Разработка составов магнезиальных тампонажных цементов
Объектом исследования является магнезиальные тампонажные материалы с высокой водо- и коррозионной стойкостью для применения в условиях присутствия карбонатных и солевых пластовых растворов.
Цель работы – исследование состава и основных свойств гидрокарбонатных магнезиальных вяжущих с целью применения в качестве тампонажных материалов для обустройства скважин.
Введение 17
1. Структура скважины и организация добычи углеводородного сырья 19
1.1. Основы проектирования и возведения 19
1.2. Крепление скважины 24
1.3. Материалы для крепления скважины 30
2. Тампонажные материалы 36
2.1. Тампонажные материалы на основе портландцемента 39
2.2. Магнезиальные тампонажные материалы 42
2.2.1. Технология магнезиального цемента 43
2.2.2. Получение водостойкого гидрокарбонатного магнезиального
вяжущего 46
2.3. Коррозия тампонажного цементного камня: источники, причины,
последствия, методы борьбы 48
2.4. Основные особенности качественного тампонажного материала 55
2.5. Предпосылки исследований 57
3. Методы исследования 59
3.1. Определение плотности цементного теста 59
3.2. Определение водотвердого отношения 59
3.3. Определение прочностных характеристик 60
3.4. Определение растекаемости 62
3.5. Определение структуры цементного камня 63
4. Водостойкий и коррозионностойкий магнезиальный тампонажный
материал 66
4.1. Определение плотности магнезиального тампонажного
материала 67
4.2. Определение растекаемости магнезиального тампонажного
материала 67
4.3. Определение водоотделения магнезиального тампонажного
материала 68
4.4 Определение прочности магнезиального тампонажного
материала 68
4.5. Определения времени загустевания 70
4.6. Определение пластической прочности 70
Выводы по главе 4 72
5. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 74
5.1. Предпроектный анализ 75
5.1.1. Потенциальные потребители результатов
исследования 75
5.1.2. Анализ конкурентных технических решений 76
5.2. Инициация проекта 78
5.2.1. Цели и результат проекта 78
5.2.2.Ограничения и допущения проекта 79
5.3. Планирование управления научно-техническим проектом 79
5.3.1. Структура работ в рамках проекта 79
5.3.2. Определение трудоемкости выполнения работ 80
5.3.3. Разработка графика проведения научного исследования 81
5.4. Определение бюджета научно-технического
исследования 82
5.4.1. Расчет материальных затрат научно-технического
исследования 84
5.4.2. Расчет основной заработной платы исполнителей темы 85
5.4.3. Расчет дополнительной заработной платы исполнителей темы 86
5.4.4. Расчет накладных расходов 87
5.4.5. Формирование бюджета затрат научно-технического
исследования 87
5.5. Организационная структура проекта 88
5.6. Матрица ответственности 88
5.7. Реестр рисков проекта 89
5.8. Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой,
бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования 90
6. Социальная ответственность 99
Заключение 115
Список используемой литературы 118
Приложение А 124
Добыча нефти и газа – одно из основных звеньев производственной
цепочки ПАО «Газпром». Абсолютное большинство углеводородных
ресурсов сконцентрировано в географически и климатически сложно
доступных территориях Сибири и Дальнего востока. Например,
магистральный газопровод в Китай “Сила Сибири” берет свое начало с
Чаяндинского месторождений на севере Якутии.
Для таких мест характерны вечная мерзлота, скалистость, которые
накладывают свой отпечаток на специфику обустройства скважин. Одной из
проблем, с которой сталкиваются при проектировании и возведении скважин
для добычи нефти и газа, является качественное их цементирование и
укрепление, которые обеспечиваются за счет тампонажных материалов.
Тампонажный материал – это твердеющая композиция на основе
вяжущего, которая при взаимодействии с жидкостью затворения образует
раствор, постепенно переходящий в камень. Именно тампонажный материал
используют для закрепления оборудования в скважине, он заполняет
пространство между породой и трубой. В силу особенностей применения
тампонажный материал должен отвечать определенным требованиям,
которые регламентируются ГОСТ 1581-96.
В настоящее время используются преимущественно тампонажные
материалы на основе портландцемента с различными модифицирующими
добавками: портландцемент, портландцемент с облегчающими добавками,
пластифицированный портландцемент (ПАВ), портландцемент с
полимерными добавками. Они соответствуют требованиям ГОСТа, но не
отвечают эксплуатационным требованиям по адгезионным свойствам,
коррозионностойкости и экологичности.
Решение этой проблемы позволит повысить эффективность нефте- и
газодобычи за счет проектирования и возведения скважин. Поэтому идея
создания качественных тампонажных материалов легла в основу научных
изысканий ученых Национального исследовательского Томского
политехнического университета, был разработан состав гидравлического
водостойкого магнезиального вяжущего с высокой коррозионной и
водостойкостью, который может быть использован в качестве тампонажного
материала.
Основу высокой водостойкости гидрокарбонатного магнезиального
цемента составляет взаимодействие каустического магнезита с водным
раствором бикарбоната магния с образованием водонерастворимых
кристаллических фаз, позволяющих твердеть и набирать прочность
композиции не только на воздухе, но и в воде и солевых растворах.
Исследование свойств и технологии получения магнезиальных
тампонажных материалов, а также возможностей его использования для
обустройства скважин стали целью данного проекта.
Объект исследования – магнезиальные тампонажные материалы с
высокой водо- и коррозионной стойкостью для применения в условиях
присутствия карбонатных и солевых пластовых растворов.
Цель исследования – исследование состава и основных свойств
гидрокарбонатных магнезиальных вяжущих с целью применения в качестве
тампонажных материалов для обустройства скважин.
1. Структура скважины и организация добычи углеводородного
сырья.
Последние выполненные заказы
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!