Метою дисертаційної роботи є підвищення якості розмежування гірських порід і нафтогазоносних горизонтів на площах ДДз в температурному інтервалі 323 - 433 К шляхом розробки та застосування нормальних і полегшених тампонажних матеріалів з високими технологічними властивостями, що розширюються при твердінні, на основі зольних і цементно-доломітових сумішей. Досягнення поставленої мети пов'язане з вирішенням таких основних задач досліджень: 1. Оцінка можливості використання ЗС на основі висококальцієвої і кислої пиловидних зол теплових електростанцій, що утворюються при спалюванні горючих сланців і кам'яного вугілля, в якості термостійких тампонажних матеріалів, що розширюються при твердінні, а також частково декарбонізованого пиловидного відходу виробництва металургійного доломіту - доломітової муки напівобпаленої, як добавки до тампонажного портландцементу, що розширюється при твердінні. 2. Проведення вибору оптимального складу тампонажних матеріалів на основі ЗС і ЦДС, що розширюються при твердінні. 3. Дослідження кінетики розширення тампонажних матеріалів на основі ЗС і ЦДС, що розширюються при твердінні, та фазового складу продуктів твердіння при підвищених температурах і тисках та тривалому автоклавуванні. 4. Дослідження технологічних властивостей тампонажних матеріалів на основі ЗС і ЦДС, що розширюються при твердінні, та можливості їх регулювання з допомогою відомих хімічних реагентів. 5. Розробка технології цементування свердловин з використанням термостійких тампонажних матеріалів на основі ЗС і ЦДС, що розширюються при твердінні. 6. Промислове впровадження розроблених рецептур тампонажних сумішей, що розширюються при твердінні, та оцінка якості кріплення нафтових і газових свердловин і економічної ефективності при їх застосуванні. ЗМІСТ Перелік умовних позначень 5 Вступ 7 Розділ 1 Сучасний стан проблеми розмежування пластів в ускладнених умовах 15 1.1. Аналіз причин виникнення заколонних перетоків на етапах будівництва та експлуатації свердловини 15 1.1.1. Характеристика умов кріплення свердловин на площах ДДз 15 1.1.2. Статистичні дані про заколонні перетоки у свердловинах на площах ДДз 16 1.2. Причини втрати герметичності заколонного простору свердловин.. 19 1.3. Техніко-технологічні заходи для попередження пластових перетоків 21 1.3.1. Застосування термостійких тампонажних матеріалів 21 1.3.2. Застосування тампонажних матеріалів, що розширюються при твердінні 24 1.3.3. Фізико-хімічні особливості гідратації термостійких тампонажних матеріалів, що розширюються при твердінні 32 Висновки до розділу 40 Розділ 2 Експериментальні дослідження термостійких тампонажних матеріалів, що розширюються при твердінні 41 2.1. Методика проведення експериментальних досліджень 41 2.1.1. Вивчення фізичних параметрів порошкоподібних матеріалів 41 2.1.2. Дослідження хімічного і фазового складу вихідних матеріалів та продуктів гідратації 41 2.1.3. Визначення технологічних властивостей тампонажних розчинів..42 2.1.4. Дослідження технологічних властивостей тампонажного каменю 45 2.2. Характеристика вихідних матеріалів 51 2.3. Визначення оптимального складу тампонажних матеріалів 60 2.4. Планування експерименту при оптимізації процесу одержання тампонажних матеріалів 63 2.5. Кінетика розширення і фазовий склад продуктів твердіння 68 2.5.1. Дослідження залежності деформації розширення від фізико-хімічних процесів, які відбуваються в тампонажних матеріалах на ранніх стадіях твердіння 71 2.5.2. Дослідження фазового складу продуктів твердіння при підвищених температурах і тривалому автоклавуванні 83 Висновки до розділу 91 Розділ З Технологічні властивості тампонажних матеріалів, що розширюються при твердінні, та їх регулювання за допомогою хімічних реагентів 94 3.1. Дослідження технологічних властивостей тампонажних розчинів..94 3.1.1. Густина 95 3.1.2. Водоутримуюча здатність 96 3.1.3. Реологічні властивості 97 3.1.4. Дослідження та регулювання часу загуснення 101 3.1.5. Вплив умов твердіння на величину розширення 104 3.2. Дослідження властивостей тампонажного каменю 108 3.2.1. Механічна міцність 108 3.2.2. Газопроникність і адгезія 115 3.2.3. Корозійна стійкість 119 Висновки до розділу 131 Розділ 4 Технологія цементування свердловин з використанням тампонажних матеріалів на основі зольних і цементно-доломітових сумішей, що розширюються при твердінні 133 4.1. Технологія приготування тампонажних сумішей і їх зберігання на складах сипучих матеріалів 133 4.2. Приготування тампонажних розчинів та їх закачування в свердловину 134 4.3. Підготовка свердловини до цементування 136 4.4. Промислове випробування і впровадження тампонажних сумішей та технології їх застосування 139 Висновки до розділу 156 Висновки 157 Додатки 159 Список використаних джерел 168