'
Научный журнал «Вестник науки»

Режим работы с 09:00 по 23:00

zhurnal@vestnik-nauki.com

Информационное письмо

  1. Главная
  2. Архив
  3. Вестник науки №8 (53) том 1
  4. Научная статья № 8

Просмотры  867 просмотров

Толстикова Е.С.

  


ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН И ЦЕМЕНТНОГО КОЛЬЦА *

  


Аннотация:
в данной статье рассматриваются геофизические методы исследования, применяемые для контроля цементирования нефтяных и газовых скважин, также программные средства для оценки качества цементирования скважин   

Ключевые слова:
цементометрия, обсадные колонны, цементное кольцо, скважина   


УДК 550.8

Толстикова Е.С.

студент 2-ого курса факультета геологии

и геофизики нефти и газа

Российский государственный геологоразведочный университет

имени Серго Орджоникидзе (МГРИ)

(Россия, г. Москва)

 

ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБСАДНЫХ

КОЛОНН И ЦЕМЕНТНОГО КОЛЬЦА

 

Аннотация: в данной статье рассматриваются геофизические методы исследования, применяемые для контроля цементирования нефтяных и газовых скважин, также программные средства для оценки качества цементирования скважин.

 

Ключевые слова: цементометрия, обсадные колонны, цементное кольцо, скважина.

 

Цементирование обсадных колонн является важнейшей операцией при строительстве нефтяных и газовых скважин. Контроль состояния цементного кольца в затрубном пространстве при строительстве скважин обеспечивает выявление дефектных интервалов, дает информацию для принятия обоснованных решений по устранению заколонных перетоков, стимулирует повышение качества работ и совершенствование технологии цементирования обсадных колонн. Не менее важен контроль целостности цементного кольца за колоннами во время эксплуатации скважин, что способствует выявлению причин образования и выработке наиболее эффективных способов ликвидации дефектов.

Основной объем исследований с целью контроля качества цементирования обсадных колонн выполняется акустическим методом (АК). Высокая чувствительность параметров волнового поля к дефектам цементирования обусловливает широкое применение АК для оценки качества цементирования обсаженных скважин.

1. Методы контроля состояния цементного кольца.

Дефекты цементирования, установленные по результатам акустической и гамма-гамма цементометрии, характеризуют вероятность возникновения затрубных циркуляции при заданных градиентах давлений. В настоящее время для решения этой задачи обрабатываются и интерпретируются несколько комплексов геофизических исследований:

  • Интегральная акустическая цементометрия, зондами разной длины оценивающая качество сцепления на границах колонна-цемент и цемент-порода;
  • Сканирующая акустическая цементометрия, обеспечивающая круговую сканирующую оценку качества цементирования по восьми секторам, что позволяет более точно выделить наличие каналов в цементном камне с зонами отсутствия или частичного схватывания;
  • Гамма-гамма цементометрия, применяемая для обсадных колонн разных диаметров – направлений, кондукторов, технических колонн, колонн малого диаметра, хвостовики определяющая характер распределения цемента за колонной, высоту подъема цементного кольца, характер распределения плотности;
  • Гамма-гамма дефектометрия-толщинометрия, оценивающая распре-деление плотности цемента в скважине, определяющая толщину обсадных труб, мест установки центрирующих фонарей, муфтовых соединений, определяющая эксцентриситет обсадной колонны относительно оси скважины.

Современное состояние основных методов (АКЦ, ГГЦ, АК-сканирование) цементометрии следующее:

  • Интегральная акустическая цементомерия

Акустическая цементометрия основана на измерении характеристик волновых пакетов, распространяющихся в колонне, цементном камне и горных породах. Информативными характеристиками являются амплитуды или декременты затухания продольной волны, а также интервальное время распространения продольной волны. Для оценки цементирования на качественном уровне используют фазокорреляционные диаграммы. Исследования проводят в обсаженных скважинах диаметром от 70 до 508 мм (от 340 до 508 мм угол наклона до 15°). Метод применяют для определения уровня подъема гельцемента; оценки состояния контакта тампонажной смеси с обсадной колонной и горными породами; оценки герметичности затрубного пространства.

Стандартная акустическая цементометрия (АКЦ) на частотах 20-25 кГц стремительно завоевала и прочно удерживает преобладающие объемы исследований тампонажа затрубного пространства. Повсеместно применяется цифровая регистрация полных волновых пакетов при использовании цифровых скважинных приборов.

Несомненное преимущество акустической цементометрии состоит в том, что ее данные отражают состояние и объемы уже сформировавшегося в затрубном пространстве цементного камня и его механические контакты с обсадной колонной и стенкой скважины, в том числе в течение всего срока эксплуатации скважины. Второе преимущество заключается в возможности оценки качества тампонажа межтрубного и затрубного пространства многоколонных конструкций.

Недостатками АКЦ является аномальная чувствительность метода к кольцевым микрозазорам между обсадной колонной и цементным камнем, которые появляются при проведении работ в обсаженных скважинах во время схватывания и набора прочности цементным камнем, и к нецентрируемому положению измерительного зонда в скважине. Не красит метод также то, что при динамическом диапазоне измерения затухания αк волны в колонне, равном 30 дБ/м, однозначное заключение получают только в двух случаях. Затухание αк<3±1,5 дБ/м соответствует “свободной” (незацементированной) колоннне, а его значения, превышающие 24 дБ/м, — безупречному цементированию колонны. Диапазон 4,5<αк <24 дБ/м относят к частичным контактам цементного камня с колонной. То есть, преобладающая часть динамического диапазона измерений αк относится к самому неопределенному решению, не отражающему реального качества цементирования. Термин “частичный контакт цементного камня с обсадной колонной” равноценен для интервалов, характеризующихся как совершенно неудовлетворительными, так и несколько небезупречным качеством цементирования.

  • Гамма-гамма цементометрия

Метод гамма-гамма цементометрии обсаженных скважин основан на регистрации рассеянного гамма-излучения. Исследования проводят в обсаженных скважинах, заполненных любым типом раствора. Используется с целью оценки качества цементирования кондуктора, оценки уровня подъема цементного раствора в затрубном пространстве, определения интервалов пониженной плотности цемента в затрубье.

  • Гамма-гамма толщинометрия и дефектоскопия

Метод применяется для оценки качества цементирования обсадной колонны и основан на зависимости интенсивности рассеянного гамма-излучения от плотности вещества основных сред, слагающих скважину. Основными средами являются: жидкость, находящаяся внутри обсадной колонны; стальная колонна обсадных труб; тампонажный или буровой раствор в затрубном пространстве; горные породы, слагающие разрез скважины. Исследования проводят в обсаженных скважинах, заполненных любым типом раствора

Метод гамма-гамма цементометрии независимо от вариантов обработки первичных данных обладает некоторыми эксклюзивными характеристиками, необходимыми для оценки качества тампонирования затрубного пространства. Наиболее важные из них: определение высоты подъема цемента и плотности вещества в затрубном пространстве; оценка однородности заполнения затрубья тампонажной смесью. Метод применяют для выделения интервалов эксцентричного положения колонны в скважине, используя данные о распределении цементного камня за колонной. Определяется положение муфтовых соединений и, что более важно, положение центрирующих фонарей колонны; осуществляется выделение интервалов, предположительно содержащих вертикальные каналы в цементном камне; расчет плотности цементного камня за колонной. В длительно эксплуатирующихся скважинах к ним примыкает задача оценки толщин труб эксплуатационной колонны.

 Перечисленные характеристики взаимосвязаны. Даже в слабонаклонной скважине редко расположенные центрирующие фонари обсадной колонны не обеспечивают ее устойчивое положение на оси скважины. Только в местах установки фонарей цементный камень равномерно распределен за колонной и значения селективных кривых гамма-гамма дефектометрии совпадают между собой. В интервалах глубин между фонарями колонна провисает; селективные кривые фиксируют ее эксцентричное положение.

При больших (более 10˚) зенитных углах колонна прилегает к стенке скважины, образуя в местах прилегания сегментовидные вертикальные зазоры между стенкой скважины и обсадной колонной. Зазоры не заполняются цементным раствором при расчетной и, тем более, ускоренной скорости его прокачивания. Происходит образование в цементном камне вертикальных макроканалов с угловым раскрытием, равным 45-90 угловых градусов.

Не все перечисленные задачи решаются по данным ГГЦ однозначно. Погрешности измерений и расчетов резко увеличиваются с уменьшением плотности цементного камня, а при его плотности менее 1,45-1,50 г/см3 становятся неэффективными. Метод нечувствителен к кольцевым микрозазорам. Он не предоставляет сведений о контактах цементного камня с обсадной колонной и горными породами. Четкая идентификация и, тем более, размеры вертикальных макроканалов в цементном камне не определяются. По уменьшению рассчитанной плотности камня и расхождению между собой селективных кривых дефектометрии устанавливают лишь интервалы глубин, в которых предположительно находятся макроканалы. Решение этой же задачи в многоколонных конструкциях невозможно вследствие искажения рассчитанной плотности цементного камня значительно превосходящим по абсолютным значениям влиянием плотности следующей обсадной колонны.

  • Сканирующая акустическая цементометрия

Сканирующая акустическая цементометрия основана на измерении преломленных волн по восьми радиальным секторам (через 45°), распространяющихся в колонне, цементном камне и горных породах. Область применения - обсаженные скважины, оборудованные колонной с внешним диаметром от 140 до 178 мм; горизонтальные обсаженные скважины с диаметром обсадной колонны от 102 до 178 мм.

Метод предназначен для оценки степени заполнения затрубного пространства цементным камнем. Основными задачами изучения с помощью АК-сканера качества цементометрии обсадных колонн являются выделение в цементном камне объемных дефектов - вертикальных каналов и каверн в цементном камне, заполненных вытесняющей жидкостью или остатками бурового раствора, вытесненного из каверн в стволе скважины, газовыми пузырями против газосодержащих пластов, остатками транспортировочного изоляционного покрытия и т.п. Присутствие этих дефектов обуславливает негерметичность затрубного пространства даже в случаях весьма положительных заключений по материалам интегральной АК- и РК-цементометрии.

Основным преимуществом АК-сканирования во вновь пробуренных скважинах является выявление вертикальных каналов в цементном камне. Считается, что размеры выявляемых дефектов сопоставимы с телесным углом, равным 45˚. Интерпретация материалов кругового сканирования, прошедших предварительную обработку заключается в оценке степени заполнения затрубного пространства цементным камнем. Считается, что затрубное пространство непроницаемо для пластовых флюидов, если на круговой развертке отсутствуют участки светлых тонов, отражающие отсутствие цементного камня. Вертикальные каналы в цементном камне характеризуются светлыми тонами (противоположная часть цветовой палитры) на круговой развертке (Рисунок 1.1.). Промежуточные тона соответствуют цементному камню, дефекты которого образованы кавернами в камне, заполненными вытесняющей жидкостью или остатками бурового раствора, вытесненного из каверн в стволе скважины, газовыми пузырями против газосодержащих пластов, остатками транспортировочного изоляционного покрытия и т.п. Предполагается, что каверны (Рисунок 1.2.) не соприкасаются между собой и не создают проницаемых вертикальных каналов.

Рис. 1.1. Пример выделения дефекта цементирования контактного типа

«вертикальный канал» в цементном камне по результатам комплексной

обработки и интерпретации данных СГДТ и МАК-СК

 

Рис. 1.2. Пример выделения дефекта цементирования контактного типа

«каверна» в цементном камне по результатам комплексной обработки и интерпретации данных СГДТ и МАК-СК

По данным сканирующей акустики также решаются задачи по определению верхней границы контакта цементного камня с колонной и уточнение высоты подъема цементной смеси при односторонней или неравномерной заливке (Рисунок 1.3.).

Рис. 1.3. Пример уточнение высоты подъема цементной смеси при

односторонней или неравномерной заливке по результатам

комплексной обработки и интерпретации данных СГДТ и МАК-СК

2. Задачи методов контроля состояния цементного кольца.

При цементировании заколонного пространства и при дальнейшей эксплуатации скважины в цементном кольце (ЦК) могут формироваться следующие основные виды дефектов:

а) вертикальные каналы и трещины;

б) кольцевые микрозазоры на границах с обсадной колонной и горными породами;

в) горизонтальные разрывы цементного кольца;

г) низкая прочность и высокая проницаемость цементного камня.

2.1. Виды нарушений контакта цемент-колонна.

Нарушение контакта цемента с колонной можно разделить на два типа: объемный и контактный. Под объемным дефектом понимается образование в цементном кольце каналов и разрывов, под контактным – образование микрозазоров.

а) Вертикальные каналы в цементном камне. Основная причина их образования заключается в неудовлетворительном центрировании обсадной колонны, ее провисании даже в относительно вертикальных скважинах и образовании между колонной, лежащей на стенке скважины, и самой стенкой скважины сегментовидных зазоров, угловое раскрытие которых находится в диапазоне 60-90º угловых градусов. Как правило, сегментовидные зазоры не заполняются цементным раствором, вследствие чего образуются макроканалы в цементном камне, заполненные жидкостью. Если близлежащие пласты характеризуются разными значениями пластовых давлений либо в перфорированной колонне создается репрессия/депрессия давлений, такие каналы становятся путями перетоков пластовых флюидов или нагнетаемой жидкости.

Возможности стандартной акустической цементометрии для их выделения существенно ограничены. Физическим моделированием установлено, что вертикальные каналы с угловым раскрытием менее 45º практически не сказываются на результатах измерений Δtк и αк. И только при углах раскрытия превышающих 60º, αк уменьшаются до значений, которые заведомо превышают погрешность измерений αк. Поэтому для однозначной идентификации вертикальных каналов необходимы данные других видов ГИС, реагирующих на эксцентричное положение обсадной колонны в стволе скважины: СГДТ или АК-сканирования. Не менее важную информацию предоставляют сведения из актов формирования и спуска обсадной колонны, в которых отражены глубины установки каждой обсадной трубы, положения соединительных муфт, центрирующих фонарей колонны и турболизаторов цементирующих растворов. Они представляют первичную информацию о потенциальной возможности образования вертикальных каналов в зависимости от оснастки буровой колонны.

б) Кольцевой микрозазор между обсадной колонной и цементным камнем. Перечень причин и обстоятельств, способствующих образованию кольцевых микрозазоров, обширен. Это операции опрессовки обсадной колонны, которые выполняют в первые часы и дни, когда цементный камень не набрал полной прочности; проведение перфорации продуктивных объектов и других взрывных работ в кавернозных интервалах скважины; температурное расширение и сжатие колонны в процессе схватывания цементного камня, набора им прочности и при заполнении скважины холодной водой; спуск и подъем инструмента с повышенной скоростью и вибрационные нагрузки при разбуривании нижезалегающих пород.

Кольцевой микрозазор, который возникает между обсадной колонной и цементным камнем в условиях скважины, не имеет идеально ровных стенок. При отрыве обсадной колонны от формирующегося цементного камня на их поверхностях образуются щетки из частиц камня, которые взаимно проникают друг в друга, контактируя между собой во многих местах. Небольшое раскрытие микрозазоров, равное десяткам и, реже, первым сотням микрометров, и наличие на поверхностях щеток слоев цемента, прочно- и рыхлосвязанной воды создают благоприятные условия для передачи энергии упругих волн через микрозазоры, а также резко (на порядки) уменьшают проницаемость последних.

Небольшие (до 50 мкм) микрозазоры слабо проницаемы для воды и нефти. Поэтому, если сцепление ухудшено за счет каналов, то при освоении скважины возможны перетоки, если за счет микрозазоров – перетоков может не быть при условии достаточной длины перемычки. Разделение типа дефекта на объемный и контактный возможно с помощью методики измерений под давлением или по измерениям на разных частотах в низкоскоростных разрезах.

2.2. Задачи контроля качества цементирования.

Контроль качества и состояния цементного кольца подразумевает решение следующих задач:

1) определение уровня подъема и качества контакта цемента с колонной и породой по интервалам исследования;

2) выделение интервалов с бездефектным цементным кольцом, имеющим сплошной (жесткий) контакт с обсадной колонной и горными породами;

3) выявление интервалов с дефектами в цементном кольце (каналы, разрывы, микрозазоры);

4) контроль процесса формирования цементного камня в скважинных условиях.

В настоящее время для контроля качества цементирования скважин наиболее широко применяют акустический каротаж на преломленных волнах: - акустическую цементометрию (АКЦ). Недостатком АКЦ является слабая чувствительность к вертикальным каналам в цементном камне, угол раскрытия которых меньше 60°. Следствием этого недостатка является тот факт, что вероятность оценки непроницаемости затрубного пространства стремится к 100%, если αк >24 дБ/м, а механические контакты цементного камня с обсадной колонной и породами сплошные. Тем не менее, в камне могут находиться вертикальные макроканалы, само существование которых ставит под сомнение герметичность затрубного пространства.

Для исключения неоднозначности оценки герметичности затрубного пространства необходимо комплексирование данных АКЦ с материалами других исследований, отражающих решение частных задач, которые недоступны для АКЦ. Если принять акустическую цементометрию за базовый метод определения, а таковой, по сути, она и является среди всех методов оценки качества цементирования обсадных колонн, то главным условием комплексирования служит возможность выделения вертикальных каналов, количественное определение их раскрытия (что желательно), определение положений центрирующих фонарей колонны.

Нельзя преувеличивать возможности добавляемых в комплекс методов радиометрической цементометрии (гамма-гамма толщинометрии и дефектоскопии) и АК-сканирования. Измерительный зонд гамма-гамма-дефектометрии содержит шесть детекторов, расположенных по окружности скважинного прибора. Соответственно, его материалы позволяют различать каналы с угловым раскрытием 60°. Это то же значение углового раскрытия макроканала, которое уже определяется по данным стандартной акустической цементометрии. То есть, применение гамма-гамма-дефектометрии не способствует уточнению размеров вертикального канала. Однако, получение одинаковой информации двумя методами повышает ее достоверность в неконтролируемых условиях. Кроме того, возможность определения местоположения центрирующих фонарей обсадной колонны и интервалов ее эксцентричного положения объясняет суть происходящего явления.

Комплексирование данных стандартной акустической цементометрии (АКЦ), радиометрической цементометрии (ДФ и ТМ) и акустического сканирования колонны и цементного кольца (АК-сканирование) крайне необходимо для большинства скважин, в которых качество цементирования измеряется в разных интервалах от безупречного до неудовлетворительного, что соответствует отсутствию цементного камня за колонной.

3. Комплексирование сканирующей акустической и гамма-гамма цементометрии за одну спуско-подъемную операцию

Невозможно решить все задачи контроля цементирования по данным какого-то одного метода цементометрии. Каждый метод обладает ярко выраженной чувствительностью своих показаний к определенным свойствами цементного камня в затрубном пространстве: его плотности, контактов с соседними средами (колонной и породами), к микрозазорам и макродефектам, представленными вертикальными каналами. Однако каждый метод обладает также известными ограничениями для решения других, не свойственных ему, задач. Итоговое решение, охватывающее все частные задачи, может быть достигнуто при разумном комплексировании двух и более методов:

а) комплекс данных стандартной акустической цементометрии, сведений об оснастке обсадной колонны, изложенные в акте на ее спуск, и радиометрической гамма-гамма-толщинометрии (ТМ) и -дефектометрии (ДФ) позволяют установить интервалы эксцентричного положения обсадной колонны и предположить образование вертикальных каналов в таких интервалах;

б) комплекс данных стандартной акустической цементометрии и акустического сканирования устанавливает существование за обсадной колонной незаполненных цементным камнем пустот, в том числе вертикальных каналов, но не объясняет причины их образования;

в) однозначное доказательство и объяснения герметичности либо негерметичности затрубного пространства, основанное на решении всех перечисленных выше задач цементометрии, в том числе выявление кольцевых микрозазоров и вертикальных каналов, достигается при комплексировании всех трех методов цементометрии.

 

  1. Программные средства для оценки качества цементирования скважин

Для построения эффективной технологии мониторинга технического состояния скважины недостаточно иметь набор современных аппаратных средств, необходим также эффективный технологичный программный инструмент позволяющий построить на геофизическом предприятии сквозную, комплексную технологию по обработке и интерпретации геофизических данных. Это должно обеспечиваться полной технологической цепочкой, включающей оперативную передачу данных со скважины в контрольно-интерпретационные партии (КИП), приемку и контроль качества исходных полевых материалов, обработку, комплексную интерпретацию различных геофизических методов и выдачу заключения заказчику геофизических работ.

Для оценки технического состояния скважины разработан программный комплекс СОНАТА, реализующий полную технологическую цепочку от ввода исходных полевых материалов, контроль качества, предварительную обработку, комплексную интерпретацию различных геофизических методов и выдачу заключения заказчику геофизических работ на всех этапах строительства и эксплуатации скважины.

Все алгоритмы и методики интерпретации, использованные в системе СОНАТА, соответствуют утвержденным стандартам, руководящим документам, методическим указаниям и опробованы в производственном режиме на различных геофизических предприятиях. СОНАТА сертифицирована Евро-Азиатским геофизическим обществом на соответствие стандарту по сертификации программных пакетов и систем обработки и интерпретации геофизических данных.

Программный комплекс СОНАТА является одной из немногих программ, представленных на геофизическом рынке, которая поддерживает ввод и обработку исходных полевых данных получаемых большинством известных наземных регистрирующих комплексов и геофизических форматов.

Оценка качества и приемка полевого материала осуществляется в соответствии с требованиями технической инструкции по проведению геофизических исследований [«Техническая инструкция по проведению геофизических исследований и работ приборами на кабеле в нефтяных и газовых скважинах»]. Для оценки качества волнового сигнала разработана оригинальная методика. В зависимости от результатов интерпретатор принимает решение о возможности обработки материала, о способах предварительной обработки, выдает рекомендации оператору полевой партии и наладчику геофизической аппаратуры. Предварительная обработка данных включает увязку по глубине, объединение разных замеров, редактирование исходных кривых. Предварительная обработка волнового сигнала может состоять из различных процедур повышающих соотношение сигнал/шум, включая удаления выбросов, коррекции смещения нуля, устранения ограничений сигнала, частотную фильтрацию, и т.д.

Для оценки технического состояния обсаженной скважины в настоящее время в системе СОНАТА реализована обработка и комплексная интерпретация 3-х основных геофизических методов контроля технического состояния и качества цементирования: акустическая цементометрия, гамма-гамма цементометрия-толщинометрия и магнито-импульсная дефектоскопия. Обработка и интерпретация данных АКЦ с целью определения качества цементирования колонны в системе СОНАТА включает:

  • оценку контакта на границе колонна-цемент и цемент-порода;
  • определение величины микрозазора;
  • вычисление угла раскрытия канала в цементном кольце;
  • расчет коэффициента качества сцепления;
  • обработка данных акустической цементометрии возможна для любых типов приборов акустического каротажа как российского, так и зарубежного производства;
  • определение типа дефекта и его величины возможно по данным разночастотной записи акустической цементометрии.

Для увеличения разрешающей способности метода АКЦ необходим переход от аппаратуры интегрального типа к сканирующей аппаратуре. Так по оценкам компании Sondex сегодня на Западе основной объем акустических исследований по контролю цементирования проводится именно секторными приборами, который превышает исследования обычными интегральными зондами акустического каротажа в 6 раз.

Уже сегодня на геофизическом рынке доступна секторная акустическая аппаратура контроля качества цементирования не только зарубежного, но и российского производства, например прибор МАК-СК производства ОАО НПФ «Геофизика», которая позволяет определять каналы раскрытостью свыше 10°, а также за счет небольшой длины зонда эффективно оценивать качество цементирования в карбонатных разрезах. Для удобства калибровки результатов такая аппаратура интегрируется со стандартными зондами акустического каротажа.

Для обработки данных секторной акустической цементометрии, получаемых различными приборами, включая МАК-СК, RBT, USBA22 и др. разработан специальный модуль, позволяющий проводить оценку качества цементирования по периметру скважины с построением карты цементирования.

Основными преимуществами модуля являются:

  • совместная обработка данных и оценка качества цементирования по данным стандартной (интегральной) и секторной АКЦ;
  • калибровка секторных зондов по интегральной или по модельной записи;
  • возможность привязки данных секторного прибора к показаниям стандартного АКЦ для учета затухания в промывочной жидкости;
  • оценка угла смещения и перекоса прибора;
  • оценка достоверности результата расчета по величине погрешности определения времени волны по колонне;
  • учет влияния смещения прибора на регистрируемые амплитуды сигналов по секторам;
  • построение диаграммы и средних по окружности значений ослабления и индекса цементирования;
  • оценка качества цементирования и герметичности заколонного пространства.

Результатом комплексной интерпретации стандартного и секторного АКЦ может являться характеристика гидроизоляции пластов.

Обработка и получение результатов интерпретации гамма-гамма цементометрии возможна для любого типа аппаратуры гамма-гамма цементометрии с одновременным, сканирующим, и с поочередным опросом датчиков.

Результатом обработки ГГЦ являются:

  • определение толщины колонны с возможностью паспортизации по каждой трубке;
  • вычисление эксцентриситета колонны;
  • определение плотности цемента за колонной с поправкой за эксцентриситет, в том числе и в интервалах многоколонной конструкции скважины;
  • построение развертки плотности цемента и толщины колонны по периметру скважины с поправкой за вращение прибора;
  • выделение каналов в цементном кольце;
  • расчет однородности и характеристики заполнения цемента;
  • выделение муфтовых соединений обсадной колонны.

Определение герметичности заколонного пространства осуществляется по комплексной интерпретации данных акустической и гамма-гамма цементометрии.

Таким образом, комплекс СОНАТА является эффективным инструментом по оценке технического состояния скважин, включающего технологию комплексной обработки и интерпретации широкого спектра геофизических методов.

Использование единого программного комплекса для оценки технического состояния скважины, включающего универсальную обработку данных, полученных большинством геофизических приборов, как российского, так и зарубежного производства, позволяет интерпретатору значительно сократить время получения комплексного заключения. Использование информации, получаемой на различных этапах строительства скважины, начиная от исследований в открытом стволе, кондукторе и до исследований технического состояния эксплуатационной колонны и НКТ, позволяет значительно повысить достоверность и информативность проводимого мониторинга состояния скважины, особенно в интервалах многоколонной конструкции и сложных геолого-технических условиях, а также перейти к качественно новым параметрам.

Цементирование скважин является завершающим и наиболее ответственным этапом их строительства. От качества первичного цементирования скважин зависит дальнейшая продолжительность их безостановочной работы, степень их продуктивности, а следовательно, и состояние разработки месторождения, суммарная величина извлеченных запасов нефти и газа, а также их себестоимость.

Из существующих геофизических методов, применяемых для контроля качества цементирования нефтяных и газовых скважин, наиболее информативны акустический метод и метод рассеянного гамма-излучения.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

 

Цементирование обсадной колонны скважины и тампонаж [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://neftegaz.ru/tech-library/burovye-ustanovki-i-ikh-uzly/141551-tsementirovanie-kolonny/ свободный (дата обращения: 01.08.2022)

Ивакин Б. Н., Карус Е. В., Кузнецов О. Л. // Акустический метод исследования скважин. М.: Недра, 1978

Горбачев Ю. И. // Геофизические исследования скважин: учебник для вузов. М.: Недра, 1990

Гамма-гамма-толщинометрия колонн [Электронный ресурс] – Режим доступа https://studfile.net/preview/7279735/page:64/ свободный (дата обращения: 02.08.2022)

 

Tolstikova E.S.

2nd year student of the Faculty of Geology

and Geophysics of Oil and Gas

Sergo Ordzhonikidze Russian State Geological Exploration University

(Moscow, Russia)

 

GEOPHYSICAL STUDIES OF CASING

COLUMNS AND CEMENT RING

 

Abstract: this article discusses geophysical research methods used to control the cementing of oil and gas wells, as well as software tools for assessing the quality of well cementing.

 

Keywords: cementometry, casing strings, cement ring, borehole.

  


Полная версия статьи PDF

Номер журнала Вестник науки №8 (53) том 1

  


Ссылка для цитирования:

Толстикова Е.С. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН И ЦЕМЕНТНОГО КОЛЬЦА // Вестник науки №8 (53) том 1. С. 47 - 66. 2022 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/6113 (дата обращения: 20.04.2024 г.)


Альтернативная ссылка латинскими символами: vestnik-nauki.com/article/6113



Нашли грубую ошибку (плагиат, фальсифицированные данные или иные нарушения научно-издательской этики) ?
- напишите письмо в редакцию журнала: zhurnal@vestnik-nauki.com


Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2022.    16+




* В выпусках журнала могут упоминаться организации (Meta, Facebook, Instagram) в отношении которых судом принято вступившее в законную силу решение о ликвидации или запрете деятельности по основаниям, предусмотренным Федеральным законом от 25 июля 2002 года № 114-ФЗ 'О противодействии экстремистской деятельности' (далее - Федеральный закон 'О противодействии экстремистской деятельности'), или об организации, включенной в опубликованный единый федеральный список организаций, в том числе иностранных и международных организаций, признанных в соответствии с законодательством Российской Федерации террористическими, без указания на то, что соответствующее общественное объединение или иная организация ликвидированы или их деятельность запрещена.