Қазақстанның мұнай-газ саласының хабаршысы

2707-42262957-806X

KMG Engineering

108633

10.54859/kjogi108633

Research Article

Investigation of impact resistance of grouting materials

Kabdushev

Arman A.

PhDarman-kz@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3579-9054Agzamov

Farit A.

faritag@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5850-5261Manapbayev

Bauyrzhan Z.

Cand. Sc. (Engineering)jiboj@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9140-178XDelikesheva

Dinara N.

delikesheva@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5442-4763Korgasbekov

Darkhan R.

daha_korg@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9135-4848

Dulaty UniversityUfa State Petroleum Technological UniversitySatbayev University

13042023

513646

16012023

10022023

2023

Background: Cementing of the production column is an important stage of well completion, which in turn requires the correct selection of the formulation of grouting solutions that ensure the durability of well operation. Aim: In this article, the analysis of the main factors affecting the quality of well cementing at each stage is carried out, and the impact resistance of grouting materials in the bottom-hole zone of the well is considered in detail. Materials and methods: The method of assessing the impact resistance of grouting materials by the magnitude of impact strength is described. Results: The results of research work carried out on the basis of this method with reinforced grouting solutions used to increase the specific impact strength of cement stone are presented. Conclusion: Experimental studies have shown the effectiveness of polypropylene fiber and building micro-reinforcing fibers at concentrations of 0.25 and 0.5%.

wellcementingcement slurryown punchbottomhole zoneset cementpolypropylenefibracoper

ұңғымацементтеутампонаждық цемент ерітіндісіменшікті соққылауұңғының түп-маңытампонаж тасыполипропиленфибракопер

скважинацементированиетампонажный растворудельный ударпризабойная зонатампонажный каменьполипропиленфибракопер

<h3>Кіріспе</h3> Цементтеу процесі мұнай және газ ұңғымаларын бұрғылау үрдісінде маңызды роль атқарады. Өйткені сапалы цементтеу бұрғылау жұмыстарын жалғастыруға, яғни келесі шегендеу тізбегін орнату аралығын қазуға мүмкіндік береді. Ал, ұңғыманы аяқтау кезіндегі, яғни пайдалану тізбегін цементтеу процесі, сапалы цементтеудің маңыздылығы одан әрі арта түседі. Себебі пайдалану құбыры ұңғыма мен өнімді қабатты байланыстыратын маңызды түйін, және ұңғыманың пайдалану ұзақтылығы мен дебитіне тікелей әсерін тигізеді [1]. Ал, өнімді қабат аймағын сапасыз цементтеу ұңғымалардың өздігінен бітелуінен бастап тұщы су қабаттарының ластануына, немесе күрделі апаттарға алып келуі мүмкін [2]. Жалпы ұңыманы цементтеудің 3 кезеңі бар, олар: <ol> <li>ұңғыманы цементтеу алдындағы дайындық кезеңі;</li> <li>ұңыманы цементтеу кезеңі;</li> <li>цементтеу аяқталғаннан кейінгі кезең.</li> </ol> Әр кезеңнің өзіне тән цементтеу сапасына әсер етуші факторлары бар. Бұл факторлар 1940 жылдан бастап анықталған және осы факторларды жоюға бағытталған әдістер ұсыныла бастаған. Осы әр кезеңдегі факторларға тоқталсақ, мысалы ұңғыманы цементтеуге дайындау кезеңінде шегендеу тізбегінің дұрыс жабдықталуынан бөлек, үңғыманың ішінде шегендеу тізбегінің дүрыс орыналасуы мен сақиналы кеңістіктегі бұрғылау ерітіндісінің толығымен ығыстырылып, алмасуы ұңғыманың цементтелу сапасына тікелей әсер етеді [3, 4]. Шегендеу тізбегі шынайы ұңғымаларда центрден ығысқан күйде, бір қабырғаға жанасып орналасады да бұрғылау ерітіндісі қалып қалған, яғни цемент ерітіндісі ене алмайтын аймақтар түзеді. Бірақ бұл мәселе серпімді немесе қатты центраторлар арқылы шешіледі [5, 6]. Жалпы жуу сұйықтарын сақиналы кеңістіктен ығыстырудың тиімділігі ұңғыманың профиліне, ұңғыманың және шегендеу құбырларының диаметріне, сақиналы кеңістіктегі сүйықтардың реологиялық қасиеттері мен тығыздықтарының қатынастарына, ығыстыру режиміне және жоғырда айтылғандай шегендеу тізбегінің ұңғымада орналасуына тәуелді болып келеді [4, 6]. Бұрғылау ерітінділерінің реологиялық қасиеттері цемент ерітіндісімен, немесе буфер ерітіндісімен араласқан кезде физика-химиялық процесстердің әсерінен тұтқырлығы жоғары қоспалар түзілуі ықтимал. Сол себептен, сақиналы кеңістіктегі гидродинамикалық қысым жоғарылайды, әрі қарай ол қабаттың гидравликалық жарылысқа ұшырауына алып келеді [4]. Көптеген ғалымдар бастапқыда тек турбулентті режимде бұрғылау ерітіндісінің 98% шығаруға болады деп дәлелдеген, дегенмен турбулентті режимді қамтамасыз ету үшін қажетті ерітінділердің үлкен жылдамдығы тағы да гидравликалық жарылысқа алып келуі ықтимал болғадықтан, Кларк ламинарлық режимде бұрғылау ерітіндісінің 90% сақиналы кеңістіктен шығаруға болатындығын дәлелдеді. Ұңғыманы цементтеу кезінде тампонаждық материалдардың негізгі технологиялық қасиеттері ерекше орын алады, яғни седиментациялық орнықтылықтың жоғары болуы, фильтрацияның төмен көрсеткіші, тығындау ерітіндісінен судың бөлінбеуі, тығындау ерітіндісінің қозғалғыштығы, ерітіндінің қатуы кезеңінде ұңғымаға ағындардың енуіне ерітіндінің кедергісі, цемент тасының өткізкіштігінің төмен болуы, цемент ерітіндісінің басылуы [3]. Технологиялық қасиеттердің барлығы зертханалық зерттеулер мен өндірістік жағдайдағы сынақтар өткізу барысында реттеледі. Ұңғыманы цементтеуден кейінгі кезенде, әдетте, акустикалық каротаж цементтің қату кезеңі аяқталғаннан кейін бірден жүзеге асырылады және цементтеу сапасы туралы мәлімдеме береді. Бірақ, ұңғыманы цементтеуден кейін төменде келтірілген аяқтау жұмыстары жүргізіледі: <ul> <li>кері клапанының саңылаусыздығын анықтау мақсатында атмосфералық қысымға дейін төмендету [6];</li> <li>ұңғымаларды цементтеу сапасын тексеру (акустикалық каротаж, термометрия, радиоактивті каротаж) [6];</li> <li>шегендеу тізбегінің саңылаусыздығын гидравликалық әдіспен сынау [6].</li> </ul> Автор өз жұмысында [1] цементтеу сапасын бағалаудың соңғы нәтижесін анықтау мақсатында перфорация алдында аккустикалық каротаж өткізуді ұсынады. Өйткені, ұңғыманы оқшаулау потенциалы жоғарыда аталған барлық жүктемелерге төтеп беруі керек және ұңғымаларды пайдалану кезеңінде ғана емес, сонымен қатар осы кезең аяқталғаннан кейін де өзінің тұтастығын сақтауы тиіс. Ұңғымаларды оқшаулауды зерттеу әдістерінің бірі гидравликалық сынау болып табылады. Артық қысымда саңылаусыздықты тексеру кезінде жағымсыз салдардың бірі ішкі қысымның артуы арқылы тізбектің кеңеюі, бұл радиалды және тангенциалды жарықтардың пайда болуымен қатар, цемент тасының ұңғы элементтерімен жанасу орындарында микро-саңылаулардың пайда болуына әкеледі (1 сурет). <center> <div class="preview fancybox" style="text-align: left;"><center> <div class="preview fancybox" style="text-align: center;"><a title="Сурет 1. Шегендеу тізбегін саңылаусыздыққа сынаудан кейінгі цемент тасының бойындағы пайда болатын жарықшақтар мен микросаңылаулар" href="/files/journals/130/articles/108633/supp/108633-226477-1-SP.jpg" rel="simplebox"><img style="max-height: 300px; max-width: 300px;" src="/files/journals/130/articles/108633/supp/108633-226477-1-SP.jpg" /></a></div> </center> Сурет 1. Шегендеу тізбегін саңылаусыздыққа сынаудан кейінгі цемент тасының бойындағы пайда болатын жарықшақтар мен микросаңылаулар </div> </center> Акустикалық каротаж арқылы анықталатын негізгі ақаулар: <ul> <li>бағанның артында цемент тастың болмауы;</li> <li>арналардың пайда болуы: цемент тасының ішінде, шегендеу тізбегі мен цемент тасының арасында, цемент тасы мен тау жыныстарының арасында;</li> <li>шегендеу тізбегінің артындағы нашар байланыс;</li> <li>микросаңылаулар;</li> <li>цемент тасының механикалық бұзылуы;</li> <li>цемент тасының химиялық бұзылуы.</li> </ul> <ol> <li>Бағанның артында цемент тасының болмауының негізгі себептері-тампонаж ерітіндісінің жеткіліксіз мөлшері, буферлік сұйықтықтың шамадан тыс көп мөлшерін айдау, бұрғылау ерітіндісінің толықтай алмаспауы. Көптеген бұрғылаудағы мұнайшылар цементтеуді аяқтағанынан кейін (сорғыларды өшіргеннен кейін) тампонаждық ерітіндісінің деңгейі төмендеп, сақина кеңістігінде төмен түсетінін атап өтеді. Осы кезде ұңғыманың жоғарғы бөлігінде ерітінді жоқ жерлеріне атмосфералық қысым және ұңғымаға қабат сұйықтықтарының ену мүмкіндігі бар. Цемент ерітіндісінің деңгейінің төмендеуі сіңіру аймақтарының болуына байланысты болуы мүмкін. Бұл мәселені жою үшін көптеген бұрғылаушылар кері цементтеу әдісіне жүгінеді.</li> <li>Арналардың пайда болу себептері: арналар цемент тасының ішінде, шегендеу тізбегі мен цемент тасының арасында, цемент тасы мен тау жыныстарының арасында болуы мүмкін:</li> </ol> <ul> <li style="list-style-type: none;"> <ul> <li>физикалық әсерлер, яғни ағын режимі (турбуленттік, немесе құрылымдық);</li> <li>физика-химиялық әсерлер;</li> <li>шегендеу тізбегін түсіргеннен кейін цементтеу алдында ұңғыманы жеткіліксіз жуу;</li> <li>шегендеу тізбегінің және оның бойындағы жабдықтардың сапасы төмен.</li> </ul> </li> </ul> <ol start="3"> <li>Цемент тасының механикалық бұзылуына әкелетін цемент ерітіндісінің нашар қасиеттері (саздың, су негізіндегі полимерлердің әсері), цементтеу алдында ұңғыманы жуу, діріл-қозғалыстары және перфорация айтарлықтай кері әсер етеді.</li> <li>Цемент тасының химиялық ыдырауы ең жаңа тампонаж ерітінділері мен одан пайда болған тастарда өте сирек кездеседі.</li> </ol> Бұл ақауларды анықтайтын негізгі әдістер-каротаждың әртүрлі түрлері: <ul> <li>термометриялық каротаж;</li> <li>радиоактивті каротаж;</li> <li>акустикалық каротаж (акустикалық, ультра акустикалық және аралас каротаж).</li> </ul> Цементтеу жұмыстары аяқталған соң ұңғыманы игеру барысында, немесе кейін ұңғыманы пайдалану кезінде, шегендеу тізбегі мен цемент тасына статикалық және динамикалық күштер әсер етеді [3]. Динамикалық күштерге жоғарыда айтылғандай артық қысым жағдайында периодты тұрде сынақтан өткізу, перфорация (кумулятивті) кезіндегі импульстік күштің әсері, гидравликалық жарылыс жасау технологиясын, және қабатты немесе ұңғыманың түп маңы аймағын қышқылмен өңдеу технологиясын қолдану, және осы аталған технологияларды қолданып болған соң, ұңғыманы игерудегі, яғни мұнайдың ағысын ұңғымаға шақыру кезінде температураның күрт өзгеруі, күрделі жұмыстар жүргізуде және ұғыманы тереңдету немесе қапталды бұрғылау кезіндегі шегендеу тізбегінің бойындағы жергілікті соққы жүктемелері жатады [7]. Мысалы: <ul> <li>перфорация кезінде шегендеу құбырлар тізбегіне 100 МПа-ға дейінгі қысым берілуі мүмкін [8, 9];</li> <li>ұңғымаға күрделі жөндеу жұмыстарын жүргізу кезінде 2030 МПа [10];</li> <li>артық қысым жағдайында периодты түрде сынақтан өткізуде 1020 МПа дейінгі қысым берілуі мүмкін [11].</li> </ul> Статикалық және динамикалық әсерлерге қарсы тұрып, ұңғыманың саңылаусыз оқшаулануын қамтамасыз ету тақырыбына арналған жұмыста [3] ғалымдар төмендегі талаптардың орныдалуы ұңғыманы аяқтау мен пайдалану кезеңдерінде ерекше маңызды деп санайды: <ul> <li>статикалық және циклдық өзгеруші температураға орнықтылығы;</li> <li>цемент тасының иілуге және сығылуға беріктілігі жоғары болуы керек;</li> <li>цемент тасының керілуге жоғары;</li> <li>цемент тасының шегендеу құбырымен немесе тау жынысымен адгезиясы.</li> </ul> Жалпы алғанда, жоғарыда келтірілген факторларды саралап келіп, ұңғыманы аяқтауда да және кейінгі пайдалану кезеңінде де цемент тасының беріктілігі, соққыға төзімділігі өте маңызды болып келетіні анықталды. Жоғарыда келтірілген талаптарды орындауда көптеген әдістер ұсынылуда, бірақ солардың ішінде фибрамен шырмалап күшейтілген тампонаж ерітінділерінен алынған тастардың беріктіліктерін арттырудың тиімділігі көрсетіліп келеді. 19952015 жылдар арасындағы зерттеулерде полипропилендік фибраның тиімділігі дәлелденген [12]. <h3>Материалдар</h3> Зерттеу жұмыстарын жүргізуде мына қоспалар қолданылды: <ul> <li>ПЦТ-1-G Портландцемент;</li> <li>ВСМ микро деңгейдегі шырмаушы фибра талшықтары бар құрылыс материалы (волокно строительное микроармирующее);</li> <li>РД-ЦТ (КМД) Цементные технологии жауапкершілігі шектелген серіктестік компаниясы шығаратын ұлғайғыш қоспа;</li> <li>СаСl2 кальция стеаратымен өңделген кальций хлор;</li> <li>NaСl натрий хлор;</li> <li>фибра ПП полипропилендік талшықтар;</li> <li>FLOSS субергіштікті төмендеткіш;</li> <li>НТФ цемент ерітіндісінің қатуын ұзартушы қоспа.</li> </ul> Бұл АР09058636 Дифференциалдық қасиеттері бар тампонаждық ерітінділерді жасау" (қаржыландыру көзі Қазақстан Республикасының Ғылым және жоғары білім министрлігі болып табылатын) жобасы негізінде орындалып жатқан жұмыстан үзінді болып саналады. Тампонаж тасының соққыға төзімділігін зерттеу үшін келесі рецептуралар зерттелді. Нәтижелері 1 және 2 кестелерде және 46 суреттерде келтірілген. Рецептура 1 (әрі қарай Таза цемент) құрамында қоспа жоқ. Рецептура 2. Су-цемент қатынасы С/Ц = 0,7, CaСl2 2,5% қоспасы, FLOSS 0,3% субергіштікті төмендеткіші, РД-ЦТ (КМД) 5% көлеміндегі ұлғаюшы қоспасы және (ПП 3 мм) 0,25% арматуралаушы фибрасы бар ПЦТ-1-G негізіндегі тығындау ерітіндісі. Рецептура 3. Су-цемент қатынасы С/Ц = 044 , НТФ 0,05% қоспасы, FLOSS 0,3% субергіштікті төмендеткіші, РД-ЦТ (КМД) 5% көлеміндегі ұлғаюшы қоспасы және (ПП 3 мм) 0,25% шырмаушы фибрасы бар ПЦТ-1-G негізіндегі тығындау ерітіндісі. Рецептура 4. Су-цемент қатынасы С/Ц = 044, НТФ 0,09% қоспасы, FLOSS 0,3% субергіштікті төмендеткіші, РД-ЦТ (КМД) 5% көлеміндегі ұлғаюшы қоспасы және (ПП 3 мм) 0,25% арматуралаушы шырмаушы фибрасы бар ПЦТ-1-G негізіндегі тығындау ерітіндісі Қосымша ВСМ-0,5% + ПЦТ-1-G цемент негізіндегі тығындау ерітіндісі қарастырылды. <h3>Зерттеу әдістемесі</h3> Цемент тасының соққыларға қарсы тұру шыдамдылығының қарапайым сипаттамасы ретінде қандайда бір формаға келтірілген цемент тасының үлгісін бұзуға қажетті, энергия мөлшері бірдей, соққылардың саны бола алады. Көптеген әдістердің ішінде, меншікті соққылау тұтқырлығы шамасы бойынша материалдардың соққыға төзімділігін бағалау әдісі кеңінен таралған [6, 13]. Соққылау тұтқырлығы деген термин соққылаудан болатын жүктеменің әсерінен бұзылу немесе деформациялану процесінде материалдың, яғни біздің жағдайда цемент тасының механикалық энергияны сіңіру мүмкіндігін білдіреді. Тампонаж тасының үлгілерін сынақтан өткізуге арналған тік динамикалық қада (копер) жүзеге асырылды (2 сурет). Тік динамикалық қада материалдардың соққыға төзімділігін бақылаудың негізгі әдістерінің бірі ретінде тампонаждық материалдың бұзылуы кезіндегі меншікті соққылау тұтқырлығы анықталды [6, 13]. <center> <div class="preview fancybox" style="text-align: center;"><a title="Сурет 2. Тампонаж тасының үлгілерін сынақтан өткізуге арналған тік динамикалық қада (копер) [14]" href="/files/journals/130/articles/108633/supp/108633-226478-1-SP.jpg" rel="simplebox"><img style="max-height: 300px; max-width: 300px;" src="/files/journals/130/articles/108633/supp/108633-226478-1-SP.jpg" /></a></div> </center> Сурет 2. Тампонаж тасының үлгілерін сынақтан өткізуге арналған тік динамикалық қада (копер) [14] Сынаудың мәні куб пішінді тампонаждық тастың стандартты үлгісі бұзылғанға дейін қабылданған тұрақты биіктіктен массасы белгілі жүкті кезекпен еркін тастауға негізделген. Меншікті соққы тұтқырлығы (А, Дж/см) үлгінің бұзылуына шығындалған жалпы потенциалдық энергияны тампонаждық тастың көлеміне бөлу арқылы анықталды. Динамикалық қададағы соққылаушы ұштықтың массасы мен сынақтан өтетін тампонаждық тастың көлемінің тұрақты болуы материалдарды соққыға төзімділік бойынша салыстыруға мүмкіндік береді. Бұл жұмысты орындау кезінде сынақтар динамикалық қадада орындалды, және эксперименттік мәліметтерді дәлірек алу үшін үш үлгіден сыналды (3 сурет) [14]. <center> <div class="preview fancybox" style="text-align: center;"><a title="Сурет 3. Еденнің соққыға төзімділігін сынауға арналған қада (копер) [14]" href="/files/journals/130/articles/108633/supp/108633-226479-1-SP.jpg" rel="simplebox"><img style="max-height: 300px; max-width: 300px;" src="/files/journals/130/articles/108633/supp/108633-226479-1-SP.jpg" /></a></div> </center> Сурет 3. Еденнің соққыға төзімділігін сынауға арналған қада (копер) [14] 1 жүктің өтуіне арналған ойығы бар алаң; 2 реттеу бұрандалары; 3 тік бағыттаушы; 4 бүйірлік ойықтары мен ұрғышы бар жүк; 5 тартылатын түйреуіштер; 6 бағыттаушы ролик; 7 тіректер <center> <div class="preview fancybox" style="text-align: center;"><a title="Сурет 4. Тампонаж тасының үлгілерін 2 тәуліктегі және 7 тәуліктегі сынақтан өткізудегі нәтижелер" href="/files/journals/130/articles/108633/supp/108633-226480-1-SP.jpg" rel="simplebox"><img style="max-height: 300px; max-width: 300px;" src="/files/journals/130/articles/108633/supp/108633-226480-1-SP.jpg" /></a></div> </center> Сурет 4. Тампонаж тасының үлгілерін 2 тәуліктегі және 7 тәуліктегі сынақтан өткізудегі нәтижелер <center> <div class="preview fancybox" style="text-align: center;"><a title="Сурет 5. Құрамында шырмаушы күшейткіш қоспасы жоқ цемент тасының соққылау әдісі арқылы зерттеу нәтижесі" href="/files/journals/130/articles/108633/supp/108633-226481-1-SP.jpg" rel="simplebox"><img style="max-height: 300px; max-width: 300px;" src="/files/journals/130/articles/108633/supp/108633-226481-1-SP.jpg" /></a></div> </center> Сурет 5. Құрамында шырмаушы күшейткіш қоспасы жоқ цемент тасының соққылау әдісі арқылы зерттеу нәтижесі <center> <div class="preview fancybox" style="text-align: center;"><a title="Сурет 6. Құрамында шырмаушы күшейткіш қоспасы бар цемент тасының соққылау әдісі арқылы зерттеу нәтижесі" href="/files/journals/130/articles/108633/supp/108633-226482-1-SP.jpg" rel="simplebox"><img style="max-height: 300px; max-width: 300px;" src="/files/journals/130/articles/108633/supp/108633-226482-1-SP.jpg" /></a></div> </center> Сурет 6. Құрамында шырмаушы күшейткіш қоспасы бар цемент тасының соққылау әдісі арқылы зерттеу нәтижесі <h3>Зертханалық зерттеу жұмыстарының нәтижелері</h3> Зерттеу жұмыстарын жүргізу барысында нәтижелерді салыстыру үшін базалық көрсеткіш ретінде таза цемент ерітіндісі қабылданды. Қалған рецептуралардың барлығы тампонаждық ерітінділердің технологиялық қасиеттерінің барлығына API (spec. 10, 2012) стандарты мен ГОСТ 1581-96 бойынша да зерттелді. Тампонаждық тастың үлгілерін сынақтан өткізуге арналған тік динамикалық қада арқылы жүргізіліп, ГОСТ 30353-95. (Полы. Метод испытания на стойкость к ударным воздействиям) бойынша нітижелері талданып, есептелді. <h3>Зертханалық зерттеу жұмыстарының нәтижелері</h3> Зерттеу жұмыстарын жүргізу барысында нәтижелерді салыстыру үшін базалық көрсеткіш ретінде таза цемент ерітіндісі қабылданды. Қалған рецептуралардың барлығы тампонаждық ерітінділердің технологиялық қасиеттерінің барлығына API (spec. 10, 2012) стандарты мен ГОСТ 1581-96 бойынша да зерттелді. Тампонаждық тастың үлгілерін сынақтан өткізуге арналған тік динамикалық қада арқылы жүргізіліп, ГОСТ 30353-95. (Полы. Метод испытания на стойкость к ударным воздействиям) бойынша нітижелері талданып, есептелді. 2 рецептураның көрсеткіші таза цемент ерітіндісімен салыстырғанда 2 тәулікте 1 рецептураның 7 тәуліктегі көрсеткішімен бірдей. Дегенмен, 1 рецептураның яғни қоспасыз таза цемент ерітіндісінен тұратын тығындау ерітіндісімен салыстырғанда 2 рецептураның көрсеткіші 7 тәуліктегімен салыстырғанда төмендегені байқалады. Дәлірек алағанда, 178,77-дан 536,30 Дж/см дейін көбейсе, 2-ші рецептураның көрстекіші 536,30-дан 402,22-ге төмендеді. Жалпы алғанда ең жақсы көрсеткіш ВСМ 0,5%-те алынды. Одан кейінгі жақсы көрсеткіш 2 рецептураға тиесілі. <h3>Қорытындылар</h3> <ol> <li>Эксперименттердің нәтижелері бойынша шырмаушы қоспа цемент тасының соққыға төзімділігі мен серпімділігін арттыратынын, сондай-ақ соққы жүктемелері кезінде тастың тұтас тығын сақтайтынын көрсетті. Демек, шырмаланған цементтің сынғыштығын төмендетудің перспективті шешімдерінің бірі болып табылады.</li> <li>ВСМ-0,5% қолданылғанда тығындау ерітіндісі басқа рецептуралармен алыстырғанда жақсы көрсеткіштерге ие болды. Дегенмен, өндірістік жағдайда 0,5% шырмаланған тампонаж ерітінділерін сақиналы кеңістікке жеткізу көп қиындықтар туғызады.</li> <li>Рецептура 2 салысытармалы түрде төмен көрсеткішке ие болды.</li> <li>Егер осы қорытындыдағы 2 пункттегі пайымдаманы ескеретін болсақ, Рецептура 3 пен 4 салыстырмалы түрде жоғары көрсеткіштерге ие болды, өйткені бұл рецептураларда не бары 0,25% фибра қолданылады.</li> <li>Полипропилендік фибралар цемент тасының соққыларға қарсы тұру қасиетінің зерттеуде тиімділігін көрсетті.</li> </ol> Кесте 1. Зерттеулердің нәтижелері Table 1. Findings <table> <thead> <tr> <td> Құрамы </td> <td> Ерітіндіні қалыпқа құю </td> <td> Қалыптардан босату </td> <td> Сынау </td> <td> E, орташа мән, Дж/см, </td> <td> E, кватдраттық ауытқу, Дж/см, </td> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td> Таза цемент. 2 тәулік </td> <td> - </td> <td> - </td> <td> - </td> <td> 178,77 </td> <td> 184,27 </td> </tr> <tr> <td> Таза цемент 7 тәулік </td> <td> - </td> <td> - </td> <td> - </td> <td> 536,30 </td> <td> 268,15 </td> </tr> <tr> <td> ВСМ 0,5%. 2 тәулік </td> <td> - </td> <td> - </td> <td> - </td> <td> 715,06 </td> <td> 513,46 </td> </tr> <tr> <td> ВСМ 0,5%. 7 тәулік </td> <td> - </td> <td> - </td> <td> - </td> <td> 1 117,28 </td> <td> 741,12 </td> </tr> <tr> <td> Рецепт 2. 3 тәулік </td> <td> 14.10 </td> <td> 15.10 </td> <td> 17.10 </td> <td> 536,30 </td> <td> 268,15 </td> </tr> <tr> <td> Рецепт 4. 3 тәулік </td> <td> 14.10 </td> <td> 15.10 </td> <td> 17.10 </td> <td> 715,06 </td> <td> 513,46 </td> </tr> <tr> <td> Рецепт 2. 2 тәулік </td> <td> 17.10 </td> <td> 18.10 </td> <td> 19.10 </td> <td> 536,30 </td> <td> 232,22 </td> </tr> <tr> <td> Рецепт 3. 2 тәулік </td> <td> 17.10 </td> <td> 18.10 </td> <td> 19.10 </td> <td> 893,83 </td> <td> 368,53 </td> </tr> <tr> <td> Рецепт 4. 2 тәулік </td> <td> 17.10 </td> <td> 18.10 </td> <td> 19.10 </td> <td> 402,22 </td> <td> 589,52 </td> </tr> <tr> <td> Рецепт 2. 7 тәулік </td> <td> 19.10 </td> <td> 20.10 </td> <td> 26.10 </td> <td> 402,22 </td> <td> 232,22 </td> </tr> <tr> <td> Рецепт 3. 7 тәулік </td> <td> 20.10 </td> <td> 21.10 </td> <td> 27.10 </td> <td> 715,06 </td> <td> 513,46 </td> </tr> <tr> <td> Рецепт 4. 7 тәулік </td> <td> 19.10 </td> <td> 20.10 </td> <td> 26.10 </td> <td> 893,83 </td> <td> 446,91 </td> </tr> </tbody> </table> Кесте 2. Зерттеулердің нәтижелері Table 2. Findings <table> <thead> <tr> <td> Көрсеткіштер </td> <td colspan="2"> Қоспасыз </td> <td colspan="2"> Рецептура 2 </td> <td colspan="2"> Рецептура 3 </td> <td colspan="2"> Рецептура 4 </td> <td colspan="2"> ВСМ 0,5% </td> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td> Уақыт, тәу. </td> <td> 2 </td> <td> 7 </td> <td> 2 </td> <td> 7 </td> <td> 2 </td> <td> 7 </td> <td> 2 </td> <td> 7 </td> <td> 2 </td> <td> 7 </td> </tr> <tr> <td> E, Дж/см </td> <td> 178,77 </td> <td> 536,30 </td> <td> 536,30 </td> <td> 402,22 </td> <td> 893,83 </td> <td> 715,06 </td> <td> 402,22 </td> <td> 893,83 </td> <td> 715,06 </td> <td> 1117,28 </td> </tr> </tbody> </table> <h3></h3> <h3>ҚОСЫМША</h3> Қаржыландыру көзі. Мақала ИРН AP09058636 "Дифференциалды қасиеттері бар тампонаждық ерітінділерді жасау" жобасы аясында дайындалған. Жобаны қаржыландыру көзі Қазақстан Республикасының Ғылым және жоғары білім министрлігі болып табылады. Мүдделер қақтығысы. Авторлар осы мақаланы жариялауға байланысты айқын және ықтимал мүдделер қақтығысының жоқтығын жариялайды. Авторлардың қосқан үлесі. Барлық авторлар өздерінің авторлығының ICMJE халықаралық критерийлеріне сәйкестігін растайды (барлық авторлар тұжырымдаманы әзірлеуге, зерттеу жүргізуге және мақаланы дайындауға айтарлықтай үлес қосты, жарияланғанға дейін соңғы нұсқасын оқып, мақұлдады). Ең үлкен үлес келесідей бөлінді: Қабдушев А.А., Манапбаев Б.Ж. зерттеу тұжырымдамасы, оны жүргізу және қолжазбаны редакциялау; Агзамов Ф.А. тампонаждық материалдардың соққыға төзімділігін соққы тұтқырлығының шамасы бойынша бағалау әдістемесі; Деликешева Д.Н., Қорғасбеков Д.Р. зерттеу деректерін жинау, талдау, түсіндіру. <h3>ADDITIONAL INFORMATION</h3> Source of funding. The article was prepared within the framework of the IRN project AP09058636 Development of cement slurries with differential properties". The source of funding for the project is the Ministry of Science and Higher Education of the Republic of Kazakhstan. Conflict of interest. The authors declare the absence of obvious and potential conflicts of interest related to the publication of this article. Contribution of the authors. All authors confirm that their authorship meets the international ICMJE criteria (all authors have made a significant contribution to the development of the concept, research and preparation of the article, read and approved the final version before publication). The greatest contribution is distributed as follows: Armsn A. Kabdushev, Bauyrzhan Zh. Manapbayev B. the concept of the study, its conduct and editing of the manuscript; Farit A. Agzamov methodology for assessing the impact resistance of grouting materials by the magnitude of impact strength; Dinara N. Delikesheva, Darkhan R. Korgasbekov collection, analysis, interpretation of research data. 1 КМД кешенді модификацияланған қоспа (орысша комплексно-модифицированная добавка)

Cheng XW, Khorami M, Shi Y, et al. A new approach to improve mechanical properties and durability of low-density oil well cement composite reinforced by cellulose ﬁbres in microstructural scale. Construction and Building Materials. 2018;177:499–510. doi:10.1016/j.conbuildmat.2018.05.134.

Kiran R, Teodoriu C, Dadmohammadi Y, et al. Identiﬁcation and evaluation of well integrity and causes of failure of well integrity barriers (A review). Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2017;45:511–526. doi:10.1016/j.jngse.2017.05.009.

Чернышев С.Е., Кармаенков М.С. Самовосстанавливающиеся тампонажные материалы для обеспечения долговечности крепи скважин // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2021. № 6(342). С.40–45. doi:10.33285/0130-3872-2021-6(342)-40-46.

Агзамов Ф.А., Кабдушев А.А. Особенности вытеснения бурового раствора в кольцевом пространстве при цементировании современные технологии в нефтегазовом деле // Сборник трудов международной научно-технической конференции «Современные технологии в нефтегазовом деле – 2018» в 2-х томах; Март 30, 2018; Уфа. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35453717.

Кожевников Е.В., Николаев Н.И., Розенцвет А.В., Лырчиков А.А. Опорно-центрирующая оснастка обсадных колонн для крепления боковых стволов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. 2015. № 16, С.54–60. doi: 10.15593/2224-9923/2015.16.6.

Bonett A, Pafitis D. Getting to the root of gas migration. Oil field Review. 1996;5:37.

Гнибидин В.Н. Результаты исследований в области предотвращения потери герметичности затрубного пространства скважин в результате воздействия статических и динамических нагрузок. Булатовские чтения. 2017. Т. 3, С. 55–59.

Салихов Р.Г., Крапивина Т.Н., Крысин Н.И. Применение щелевой гидропескоструйной перфорации при вторичном вскрытии продуктивных пластов. Санкт-Петербург: Недра, 2005. 179 с.

Chernyshov SE, Galkin SV, Krisin NI, et al. Efficiency improvement of abrasive jet perforation. SPE Annual Caspian Technical Conf. & Exhibition; 2015 Nov 4–6; Baku, Azerbaijan. doi: 10.2118/177375-MS.

10.

Агзамов Ф.А., Самсыкин А.Ф., Губайдуллин И.М., и др. Моделирование динамических воздействий на крепь скважины с применением метода конечных элементов // Нефтегазовое дело. 2011. Т. 9, № 4. С. 18–24.

11.

Рябоконь С.А., Новохатский Д.Ф. Влияние опрессовки обсадных колонн на качество цементирования скважин // Нефтяное хозяйство. 2003. № 9. С. 41–43.

12.

Ahmed A, Gajbhiye R, Elkatatny S, Rahman MK. Enhancing the Cement Quality Using Polypropylene Fibers. SPE Trinidad and Tobago Section Energy Resources Conference; 2018 June 25; Port of Spain, Trinidad and Tobago. Paper Number: SPE-191189-MS.

13.

Ишбаев Г.Г., Дильмиев М.Р., Ишбаев Р.Р., Латыпов Т.Р. Разработка тампонажных материалов повышенной ударной прочности // Бурение и нефть. 2015. № 9. С. 38.

14.

ГОСТ 30353-95. Полы. Метод испытания на стойкость к ударным воздействиям.