Анализ проводки скважин и разработка тампонажного раствора для крепления горизонтальных участков скважин

1.

Санкт-Петербургский горный университет
Кафедра бурения скважин
Выпускная квалификационная работа
на тему:
«Анализ проводки скважин и разработка
тампонажного раствора для крепления
горизонтальных участков скважин в условиях
Приразломного месторождения»
Автор: студент гр. НБМ-21 Яковлев Д, И.
Руководитель работы: Никишин В. В.
Санкт–Петербург, 2022

2.

Краткое описание скважины
График совмещенных давлений и конструкция
скважины
Профиль скважины
2/12

3.

Специальная часть
«Анализ проводки скважин и разработка тампонажного
раствора для крепления горизонтальных скважин в
условиях Приразломного месторождения»
Задачи:
Анализ современной технологии крепления горизонтальных скважин в
условиях материалов и реагентов в составе технологических жидкостей.
Исследование структурно-реологических и физико-механических
свойств тампонажного раствора и цементного камня и разработка
составов тампонажных смесей для крепления горизонтальных участков
скважин.
Анализ устойчивости цементного камня при строительстве
горизонтальных скважин.
Проведение экономической оценки предложенных разработок.
Цель исследования:
Повышение качества
цементирования
горизонтальных участков
добывающих скважин в
условиях Приразломного
месторождения
3/12

4.

Факторы, влияющие на качество цементирования скважин
• основные параметры тампонажной смеси (седиментационная устойчивость, время
загустевания, реологические свойства, сроки схватывания, водоотделение и т.д.);
• совместимость буферной жидкости с тампонажным и буровым раствором;
• объем цемента, время его взаимодействия со стенкой скважины;
• температура;
• центрирование колонны;
• качество буферной жидкости и ее объем;
• величина давления и его изменение.
4/12

5.

Свойства раствора для крепления горизонтальных
участков Приразломного месторождения
• Сульфастойкость раствора
• Достаточное расширение тампонажного камня при твердении
• Высокая адгезия к сопредельным средам
• Низкая фильтратоотдача
• Высокая степень прокачиваемости
• Высокая прочность цементного камня
• Низкая проницаемость тампонажного камня
• Седиментационная устойчивость
5/12

6.

Результаты исследований седиментации и адгезии
цементного камня
Вид продольного канала
Канал водоотделения в срезе
• Исследование свойств
тампонажных растворов для
крепления скважин с
горизонтальным окончанием /
Ф. Ф. Ахмадишин, Р. И. Катеев, Н.
Н. Вильданов [и др.]
Смесь шламовой подушки и
тампонажного раствора
6/12

7.

Подобранные химические реагенты для проведения
экспериментов
Компоненты
тампонажного раствора
ПЦТ-I-G-CC-50
ПЦТ-I-100
ПЦТ-I-G-CC-1
Кварцевый песок
Оксид магния
Понизитель фильтрации
цементных растворов
WellFix FL Extra
Пластификатор
цементных растворов
WellFix P-100
Пеногаситель для
цементных растворов
WellFix PFD
Базальтовая фибра
Концентрация реагентов на 1 т раствора, доли
1 состав
2 состав
3 состав
4 состав
0,5
0,5
0,5
0,44
0,15
0,15
0,15
0,15
0,02
0,02
0,02
0,02
0,003
0,003
0,003
0,003
0,001
0,001
0,001
0,001
0,002
0,01
0,002
0,01
0,002
0,01
0,002
0,01
7/12

8.

Результаты проведенных экспериментов
Исследование водоотделения составов
Состав
Значение водотделения при угле наклона
60 градусов, %
Цемент ПЦТ-1-G-CC-50 (Состав 1)
0,7
Цемент ПЦТ-1-100 (Состав 2)
0,6
Цемент ПЦТ-1-G-CC-1 В/Ц 0,5 (Состав 3)
1
Цемент ПЦТ-1-G-CC-1 В/Ц 0,44 (Состав 4)
0,7
Исследование расстекаемости составов
Состав
Значение расстекаемости в мм
Цемент ПЦТ-1-G-CC-50 (Состав 1)
23
Цемент ПЦТ-1-100 (Состав 2)
22,5
Цемент ПЦТ-1-G-CC-1 В/Ц 0,5 (Состав 3)
Более 25
Цемент ПЦТ-1-G-CC-1 В/Ц 0,44 (Состав 4)
22,5
Исследование фильтрации составов
Состав
Показатель фильтрации, см3/30
мин
Состав 1
3,8
Состав 2
4
Состав 3
4,2
Состав 4
3,5
Исследование
Исследование
расстекаемости состава
расстекаемости состава
с ПЦТ-I-G-CC-1 В/Ц 0,5
с ПЦТ-I-G-CC-1 В/Ц 0,44
8/12

9.

Результаты исследований физико-механических характеристик цементного камня
Исследование прочностных характеристик составов
Образец
Прочность на , МПа
при изгибе, МПа
Состав ( , %)
Среднее
№1
№2
№3
№1
№2
№3
№1
№2
№3
№1
№2
№3
Состав 1
Состав 2
Состав 3
Состав 4
14,2
13,5
14,9
12,5
13
12,7
10,5
10,9
11
15,5
15,9
15,8
14,2
12,7
10,8
15,7
Среднее
2,2
2,4
2,2
2,4
2,5
2,3
2
1,9
2,1
2,4
2,2
2,5
2,6
2,4
2
2,4
Гидро-механический пресс для
Исследование адгезии и расширения цементного камня
Образец
тампонажного камня
Расширение через 2 суток,
%
Состав
исследования прочности на
Адгезия через 2
суток,МПа
среднее
среднее
сжатие и исследуемый
образец после воздействия
прессом
Состав 4
№1
№2
№3
0,1
0,3
0,1
0,16
1,3
1,4
1,1
1,3
9/12

10.

Подобранная рецептура раствора и его свойства
Компоненты тампонажного
раствора
Концентрация реагентов
на 1 т раствора, доли
Свойства тампонажного
раствора и цементного камня
Значение
ПЦТ-I-G-CC-1
0,44
Плотность, кг/м3
1920
Кварцевый песок
0,15
Растекаемость, см
22,5
Оксид магния
0,02
Водоотделение, %
0
Показатель
см3/30 мин
3,5
Понизитель фильтрации
цементных растворов WellFix
FL Extra
фильтрации,
Прочность на сжатие, Мпа
15,7
Прочность при изгибе, Мпа
2,4
0,001
Расширение через 2 суток, %
0,16
Пеногаситель для цементных
растворов WellFix PFD
0,002
Адгезия к стали через
суток, МПа
Базальтовая фибра
0,01
Пластификатор цементных
растворов WellFix P-100
0,003
2
1,3
10/12

11.

Экономическая эффективность от внедрения подобраной рецептуры
тампонажного раствора
Наименование
показателей
Базовый тампонажный
растворна
кондуктор
Альтернативный
тампонажный
раствор на
кондуктор
Построено скважин
одной БУ,за
год
Стоимость ремонта
скважины,тыс.
рублей
Норма дисконта
Ставка налога на
прибыль, %
Цена реагентов,
тыс.руб
182,15
Вероятное количество скважин,
Показатель
потребующих ремонта за год
Годовые затраты при крепленни
скважин сприменением базового
состава, тыс.руб. (реагенты+ремонт)
10843 (3643+7200)
Годовые затраты при крепленни
скважин с применением
альтернативного состава, тыс.руб.
6397 (2797+3600)
6
139,86
3
20
0
Период расчёта, год
1
2
3
(реагенты+ремонт)
Налогооблагаемые прибыль, тыс.
руб.
Налог на прибыль, тыс. руб.
4446
889,2
Чистая прибыль, тыс. руб.
3556,8
1200
Коэффициент дисконтирования, д. е.
15
20
Дисконтированный денежный поток,
тыс. руб
ЧДД, тыс. руб.
4
1
0,870
0,756
0,658
0,572
3556,8
3092,9
2689,5
2338,7
2033,6
3556,8
6649,7
9339,1
11677,8
13711,
4
11/12

12.

Санкт-Петербургский горный университет
Кафедра бурения скважин
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
Автор: студент гр. НБМ-21 Яковлев Д. И.
Руководитель работы: Никишин В. В.
• Санкт–Петербург, 2023