Сотрудники кафедры нефтегазового дела ИРНИТУ разработали методику и лабораторное оборудование для исследования адгезии (прилипания) тампонажного камня к ограничивающей поверхности. Моделируя реальные условия схватывания цементного раствора, политеховцы определяют наиболее подходящие составы для крепления нефтяных и газовых скважин. Специалисты испытывают различные рецептуры, повышающие изоляцию обсадных труб от стенок скважины. На проведение исследований студенты и преподаватели получили 200 тысяч рублей в рамках Программы «Приоритет 2030».
В реализации проекта участвуют доцент Григорий Романов, заведующий учебно-исследовательской лабораторией Алексей Коротков, техник Михаил Коновалов, студенты 2-4 курсов. Консультантом команды является заведующий кафедрой Николай Буглов.
Коллектив при содействии Шелеховского завода металлоконструкций создал партию испытательных ячеек, состоящих из формы-конуса, фильтрующего узла, сборника фильтрата. Политеховцы заполняют цементным раствором и помещают ячейки в автоклав для поддержания термобарических условий. Жидкость переходит в твердое состояние, степень сцепления получившегося тампонажного камня со стенками ячеек участники проекта определяют выдавливанием при помощи гидравлического пресса.
Как рассказал Алексей Коротков, технология, разработанная в ИРНИТУ, позволяет имитировать все условия, сопутствующие процессу крепления нефтегазовых скважин.
«В процессе крепления нефтяных и газовых скважин на тампонажный раствор оказывает влияние большое количество факторов, в том числе фильтрация свободной воды в пористые среды. Для определения применимости рецептур в различных условиях существуют способы измерения адгезии тампонажного камня при помощи цилиндрической формы. Однако качество оценки низкое из-за погрешности, связанной с влиянием сил трения.
В предлагаемом нами способе реализована технология отрыва тампонажного камня от ограничивающих поверхностей, что обеспечивает более точные результаты исследований. Уникальность методики заключается в возможности выдерживать образцы в скважинных условиях – при температуре, давлении и фильтрации», - рассказал Алексей Коротков.
Коллектив планирует получить патент, чтобы расширить перечень оказываемых услуг по прогнозированию и предупреждению возможных проблем при креплении скважин, вызванных низким качеством цементных растворов.
По статистике, в Приангарье ежегодно строится более 400 эксплуатационных скважин, из которых около 65 % не соответствуют требованиям, предъявляемым к герметичности. Актуализируется вопрос поиска и разработки методов, повышающих качество первичного цементирования.
