Полимерные материалы для ремонтно-изоляционных работ в нефтяных и газовых скважинах

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования Московской области

«Университет «Дубна»

филиал «Угреша»

Научно-исследовательская работа

Тема: Полимерные материалы для ремонтно-изоляционных работ в нефтяных и газовых скважинах

Направление «Материаловедение и технологии материалов»

Выполнила:

                                                                 Студентка 4 курса группы МТМ-18

кафедры новых материалов и технологий

Богомолова Диана Дмитриевна

                                                      Руководитель практики:

старший преподаватель

Терехов А.А.

г. Дзержинский

2022 г.

Содержание

Введение

На сегодняшний день состояние большей части крупных нефтяных месторождений Российской Федерации характеризуется высокой степенью обводненности добываемой продукции и снижением добычи нефти на поздней стадии разработки месторождений.

Основными причинами обводнения скважин являются негерметичность колонн и устьевой арматуры, появление заколонных перетоков за эксплуатационной колонной. Снижению обводненности скважин и интенсификации добычи нефти помогает проведение ремонтно-изоляционных работ (РИР). Для РИР существует огромное количество тампонажных материалов, различающихся по природе, механизму образования изоляционного барьера и степени дисперсности. Традиционно в качестве основного материала используют тампонажный портландцемент, как наиболее доступный и долговечный материал. Однако на практике все они не отвечают огромному количеству требований и в определенных условиях оказываются непригодными для ремонтно-изоляционных работ.

Малопригодность данных тампонажных материалов для РИР заключается в плохой изоляции краевых и нагнетаемых вод, поступающих по отдельным наиболее проницаемым пропласткам, а также в отсутствии возможности снижения обводненности на месторождениях однородного типа. Для борьбы с обводнением скважин в указанных условиях необходимы водоизолирующие материалы, способные проникать в пористую среду изолируемых пластов с заполнением всего пористого пространства и образования прочного тампонажного материала, устойчивого к вымыванию водой.

С этой точки зрения большую актуальность приобретают полимерные тампонажные материалы, в том числе на основе эпоксидных диановых смол. Среди всех преимуществ использования данных смол можно выделить три основных:

1. Возможность в широких диапазонах регулировать свойства полимерных составов, фиксируя, таким образом, необходимые характеристики, обеспечивающие достижение высоких показателей при РИР в скважинах.
2. Высокая проникающая способность в поры и микротрещины пласта.
3. Наличие на отечественном рынке сбыта и низкая стоимость.

В силу нерешенности проблем, связанных с обводненностью добываемой продукции и низкой эффективностью технологий, разработка новых полимерных тампонажных составов для ремонтно-изоляционных работ является важной научно-технической и актуальной задачей.  

Цель работы: подбор и испытанияэпоксидныхи полиуретановых материалов для РИР и предложения по их применению для ремонта скважин.

Цель работы: исследовать эпоксидные и полиуретановые материалы для ремонтно-изоляционных работ и разработать предложения по их применению для ремонта скважин.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:

1. Выполнить обзор литературных данных об эпоксидных и полиуретановых материалах, а также об опыте применения полимерных составов для РИР.
2. Провести комплекс лабораторных исследований в ООО «НПК «Спецбурматериалы», подобрать рецептуры составов в зависимости от температуры и времени начала гелеобразования.
3. Рассчитать массовые показатели и процентные концентрации полимеров, отвердителей и ускорителей, определить вязкость компонентов и конечных составов, а также установить время их полимеризации, определить прочностные характеристики отвержденных составов.
4.  Разработать предложения по применению готовых составов для ремонтно-изоляционных работ.

Обзор литературы
Виды эпоксидных смол
Свойства эпоксидных смол
Области применения эпоксидных смол
Опыт применения смол для РИР
Экспериментальная часть
Подбор эпоксидных смол и их отвердителей (время загустевания при различных температурах, вязкость, прочность отвержденной композиции, адгезия к стали)
Рекомендации по применению подобранных составов