name: Разработка "самозалечивающихся" цементов для крепления скважин
keyword_list: Герметичность крепи скважины модифицирование тампонажных цементов восстановление герметичности крепи скважины модифицирование тампонажных цементов заколонная циркуляция водонабухающие добавки
abstract: В работе произведен широкий литературно-патентный обзор, охватывающий состояние проблематики по видам потери, способам восстановления и сохранению герметичности крепи скважины в мировом пространстве. Исходя из существующих недостатков имеющихся материалов и технологий по изоляции водопритоков сформулирована рабочая гипотеза – разработка модифицированного тампонажного материала, который в диссертационной работе называется «самозалечивающимся» цементом, обоснованный для первичного цементирования с целью восстановления и сохранения герметичности крепи скважины в случае появления зон разгерметизации, сопровождающихся заколонными циркуляциями воды. Рассмотрены существующие способы изоляции проводящих каналов. Предложена концепция работы «самозалечивающегося» цемента, заключающаяся в герметизации водопроводящих каналов предварительно интегрированными в тампонажный цементный порошок модифицирующими добавками, которые, активируясь, блокируют образованные в цементном камне трещины, таким образом, восстанавливая герметичность крепи скважины. Сформулирован принцип работы «самозалечивающегося» цемента, благодаря которому произведено планирование ряда экспериментов, основными задачами которых ставилось связывание посторонней воды, циркулирующей в цементной крепи, и последовательное отсечение водопроводящего канала. Рассмотрены всевозможные механизмы связывания свободной воды, при этом водопоглотительный обоснован, как наиболее подходящий по установленным в работе критериям. Сформулированы требования к материалам для получения «самозалечивающегося» цемента. Проведен анализ, позволивший выявить спектр материалов, подходящих в качестве изготовления водонабухающего ядра для модифицирующих добавок в тампонажный цемент, выбран и обоснован сшитый сополимер акриламида, а также разработан водорастворимый полимерный комплекс и применены различные технологические приемы для улучшения его механических свойств, который позволяет отрегулировать активацию ядра засчет запуска водопоглотительного механизма во времени. Разработаны методики и проведены исследования каждого из реагентов по их целевому назначению в качестве ядра или оболочки для изготовления модифицирующей добавки. Так, реагенты для изготовления ядра исследовались на кинетику набухания, диспергируемость в цементном порошке. Полимерный оболочный комплекс исследовался на устойчивость к механическому воздействию, скорость растворения регулировалась при помощи принципа многослойности. При помощи математического моделирования физических процессов рассчитана оптимальная концентрация исходных реагентов. Далее проведен ряд экспериментальных работ с целью подтверждения состоятельности заявленной концепции и обоснования рецептуры. Так, разработана специальное стендовое оборудование, позволившее испытать «самозалечивающийся» цемент в приближенный к скважинным условиям. Произведена опытная партия модифицирующей добавки, включавшее предварительную механоактивацию водонабухающего ядра и последовательное нанесение слоев оболочки аппаратным способом по технологии псевдоожижения. Цементный камень исследовался сканирующим оборудованием неразрушающего контроля на предмет равномерного распределения добавки и определения ее количественных характеристик. Проводились исследования фильтрационных и прочностных свойств результируемого цементного камня, реологические свойства тампонажного раствора «самозалечивающегося» цемента. Также по результатам проведенного стендового эксперимента и финальных преобразований спланирован и проведен мелкомасштабный промысловый эксперимент включавший строительство водозаборной скважины, интервал водоносного горизонта которой был зацементирован «самозалечивающимся» цементом, проведены геофизические исследования для получения фактических результатов по работе разработанного модифицированного тампонажного материала в полевых условиях.  Получен патент на изобретение «самозалечивающегося» цемента.
chairman_dissertation_council.name: Рамиль
chairman_dissertation_council.surname: Бахтизин
chairman_dissertation_council.patronymic: Назифович
chairman_dissertation_council.position: Профессор кафедры "Транспорт и хранение нефти и газа"
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: L-5793-2016
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7005073686
chairman_dissertation_council.rinc_id: 108925
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Олег
organization_supervisor.surname: Баулин
organization_supervisor.patronymic: Александрович
organization_supervisor.position: Ректор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 38.59.15
rubrics.name: Бурение геологоразведочных скважин
rubrics.code: 52.47.15
rubrics.name: Бурение и заканчивание нефтяных и газовых скважин
oecds.code: 01.05.KY
oecds.name: GEOLOGY
speciality_codes.name: Технология бурения и освоения скважин
speciality_codes.code: 2.8.2.
supervisors.fio: Агзамов Фарит Акрамович
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Технология бурения и освоения скважин
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Савенок Ольга Вадимовна
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Технология бурения и освоения скважин
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Уляшева Надежда Михайловна
opponents.scientific_degree: Кандидат технических наук
opponents.speciality_code: Технология бурения и освоения скважин
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГБОУ ВО "УГНТУ", УГНТУ, УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
protection_organization.ogrn: 1020203079016
protection_organization.supervisor_name: ОЛЕГ
protection_organization.supervisor_surname: БАУЛИН
protection_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСАНДРОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФГБОУ ВО "УГНТУ", УГНТУ, УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
author_organization.ogrn: 1020203079016
author_organization.supervisor_name: ОЛЕГ
author_organization.supervisor_surname: БАУЛИН
author_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСАНДРОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения