Метою дисертаційної роботи є підвищення надійності кріплення свердловин за наявності хемогенних відкладів на прикладі родовищ ДДЗ шляхом розроблення сучасних композиційних тампонажних систем, модифікованих поліфункціональними добавками, та удосконалення технології їх промислового застосування. Досягненню поставленої мети сприяло вирішення таких основних задач дослідження: 1. Окреслити вимоги до тампонажних систем з урахуванням особливостей споруджування свердловин у хемогенних відкладах родовищ ДДЗ та обґрунтувати вибір базових матеріалів і полі функціональних модифікаторів. 2. Розробити тампонажну суміш для надійного кріплення хемогенних відкладів. 3. Розробити високоефективну буферну суміш для цементування обсадних колон. 4. Дослідити особливості структуроутворення композиційних тампонажних систем, модифікованих сучасними поліфункціональними добавками, в умовах їх застосування. 5. Розробити технологію приготування й апробації композиційних тампонажних систем під час цементування свердловин, а також провести промислові випробування під час кріплення свердловин. Об'єктом дослідження є композиційні тампонажні та буферні суміші, а також технологія їх промислового використання для цементування свердловин. Предметом дослідження є кінетика гідратації та технологічні властивості композиційних тампонажних систем. ЗМІСТ Стор. ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ 4 ВСТУП 6 РОЗДІЛ 1 СУЧАСНИЙ СТАН КРІПЛЕННЯ НЕСТІЙКИХ ХЕМОГЕННИХ ВІДКЛАДІВ 12 1.1 Особливості споруджування свердловин на родовищах Дніпровсько-Донецької западини 12 1.2 Досвід кріплення свердловин у хемогенних відкладах на родовищах ДДЗ 18 1.3 Аналіз відомих техніко-технологічних рішень щодо кріплення хемогенних відкладів родовищ ДДЗ 33 Висновки до розділу 1 37 РОЗДІЛ 2 ДОСЛІДЖЕННЯ ОСОБЛИВОСТЕЙ СПОРУДЖУВАННЯ СВЕРДЛОВИН У ХЕМОГЕННИХ ВІДКЛАДАХ РОДОВИЩ ДДЗ 38 2.1 Прилади і методи досліджень 38 2.2 Дослідження геологічної будови хемогенних відкладів на прикладі Кобзівського родовища ДДЗ 49 2.3 Дослідження стану ізоляційного кільця в умовах хемогенних відкладів родовищ ДДЗ 57 2.4 Дослідження процесів корозійного руйнування тампонажних матеріалів 65 2.5 Вимоги до тампонажних систем для забезпечення якісного кріплення хемогенних відкладів родовищ ДДЗ 77 Висновки до розділу 2 79 РОЗДІЛ З РОЗРОБЛЕННЯ КОМПОЗИЦІЙНИХ ТАМПОНАЖНИХ СИСТЕМ ДЛЯ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ НАДІЙНОГО КРІПЛЕННЯ ХЕМОГЕННИХ ВІДКЛАДІВ 81 3.1 Характеристика матеріалів 81 3.2 Розроблення корозійностійкого розширного тампонажного матеріалу з пониженою водовіддачею для кріплення хемогенних відкладів 90 3.3 Технологічні властивості тампонажного розчину та їх регулювання. ... 96 3.4 Експлуатаційні властивості корозійностійкого розширного тампонажного матеріалу з пониженою водовіддачею 103 3.4.1 Теплофізичні властивості тампонажного матеріалу 103 3.4.2 Дослідження корозійної стійкості розроблених тампонажних матеріалів 106 3.4.3 Дослідження фазового складу і мікроструктури цементного каменю. . 111 3.5 Проектування композиції стабілізованої буферної суміші та рецептур буферних рідин на її основі 116 3.6 Дослідження технологічних властивостей буферної рідини на основі СБС 121 Висновки до розділу 3 124 РОЗДІЛ 4 АПРОБАЦІЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ДОСЛІДЖЕННЯ 127 4.1 Розроблення нормативної документації на застосування тампонажних систем 127 4.2 Розроблення технології приготування сухих композиційних тампонажних систем 129 4.3 Промислова апробація композиційних тампонажних систем під час цементування свердловин у хемогенних відкладах 135 4.4 Промислова апробація буферної рідини на основі СБС 148 4.5 Апробація тампонажної суміші КРТМ-ПВ під час цементування експлуатаційних колон 153 Висновки до розділу 4 160 ВИСНОВКИ 161 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 164 ДОДАТКИ 182