AP23484034 – Разработка методологии оценки качества, рисковых ситуаций и принятия решений при креплении стенок скважин в осложнённых условиях

Цель – является повышение эффективности крепления стенок скважин на основе совершенствования методологии системы оценки качества цементирования и управления рисками возникновения аварийных ситуаций.

Актуальность: Актуальность проекта обусловлена ростом доли месторождений с трудноизвлекаемыми запасами нефти во всем мире, включая Казахстан. В таких условиях особое значение приобретает повышение качества строительства скважин, одним из ключевых этапов которого является надежное крепление их стенок. Качество крепления напрямую зависит от свойств цементного раствора, используемого при тампонаже. Несмотря на значительные научные достижения в данной области, существует необходимость дальнейшего совершенствования цементных составов. Перспективным направлением является использование различных добавок, в том числе армирование цемента волокнистыми материалами, позволяющее повысить его прочностные характеристики. Однако исследования в этой области находятся на начальной стадии, и волокнистые материалы пока не получили широкого применения. В связи с этим разработка и внедрение новых армированных цементных растворов является актуальной задачей, направленной на повышение надежности и долговечности скважин.

Научный руководитель: Доктор технических наук, Профессор, Молдабаева Гульназ Жаксылыковна

Ожидаемые и достигнутые результаты: В ходе выполнения проекта проведен обзор современного состояния исследований в области анализа и регулирования составов тампонажных растворов, а также повышения качества крепления стенок скважин. Проанализированы работы отечественных и зарубежных исследователей, что позволило определить основные направления дальнейших исследований. Выполнен критический анализ существующих тампонажных систем и технологий, а также практики их применения при цементировании скважин. На основе анализа определены ключевые проблемы и приоритетные задачи для повышения качества крепления скважин. Установлены оптимальные составы для модификации тампонажных материалов, используемых в нефтяных и газовых скважинах. Проведено всестороннее исследование влияния состава растворов на их качественные характеристики. Обоснован выбор факторов и параметров, используемых в рамках математической теории планирования экспериментов. В ходе лабораторных исследований определено количественное влияние водоцементного отношения, вязкости и статического напряжения сдвига на свойства растворов. Полученные экспериментальные данные обработаны с использованием методов корреляционного и регрессионного анализа, что позволило построить математические модели. Установлено, что увеличение вязкости и статического напряжения сдвига повышает седиментационную устойчивость раствора, тогда как рост водоцементного отношения снижает его стабильность. Определены оптимальные диапазоны параметров, обеспечивающие максимальную однородность и устойчивость системы. Разработанные модели и полученные зависимости имеют практическое значение для прогнозирования поведения цементных и полимерных систем и могут быть использованы при проведении изоляционных и ремонтных работ в нефтяных и газовых скважинах.

Список публикаций с ссылками на них

1. Молдабаева Г.Ж., Козловский А.Л., Сулейменова Р.Т., Садвакасов М.А., Мухси А.С., Абилева С.Ж. Өндіруші ұңғымадағы қысымның таралу заңдылығын зерттеу // Нефть и газ. – 2024. – Т. 5. – № 143. – С. 143–153. – DOI: https://doi.org/10.37878/2708-0080/2024-5.11   
2. Сулейменова Р.Т., Каримова А.С., Абилева С.Ж., Садвакасов М.А., Жаксылыкова М.Ж., Шамшенова А. Жылумен әсер ету технологиясын дамытуды талдау және зерттеу // Нефть и газ. – 2024. – Т. 5. – № 143. – С. 223–236. – DOI: https://doi.org/10.37878/2708-0080/2024-5.17
3. Молдабаева Г.Ж., Сулейменова Р.Т., Козловский А.Л., Садвакасов М.А., Мухси А.С., Куанышов А. Карбонатты кен орындарында қышқыл өңдеудің тиімділігін болжауға арналған модельдерді зерттеу // Нефть и газ. – 2024. – Т. 4. – № 142. – С. 124–137. – DOI: https://doi.org/10.37878/2708-0080/2024-4.16
4. Сулейменова Р.Т., Молдабаева Г.Ж. Қабаттардың мұнай бергіштігін арттыру әдістері: әдістемелік ұсыныс. – Алматы: Сатпаев университеті, 2024. – 227 б. – ISBN 978-601-10-0541-8.
5. Moldabayeva G.Zh., Kozlovskiy A.L., Sadvakassov M.A. Effect of Nanosized Mineral Additives on Strengthening and Corrosion Resistance of Cementing Mortars // ES Materials and Manufacturing. – 2025. – Vol. 28. – No. 1467. – P. 1–12. – DOI: https://dx.doi.org/10.30919/mm1467
6. Moldabayeva G.Zh., Kozlovskiy A.L., Buktukov N.S., Sadvakassov M.A. Increase of Wear Resistance and Strength of Cementing Mortars Due to Stabilizing Fine-Dispersed Additives of Metallurgical Sludge // ES Materials and Manufacturing. – 2025. – Vol. 28. – No. 1468. – P. 1–9. – DOI: https://dx.doi.org/10.30919/mm1468
7. Efendiyev G.M., Moldabayeva G.Zh., Buktukov N.S., Kuliyev M.Y. Comprehensive Cementing Quality Assessment and Risk Management System // SOCAR Proceedings. – 2024. – Vol. 4. – No. 4. – P. 042–047. – DOI: http://dx.doi.org/10.5510/OGP20240401015
8. Kabdushev A.A., Kembayev A.R., Bimbetova G.Zh., Agzamov F.A., Efendiyev G.M., Nadirov K.S. Development of the Composition of Lightweight Cement Slurry Using Microspheres and Microsilica // SOCAR Proceedings. – 2025. – Vol. 2. – No. 2. – P. 040–047. – DOI: http://dx.doi.org/10.5510/OGP20250201063
9. Молдабаева Г.Ж., Түзелбаева Ш.Р. Кен орындарын игеруді арттыру технологиялары: авторлық құқық объектісіне құқықтарды мемлекеттік тізілімге енгізу туралы куәлік № 49828. – Қазақстан Республикасы, 20.09.2024. – Ғылыми туынды.