Анализ влияния расширяющих добавок на качество сцепления цементного камня

ВВЕДЕНИЕ 5
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ И ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ РАБОТЫ. 7
1.1 АКТУАЛЬНОСТЬ И ПРОБЛЕМАТИКА. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ РАСШИРЕНИЯ И МАТЕРИАЛЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В КАЧЕСТВЕ РАСШИРЯЮЩИХ ДОБАВОК 7
1.2 АРМИРОВАНИЕ ТАМПОНАЖНОГО МАТЕРИАЛА 13
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 1 16
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 16
2.1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 17
2.2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТАМПОНАЖНОГО СОСТАВА. 17
2.3. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 23
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2 24
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА 25
3.1. ИССЛЕДУЕМЫЕ СОСТАВЫ И ИХ БАЗОВЫЕ СВОЙСТВА 25
3.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ ОБРАЗЦОВ НА ИЗГИБ 26
3.3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТИ ОБРАЗЦОВ НА СЖАТИЕ 28
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3 34
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ И РЕКОМЕНДАЦИИ 35
5. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 36

Весь текст будет доступен после покупки

Одной из главных задач при строительстве скважин является обеспечение качественной межпластовой изоляции путем тампонирования заколонного пространства. От качества крепления во многом зависит успех эксплуатации скважины, решение проблем герметичности, продолжительность работы и стоимость добываемых углеводородов.
В последние годы для повышения качества крепления нефтяных и газовых скважин нефтяные компании стали широко практиковать применение расширяющихся тампонажных материалов.
Несмотря на очевидные плюсы в виде снижения величины усадки и развитие контактных напряжений на границах «порода – цементный камень» и «цементный камень – обсадная труба», применение расширяющихся тампонажных материалов снижает прочность образовавшегося цементного камня, что, по сути, снижает сопротивление цементного камня к различного рода нагрузкам, тем самым сокращая сроки межремонтного периода.
Компенсация падения прочностных характеристик цементного камня, приготовленного с добавлением РТМ, обеспечит формирование стойкого к различного вида нагрузкам безусадочного камня с прочной адгезией к обсадной колонне и стенкам скважины.
Таким образом, главными задачами исследования являются разработка армированных составов с добавлением РТМ и оценка их прочностных характеристик.
Исследованиями и научной работой в направлении цементирования скважин и разработки расширяющихся тампонажных составов занимались следующие ученые: Ф.А. Агзамов, М.О. Ашрафьян, Д.Л. Бакиров, А.И. Булатов, В.А. Бурдыга, Х.В. Газизов, В.Г. Григулецкий, В.С. Данюшевский, В.В Живаева, В.В. Ипполитов, И.Н. Каримов, А.В. Кривошей, Н.И. Крысин, Б.М. Курочкин, Н.И. Николаев, Д.Ф. Новохатский, В.И. Петреску, С.А. Рябоконь, А.В. Самсоненко, Н.В. Самсоненко, С.Л. Симонянц, З.З. Шарафутдинов и др.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ И ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ РАБОТЫ.
1.1 Актуальность и проблематика. Основные типы расширения и материалы, используемые в качестве расширяющих добавок
В последние годы для повышения качества крепления нефтяных и газовых скважин нефтяные компании стали широко практиковать применение расширяющихся тампонажных материалов. Выделяются два основных способа получения расширяющегося цемента. По первому способу внутри образующейся структуры цементного камня возникает соединение, имеющее объем больше первоначального. В результате этого происходит раздвижка кристаллов твердеющего цемента, выражающаяся в увеличении его объема.
Второй способ заключается в увеличении объема тампонажного цемента за счет газообразования. В тампонажном составе в результате химической реакции происходит выделение газа, пузырьки которого равномерно распределяются по объему цементного теста, вследствие чего общий объем тампонажного состава увеличивается на объем, занимаемый пузырьками газа.
Рассмотрим более подробно механизмы расширения тампонажных составов и условия их применения. Существует несколько механизмов расширения.
Первый тип расширения - сульфоалюминатный. Увеличение объема цементного камня обеспечивается образованием в твердеющем цементном камне избыточного количества трехсульфатной формы гидросульфоалюмината кальция. В основе действия расширяющей добавки лежит взаимодействие между гидроалюминатами кальция и сульфатом кальция. Процесс протекает в еще не затвердевшей массе. Данный механизм расширения присутствует главным образом у глиноземистых типов цементов. В большинстве своем это быстросхватывающиеся цементы. Введение в состав тампонажного раствора сульфоалюмината кальция сопровождается небольшим расширением. В основном добавка сульфоалюмината кальция оказывается эффективной при температуре твердения не более 60-70 °С, т.к. при больших температурах сульфоалюминаты разрушаются.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Агзамов Ф.А., Бабков В.В., Каримов И.Н. О необходимой величине расширения тампонажных материалов // Территория нефтегаз. – 2011. – № 8. – С. 14-15.
2. Агзамов Ф.А., Бекбаев А.А. Исследование влияния армирующих добавок на расширение в облегченных цементах. – Нефтегазовое дело. – 2016. – Т.14, №1. – С. 11-19.
3. Агзамов Ф.А., Измухамбетов Б.С., Токунова Э.Ф. Химия тампонажных и буровых растворов. – С-Пб.: Недра, 2011. – 268 с.
4. Агзамов Ф.А., Тихонов М.А., Каримов И.Н. Влияние фиброармирования на свойства тампонажных материалов // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2013. № 4. С. 76–80
5. Ахмадеев Р.Г., Данюшевский В.С. Химия промывочных и тампонажных жидкостей. – М.: Недра, 1981. – 152 с.
6. Бакшутов В.С., Тангалычев Е.С. Создание высокопрочных дисперсноармированных тампонажных композиций путем увеличения контактного взаимодействия на границе раздела «волокно – матрица» // Тезисы докл. II Респ. конф. физ.хим. механики дисперсных систем и материалов. – Киев: Наукова думка, 1981. – Ч. 1. – С. 103.
7. Басарыгин Ю.М. Бурение нефтяных и газовых скважин: Учеб. пособие для вузов / Булатов А.И., Проселков Ю.М. - М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 2002. - 632 с.
8. Бекбаев А.А. Соершенствование рецептур облегченных расширяющихся тампонажных материалов - Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. – Уфа, 2019
9. Бекбаев А.А., Агзамов Ф.А., Лягов А.В. Исследование армированных облегченных тампонажных материалов // Нанотехнологии в строительстве. – 2017. – Т. 9. – № 4. – С. 131–148
10. Борисов И.Н., Мандрикова О.С. Синтез сульфоферритного клинкера для производства безусадочных и расширяющихся цементов // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 2. – С. 269-275.
11. Булатов А.И. Миф о «расширяющихся цементах» // Бурение и нефть. – 2016. – № 2.
12. Булатов А.И. Тампонажные материалы и технология цементирования скважин. – М.: Недра, 1977. – 325 с.

Весь текст будет доступен после покупки