Исследование облегченных тампонажных растворов с использованием воздухововлекающих добавок

В диссертации было проведено исследование воздухововлекающих добавок в облегченных тампонажных растворах.

Введение ……………………………………………………………………………………………. 1

Глава 1. Аналитический обзор …………………………………………………………. 3

1.1. Традиционные системы облегченных тампонажных растворов
на основе портландцемента…………………………………………………………………………. 5

1.2. Воздухововлекающие добавки и их применение……………………… 12

1.3. Обоснование разработки тампонажного раствора с
улучшенными фильтрационными свойствами. ……………………………………….. 14

1.4 Выводы по главе 1 …………………………………………………………………….. 16

Глава 2. Разработка методики исследований обородувания …………. 18

2.1 Методика определения растекаемости раствора ……………………… 18

2.2 Методика определения плотности раствора ………………………. 19

2.3 Методика определения времени загустевания раствора ……. 20

2.4 Методика определения водоотделения раствора ……………….. 22

Глава 3. Результаты экспериментальных исследований ………………. 25

Глава 4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение …………………………………………………………………………………….. 26

4.1. SWOT-анализ ……………………………………………………………………………. 26

4.2. Планирование научно-исследовательских работ…………………….. 33

4.2.1Структура работ в рамках научного исследования………………… 33

4.2.2Определение трудоемкости выполнения работ ………………………. 34

4.2.3Разработка графика проведения научного исследования ………. 35

4.3.Бюджет научно-технического исследования …………………………….. 38
4.3.1 Расчет материальных затрат научно-технического
исследования ……………………………………………………………………………………………… 38

4.3.2Основная заработная плата исполнителей темы ……………………. 38

4.3.3Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления)
……………………………………………………………………………………………………………………. 42

4.3.4Формирование бюджета затрат научно-исследовательского
проекта ………………………………………………………………………………………………………. 43

Глава 5. Социальная ответственность …………………………………………… 44

5.1. Производственная безопасность ………………………………………………. 45

5.1.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые может создать
объект исследования ………………………………………………………………………………….. 45

5.1.2 Анализ вредных и опасных факторов, которые могут
возникнуть в лаборатории при проведении исследований ………………………. 45

5.1.3 Обоснование мероприятий по защите исследователя от
действия опасных и вредных факторов ……………………………………………………. 46

5.2. Экологическая безопасность ……………………………………………………. 47

5.2.1 Анализ влияния объекта исследования на окружающую среду
……………………………………………………………………………………………………………………. 47

5.2.2 Анализ влияния процесса исследования на окружающую среду
……………………………………………………………………………………………………………………. 48

5.2.3 Обоснование мероприятий по защите окружающей среды …… 49

5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………… 49

5.3.1 Анализ вероятных ЧС, которые может инициировать объект
исследования ……………………………………………………………………………………………… 49

5.3.2 Анализ вероятных ЧС, которые могут возникнуть в
лаборатории при проведении исследований …………………………………………….. 49
5.3.3 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и
разработка порядка действия в случае возникновения ЧС ……………………… 50

5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения
безопасности ………………………………………………………………………………………………. 50

5.4.1 Специальные (характерные для рабочей зоны исследователя)
правовые нормы трудового законодательства …………………………………………. 50

5.4.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны
исследователя …………………………………………………………………………………………….. 53

Заключение……………………………………………………………………………………… 54

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ……………………….. 56

В работе изложены результаты теоретических и экспериментальных
исследований облегченных тампонажных растворов с использованием
воздухововлекающих добавок, а именно с применением облегченной
минеральной добавки. В процессе проведения работы были приведены подбор
рецептуры облегченных тампонажных растворов на ОМД с целевой
плотностью, исследование её свойств и свойств цементных камней,
получаемых из её, также проведено изучение влияния добавки, понижающей
фильтрацию, на свойства разработанных облегченных тампонажных цементов.
Основные выводы и практические результаты диссертационного исследования
заключаются в следующем:
• при цементировании в зонах, характеризующих осложненными
условиями, имеющих аномально низкие пластовые давления, для
предупреждений поглощения и осложнения в процессе цементирования
целесообразно применение легких и облегченных тампонажных растворов;
• в настоящее время среди воздухововлекающих добавок наибольший
интерес представляет ОМД. Использование ОМДпозволяет получить
облегченные тампонажные растворы, обладающие более низкой плотностью и
меньшей водопотребностью по сравнению с традиционными облегчающими
добавками;
• облеченные тампонажные растворы с ОМД имеет повышенную
прочность и трещиностойкость камня, что дает возможность исключить
повторные изоляционные работы после перфорации колонны. Формируемый
камень также обладает прочным сцеплением с обсадной трубой и горными
породами, это обеспечивает надежную герметичность затрубного пространства;
• благодаря низкой теплопроводности ОМД способствует получению
облегченных тампонажных растворов, эффективно защищающих многолетние
мерзлые породы от растепления, за счет того они нашли широкое применение
при креплении скважин в криолитозоне;
• при добавлении гидроксилэтилцеллюлозы, фильтрационные свойства
облегченных тампонажных растворов улучшаются, его седиментационная
устойчивость повышается, причем прочносностные характеристики цемента
остаются высокими. Облегченные тампонажные растворы на основе ОМД с
добавкой гидроксилэтилцеллюлозы обладают пониженной водоотдачей,
повышенной прочностью и трещиностойкостью, в дальнейшем возможно их
практическое изменение.
В будущем планируется подбор рецептуры облегченных тампонажных
растворов с использованием ОМД, исследование их свойств, продолжение
испытания разработанных тампонажных растворов с целью поиска
оптимальной концентрации ГЭЦ-400 для каждой рецептуры цементных
растворов, поиск других реагентов для совершенствования свойства
цементного камня, испытание свойств обработанных цементных растворов при
условиях давлений и температур, идентичным условиям в скважине,
проведение цементирования скважины в полевых условиях полученными
тампонажными растворами, оценка качества их применения.