Проблемы нефтяников решает ксонотлит

В тридцатые годы прошлого столетия перед нефтяниками встала задача: пройти пятикилометровые скважины, чтобы достигнуть богатых нефтью пластов. Такая глубина кое-кому представлялась тогда фантастической.

А ныне на Кольском полуострове и в Азербайджане бурят уже пятнадцатикилометровые скважины. Новые же глубины требуют новых материалов.

До недавнего времени нефтяников и газовиков вполне устраивал, например, портландцемент, охватывающий стальные обсадные трубы. Этот материал ускорял строительство буровых.

Но когда на промыслах приступили к проходке глубоких и сверхглубоких скважин, где температура достигает 250 градусов Цельсия, а давление – 1500 атмосфер, положение изменилось.

В таких экстремальных условиях процессы перекристаллизации, которые в природе у поверхности земли протекали миллионы лет, теперь завершаются в короткие сроки.

Под воздействием одних только термальных вод соединения, слагающие цементный камень, настолько изменяют свои свойства, что нарушается его структура, снижается прочность и повышается водопроницаемость и газопроницаемость. Не добившись долговечности изоляционного слоя, невозможно и мечтать о сверхглубоких скважинах.

А нельзя ли заменить тампонажный портландцемент аналогами природных минералов, которые на протяжении миллионов лет отлично выдерживают высокие температуры и давления?

В наше время люди все больше привыкают к синтетическим материалам. Однако до сей поры не приходилось слышать об искусственной горной породе. Но такая порода, оказывается, существует.

Более того, она в силах удерживать и укреплять трубы, опущенные в скважину. В эту породу входят синтезированные аналоги природных силикатов. Среди них особого внимания заслуживает ксонотлит.

Свойства этого искусственного силиката удивительны. При сжатии он выдерживает колоссальную нагрузку – до тысячи килограммов на квадратный сантиметр, а при растяжении и изгибе его прочность в десять раз превышает прочность тампонажного портландцемента.

Ценность ксонотлита в том, что он состоит из минералов, устойчивых на большой глубине. Ранее подобные соединения встречались в цементном камне лишь в виде микроскопических включений.

Искусственная горная порода, хорошо выдерживающая экстремальные условия, связанные с проходкой глубоких и сверхглубоких скважин, стала новым тампонажным материалом.

Надежно изолирующий содержимое скважин, он исключает проникновение чужеродных веществ в недра, а пластовых жидкостей и газов – на поверхность земли. Это важно и для охраны окружающей среды от загрязнений.

Добавить комментарий