Терлига Володимир Сергійович - nadoest.com ))
Головна
Пошук за ключовими словами:
сторінка 1сторінка 2
Схожі роботи
Назва роботи кіл. стор. розмір
Теорія та історія держави І права. Філософія права В. С. Шилінгов... 1 87.44kb.
Позивач: Волошин Володимир Сергійович 1 21.89kb.
Академія адвокатури україни бондар володимир сергійович 1 357.71kb.
Повідомлення про злочин мл сержант Квач Станіслав Сергійович і Рибальченко... 1 9.97kb.
Департаментом карного розшуку мвс україни розшукує підозрюваних у... 1 28.31kb.
Альтернативна система удобрення культур в сівозміні із застосуванням... 1 24.16kb.
«Святий рівноапостольний князь Володимир» 1 52.35kb.
Список зареєстрованих кандидатів в депутати Дніпропетровської обласної... 1 85.35kb.
9 клас Семен Скляренко. “Святослав”, “Володимир” Володимир Малик 1 26.84kb.
Ладомир-Володимир-Волинський. Серце граду Володимир-Волинський, або... 1 68.94kb.
"Великий київський князь Володимир Мономах" 1 112.79kb.
Рішення міської ради від 24. 02. 2011 року №6/6/24 "Про приватизацію... 1 25.1kb.
Таращанський 1 219.63kb.

Терлига Володимир Сергійович - сторінка №1/2
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Національний університет “Львівська політехніка”




Терлига Володимир Сергійович

УДК 666.96; 691.54


Полегшені сухі тампонажні суміші

з добавками-модифікаторами

для цементування СВЕРДЛОВИН
05.23.05 – будівельні матеріали та вироби

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук



Львів - 2013

Дисертацією є рукопис



Робота виконана в Національному університеті „Львівська політехніка” Міністерства освіти і науки України


Науковий керівник –

доктор технічних наук, професор

Соболь Христина Степанівна,

Національний університет „Львівська політехніка”, в. о. завідувача кафедри теплогазопостачання і вентиляції





Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор

Вировий Рунова Раїса Федорівна,

Київський національний університет будівництва і архітектури МОН України, професор кафедри технології будівельних конструкцій та виробів

кандидат технічних наук, старший науковий співробітник

Івасів Ігор Степанович,

Львівський державний науково-проектний інститут “ЛьвівбудмНДІпроект” Державної корпорації “Укрбудматеріали”, м. Львів, директор




Захист відбудеться “17” травня 2013 р. о 1000 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.052.17 Національного університету “Львівська політехніка” за адресою: 79013, м. Львів, вул. Карпінського 6, навчальний корпус ІІ, ауд. 212.


З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національного університету “Львівська політехніка” (79013, м. Львів, вул. Професорська, 1).

Автореферат розісланий “ ” квітня 2013 р.

Учений секретар спеціалізованої

вченої ради Д 35.052.17

к.т.н., доцент П.Ф. Холод

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Сучасні техніко-економічні виклики щодо розвитку України вимагають активізації робіт з пошуку, розвідування та розроблення нафтових і газових родовищ. Значна виснаженість більшості нафтогазових родовищ, зростання глибини буріння та забійних температур, ускладнені геолого-промислові умови спричиняють ряд проблем на етапах спорудження та подальшої експлуатації свердловин. Однією з важливих операцій перед введенням свердловини в експлуатацію є закріплення обсадної колони та ізоляція пластів шляхом закачування тампонажних матеріалів. Особливо актуальною є проблема тампонування свердловин з аномально низьким пластовим тиском (АНПТ), які розкривають різнонапірні високопроникні нестійкі пласти гірських порід. Для їх цементування застосовують полегшені тампонажні цементи, які виготовляють шляхом заміни частини клінкерної складової добавками з низькою насипною густиною. Але використання за таких умов традиційних тампонажних матеріалів не забезпечує якісного розмежування продуктивних пластів, формування і підтримання надійності кріплення свердловини, як інженерної споруди, впродовж усього періоду її експлуатації.

Кожна свердловина характеризується лише їй властивими термобаричними умовами, проникністю пластів тощо, що зумовлює необхідність розроблення модифікованих полегшених тампонажних сумішей із заданими властивостями та їх промислового випуску в кількості, необхідній для конкретної свердловини. Узагальнення результатів досліджень в напрямку розв’язання даної проблеми свідчить про перспективу використання з цією метою технології сухих будівельних сумішей модифікованих (СБСМ). Впровадження нових рецептур на підприємствах з виробництва СБСМ порівняно з цементними заводами не вимагає додаткових витрат, а використання модифікуючих добавок дозволяє регулювати властивості тампонажних сумішей та забезпечує кероване формування структури тампонажного матеріалу відповідно до гірничо-геологічних та технологічних особливостей будівництва свердловин.



Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в межах держбюджетної науково-дослідної роботи “Фізико-хімічні основи створення цементуючих систем для конструкційних матеріалів нового покоління” за тематичним планом Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України (номер держреєстрації 0110U001109) та НДР “Дослідження сухих тампонажних сумішей” для ТзОВ НВП “Геліос” відповідно до договору № 1494 від 05.10.2011 р. (номер держреєстрації 0111U010227).

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є розроблення полегшених сухих тампонажних сумішей (СТС) для цементування нафтових та газових свердловин з АНПТ, дослідження процесів структуроутворення за підвищеної температури, а також технологічних та експлуатаційно-технічних властивостей тампонажних розчинів на їх основі.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні задачі:



  • розробити системний підхід до вибору мінеральних добавок з низькою насипною густиною та провести оптимізацію якісного та кількісного складу полегшених тампонажних цементів;

  • визначити напрямки модифікування полегшених СТС хімічними добавками різного функціонального призначення;

  • встановити особливості процесів гідратації та структуроутворення цементного каменю на основі полегшених СТС з мінеральними та хімічними добавками за підвищеної температури тверднення;

  • провести дослідження впливу хімічних добавок-модифікаторів на структурно-фізичні, гідрофізичні та структурно-реологічні властивості полегшеного тампонажного матеріалу;

- дослідити технологічні та експлуатаційно-технічні показники модифікованих полегшених СТС та їх зміну у часі;

- провести практичну апробацію розроблених складів полегшених СТС під час цементування свердловин з АНПТ та визначити техніко-економічну ефективність їх застосування.



Об’єктом досліджень є процеси формування властивостей полегшених тампонажних цементів і сухих тампонажних сумішей на їх основі та структури тампонажного каменю за підвищеної температури та регулювання їх характеристик шляхом використання модифікуючих добавок різного функціонального призначення.

Предметом досліджень є полегшені тампонажні цементи та сухі тампонажні суміші на їх основі, отримані шляхом модифікування добавками пластифікуюче-стабілізуючої дії, антиспінювачами, сповільнювачами тужавіння, армувальними та розширними компонентами.

Методи досліджень. Експериментальні результати отримані із застосуванням комплексу сучасних методів фізико-хімічного аналізу, зокрема рентгенівської дифрактометрії, електронної мікроскопії, диференційно-термічного аналізу, лазерної гранулометрії. Визначення фізичних, фізико-механічних, спеціальних властивостей та показників якості тампонажних розчинів проведено згідно діючих нормативних документів та традиційних методик. Розрахунки та оптимізацію складів полегшених тампонажних цементів проведено із застосуванням експериментально-статистичних методів планування експерименту.

Наукова новизна одержаних результатів:

  • теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено можливість отримання сучасних полегшених тампонажних сумішей з високими експлуатаційними характеристиками за технологією СБСМ шляхом оптимізації гранулометричного та речовинного складу тампонажного цементу з активними мінеральними добавками низької насипної густини та регулювання властивостей тампонажної розчинової суміші і розчину модифікуючими добавками різного функціонального призначення, що зумовлює позитивні зміни у мікроструктурі та фазовому складі гідратних новоутворень;

  • розроблено і оптимізовано склади полегшених сухих тампонажних сумішей з використанням метакаоліну і цеоліту та комплексу модифікуючих хімічних добавок, що забезпечують необхідний рівень структурно-реологічних та фізико-механічних властивостей тампонажних розчинів на їх основі;

  • набуло подальшого розвитку дослідження особливої структуроутворюючої ролі цеоліту та метакаоліну при твердненні полегшеного тампонажного цементу, що в результаті синергічної взаємодії забезпечують утворення в неклінкерній частині в’яжучого додаткової кількості низькоосновних гідросилікатів кальцію, а також гідратних фаз, не властивих цементам з традиційними мінеральними добавками – конверсійно-стабільних моногідросульфоалюмінату кальцію, гідрогеленіту та гідрогранату плазоліту, що сприяє підвищенню міцності та довговічності тампонажного каменю;

  • визначено принципи покращення показників якості полегшених сухих тампонажних сумішей з урахуванням компатибільності досліджених пластифікуючих, стабілізуючих, антиспінюючих та армуючих добавок в складі модифікованих полегшених сухих тампонажних сумішей, кожна з яких, проявляючи свій селективний вплив на певні властивості, адитивно сприяє дії інших добавок, забезпечуючи досягнення комплексу регламентованих технологічних та експлуатаційно-технічних властивостей розробленого тампонажного матеріалу.

Практичне значення одержаних результатів:

  • запропоновано рецептури полегшених СТС з високими функціональними та експлуатаційно-технічними характеристиками, що застосовуються при цементуванні нафтових і газових свердловин з АНПТ і дозволяють забезпечити якісне цементування свердловин та продовжити термін експлуатації родовищ порівняно з традиційними тампонажними матеріалами;

  • підтверджено відповідність розробленого полегшеного тампонажного цементу марці ПЦТ ІІІ-Пол.6-100 згідно вимог ДСТУ Б В.2.7-88-99;

  • проведено дослідно-промислове випробування полегшеної сухої тампонажної суміші у науково-дослідному і проектному інституті ПАТ “Укрнафта” та розроблено проект технічних умов на сухі тампонажні суміші ТУ У 26.6-02071010-140:2010;

  • на ТзОВ НВП “Геліос” проведено промисловий випуск полегшених СТС в кількості 43,49 т, які використано при цементуванні свердловин №10 та №21 Верхньо-Масловецького нафтового родовища Львівської області з АНПТ. За результатами геофізичних досліджень методом акустичної цементометрії (АКЦ) підтверджено якісне цементування експлуатаційних колон цих свердловин.

Особистий внесок здобувача полягає в проведенні експериментальних досліджень, обробленні одержаних даних, впровадженні результатів роботи у виробництво.

Особистий внесок здобувача відображено у наукових роботах:

- досліджено вплив мінеральних добавок з низькою насипною густиною на реологічні властивості розчинових сумішей на основі полегшених тампонажних цементів [2, 3, 7];

- вивчено вплив хімічних добавок різного функціонального призначення на реологічні властивості розчинової суміші та фізико-механічні властивості цементного каменю [1, 8];

- досліджено структуроутворення тампонажного каменю на основі полегшених тампонажних систем [5, 6, 9]

- обґрунтовано техніко-економічну доцільність використання технології СБСМ для виготовлення полегшених тампонажних матеріалів та здійснено промислову апробацію даних композицій [4, 13].

- встановлено фізико-хімічні закономірності тверднення тампонажних систем за підвищених температур [10, 11, 12];

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертаційної роботи доповідались і обговорювались на конференціях: Міжнародній науково-технічній конференції “Фізико-хімічні проблеми в технології тугоплавких неметалічних і силікатних матеріалів” (Харків, 2010); ІІІ міжнародній науково-технічній конференції “Геодезія, архітектура та будівництво” (Львів, 2010); ІІ Міжнародній конференції студентів, аспірантів і молодих вчених “Сучасні технології тугоплавких неметалічних і силікатних матеріалів” (Харків, 2011); XIII International scientific conference “Current issues of civil and environmental engineering in Kosice, Lviv and Rzeszow” (Кошіце, Словаччина, 2011); IV міжнародній науково-технічній конференції “Геодезія, архітектура та будівництво” (Львів, 2011 р.), 18-th international conference on building materials (Веймар, Німеччина, 2012) та на конференціях професорсько-викладацького складу НУ “Львівська політехніка” 2009-2012 рр.

Публікації. За темою дисертації опубліковано 13 наукових праць, в тому числі 7 - у наукових фахових виданнях, 5 - у матеріалах та тезах доповідей вітчизняних та міжнародних конференцій і семінарів, отримано патент України на корисну модель.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 127 сторінках друкованого тексту основної частини, яка складається із вступу, п’яти розділів та висновків. Повний обсяг дисертації становить 173 сторінки і включає 33 таблиці на 28 сторінках, 64 рисунки на 57 сторінках, список використаних джерел із 145 найменувань на 18 сторінках та 5 додатків на 28 сторінках.



наступна сторінка >>