Қазақстанның мұнай-газ саласының хабаршысыҚазақстанның мұнай-газ саласының хабаршысы2707-42262957-806XKMG Engineering10899410.54859/kjogi108994Нанокомпозиттерді қолдану арқылы ұңғыманы цементтеу сапасын жақсарту: тампонаждық ерітінді қасиеттеріне әсерін бағалауХасеновАсхат Галимович<p>Басқарма төрағасы</p>a.khassenov@kmg.kzhttps://orcid.org/0009-0009-7933-4321МардановА. С.a.mardanov@kmge.kzhttps://orcid.org/0000-0002-8342-3046АбдрахмановДінмұхаммед Русланұлыdimash.26.05.2015@gmail.comhttps://orcid.org/0009-0004-6449-6241СабировБолатхан Файзуллаевичb.sabirov@kmge.kzhttps://orcid.org/0009-0006-2206-8542ШагилбаевАдил Жолдасовичa.shagilbayev@kmge.kzhttps://orcid.org/0009-0009-3653-7882ӨмірәлиевБ. Т.<p>докт. техн. наук</p>b.umraliyev@kmge.kzhttps://orcid.org/0009-0000-9083-5308«ҚазМұнайГаз» ҰҚ АҚҚМГ Инжиниринг Атыраулық филиалыҚМГ Инжиниринг1405202629062026Copyright © , Абдрахманов Д.Р., Сабиров Б.Ф., Өмірәлиев Б.Т.<p class="my-2 [+p]:mt-4 [_strong:has(+br)]:inline-block [_strong:has(+br)]:pb-2">УС-1 ұңғымасы (Уаз Солтүстік кен орны) және Г-1 ұңғымасы (Батыс Прорва кен орны) цементтеу кезінде қолданылған цемент ерітінділерінің рецептураларына кешенді талдау жүргізу, негізгі технологиялық кемшіліктерін анықтау және Батыс Қазақстанның қалыптасқан кен орындарында зональдық оқшаулауды жақсарту мақсатында нанокомпозиттерді (SiO₂, Al₂O₃ нанобөлшектері және көміртекті нанотүтікшелер) енгізудің орындылығын негіздеу.</p> <p class="my-2 [+p]:mt-4 [_strong:has(+br)]:inline-block [_strong:has(+br)]:pb-2">Үш нақты цементтеу бағдарламасының деректері пайдаланылды; цемент ерітінділерін зертханалық сынау ISO 10426-2 талаптарына сәйкес жүргізілді (қысымға беріктікті, сұйық сүзімділікті, бос суды, жайылымдылықты, қоюлану уақытын анықтау). Г-1 ұңғымасын цементтеу процесінің гидродинамикалық модельдеуі Halliburton компаниясының iCem бағдарламалық кешенінде динамикалық температура профилі мен ЭПТ есебімен 2D және 3D режимдерінде орындалды.</p> <p class="my-2 [+p]:mt-4 [_strong:has(+br)]:inline-block [_strong:has(+br)]:pb-2">УС-1 ұңғымасының жеңіл цемент ерітіндісінің беріктігі 34°C температурада 24 сағаттан кейін 10,2 МПа-ды құрады, бұл ISO 10426-2 минималды нормативінен (13,8 МПа) төмен; сұйық сүзімділік В/Ц = 0,82 кезінде 110 мл/30 мин критикалық мәніне жетті. Г-1 ұңғымасы үшін 72°C температурада алғашқы 5 жыл ішінде цемент тасының беріктігінің 20–30%-ға ретроградты деградация қаупі анықталды. SiO₂/Al₂O₃ (2:1) гибридті нанокомпозитін 2,5% bwoc концентрациясында енгізу теориялық тұрғыдан 14,8–15,8 МПа беріктікті, сұйық сүзімділіктің 35–45 мл/30 мин-ге дейін төмендеуін және В/Ц-нің 0,65–0,70-ке дейін азаюын қамтамасыз ететіні көрсетілді.</p> <p class="my-2 [+p]:mt-4 [_strong:has(+br)]:inline-block [_strong:has(+br)]:pb-2">SiO₂, Al₂O₃ нанобөлшектері мен көміртекті нанотүтікшелерді цемент ерітінділеріне қолдану Батыс Қазақстан кен орындарында стандартты рецептуралардың анықталған кемшіліктерін жою және ұзақ мерзімді зональдық оқшаулауды қамтамасыз ету үшін перспективті бағыт болып табылады. Нәтижелер қарастырылып отырған кен орындарының қабаттық параметрлерін модельдейтін жағдайларда зертханалық тексеруге ұсынылады.</p>Cement slurry, well cementing, nanomaterials, nanocomposites, SiO₂, Al₂O₃, cement stone strength, fluid loss, two-stage cementing, zonal isolationТампонаждық ерітінді, ұңғыманы цементтеу, наноматериалдар, нанокомпозиттер, SiO₂, Al₂O₃, цемент тасының беріктігі, сұйықтық сіңіруі, екі сатылы цементтеу, зоналық оқшаулауЦементный раствор, цементирование скважин, наноматериалы, нанокомпозиты, SiO₂, Al₂O₃, прочность цементного камня, водоотдача, двухступенчатое цементирование, зональная изоляция1.168,3 мм қаптама тізбегін цементтеу бағдарламасы, №УС-1 ұңғымасы, «Уаз Солтүстік» кен орны. — MCF Services ЖШС, Munai Service LTD ЖШС, 30.05.2025.2.3.177,80 мм өндірістік қаптаманың 1-ші сатысын цементтеу бағдарламасы, Б.Прорва Г-1 ұңғымасы. — ҚМГ-Бұрғылау / Halliburton International GmbH, 2.0 нұсқасы, 09.09.2025.4.5.177,80 мм өндірістік қаптаманың 2-ші сатысын цементтеу бағдарламасы, Б.Прорва Г-1 ұңғымасы. — ҚМГ-Бұрғылау / Halliburton International GmbH, 1.0 нұсқасы, 10.09.2025.6.7.Нельсон Э.Б., Гийо Д. Ұңғымаларды цементтеу. — Schlumberger Educational Services, 2-ші басылым, 2006. — 773 б.8.9.Сантра А.К., Боул П., Панг Х. Наноматериалдардың мұнай ұңғымасы цементінің гидратациясы мен механикалық қасиеттеріне әсері // SPE-163814-MS. — 2012.10.11.Силвейра Б., Моралес Р., Алмутайри А. Нано-кремнеземнің G сыныпты цементтің механикалық және физика-химиялық қасиеттеріне әсері // Journal of Petroleum Science and Engineering. — 2018. — Т. 162. — Б. 66–76. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2017.12.02312.13.Халифе М., Осен А. Ұңғымаларды тұрақты бітеу және жою технологиясына кіріспе. — Springer, 2020. — 338 б.14.15.Рахимов М.М., Абдрахманов Д.Н. Батыс Қазақстан кен орындарында ұңғымаларды күрделі жөндеу кезінде цемент ерітінділерінде арматуралаушы қоспаларды қолдану // Мұнай өнеркәсібі. — 2024. — №3. — Б. 45–52.16.17.ISO 10426-1:2009. Мұнай және газ өнеркәсібі — Ұңғымаларды цементтеуге арналған цементтер мен материалдар — 1-бөлім: Техникалық талаптар. — ISO, 2009.18.19.Беликов В.Г., Нацепинское А.М. Наноқұрылымды қоспалары бар цемент ерітінділері: зертханалық және өндірістік сынақтар // Бұрғылау және мұнай. — 2020. — №11. — Б. 28–33.20.21.Ли Х., Сяо Х.Г., Юань Дж., Оу Дж. Нанобөлшектері бар цемент ерітіндісінің микроқұрылымы // Composites Part B: Engineering. — 2004. — Т. 35. — Б. 185–189.22.23.Сюй З., Чжоу З., Ду П., Чэн Х. Нано-алюминий оксидінің цементке негізделген материалдардың қасиеттеріне әсері // Journal of Materials in Civil Engineering. — 2019. — Т. 31(8). — 04019157.24.25.Конста-Гдутос М.С., Метакса З.С., Шах С.П. Көміртекті нанотүтікшелермен армирленген жоғары дисперсті цементке негізделген материалдар // Cement and Concrete Research. — 2010. — Т. 40. — Б. 1052–1059.