Разработка рецептуры армированного тампонажного материала для цементирования наклонных участков скважин

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 

Authors:

В.И. Гриманюк, кандидат технических наук, Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа, газонефтепромышленный факультет, доцент кафедры бурения, г. Ивано-Франковск, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

В.В. Богославец, кандидат технических наук, Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа, газонефтепромышленный факультет, доцент кафедры бурения, г. Ивано-Франковск, Украина

В.И. Колесник, кандидат технических наук, Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа, газонефтепромышленный факультет, доцент кафедры бурения, г. Ивано-Франковск, Украина

Abstract:

Цель. Усовершенствовать прочностные свойства камня и реологические свойства тампонажных растворов, которые используются для крепления наклонно-направленных скважин путем разработки рецептуры армированного тампонажного материала.

Методика. Выполнено компьютерное моделирование оболочки тампонажного камня, которая работает в условиях скважины. На основании лабораторных исследований свойств тампонажного раствора и камня с добавлением разного рода армирующих добавок установлено оптимальное содержание армирующей добавки исходя из особенностей работы материала в наклонно-направленном участке скважины.

Результаты. Анализ литературных источников и проведенные расчеты показали, что на стадии строительства наклонно-направленного участка скважины существует риск возникновения трещин в цементном камне за обсадной колонной. Установлено, что тампонажные материалы, которые используются в нынешние время, не могут противостоять нагрузкам, что возникают в цементном камне во время бурения наклонно-направленного участка. Установлено, что использование синтетической армирующей добавки позволяет улучшить прочность и трещиностойкость тампонажного материала в 2 и 3 раза соответственно. Доказано, что использование комбинации добавок хлористого кальция и армирующей добавки во время приготовления цементного раствора позволяет уменьшить модуль Юнга тампонажного материала, что является основой улучшения его деформационной способности. Добавление в раствор добавок хлористого кальция и фиброволокна увеличивает седиментационную стойкость конечного тампонажного материала, что в значительной мере содействует предупреждению образования в затрубном пространстве наклонно-направленного участка скважины флюидопроводящих каналов и повышает однородность материала.

Научная новизна. Экспериментальными исследованиями детализировано значение модуля Юнга армированного тампонажного камня, который на 54‒56 % меньше по сравнению с величиной этого показателя для традиционного тампонажного камня без армирующего компонента в его составе, что объясняет улучшение его деформационных характеристик. Разработан новый компонентный состав тампонажного раствора, тампонажный камень из которого обеспечивает герметичность заколонного пространства наклонно-направленного участка скважины во время проведения в нем разного рода технологических операций.

Практическая значимость. Использование нового тампонажного материала позволит повысить безаварийный строк роботы участка набора угла скважины и повысить герметичность его заколонного пространства.

References

1. Shevkun, E. B., 2014. Transition to blow transport in deep pits. Scientists notes of the PNU, 5(2), pp. 76‒84 [online]. Available at: <http://pnu.edu.ru/media/ejournal/articles-2014/TGU_5_59.pdf> [Accessed 5 September 2016].

2. Ivos, V., Mitrović, S. and Vučetić, A., 2015. Project management model for opening of the opencast mine radljevo in the kolubara coal basin. In: Proceedings of the 12th International Symposium Continuous Surface Mining. Aachen-2014, pp. 425‒435 [online]. Available at: <https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-319-12301-1_37> [Accessed 14 December 2016].

3. Kovrov, O., Babiy, K., Rakishev, B. and Kuttybayev, A., 2016. Influence of watering filled-up rock massif on geomechanical stability of the cyclic and progressive technology line. Mining of Mineral Deposits, 10(2), pp. 55‒63.

4. Agafonov, Yu., Suprun, V., Pastikhin, D. and Radchenko, S., 2015. Problems and prospects of cyclic-and-continuous technology in development of large ore-and coalfields. In: Proceedings of the 12th International Symposium Continuous Surface Mining. Aachen-2014, pp. 437‒445 [online]. Available at: <https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-319-12301-1_38> [Accessed 14 December 2016].

5. Kuchersky, N., Shelepov, V., Gumenik, I. and Lozhnikov, A., 2015. Development of inclined conveyor hard rock transportation technology by the cyclical-and-continuous method. In: Proceedings of the 12th International Symposium Continuous Surface Mining. Aachen-2014, pp. 41‒46 [online]. Available at: <https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-319-12301-1_5> [Accessed 14 December 2016].

6. Gruzdev, A.V., Osadchiy, A.M. and Furin, V.O., 2012. Stationary and semi-stationary crushing reloading stations of Joint Stock Company “Uralmashzavod”. Mining Journal, 11, pp. 70‒72.

7. Sanakulov, K.S. and Shelepov, V.I., 2011. Deep-level stream inputs of cyclic-and-continuous technology in the Muruntau quarry. Ratsionalnoe Osvoenie Nedr, 4, pp. 52‒57.

8. Oberrauner, A. and Turnbull, D., 2013. Essentials on in-pit crushing and conveying (IPCC). In: Beltcon 17. International Materials Handling Conference [online]. Available at: <http://beltcon.org.za/docs/b1714.pdf> [Accessed 4 October 2016].

9. Vilkul, Yu., Slobodyanyuk, V. and Мaximov, I., 2016. Optimization of capacity and the number of crushing and transfer stations at the deep open pits. Metallurgical and Mining Industry, 4, pp. 116‒120.

10. Yudin, A.V., 2011. The theory and technical solutions of the transportation reloading systems in quarries. Ekaterinburg: Publishing house of USMU.

11. Patterson, S. R., 2016. Optimising the operational energy ef ciency of an open-pit coal mine system. PhD thesis. Queensland University of Technology [online]. Available at: <https://eprints.qut.edu.au/95087/1/Samuel_Patterson_Thesis.pdf> [Accessed 9 September 2016].

12. Yakovlev, V. L., Karmaev, G. D., Bersenev, V. A., Glebov, A. V., Semenkin, A. V. and Sumina, I. G., 2016. Efficiency of cyclical-and-continuous method in open pit mining. Journal of Mining Science, 52(1), pp. 102–109.

13. Ta, C. H., Ingolfsson, A. and Doucette, J., 2013. A linear model for surface mining haul truck allocation incorporating shovel idle probabilities. European Journal of Operational Research, 231, pp. 770–778.

14. Utegenova, A., Yelemessov, K., Stolpovskikh, I. and Sladkowski, A., 2017. Determination of rational technological parameters of the reloading station of rocksground with cyclic-and-continuous technology using dump trucks. In: IX Int. Sci. Conf. & VI Int. Symposium of Young Researches “Transport Problems’2017”. Conference Proceedings. Katowice: Silesian University of Technology. Faculty of Transport, pp. 640‒645 [online]. Available at: <http://sladkowski.com/publications/> [Accessed 2 July 2017]. 

 

 повний текст / full article



Посетители

3311797
Сегодня
За месяц
Всего
188
8021
3311797

Гостевая книга

Если у вас есть вопросы, пожелания или предложения, вы можете написать их в нашей «Гостевой книге»

Регистрационные данные

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины.
 Регистрационный номер КВ № 17742-6592ПР от 27.04.2011.

Контакты

40005, г. Днепр, пр. Д. Яворницкого, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Вы здесь: Главная Архив журнала по выпускам 2017 Содержание №6 2017 Разработка месторождений полезных ископаемых Разработка рецептуры армированного тампонажного материала для цементирования наклонных участков скважин