ОПЫТ ИССЛЕДОВАНИЙ ТАМПОНАЖНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ПАРОНАГНЕТАТЕЛЬНЫХ СКВАЖИН

Ф. А. Агзамов, А. Д. Ахметзянов, С. Ф. Комлева

Аннотация


В статье рассматривается опыт разработки и применения тампонажных материалов для паронагнетательных скважин. Для использования технологии нагнетания пара в скважину необходимо применять специальные цементы, камень из которых не снижает прочности при воздействии высоких температур, т.е. является устойчивым к термическим нагрузкам. Особенностью паронагнетательных скважин являются невысокие начальные температуры, которые впоследствии поднимаются до 200 - 350 °С. Представлен обзор зарубежных и отечественных исследований по разработке тампонажных составов для крепления паронагнетательных скважин. Как правило, применяемые для крепления скважин материалы получали на основе портландцемента с добавкой кремнеземистых компонентов, обеспечивающих соотношение C/S = 1,0. Зарубежные методики предусматривали полную имитацию условий нахождения образцов в скважине, а именно длительную (до 4 недель) выдержку образцов при нормальной температуре, последующий нагрев образцов до испытуемой температуры, выдержку при этой температуре 1 - 6 мес. и медленное охлаждение. Методики, принятые в России, предполагают существенное сокращение каждого цикла исследований за счет сокращения времени гидротермальной выдержки. К сожалению, это не позволяет получить полностью термостабильные фазы, не подвергающиеся впоследствии фазовым переходам. Контроль результатов проводился по результатам механических испытаний и по ультразвуковому анализу прочности. Как в результатах зарубежных, так и российских исследований, было отмечено существенное расхождение данных, полученных по различным методам. Результаты, представленные в статье, показали, что наиболее информативными и достоверными являются результаты прямых механических испытаний, при которых исключаются погрешности методики ультразвуковых исследований, проявляющиеся при температурах более 100 °С.

Ключевые слова


паронагнетательная скважина;цементный камень;термические нагрузки;фазовый переход;кремнезем;ксонотлит;рентгенофазовый анализ;team injection well;cement stone;thermal stresses;transition;oxide of silicon;xonotlite;X-ray phase analysis;

Полный текст:

PDF

Литература


Антониади Д.Г., Бекух И.И., Гарушев А.Р. Проектирование и строительство скважин для термических методов добычи нефти. М.: Недра, 1996. 110 с.

Лопарев Д.С., Чертенков М.В., Буслаев Г.В., Юсифов А.А., Клявлин А.В. Совершенствование технологии бурения скважин при разработке Ярегского месторождения тяжелой нефти методом встречного SAGD // Матер. Российск. техн. нефтегазов. конф. и выставки SPE по разведке и добыче. Москва, Россия. 2014. SPE171275-RU. DOI: 10.2118/171275-RU.

Ибрагимов Н.Г., Ахмадишин Ф.Ф., Ибатуллин Р.Р., Абдрахманов Г.С., Амерханов М.И., Исхаков А.Р. Перспективы развития технологии строительства скважин для добычи сверхвязких нефтей и природных битумов // Нефтяное хозяйство. 2013. № 7. С. 52 - 53.

Абрамов С.А., Закхеев А.Н., Логвиненко С.В., Саенко А.А. Термостойкость цементного камня после длительного твердения при низких положительных температурах // Теория и практика разработки нефтяных месторождений термическими методами: сб. науч. тр. М.: ВНИИОЭНГ, 1985. С. 89 - 91.

De Bruijn G., Siso C., Reinheimer D., Whitton S., Redekopp D. Flexible Cement Improves Wellbore Integrity for Steam Assisted Gravity Drainage (SAGD) Wells // Thermal Operations and Heavy Oil: Materials of SPE International Symposium. Calgary, Alberta, Canada. 2008. SPE117859-MS. DOI: 10.2118/117859-MS.

De Bruijn G., Loiseau A., Chougnet-Slrapian A., Piot В.M., Pershikova E., Khater W., Evoy K., Wilson G. Innovative Cementing Solution for Long-term Steam Injection Well Integrity // EUROPEC/EAGE: Materials of SPE Annual Conference and Exhibition. Barcelona, Spain. 2010. SPE-131324-MS. DOI: 10.2118/131324-MS.

Тейлор Х.Ф. Химия цементов. М.: Стройиздат, 1969. 504 с.

Данюшевский В.С. Проектирование оптимальных составов тампонажных цементов. М.: Недра, 1978. 293 с.

Данюшевский В.С., Алиев Р.М., Толстых И.Ф. Справочное руководство по тампонажным материалам. М.: Недра, 1987. 372 с.

Кравцов В.М., Кузнецов Ю.С., Мавлютов М.Р., Агзамов Ф.А. Крепление высокотемпературных скважин в коррозионно-активных средах. М.: Недра, 1987. 189 с.

Виноградов Б.Н. Сырье для производства автоклавных силикатных бетонов. М.: Стройиздат, 1966. 163 с.

Бутт Ю.М., Рашкович Л.Н. Твердение вяжущих при повышенных температурах. М.: Стройиздат, 1965. 223 с.

Patil R., Garnier A., Galdiolo G., Patil S., Ravi K., Ferreira L. Designing and Testing Cement System for SAGD Application // Materials of SPE Annual Technical Conference and Exhibition. Florence, Italy. 2010. SPE134169-MS. DOI: 10.2118/134169-MS.

Bour D.L. Cyclic Steam Well Design: A New Approach to Solve an Old Problem of Cement Sheath Failure in Cyclic Steam Wells // Materials of SPE Western Regional Meeting. Irvine, California, USA. 2005. SPE93868-MS. DOI: 10.2118/93868-MS.

Агзамов Ф.А., Измухамбетов Б.С., Токунова Э.Ф. Химия тампонажных и промывочных растворов. СПб.: Недра, 2011. 266 с.

Агзамов Ф.А., Каримов И.Н., Мяжитов Р.С. Теоретические основы и практика получения тампонажных материалов для крепления паронагнетательных скважин // Территория «Нефтегаз». 2016. № 9. С. 26 - 33.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ngdelo-2020-3-22-29

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2020 Ф. А. Агзамов, А. Д. Ахметзянов, С. Ф. Комлева

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

УФА, УГНТУ, 2020