Введение
1. Состояние изученности проблемы и постановка задачи исследований 14
1.1 Техническое состояние подземного оборудования и уплотнительных элементов устьевого оборудования на эксплуатационных скважинах АГКМ 14
1.1.1 Классификация скважин по состоянию затрубного пространства 15
1.1.2 Классификация скважин по состоянию уплотнений устьевого оборудования 18
1.2 Анализ существующих решений 21
1.2.1 Водорастворимые полимерные составы 21
1.2.2 Вязкоупругие и гелеобразующие составы 23
1.2.3 Составы на основе синтетических смол 27
1.2.4 Гидрофобные эмульсионные растворы 32
1.2.5 Способы герметизации с использованием термического воздействия на химические вещества 35
1.2.6 Эластомерные составы 37
1.2.7 Греметики 38
1.2.7.1 Полимеризуемые герметики 39
1.2.7.2 Неполимеризуемые герметики 42
1.3 Анализ промыслового опыта восстановления герметичности уплотнений на Астраханском ГКМ 43
Выводы, определение цели работы и постановка задач иссле
дований 45
2. Лабораторные и стендовые исследования герметизирующих свойств эластомерных композиций
2.1. Физико-механические свойства эластомерных композиций, выбранных для исследований
2.2 Методика оценки герметизирующих свойств эластомерных композиций 55
2.2.1 Методы проведения исследований и определения физико-механических параметров эластомерных композиций. 58
2.2.1.1 Контакт эластомерных композиций с пластовым газом 58
2.2.1.2 Определение условной прочности, относительного удлинения и остаточной деформации 59
2.2.1.3 Определение твердости полимеризованных эластомерных композиций 61
2.2.1.4 Определение пластичности неполимеризованных эластомерных композиций 62
2.2.1.5 Определение относительной остаточной деформации сжатия 64
2.2.1.6 Определение степени набухания полимеризованных композиций 65
2.2.1.7 Определение растворимости неполимеризованных композиций 68
2.2.1.8 Определение времени полимеризации и адгезионных свойств эластомерных композиций 68
2.2.1.9 Обработка результатов измерений 71
2.3. Лабораторные исследования по выбору базовой эластомерной композиции 73
2.3.1 Исследование совместного влияния пластового флюида, давления и температуры на физико-механические показатели 73
2.3.2 Определение растворимости неполимеризованных композиций 79
2.3.3 Определение степени набухания полимеризованных композиций 79
2.3.4 Исследование процесса полимеризации и определение адгезионных свойств составов "эластомер - растворитель" 85
2.4 Выбор базовой эластомерной композиции для разработки герметизирующих составов 87
2.5 Основные компоненты, выбранные для дальнейших исследований 88
Выводы 90
3. Разработка эластомерных составов для герметизации уплотнений устьевого оборудования 92
3.1 Выбор эффективных пластификаторов и наполнителей 92
3.2 Выбор оптимальной рецептуры герметизирующего состава 95
3.3 Определение степени усадки полимеризованной композиции 101
Выводы 104
4. Разработка эластомерных составов для герметизации затрубного пространства 105
4.1. Разработка герметизирующего состава на основе гранулированной эластомерной композиции 105
4.2. Разработка состава для герметизации затрубного пространства на основе раствора эластомерной композиции в углеводородном растворителе 110
4.2.1 Регулирование скорости растворения эластомерной композиции в углеводородной среде 110
4.2.2 Исследование реологических свойств герметизирующих эластомерных составов 113
4.2.3 Оценка потерь состава в процессе закачки 116
4.2.4 Корректировка рецептурного состава с целью регулирования времени полимеризации 118
4.2.5 Разработка оптимальной рецептуры герметизирующего состава 121
4.2.6 Влияние пластового флюида на свойства герметизирующего состава 129
Выводы 131
5. Разработка технологий применения разработанных эластомерных герметизирующих составов 133
5.1 Технология восстановления герметичности уплотнений устьевого оборудования (на примере уплотнений трубной и колонной головок) 133
5.2 Разработка технологий блокировки источника негерметичности затрубного пространства 135
5.2.1 Область применения разработанных составов 135
5.2.2 Технические средства и материалы, необходимые для осуществления технологического процесса 136
5.2.3 Технология приготовления и применения гранулированного герметизирующего состава 137
5.2.4 Технология приготовления и применения раствора эла-стомерной композиции в дизельном топливе 140
6. Результаты внедрения разработанных составов и технологий 142
6.1 Опытно - промысловые работы 142
6.2 Разработка программы для ЭВМ "Справочно - информационный комплекс АГКМ - фонд скважин" 144
Основные выводы и рекомендации 146
Список использованных источников 149
Приложения 159
