Исследование трещиностойкости армированного тампонажного камня для крепления нефтяных и газовых скважин

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 

Авторы:

В.И. Гриманюк, Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа, аспирант кафедры бурения газонефтепромышленного факультета, г.Ивано-Франковськ, Украина

Реферат:

Цель. Разработка критерия, который дает возможность определить количественные и качественные характеристики трещиностойкости тампонажного камня. Исследование влияния органических и неорганических добавок в составе цементного камня на его механические свойства.

Методика. С помощью установки, которая дает возможность контролировать режим распространения трещины, построены диаграммы нагрузки цементного камня, на основании которых предложена методика определения коэффициента трещиностойкости.

Результаты. Анализ промышленных данных и проведенные расчеты показали, что на стадии строительства скважины существует риск возникновения трещин в цементном камне межколонного пространства скважины.

Установлено, что предложенные ранее критерии оценки деформационных свойств цементного камня зависят исключительно от нагрузки при проведении испытаний, что не дает возможности применять их для сравнительной оценки трещиностойкости испытуемого материала.

С помощью модернизированной установки для определения трещиностойкости удалось определить работу, которая потрачена на разрушение цементного образца на разных стадиях распространения трещины. Для оценки свойства цементного камня создавать сопротивление распространению трещин в цементном камне предложен коэффициент трещиностойкости, значение которого должно быть больше, чем 1,1. Необходимого значение трещиностойкости цементного камня можно добиться путем добавления определенного количества органической фибры в цементный раствор. Результаты лабораторных исследований механической прочности цементного камня показали, что добавка органической фибры повышает прочность цементного камня на растяжение в 2…2,5 раза по сравнению с цементным камнем без армирующих добавок. Установлено также, что хризотил асбест может использоваться в качестве добавки для повышения трещиностойкости цементного камня при его концентрации в цементном растворе более 0,7% от массы сухого цемента. Показано, что цементный камень без армирующих добавок не способен создавать какое-либо сопротивление расколу в зоне искусственно сформированной трещины.

Научная новизна. Предложенный метод оценки трещиностойкости тампонажного камня не зависит от условий проведения исследований, характеризируется высокой точностью полученных результатов и дозволяет оценить энергетические свойства разрушения цементного камня на разных стадиях распространения трещины, что до этого было весьма затруднительно.

Практическая значимость. Использование нового критерия трещиностойкости, который позволяет проводить достаточно точный сравнительный анализ деформационных характеристик тампонажного камня, содержащего армирующие добавки.

 

Список литературы / References:

 

1. Поляков В.Н. Технология заканчивания нефтяных и газовых скважин / Поляков В.Н., Ишкаев Р.К., Лукманов Р.Р. – Уфа: ТАУ, 1999. –  408 с.

 

Polyakov, V.N., Ishkayev, R.K. and Lukmanov, R.R. (1999), Tekhnologiyazakanchivaniyaneftyanykhigazovykhskvazhin[Technology of Oil and Gas Well Cementing], Ufa, Russia.

 

2. Сухін Є.І. Елементи створення, формування та експлуатації підземних сховищ газу / Є.І. Сухін, Б.І. Навроцький. – К.: ППНВ, 2004. – 528 с.

 

Sykhin, Ye.I. and Navrotskyi, B.I. (2004), Elementystvorennia , formyvanniataekspluatatsiipidzemnykhskhovyshchgazu [Elements of Crating, Formation and Exploration of Underground Gas Storages], Kyiv, Ukraine.

 

3. Федутченко А.М. Про необхідність створення ПСГ в південно-західному регіоні України та геологічні передумови до цього. Питання розвитку газової промисловості України / Федутченко А.М., Дячук Т.І. // Збірник наук. праць. – Харків: УкрНДІгаз, 2004. – Вип. 31.

 

Fedutchenko, A.M. and Dyachuk, T.I. (2004) ProneobkhidniststvorenniaPSGvpivdenno-zakhidnomuregioniUkrainytageologichniperedumovydotsogo. Pytannia rozvytku gazovoi promyslovosti Ukrainy. Zbirnyk naukovykh prats [About Necessity of Underground Gas Storage Creating in South-Western Region of Ukraine], Ukrainian national gas university, Kharkiv, Issue 31.

 

4. Крылов Д.А. Влияние различных нагрузок в колонне на ее контакт с цементным кольцом / Д.А. Крылов,
Г.Н. Волошко // Нефт. хоз-во. – 1991.– № 12 – С. 8–11.

 

Krylov, D.A. and Voloshko, G.N. (1991), “Influence of different types of casing load onto its contact with cement stone”, Neftyanoe khozyaystvo, no. 12, pp. 8–11.

 

5. Леонович С.Н. Трещиностойкость и долговечность бетонных и железобетонных элементов в терминах силовых и энергетических критериев механики разрушения / Леонович С.Н. – Минск: „Тыдзень“, 1999. – 266 с.

 

Leontovich, S.N. (1999), Treshchinostoykostidolgovechnostbetonnykhizhelezobetonnykhelementovvterminakhsilovykhienergeticheskikhkriteriyevmekhanikirazrusheniya[Cracking Resistance and Longevity of Concrete and Reinforced Concrete Elements], Tydzen, Minsk, Byelorussia.

 

6. Зайцев Ю.В. Новый подход к расчету бетонных и железобетонных конструкций / Ю.В. Зайцев // Строительный материалы, оборудование, технологии ХХІ века. – 2000. – № 6. – С. 13–17.

 

Zaytsev, Yu.V. (2000), “New point of view of concrete and reinforced concrete calculation”, Stroitelnyye materialy i oborudovaniye XXI veka, no. 6, pp. 13–17.

 

7. Антипов В.И. Деформация обсадных колон под действием неравномерного давления / Антипов В.И. – М.: Недра, 1992. – 233с.

 

Antipov, V.I. (1992), Deformatsiyaobsadnykhkolonpoddeysviyemneravnomernogodavleniya [Casing Deformation under Non-Uniformed Pressure], Nedra, Moscow, Russia.

 

8. Беляев К.В. Повышение трещиностойкости облегченных тампонажных материалов / К.В. Беляев,  Д.В. Орешкин,
В.Ю. Близнюков // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2003. – № 3. – С. 39–40.

 

Belyayev, K.V., Oreshkin, D.V. and Bliznyukov, V.Yu. (2003), “Increasing of oil-well cement cracking resistance”, Stroitelstvo neftyanykh i gazovykh skvazhyn na syshe i na more, no. 3, pp. 39–40.

Files:
2014_1_hrymaniuk
Date 2014-07-16 Filesize 138.47 KB Download 561

Посетители

3368353
Сегодня
За месяц
Всего
50
5005
3368353

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 2014 Содержание №1 2014 Разработка месторождений полезных ископаемых Исследование трещиностойкости армированного тампонажного камня для крепления нефтяных и газовых скважин