tumnigИзвестия высших учебных заведений. Нефть и газOil and Gas Studies0445-01083033-8174Industrial University of Tyumen10.31660/0445-0108-2023-1-60-72tumnig-1087Research ArticleБУРЕНИЕ СКВАЖИН И РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙDRILLING OF WELLS AND FIELDS DEVELOPMENTПрочностные свойства и микроструктура шлакопортландцемента для крепления скважин с повышенными температурамиStrength properties and microstructure of Portland slag cement for well casings under the influence of high temperaturesОвчинниковВ. П.OvchinnikovV. P.

Овчинников Василий Павлович, доктор технических наук, профессор кафедры бурения нефтяных и газовых скважин

Тюмень

Vasiliy P. Ovchinnikov, Doctor of Engineering, Professor at the Department of Drilling Oil and Gas Wells

Tyumen

РожковаО. В.RozhkovaO. V.

Рожкова Оксана Владимировна, старший преподаватель кафедры бурения нефтяных и газовых скважин

Тюмень

Oksana V. Rozhkova, Senior Lecturer, Department of Drilling Oil and Gas Wells

Tyumen

rozhkovaov@tyuiu.ruРожковаД. С.RozhkovaD. S.

Рожкова Дарья Сергеевна, студент

Тюмень

Daria S. Rozhkova,          Student

Tyumen

ЛистакМ. В.ListakM. V.

Листак Марина Валерьевна, ассистент кафедры бурения нефтяных и газовых скважин

Тюмень

Marina V. Listak, Assistant at the Department of Drilling Oil and Gas Wells

Tyumen

Тюменский индустриальный университетРоссияIndustrial University of TyumenRussian Federation202313032023016072Copyright © Овчинников В.П., Рожкова О.В., Рожкова Д.С., Листак М.В., 20232023Овчинников В.П., Рожкова О.В., Рожкова Д.С., Листак М.В.Ovchinnikov V.P., Rozhkova O.V., Rozhkova D.S., Listak M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tumnig.tyuiu.ru/jour/article/view/1087

Термобарические условия в нефтяных и газовых скважинах требуют применения тампонажных материалов с особенными физико-химическими свойствами. Так, к цементным композитам предъявляются требования текучести (для обеспечения бесперебойной доставки к месту цементирования), своевременного формирования необходимой механической прочности (для предотвращения взаимодействия цементного стакана с пластовыми флюидами), коррозионностойкости, непроницаемости и долговечности. Поэтому состав тампонажного раствора должен быть подобран исходя из горно-геологических характеристик отдельной скважины. 

Для защиты стенок скважины от обвалов горной породы, газонефтеводопроявлений, а также для изоляции продуктивных пластов стенки армируют защитными трубами, которые, в свою очередь, крепят к скважине цементом или тампонажным раствором. Если эту операцию провести качественно, то внешняя часть эксплуатационной колонны будет защищена от воздействия пластового флюида. В противном случае возможна коррозия труб, что может привести к разрушению цементного камня и, как следствие, к авариям. 

Thermobaric conditions in oil and gas wells require the use of backfill materials with special physical and chemical properties. Cement composites are subject to the requirements of fluidity (to ensure uninterrupted delivery to the cementing site), timely formation of the necessary mechanical strength (to prevent the interaction between the cement glass and reservoir fluids), corrosion resistance, impermeability and durability. Therefore, the composition of the cement slurry should be selected based on the mining and geological characteristics of the well.

Wellbores wall are reinforced with protective pipes, which are attached to the well with cement or cement slurry. It is needed to protect wellbores wall from rock falls, gas, oil and water shows and to isolate productive formations. If this operation is carried out qualitatively, then the outer part of the casing string will be protected from the impact of the formation fluid. Otherwise, pipe corrosion may occur, which can lead to the destruction of the cement stone and, as a result, to accidents.

шлакпортландцементскважинапрочностькалориметрияslagPortland cementwellstrengthcalorimetryReferencesДоменные шлаки — тампонажное вяжущее для крепления глубоких скважин / А. И. Булатов, А. А. Говоров, Д. Ф. Новохатский, Н. А. Обраменко ; АН УССР. Ин-т коллоидной химии и химии воды. – Киев : Наукова думка, 1971. – 104 с. – Текст : непосредственный.Bulatov, A. I., Govorov, A. A., Novokhatskiy, D. F., & Obramenko, N. A. (1971). Domennye shlaki - tamponazhnoe vyazhushchee dlya krepleniya glubokikh skvazhin. Kiev, Naukova dumka Publ., 104 p. (In Russian).Тампонажный материал с добавлением доменного шлака / В. П. Овчинников, О. В. Рожкова, П. В. Овчинников, М. В. Листак. – Текст : непосредственный // Вестник Ассоциации буровых подрядчиков. – 2022. – № 2. – С. 34–37.Ovchinnikov, V. P., Rozhkova, O. V., Ovchinnikov, P. V., & Listak, M. V. (2022). Plugging material with blast-furnace slag. Bulletin of the Association of drilling contractors, (2), pp. 34-37. (In Russian).Самсоненко, Н. В. Пути повышения качества крепления скважин / Н. В. Самсоненко. – Текст : непосредственный // Булатовские чтения. – 2020. – Т. 3. – С. 331–335.Samsonenko, N. V. (2020). Ways to improve well attachment quality. Readings name of A.I. Bulatov, 3, pp. 331-335. (In Russian).Мачинский, Е. К. О деформационной способности тампонажных растворов, затвердевших при повышенной температуре / Е. К. Мачинский, В. Ю. Зобс, Г. Н. Волошко. – Текст : непосредственный // Труды СевКавНИИ. – 1967. Вып. 1. – С. 39–44.Machinskiy, E. K., Zobs, V. Yu., & Voloshko, G. N. (1967). O deformatsionnoy sposobnosti tamponazhnykh rastvorov, zatverdevshikh pri povyshennoy temperature. Trudy SevKavNII, (1), pp. 39-44. (In Russian).Агзамов, Ф. А. Теоретические основы и практика получения тампонажных материалов для крепления паронагнетательных скважин / Ф. А. Агзамов, И. Н. Каримов, Р. С. Мяжитов. – Текст : непосредственный // Территория Нефтегаз. – 2016. – № 9. – С. 26–33.Agzamov, F. A., Karimov, I. N., & Mjazhitov, R. S. (2016). Theoretical bases and practice of getting plugging materials for cementing steam injection wells. Oil and Gas Territory, (9), pp. 26-33. (In Russian).Смирнова, О. М. Гибридные цементы на основе гранулированных доменных шлаков: основные направления исследований / О. М. Смирнова, Л. Ф. Казанская. – DOI 10.51608/26867818_2022_3_59. – Текст : непосредственный // Эксперт : теория и практика. – 2022. – № 3 (18). – С. 59–65.Smirnova, O. M., & Kazanskaya, L. F. (2022). Hybrid cements based on granulated domain slags: main directions of research. Expert: theory and practice, (3(18)), pp. 59-65. (In Russian). DOI: 10.51608/26867818_2022_3_59Композиционные утяжеленные тампонажные растворы / В. П. Овчинников, А. В. Мелехов, П. В. Овчинников, О. В. Рожкова. – Текст : непосредственный // Бурение и нефть. – 2020. – № 4. – С. 18–21.Ovchinnikov, V. P., Melehov, A. V., Ovchinnikov, P. V., & Rozhkova, O. V. (2020). Composite weighted grouting. Burenie i neft', (4), pp. 18-21. (In Russian).Овчинников, В. П. Тепловыделения при гидратации тампонажного шлакопортландцемента / В. П. Овчинников, О. В. Рожкова. – Текст : непосредственный // Материалы Международной научно-практической конференции им. Д. И. Менделеева, посвященной 90-летию профессора Р. З. Магарила / Отв. ред. А. Н. Халин. – Тюмень : ТИУ, 2022. – Том 3. Бурение нефтяных и газовых скважин. Биотехнические системы и технологии. Физическая культура и спорт : основа популяционной стратегии здоровьесбережения. – С. 45–47.Ovchinnikov, V. P., & Rozhkova, O. V. (2022). Teplovydeleniya pri gidratatsii tamponazhnogo shlakoportlandtsementa. Materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii im. D. I. Mendeleeva, posvyashchennoy 90-letiyu professora R. Z. Magarila. Tom 3. Burenie neftyanykh i gazovykh skvazhin. Biotekhnicheskie sistemy i tekhnologii. Fizicheskaya kul'tura i sport: osnova populyatsionnoy strategii zdorov'esberezheniya. Tyumen, Tyumen Industrial University Publ., pp. 45-47.Доменные гранулированные шлаки при производстве многокомпонентных цементных систем : технология производства и особенности применения / И. Л. Ципурский, А. А. Коконова, Е. Д. Данилова [и др.]. – DOI 10.15862/18SATS118. – Текст : электронный // Сетевое издание «Транспортные сооружения». – 2018. – Т 5, № 1. – URL: https://doi.org/10.15862/18SATS118.Tsipursky, I. L., Kokonova, A. A., Danilova, E. D., Kovchenko, I. V., & Rudenko, M. I. (2018). Domain granulated slag in the production of multicomponent cement systems: production technology and application features. Russian Journal of transport engineering, 5(1). (In Russian). Available at: https://doi.org/10.15862/18SATS118Штрипов, И. К. Влияние ввода гранулированного шлака на тепловыделение цемента при его гидратации / И. К. Штрипов, Д. В. Корниенко, А. С. Ряполов. – Текст : электронный // Сетевое издание «Международный студенческий научный вестник». – 2015. – № 6. – URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=13842. – Дата публикации: 16.07.2015.Shtripov, I. K., Kornienko, D. V., & Ryapolov, A. S. (2015). Vliyanie vvoda granulirovannogo shlaka na teplovydelenie tsementa pri ego gidratatsii. Mezhdunarodnyy studencheskiy nauchnyy vestnik, (6). (In Russian). Available at: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=13842Лотов, В. А. О взаимодействии частиц цемента с водой или вариант механизма процессов гидратации и твердения цемента / В. А. Лотов. – Текст : непосредственный // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2018. – Т. 329, № 1. – С. 99–110.Lotov, V. A. (2018). Interaction of cement particles with water or mechanism of hydration and hardening of cement. Bulletin of the Tomsk polytechnic university. Geo Assets Engineering, 329(1), pp. 99-110. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.