Научно-исследовательская деятельность

Научная деятельность кафедры
Наши достижения


Научно-исследовательская деятельность кафедры "Бурение нефтяных и газовых скважин"

1.Технологии разработки и применения систем буровых растворов для осложнённых условий бурения.
Успех бурения скважин в значительной степени зависит от состава и свойств буровых растворов, которые должны обеспечивать безопасность и безаварийность ведения работ при высокой скорости бурения, а также качественное вскрытие продуктивного пласта.
Применение буровых растворов с регулируемыми свойствами оправданно требует значительных средств с целью экономии затрат времени на работы, связанные с авариями, осложнениями, проработками и промывками, длительностью и результатами освоения.
Сужение ствола скважины, образование шламовых пробок, затяжки и прихваты бурового инструмента, являются следствием неустойчивости литологического разреза скважины.
Проблемы, связанные с неустойчивостью горных пород при бурении, на сегодняшний день составляют более 50% аварийного времени, что приводит к значительным экономическим затратам.
Крайне неустойчивыми являются такие породы как высокотрещиноватые, сухие, ломкие глины, составляющие пласт с высоким углом падения; чередующиеся глинистые породы с флюидонасыщенными песчаниками. Обозначена также проблема вскрытия высокотемпературных интервалов интервалов и пластов, содержащих агрессивные флюиды (Сероводород, углекислота). Таким образом, обеспечение деформативной устойчивости ствола скважины – приоритетная задача при строительстве скважин в осложненных горно-геологических условиях. На протяжении всего периода строительства скважины необходимо поддерживать номинальный диаметр ствола скважины.
Этому должен способствовать буровой раствор, химический состав и свойства которого тщательно подобраны для достижения этой цели. Путем управления фильтрационными и структурно-механическими свойствами предлагаемых систем буровых растворов становится возможным повышение качества вскрытия неустойчивых горизонтов. Компоненты, входящие в состав представленных растворов недороги и недефицитны.
Для решения вышеописанных проблем нами разработаны новые композиции промывочных жидкостей:
1. Малоглинистый буровой раствор на основе мочевино-формальдегидной смолы МФ-17, в составе которого каустическая сода, бентонит, модифицированный крахмал, водорастворимая смола МФ-17 или другая модификация производства РФ и вода
2. Промывочная жидкость для бурения неустойчивых горных пород и пластов с агрессивным флюидом.
3. Гель-раствор.
4. «Гель-смесь» - сухая полимерная система с реагентами в необходимых пропорциях, требующая лишь дальнейшего затворения её дисперсионной средой (пресной, минерализованной или соленасыщенной).
Линейка представленных разработанных систем промывочных жидкостей отвечает требованиям по проводке скважин в сложных горно-геологических условиях, а также терригенных глинистых и слабосцементированных песчаных пород, обладающих естественной проницаемостью.
Представленные буровые растворы применены на предприятиях Западной Сибири, Оренбургской и Самарской областях, Узбекистане с положительным результатом.

2. Описание технологии по геомеханике
Основные ресурсы углеводородного сырья на сегодняшний момент сосредоточены в месторождения с низкими коллекторскими свойствами. Поэтому очень актуальным является вопрос их разработки с использованием современных технологий заканчивания скважин. При этом необходимо учитывать напряженно-деформированное состояние горных пород для достижения наибольшего коэффициента охвата пласта дренированием.
Напряженно-деформированное состояние горных пород влияет на следующие процессы: - этапы бурения и заканчивания скважины – устойчивость скважины в процессе бурения и сохранение целостности в процессе её эксплуатации; - на этапе разработки месторождения необходимо учитывать уплотнение пластов коллекторов по мере снижения пластового давления и истощения запасов что приводит к заколонным перетокам, ухудшению коллекторских свойств, изменению полей напряжений (что влияет на эффективность ГРП). Фактически действующие напряжения могут проявлять сильную нелинейную зависимость от пористости и проницаемости даже в тех пластах, которые не уплотняются по мере истощения. Определение и учет действующих полей напряжений дает основу для более точного проектирования и моделирования интенсификации притока при помощи ГРП.
Всё сказанное свидетельствует о том, что проблема определения естественных или начальных полей напряжений массива горных пород является чрезвычайно важной как для процессов строительства скважин так и для разработки нефтяных и газовых месторождений.

В качестве решение приведённых выше проблем предлагаем:
• Изучение геомеханических свойств керна месторождений
• Разработка теоретических и практических методов управления устойчивостью ствола скважины в процессе строительства скважины.
• Оптимизация профиля скважины на этапе ее проектирования с целью снижения риска возникновения прихватов и поглощений.
• Прогноз устойчивости ствола скважины в процессе её эксплуатации.
• Разработка методов определения компонент природного поля напряжений, действующего на месторождениях РК. Разработка методов использования этих знаний для повышения эффективности строительства скважин.
• Определение азимута распространения техногенных трещин и значений давления при котором эти трещины образуются с целью правильного выбора скважин кандидатов для проведения ГРП.
• Оптимизации системы разработки месторождения и определение более точного ковра бурения как на новых месторождениях так и месторождениях находящихся на поздней стадии разработки.

3.Технология качественного цементирования скважин в сложных горно-геологических условиях.
Одной из главных задач при строительстве скважин является обеспечение качественной межпластовой изоляции в затрубном пространстве. От качества крепления во многом зависит успех эксплуатации скважины, решение проблем герметичности, продолжительность работы и стоимость добываемых углеводородов.
Применяемые на сегодняшний день тампонажные материалы не всегда обеспечивают образование надежной крепи в заколонном пространстве скважины. Подтверждением сказанного является наблюдающееся увеличение межпластовых заколонных перетоков, связанных с ухудшением качества цементного кольца.
Снижение объема фильтрации флюида, содержащего сероводород, через цементный камень будет способствовать повышению его прочностной и коррозионной стойкости, что в свою очередь предотвратит перетоки агрессивного флюида по зонам контакта и обеспечит формирование безусадочного камня с прочной адгезией к обсадной колонне и стенкам скважины.
Разработанный экспресс-метод определения физико-механических свойств тампонажных материалов в условиях повышенной сероводородной агрессии позволяет качественно выбрать и оценить их параметры применительно к различным горно-геологическим условиям в требуемые сроки.
Тампонажные материалы, полученные в результате комплексной обработки дисперсионной среды, приготовленной с добавкой 0,5 % КМЦ + 5 % РДН-У, обеспечивают коррозионную устойчивость к сероводороду за счёт повышения седиментационной устойчивости тампонажной суспензии, снижения водоотдачи до значений, сопоставимых с водоотдачей буровых растворов (20-55 см.куб./30мин.), уменьшения пористости в 3 раза и проницаемости цементного камня более чем в 100 раз. При этом сохраняется растекаемость цементного теста в 200-220мм при ВЦО=0,5.
Созданные рецептуры коррозионно-стойких седиментационно устойчивых тампонажных суспензий позволяют повысить качество строительства скважин в сложных горно-геологических условиях и в сероводородсодержащей среде.
Разработанные тампонажные материалы использовались на Гаршинском месторождении ОАО «Оренбургнефть» в период с января по сентябрь 2010 года при строительстве эксплуатационных скважин № 1810, 1814, 1804. Концентрация сероводорода в добываемой продукции пласта А4 Гаршинского месторождения находится на уровне 3-5%. Хорошее качество крепления скважин подтверждается данными ГИС.
Наибольшая прочность цементного камня была достигнута, когда тампонажный материал был получен на основе комплексной обработки портландцемента марки ПЦТ II-СС-100 пресной водой затворения, приготовленной с добавкой 0,5 % КМЦ + 5 % РДН-У. Это объясняется химическим конденсированием микродисперсных частиц с образованием прочного малопроницаемого микропористого цементного камня.
На основе модифицированных тампонажных материалов разработаны технологические схемы заканчивания скважин для возможности увеличения межремонтного периода эксплуатации нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин и увеличения срока службы этих скважин.
Целью работы для ОАО “Газпром” являлась оценка состояния цементной оболочки и контактной зоны “ камень - обсадная труба” с привлечением промысловых данных для использования результатов анализа при проектировании процесса заканчивания скважин.
Применение предлагаемых технологий крепления и тампонажных составов дает возможность решить экологические вопросы путем повышения качества разобщения сероводородсодержащих пластов от пластов с питьевой водой и путем недопущения возможности возникновения устьевых проявлений агрессивных флюидов
Актуальность предложений определяется необходимостью увеличить межремонтный период работы скважин и продлить на несколько лет период их эксплуатации, соблюсти экологические нормы при эксплуатации нефтяных, газовых и газконденсатных скважин, что определено решениями совещаний у Председателя Правления ОАО “Газпром”.
Проведение работ по теме даст возможность увеличить срок службы скважин на 10 и более лет.

4.Интенсифицирующие составы для высокотемпературных пластов

Разработаны и применены для месторождений Татарстана эффективные составы по удалению карбонатной составляющей коллектора с температурой пласта выше 100 градусов - это желатообразующие вещества на основе гироксиэтиламинокарбоновой кислоты.
Преимущества использования:
1. Низкая коррозионная активность интенсифицирующих растворов по отношению к металлу труб (кислотность растворов ниже, чем у газированных напитков).
2. Медленная скорость реакции с породой продуктивного пласта при высокой температуре.
3. Создание обширной сети мелких каналов по всему объему порового пространства.
4. Требует в 10 раз меньший объем интенсифицирующего состава для создания канала в сравнении с раствором соляной кислоты.

5.Предложения по использованию современных технологий по работе с малорентабельным фондом скважин и при КРС
1.Технология изоляции водопритока и заколонных перетоков с применением модифицированных тампонажных составов.
Разработаны методики подбора реагентов к определенному объекту воздействия. Использованы реагенты серии РДН-У для приготовления высокоподвижных тампонажных составов с минимальной водоотдачей, эффективно проникающих в поровое пространство изолируемого пласта.
2. Технология селективной изоляции водопритока с применением составов на углеводородной основе.
Технологический анализ и Подбор характеристик реагентов на основе отходов химической промышленности РФ, технологический анализ условий применения их для определения интервалов селективной изоляции.
3. Технология воздействия многокомпонентным интенсифицирующим кислотным составом.
Многофакторный выбор компонентов кислотной обработки в соответствии с геолого-техническими условиями применены на месторождениях Оренбургской области.
4. Технология направленного воздействия интенсифицирующим кислотным составом
Использование временно изолирующих тампонажных материалов на основе водорастворимых полимеров.
Все выше перечисленные технологии прошли промышленную апробацию и показали свою эффективность. Применение этих технологических решений позволит повысить рентабельность технологического процесса на малодебитных скважинах и месторождениях с трудноизвлекаемыми запасами.

Также наши преподаватели ежегодно участвуют в различных конференциях, выставках, организованные в нашем городе, например, в Экспо-Волга, в Москве - Российская нефтегазовая техническая конференция SPE, в Астрахане -Международная конференция «НЕФТЕГАЗСТАНДАРТ – 2015» и другие. nike air max 2019 amazon

 

Главный корпус:
443100, Самара
Ул. Молодогвардейская, 244
8 (846) 278-43-11
rector@samgtu.ru

Приемная комиссия:
8 (846) 242-36-91
Факультеты:
Автоматики и информационных технологий
Теплоэнергетический
Электротехнический
Машиностроения, металлургии и транспорта
Нефтетехнологический
Инженерно-технологический
Химико-технологический
Пищевых производств
Инженерно-экономический
Гуманитарного образования
Заочный
Дистанционного и дополнительного образования
Повышения квалификации
Прием 2020:
Особенности приема
Иностранным гражданам
Новости
Подготовительные курсы
Статистика
Сайты СамГТУ:
Старый сайт
Эндаумент фонд
Редакция сайта:
443100, Самара
Ул. Молодогвардейская, 244
учебный корпус №8, кабинет 11
tehnopolis.63@yandex.ru
Федеральные порталы:
Министерство образования и науки РФ
Российское образование
Приволжский федеральный округ
Единое окно доступа к образовательным ресурсам
Единая коллекция цифровых информационных ресурсов
Федеральный центр информационно-образовательных ресурсов
Библиотека
Телефоны
Почта
Главный корпус:
443100, Самара
Ул. Молодогвардейская, 244
8 (846) 242-36-91

Приемная комиссия:
8 (846) 242-36-91
Редакция сайта:
443100, Самара
Ул. Молодогвардейская, 244
учебный корпус №8, кабинет 11
Прием 2015:
Особенности приема
Иностранным гражданам
Информация для зачисленных
Факультеты:
Автоматики и информационных технологий
Теплоэнергетический
Электротехнический
Машиностроения, металлургии и транспорта
Нефтетехнологический
Инженерно-технологический
Химико-технологический
Пищевых производств
Инженерно-экономический
Гуманитарного образования
Заочный
Дистанционного и дополнительного образования
Повышения квалификации
Библиотека
Телефоны
Почта
Федеральные порталы:
Министерство образования и науки РФ
Российское образование
Приволжский федеральный округ
Единое окно доступа к образовательным ресурсам
Единая коллекция цифровых информационных ресурсов
Федеральный центр информационно-образовательных ресурсов