
- Nikolaev N.I., Khaoya Lyu. Results of cement-to-rock contact study. Zapiski Gornogo instituta. 2017. Vol. 226, p. 428-434. DOI: 10.25515/PMI.2017.4.428
- Ryabokon S.A., Ashrafyan M.O., Grinko Yu.V. Sedimentation resistant cementing compositions for cementing horizontal and shallow wells. Neftyanoe khozyaistvo. 2003. N 4, p. 98-101 (in Russian).
- Savoskin S.V., Shvedova I.N. Directional exploratory drilling: advantages, problems and solutions. Geologiya, geografiya i globalnaya energiya. 2014. N 4 (55), p. 57-68 (in Russian).
- Tabatabaee Moradi S.Sh., Nikolaev N.I. Development of sedimentation resistant weighted cementing compositions for lining of directional wells. Stroitelstvo neftyanykh i gazovykh skvazhin na sushe i na more. 2016. N 2, p. 39-41 (in Russian).
- Tabatabaee Moradi S.Sh. Cementing solutions for lining of directional wells. Novye idei v naukakh o zemle: Doklady XII mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii. Moskva: Rossiiskii Gosudarstvennyi Geologorazvedochnyi universitet, 8-10 aprelya, 2015. Vol. 2. Moscow: MGRI-RGGRU, 2015, p. 174-175 (in Russian).
- Akchurina D.Kh., Safarov A.Kh., Pashpekina I.V., Nasyrova L.A., Yagafarova G.G. Environmental safety of drilling muds based on lignosulfonates. Neftegazovoe delo. 2014. Vol. 2. N 1, p. 179-182 (in Russian).
- Biezen E., van der Werff N., Ravi K. Experimental and numerical study of drilling fluid removal from a horizontal wellbore. SPE annual technical conference and exhibition, 2000, 1-4 October, Dallas, Texas, USA, 2000, p. 14. SPE-62887-MS.
- Souza P.P., Soares R.A., Anjos M.A., Freitas J.O., Martinelli A.E., Melo D.F. Cement slurries of oil wells under high temperature and pressure: the effects of the use of ceramic waste and silica flour. Brazilian journal of petroleum and gas. 2012. Vol. 6. N 3, p. 105-113.
- Fennis S.A.A.M., Walraven J.C. Using particle packing technology for sustainable concrete mixture design. Heron, 2012. Vol. 57. N 2, p. 73-101.
- Gibson S.A. Novel solution to cement strength retrogression. SPE/IADC Drilling Conference and Exhibition, 2011, 1-3 March, Amsterdam, The Netherlands, 2011, p. 7. SPE 138852. DOI: 10.2118/138852-MS
- Tabatabaee Moradi S.Sh., Nikolaev N.I. Optimization of Cement Spacer System for Zonal Isolation in High-Pressure High-Temperature Wells. SPE Russian Oil and Gas Exploration and Production Technical Conference and Exhibition, 2014, 14-16 October, Moscow, Russia, 2014, p. 9. SPE 171282-MS. DOI: 10.2118/171282-MS