Диссертация (Совершенствование технологии промывки скважин путем применения полифункциональных реагентов на основе таллового пека), страница 2

Губкина на 2010-2019годы как национального исследовательского университета (утверждена приказомМинобрнауки России от 1 июля 2010 г. № 742) по приоритетным направлениям«Наращивание ресурсной базы топливно-энергетического комплекса – разведка иосвоениеместорожденийуглеводородовнашельфе,залежейструдноизвлекаемыми запасами и нетрадиционными источниками углеводородов»и «Экологическая и промышленная безопасность нефтегазового производства».Результаты этой работы представлены в настоящей диссертации всоответствии с требованиями Постановления Правительства РФ от 24.09.2013№ 842 (ред.

от 01.10.2018) «О порядке присуждения ученых степеней» и ГОСТ Р7.0.11-2011. Национальный стандарт Российской Федерации. Система стандартовпо информации, библиотечному и издательскому делу. Диссертация и авторефератдиссертации. Структура и правила оформления.Степень разработанности темы исследования. Проблеме повышенияэффективности технологии промывки скважин посвящены исследования многихкак отечественных, так и зарубежных авторов. Существенный вклад в разработкуданной проблемы внесли авторы отечественных монографий и диссертацийАветисов А.Г., Ангелопуло О.К., Аракелян Э.И., Беленко Е.В., Бердыев С.С.,Булатов А.И., Войтенко В.С., Гайдаров М.М.Р., Горецкий С.Н., Горонович С.Н.,Егорова Е.В., Живаева В.В., Заворотный В.Л., Зозуля В.П., Иванов А.Г., ИпполитовВ.В., Исмаков Р.А., Кашкаров Н.Г., Киреев В.Б., Коновалов Е.А., Кошелев В.Н.,Крысин Н.И., Кузнецов Ю.С., Куксов А.К., Кулигин А.В., Липкес М.И., Лунев А.Д.,Лушпеева О.А., Михайловская В.Н., Можейко Ф.Ф., Мойса Ю.Н., МнацакановВ.А., Нечаева О.А., Нифантов В.И., Ноздря В.И., Новиков В.С., Овчинников В.П.,Пеньков А.И., Повалихин А.С., Подгорнов В.М., Полищученко В.П., Пуля Ю.А.,6Растегаев Б.А., Рябоконь С.А., Рябченко В.И., Силин М.А., Симонянц С.Л.,Соловьев Н.В., Третьяк А.Я., Уляшева Н.М., Усынин А.Ф., Чубик П.С.,Шарафутдинов З.З., Шарипов А.У., Шевчук В.В., Штоль В.Ф.

и др.Что касается непосредственно исследований в области примененияталлового пека в бурении, то помимо работ зарубежных авторов при выполнениидиссертационных исследований были учтены результаты работ авторами которыхявляются Аракелян Э.И., Атласов А.Е., Бердыев С.С., Войтенко В.С., ГорецкийС.Н., Егорова Е.В., Живаева В.В., Заворотный В.Л., Заливин В.Г., Иванов А.Г.,Киреев В.Б., Лунев А.Д., Михайловская В.Н., Можейко Ф.Ф., Мойса Ю.Н.,Николаева М.В., Романенко Н.Ф., Рунов В.А., Синицын В.В., Скрябин Р.М.,Стрельчонок В.В., Телицина А.И., Тур В.Д., Усынин А.Ф., Ушаков Е.A., ШевчукВ.В., Яремийчук Р.С.Наиболее близкими к теме диссертации являются, в частности, работы [19,58, 74, 87, 159].Однако, несмотря на большой объем исследований в данной области, внастоящее время при применении традиционных буровых растворов возникаюторганизационные и технологические проблемы, приводящие к снижениюэффективности и результативности буровых работ.

Перспективным направлениемрешения этих проблем, прежде всего в северных регионах России, являетсяприменениевысокотехнологичныхбуровыхрастворовнаосновеполифункциональных реагентов.Анализ работ предшественников позволил:1. сформулировать требования к буровым растворам для северных регионовРоссии;2. обосновать использование таллового пека в качестве ресурсной базысоздания полифункциональных реагентов для буровых растворов;3.

выявитьвозможныепутисинтезанаосноветалловогопекаполифункциональных реагентов для буровых растворов.Цели и задачи исследования. Целью данного исследования являетсяповышение результативности и эффективности технологии промывки скважин7путем применения буровых растворов на с полифункциональными реагентами наоснове таллового пека.Согласно паспорту научной специальности 25.00.15 «Технология бурения иосвоения скважин» решение ее научных и технических проблем направлено наразработку технологий и технических средств для повышения качества и снижениястоимости строительства скважин.

Поэтому цель настоящей диссертацииполностью соответствует формуле специальности.Для достижения поставленной цели были поставлены и решены следующиеосновные задачи.1. Выполнить анализ промыслового опыта применения буровых растворов(БР) в северных регионах России.2. Выполнить анализ ресурсной базы для производства компонентов БР наводной и углеводородной основе.3. Разработать полифункциональный реагент для БР на водной основе.4. Разработать полифункциональный реагент для БР на углеводороднойоснове.5. Разработатьнормативнуюдокументациюдлясопровождениябезопасного применения БР на водной и углеводородной основе.6.

Провести промысловую апробацию результатов диссертационныхисследований.Методологияиметодыисследования.Методологическойбазойисследования являются: методы системного анализа, методы аналитическихисследований и научных обобщений, статистическая обработка и анализфактических промысловых данных. Объектом исследования являлись буровыерастворы на водной и углеводородной основе, предметом – их состав итехнологические свойства. Изучение свойств реагентов и буровых растворовосуществлялось стандартизованными и апробированными в исследовательскойпрактике методами. Кроме того, использовались методы микроскопического,химического и рентгеноструктурного анализов.8Научная новизна результатов исследования заключается в развитииметодологических основ создания высокотехнологичных буровых растворов наоснове полифункциональных реагентов, синтезируемых из таллового пека, чтопредставлено совокупностью следующих положений:1.

теоретически обоснована и экспериментально подтверждена технологиясинтеза водорастворимых реагентов для буровых растворов на основе аммонийныхсолей моносульфатов таллового пека и этаноламинов;2. теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможностьполучения высокоэффективного эмульгатора направленным «ступенчатым»синтезом этаноламинов (моноэтаноламина, диэтаноламина и триэтаноламина)таллового пека;3. теоретически обоснованы и экспериментально подтверждено, чтоповысить ингибирующий и биоцидный эффекты реагентов на основе талловогопека можно путем модификации его жирных и смоляных кислот (сульфированиеми аминами);4.

разработана и подтверждена в промысловых условиях методика оценкикачества эмульгаторов, учитывающая, в отличие от известных, циклическийхарактер циркуляции бурового раствора в сложных горно-геологических условиях.Теоретическая и практическая значимость работы.

Теоретическаязначимостьработызаключаетсявразвитииметодологическихосновсовершенствования высокотехнологичных буровых растворов путем разработки ипримененияполифункциональныхреагентовнаосноветалловогопека.Проведенные исследования дополняют представления по ряду теоретическихвопросов, открывают новые перспективы для прикладных исследований.Практическая потребность в повышении результативности и эффективностибуровых растворов, прежде всего путём применения импортозамещаемыхкомпонентов. Решение этой проблемы положительно скажется на различныхсторонах практики бурения, что определяется следующими положениями:– разработан способ получения реагента, на основе модифицированноготаллового пека – «Смолополимер», налажено его промышленное производство;9– осуществлены опытно-промышленный выпуск сульфированного талловогопека и его испытания в промысловых условиях (под торговым названием«Полиэколь»);– освоен промышленный выпуск эмульгатора для углеводородных буровыхрастворов (под торговым названием «Полиойлчек СТАБ»);– разработана нормативная документация на реагенты (технические условия,паспорта безопасности и т.д.);– по результатам подтверждённой эффективности в промысловых условияхполифункциональные реагенты «Смолополимер», эмульгаторы «ПолиойлчекСТАБ», ингибитор «Полиэколь» включены в групповые рабочие проекты:№159/06-183-Э на строительство «Субгоризонтальных скважин на нижнемеловыеотложения (пласт БТ 6-8, БТ 10) Заполярного месторождения»; № 146/06-177-Э настроительство «Скважин наблюдательных за изменением положения ГВК сеноманаптских отложений в эксплуатационных кустах УКПГ-2 Бованенковского НГКМ;№175/07-214-Э на строительство «Скважин газовых эксплуатационных на пластыПК8, ПК90, ПК9 на Ныдинском участке Медвежьего ГКМ»; №161/08-258-РБ настроительство «Поисково-разведочной скважины № 501 Ямбургской площади»;– разработаны и применены в промысловых условиях методики оценкипенообразующей способности и биоцидных свойств реагентов, а также методикиоценки устойчивости эмульсий (для углеводородных систем).Практическая значимость работы выходит за рамки области технологиибурения и освоения скважин, так как использование в качестве ресурсной базы дляпроизводства реагентов отходов лесохимических предприятий – таллового пекапараллельно решает задачу снижения его отрицательного воздействия наокружающую среду.Положения, выносимые на защиту:1.

Технология получения водорастворимых полифункциональных реагентовдля буровых растворов, синтезом аммонийных солей моносульфатов талловогопека и этаноламинов (моноэтаноламина, диэтаноламина и триэтаноламина)таллового пека;102. Полифункциональный реагент для буровых растворов «Смолополимер»(Приложение Е – Патент на изобретение RUS 2460752 от 27.12.2010);3. Результаты исследований реагентов-моносульфатов таллового пека иэтаноламинов в качестве полифункциональных реагентов высокотехнологичныхбуровых растворов;4.

Результаты применения синтезированных реагентов при производствебуровых работ;5. Методики оценки качества эмульгаторов и комплексной оценкиингибиторов как полифункциональных реагентов.СтепеньДостоверностьдостоверностииапробацияэкспериментальныхрезультатовисследованийисследования.обеспеченакакпутемиспользования принятых в исследовательской практике методик планированияэкспериментов и математической обработки их результатов, так и сопоставлениемпромысловых и экспериментальных данных.Достоверность результатов исследования подтверждается достаточнымколичеством экспериментов, выполненных с использованием принятых висследовательской практике методик планирования экспериментов, современнымиметодами исследований, которые соответствуют поставленным в работе целям изадачам.Научныеположения,выводыирекомендации,подкрепленыфактическими данными, наглядно представленными в таблицах и рисунках.Вдиссертациисистематизированы,обобщеныиразвитынаучныеисследования, выполненные автором в течение 2009-2019 годов.Структура и объём работы.