Введение 5
1. Анализ результатов применения буровых технологических жидкостей в
высокопроницаемых породах и условиях сероводородной агрессии 12
1.1. Характеристика отложений ТПНГП и сопутствующих осложнений 12
1.2. Действующие нормативные стандарты и регламентирующие методы
исследования свойств буровых технологических жидкостей 28
1.3. Современные рецептуры буровых промывочных растворов
для вскрытия сероводородсодержащих горных пород 39
1.3.1. Ферментативная деструкция технологических жидкостей 40
1.3.2. Буровые растворы для бурения в условиях сероводородной агрессии 43
1.3.3. Влияние сероводорода и технологических жидкостей
на интенсивность коррозии бурильного инструмента 49
1.4. Кольматирующие составы для изоляции высокопроницаемых горных пород 51
1.5. Буферные жидкости для повышения качества цементирования 56
1.6. Тампонажные растворы и смеси 58
Выводы 63
2. Анализ и обоснование методов проведения экспериментальных исследований
буровых технологических жидкостей 64
2.1. ГОСТы и регламенты 64
2.2. Приборы и оборудование 65
2.3. Экспериментальные исследования 72
2.4. Моделирование процессов и параметров технологических жидкостей 74
Выводы 76
3. Разработка высокощелочного бурового раствора с повышенными
кольматирующими свойствами для бурения в агрессивных средах 77
3.1. Исследование и разработка высокощелочного бурового раствора 77
3.1.1. Процессы ферментативной деструкции буровых растворов 77
3.1.2. Обобщенная диаграмма деструкции полимерных композиций 89
3.1.3. Реологические параметры полимерных композиций 99
3.1.4. Влияние температуры и давления на показатель рН
полимерных композиций и буровых растворов 111
3
3.1.5. Разработка состава высокощелочного бурового раствора и
исследование его свойств 115
3.1.6. Влияние природного сероводорода на технологические
свойства высокощелочного бурового раствора 125
3.2. Исследование кольматирующей способности высокощелочного бурового раствора 126
3.3. Оценка влияния сероводорода и высокощелочной промывочной
жидкости на породоразрушающий и бурильный инструмент 130
3.4. Рецептура и свойства высокощелочного бурового раствора с повышенными
кольматирующими свойствами для бурения в агрессивных средах 133
3.5. Исследование и разработка кольматирующей смеси для профилактики
дифференциальных прихватов, предупреждения и ликвидации поглощений 135
3.5.1. Исследование причин поглощений и дифференциальных прихватов 135
3.5.2. Разработка состава кольматирующей смеси 143
3.5.3. Моделирование процесса кольматации высокопроницаемых пород 155
3.5.4. Состав и свойства кольматирующей смеси для профилактики
дифференциальных прихватов, предупреждения и ликвидации поглощений 160
Выводы 162
4. Разработка многофункциональной буферной жидкости для повышения
качества подготовки ствола скважины к цементированию
в условиях сероводородной агрессии 164
4.1. Разработка состава многофункциональной буферной жидкости 164
4.1.1. Моюще-эрозионная порция 165
4.1.2. Вытесняюще-кольматирующая порция 178
4.1.3. Адгезионно-кольматирующая порция 182
4.2. Оценка реологической совместимости многофункциональной буферной
жидкости с буровым и цементным растворами 183
4.3. Рецептура и свойства многофункциональной буферной жидкости 185
Выводы 187
5. Разработка облегченной тампонажной смеси для цементирования обсадных
колонн в высокопроницаемых пластах, содержащих сероводород 188
5.1. Обоснование требований к тампонажным материалам для
крепления скважин в условиях сероводородной агрессии ТПНГП 188
5.1.1. Исследование горно-геологических и технико-технологических условий
крепления скважин на месторождениях Денисовской впадины ТПНГП 189
5.1.2. Коррозия цементного камня при сероводородной и углекислотной агрессии 192
4
5.1.3. Обоснование требований к тампонажным материалам для
крепления скважин в агрессивных и высокопроницаемых средах 195
5.2. Тампонажные материалы и технологии крепления высокопроницаемых
отложений, вмещающих сероводород и диоксид углерода 200
5.3. Разработка состава облегченной тампонажной смеси 210
5.4. Исследование коррозионной стойкости камня облегченной тампонажной смеси 221
5.5. Изучение физико-механических свойств коррозионностойкого
цементного камня 227
5.6. Рецептура и свойства облегченной тампонажной смеси для цементирования
высокопроницаемых горных пород, содержащих сероводород 238
Выводы 241
6. Комплекс буровых технологических жидкостей для повышения
качества строительства скважин в условиях сероводородной агрессии и
повышенных рисков поглощений и дифференциальных прихватов 242
Выводы 245
7. Промысловые испытания и промышленное внедрение комплекса буровых
технологических жидкостей на месторождениях ТПНГП 246
7.1. Промысловые испытания буровых технологических жидкостей 246
7.1.1. Высокощелочной буровой раствор 246
7.1.2. Кольматирующая смесь 251
7.1.3. Многофункциональная буферная жидкость и
облегченная тампонажная смесь 254
7.2. Промышленное внедрение комплекса буровых технологических жидкостей 259
Выводы 261
Заключение 262
Библиографический список 264
Приложение А 284
Приложение Б 290
Приложение В 300
Приложение Г 319
