Метою роботи є удосконалення термомеханічної технології ізоляції поглинаючих горизонтів бурових свердловин шляхом встановлених закономірностей зміни й обґрунтування її режимних параметрів від складу та фізико-механічних властивостей ТПКМ і, на цій основі, розробка технологічного регламенту, що містить рекомендації з виготовлення композиту й організації тампонажних робіт, проектування та ізоляції зон поглинання промивальної рідини в бурових свердловинах. Поставлена в роботі мета досягається вирішенням таких завдань: 1. Вибрати й обґрунтувати склад, а також дослідити фізико-механічні властивості ТПКМ. 2. Розробити технологію виготовлення та технологію ізоляції поглинаючих горизонтів промивальної рідини ТПКМ. 3. Теоретично й експериментально дослідити режимні параметри технології виготовлення та технології ізоляції поглинаючих горизонтів промивальної рідини ТПКМ. 4. Розробити технологічний регламент ізоляції поглинаючих горизонтів бурових свердловин ТПКМ. 5. Виконати дослідно-промислову перевірку працездатності розробленої технології ізоляції поглинаючих горизонтів бурових свердловин ТПКМ. ЗМІСТ Вступ 20 Розділ 1 Сучасні технології ліквідації поглинань промивальної рідини. Мета і завдання досліджень 27 1.1 Аналіз умов виникнення і ліквідації поглинань промивальної рідини 29 1.2 Аналіз технологій ліквідації поглинань промивальної рідини.. 37 1.2.1 Передумови розробки нетрадиційних технологій тампонування поглинаючих горизонтів 39 1.2.2 Способи формування ізоляційної оболонки, основані на явищі фазового переходу тампонажного матеріалу 41 1.3 Аналіз теплофізичних процесів при бурінні й експлуатації свердловин 47 1.4 Висновки. Мета і завдання досліджень...., 49 Розділ 2 Розробка технології виготовлення тампонажного термопластичного композиційного матеріалу 53 2.1 Вибір і обґрунтування тампонажного термопластичного матеріалу ^ 2.1.1 Передумови застосування поліетилентерефталату як тампонажного термопластичного матеріалу 53 2.1.2 Аналіз фізико-механічних властивостей поліетилентерефталату як основи тампонажного термопластичного матеріалу 57 2.1.3 Обґрунтування необхідності введення до складу тампонажного термопластичного матеріалу наповнювача 62 2.2 Лабораторні дослідження фізико-механічних властивостей тампонажного термопластичного композиційного матеріалу 64 2.2.1 Методика лабораторних досліджень фізико-механічних властивостей тампонажного термопластичного композиційного матеріалу 64 2.2.2 Результати лабораторних досліджень фізико-механічних властивостей тампонажного термопластичного композиційного матеріалу 69 2.3 Переваги застосування тампонажного термопластичного композиційного матеріалу на основі поліетилентерефталату 85 2.4 Технологія виготовлення тампонажного термопластичного композиційного матеріалу 87 2.5 Аналітичне дослідження технології виготовлення тампонажного термопластичного композиційного матеріалу 88 Висновки до розділу 2 92 Розділ 3 Розробка технології ізоляції поглинаючих горизонтів бурових свердловин тампонажним термопластичним композиційним матеріалом 94 3.1 Обґрунтування технології ізоляції поглинаючих горизонтів бурових свердловин тампонажним термопластичним композиційним матеріалом 94 3.1.1 Транспортування тампонажного термопластичного композиційного матеріалу до поглинаючого горизонту бурової свердловини 95 3.1.2 Плавлення тампонажного термопластичного композиційного матеріалу в буровій свердловині 98 3.1.3 Задавлювання розплаву тампонажного термопластичного композиційного матеріалу в канали поглинання 100 3.1.4 Омонолічування розплаву тампонажного термопластичного композиційного матеріалу в каналах поглинання 100 3.2 Стендові дослідження термомеханічної технології ізоляції поглинаючих горизонтів бурових свердловин тампонажними термопластичними композиційними матеріалами……101 3.2.1 Програма і методика стендових досліджень термомеханічної технології ізоляції поглинаючих горизонтів бурових свердловин тампонажними термопластичними композиційними матеріалами 101 3.2.2 Результати стендових досліджень термомеханічної технології ізоляції поглинаючого горизонту бурових свердловин тампонажними термопластичними композиційними матеріалами 111 3.3 Аналітичні дослідження термомеханічної технології ізоляції поглинаючих горизонтів бурових свердловин тампонажними термопластичними композиційними матеріалами 131 Висновки до розділу 3 146 Розділ 4 Розробка технологічного регламенту технології ізоляції поглинаючих горизонтів бурових свердловин тампонажними термопластичними композиційними матеріалами 148 4.1 Технологічна схема ізоляції поглинаючих горизонтів тампонажними термопластичними композиційними матеріалами 148 4.2 Проектування ізоляції поглинаючого горизонту 150 4.2.1 Обґрунтування геометричних розмірів ізоляційної оболонки 151 4.2.2 Обґрунтування необхідного об'єму тампонажного термопластичного композиційного матеріалу 157 4.2.3 Розрахунок часу транспортування тампонажного термопластичного композиційного матеріалу по стовбуру свердловини 159 4.2.4 Обґрунтування параметрів термомеханічної технології ліквідації поглинання промивальної рідини 162 4.3 Організація тампонажних робіт 165 4.4 Область застосування термомеханічної технології ліквідації поглинання промивальної рідини з використанням тампонажного термопластичного композиційного матеріалу на основі поліетилентерефталату 166 Висновки до розділу 4 166 Розділ 5 Дослідно-промислове впровадження технології ізоляції поглинаючих горизонтів бурових свердловин тампонажними термопластичними композиційними матеріалами 168 5.1 Методика виробничих випробувань термомеханічної технології ізоляції поглинаючих горизонтів бурових свердловин тампонажними композиційними термопластичними матеріалами 168 5.1.1 Мета і завдання виробничих випробувань 168 5.1.2 Геолого-технічні умови проведення виробничих випробувань 169 5.1.3 Тампонажний матеріал 171 5.1.4 Показники, що визначаються 171 5.2 Виробничі випробування термомеханічної технології ізоляції поглинаючих горизонтів бурових свердловин тампонажними композиційними термопластичними матеріалами 171 5.2.1 Порядок проведення виробничих випробувань 171 5.2.2 Результати виробничих випробувань 172 5.3 Економічна ефективність технології ізоляції поглинаючих горизонтів бурових свердловин тампонажними термопластичними композиційними матеріалами 173 Висновки до розділу 5 177 Висновки 179 Список використаних джерел 182 Додатки 200 Додаток А Список публікацій здобувача за темою дисертації та відомості про апробацію результатів дисертації 201 Додаток Б Узагальнені результати досліджень межі міцності на одновісне стискування тампонажного термопластичного композиційного матеріалу і результати їх статистичних досліджень 205 Додаток В Протокол лабораторних досліджень термопластичного тампонажного композиційного матеріалу на основі поліетилентерефталату 211 Додаток Г Протокол стендових досліджень технології ізоляції поглинаючих горизонтів тампонажними термопластичними композиційними матеріалами 213 Додаток Д Акт виробничих випробувань технології ліквідації поглинання промивальної рідини тампонажними термопластичними композиційними матеріалами на ділянці с. Гаврилівка Покровського району Дніпропетровської області 215 Додаток E Акт виробничих випробувань технології ліквідації поглинання промивальної рідини тампонажними термопластичними композиційними матеріалами на ділянці с. Романки Покровського району Дніпропетровської області 218 Додаток Ж Технологічний регламент ізоляції поглинаючих горизонтів термопластичними композиційними матеріалами 221