'
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 №1 (58) том 5
  4. Научная статья № 37

Просмотры  73 просмотров

Толстикова Е.С.

  


ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ДАННЫХ ГИС С ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПЛЕКСОВ СКАНИРУЮЩЕЙ АКУСТИЧЕСКОЙ И ГАММА-ГАММА ЦЕМЕНТОМЕТРИИ *

  


Аннотация:
в данной статье рассматриваются: приемка, контроль, критерии качества геофизического материала, и обработка данных секторной акустической цементометрии   

Ключевые слова:
акустическая цементометрия, качество, контроль, обсадные колонны, скважина   


УДК 550.8.05

Толстикова Е.С.

студент 3-ого курса факультета геологии и геофизики нефти и газа

Российский государственный геологоразведочный университет

имени Серго Орджоникидзе (МГРИ)

(Россия, г. Москва)

 

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ДАННЫХ ГИС С ПРИМЕНЕНИЕМ

КОМПЛЕКСОВ СКАНИРУЮЩЕЙ АКУСТИЧЕСКОЙ

И ГАММА-ГАММА ЦЕМЕНТОМЕТРИИ

 

Аннотация: в данной статье рассматриваются: приемка, контроль, критерии качества геофизического материала, и обработка данных секторной акустической цементометрии.

 

Ключевые слова: акустическая цементометрия, качество, контроль, обсадные колонны, скважина.

 

Обработка и комплексная интерпретация 3-х основных геофизических методов контроля технического состояния обсаженной скважины и качества цементирования (акустической цементометрии, сканирующей акустической цементометрии, гамма-гамма толщинометрии и дефектоскопии) была выполнена в системе программ СОНАТА.

  1. Приемка и контроль качества материала

Перед началом обработки необходимо оценить качество введенного полевого материала. Результатом оценки качества материала должно быть решение о возможности дальнейшего использования данных в обработке. Критерии для оценки качества материала изложены в Технической инструкции [РД 153-39.0-072-01. «Техническая инструкция по проведению геофизических исследований и работ приборами на кабеле в нефтяных и газовых скважинах»].

Для всех типов каротажа оценивается:

  • наличие бланка оператора или описания, необходимого для документирования и количественной интерпретации зарегистрированных цифровых данных. Описание должно содержать:
  • наименования недропользователя и производителя работ;
  • дату проведения и сведения об объекте исследований, включая наименование месторождения (площади), номер и категорию скважины, её альтитуду, интервал исследуемых глубин, назначение исследований (промежуточные, окончательные, привязочные);
  • геолого-технические условия в скважине - номинальный диаметр скважины и её общую глубину (глубину промежуточного или искусственного забоя), диаметр и глубину спуска последней обсадной колонны, диаметр и положение башмака НКТ;
  • тип лубрикатора и устьевое давление при проведении;
  • тип и свойства (плотность, вязкость, водоотдача, статическое напряжение сдвига и минерализация) жидкости, заполняющей скважину, присутствие в жидкости химических реагентов и утяжелителей, их типы, разгазирование жидкости;
  • типы и номера каротажных подъёмника и лаборатории (регистратора), сведения о геофизическом кабеле — его типе, длине, ценах контрольных и последней магнитной меток;
  • конструкции сборок приборов и самих приборов, включая типы и номера сборки и приборов;
  • используемые источники радиоактивных излучений и места их размещения в пределах прибора,
  • положения точек записи отдельными модулями относительно головки сборки и точки начала отсчёта глубин (стол ротора, поверхность планшайбы и т.п.);
  • шаг квантования и скорость записи;
  • фамилии должностных лиц, выполнивших исследования.
  • наличие и воспроизводимость результатов периодической и полевой калибровок для каждого метода исследований и работ;
  • соответствие заданной скорости каротажа;
  • наличие меток глубины. Сохранение их монотонности и соответствия шагу по глубине. (Нет пропусков глубин);
  • наличие перекрытия с предыдущим интервалом исследований, повторной и контрольной записей, выполненных в интервалах глубин протяжённостью не менее 50 м и содержащих не менее двух магнитных меток глубин в этих интервалах. Воспроизводимость данных в интервалах перекрытия, повторных и контрольных измерений должна находиться в пределах, указанных для каждого метода (прибора) в эксплуатационной документации или в настоящем РД;
  • расхождением глубин в интервалах перекрытия в пределах, не превышающих указанных в таблице;

 

Таблица. Допустимые расхождения глубин в интервалах перекрытия

Глубина исследования, км

0.5

1

2

3

4

5

6

>6

Расхождение, м

0.5

1

1.5

2

2.5

3

4

5

 

  • наличие магнитных меток глубин, максимальное расстояние между которыми не должно превышать 20 м; количество электронных меток глубин между магнитными метками должно отличаться от номинальных значений не более чем на 1 %.
  • Критерии качества геофизического материала

Качество измерений характеризуется тремя оценками: «хорошо» (результаты измерений полностью соответствуют перечисленным требованиям),  «удовлетворительно» (результаты измерений не выходят за пределы погрешностей, допустимых для каждого метода, но данные записаны с дефектами), «брак» (данные записаны с погрешностями, превышающими допустимые для данного метода, или с упущениями и помехами, которые нельзя исправить при обработке, в результате чего материал не может быть использован для решения задач, поставленных перед данным методом) и определяется по заданным значениям критериев качества.

Проверка качества материала включает последовательное выполнение следующих шагов:

  • Выбор интервала исследования;
  • Выбор данных;
  • Проверка скорости каротажа;
  • Проверка корректности глубин;
  • Проверка наличия магнитных меток;
  • Проверка наличия и корректность контрольной записи;
  • Проверка критериев качества материала;
  • Оценка качества волновых сигналов в наблюдении;
  • Отображение отчета по качеству материала.

1.2.1 Выбор данных.

Все каналы акустического сигнала для секторного прибора должны иметь одинаковые количество отсчётов, шаг дискретизации и задержку начала записи. Скважинные приборы при регистрации могут свободно вращаться вокруг своей оси. Чтобы компенсировать искажения, вызванные вращением прибора, одновременно регистрируют угол поворота прибора. Кривая должна быть в наблюдении. Угол измеряется в градусах.

1.2.2. Проверка скорости каротажа.

Проверка скорости каротажа заключается в проверке превышения значений кривой скорости каротажа над максимально возможной скоростью для данного типа каротажа.

1.2.3. Проверка корректности глубин.

Проверка глубин заключается в определении нарушений монотонности глубин и определении скачков глубин. Под скачками глубин понимается более чем двукратное превышение шага по глубине между соседними глубинами.

1.2.4. Проверка наличия магнитных меток.

Проверка магнитных меток заключается в определении истинных, ложных и недостающих магнитных меток. Магнитные метки должны быть установлены на глубинах с заданной базой разметок (обычно 10 метров). Если магнитная метка попадает в окно коррекции на базе разметки, то она считается истинной, все остальные метки - ложные. Если при заданной базе разметки в окно коррекции не попадает ни одна магнитная метка, то это означает, что имеется пропуск метки. Кроме того, между истинными магнитными метками должно быть ожидаемое число точек глубин, в зависимости от шага по глубине.

Исходные данные:

  • список исходных магнитных меток;
  • база разметки и окно коррекции в метрах;

Результат проверки - список ложных и недостающих меток; количество пропущенных или лишних точек глубины между истинными магнитными метками (в т.ч. в процентах);

1.2.5. Проверка наличия и корректность контрольной записи.

Каждое полевое наблюдение должно быть записано вместе с повторной или контрольной записью. Контрольная запись должна быть не менее 50 метров и иметь не менее 2 магнитных меток. Перед проверкой качества основной записи необходимо проверить качество материала дополнительной записи, в котором определяется набор истинных и ложных меток для контрольной записи.

Проверка заключается в выборе наблюдения - контрольной записи, определении интервала перекрытия основной и повторной записи, определении количества истинных меток в контрольной записи в интервале перекрытия и в расчете максимального расхождения основной и контрольной записи на магнитных метках.

1.2.6. Проверка критериев качества материала.

Как было сказано ранее, качество введенного полевого материала характеризуется тремя оценками: «хорошо», «удовлетворительно», «брак» и определяется по заданным значениям критериев. Каждый критерий имеет диапазон допустимых значений, основанный на природе критерия и соответствовать регламентирующему документу «Техническая инструкция по проведению геофизических исследований и работ приборами на кабеле в нефтяных и газовых скважинах». Если значение критерия попадает на границу интервалов, то при оценке качества по этому критерию устанавливается "лучшее" качество.

1.2.7. Оценка качества волновых сигналов.

Характеристиками качества волнового сигнала являются:

  1. Эффективный динамический диапазон;
  2. Величина смещения нуля;
  3. Ограничение или зарезки трасс по амплитуде;
  4. Наличие кратковременных одиночных выбросов на трассе;
  5. Соотношение энергии спектров рабочих частот ко всему диапазону;
  6. Наличие трасс со сбоем синхронизации по отношению к соседним трассам;
  7. Наличие сбойных трасс.
  8. Обработка данных секторной акустической цементометрии

Метод АКЦ основан на зависимости величины затухания продольной волны по колонне от качества контакта цемента с колонной и упругих свойств цемента. Если предполагать осесимметричную модель скважины и расположение прибора на оси скважины, то по измерениям величины затухания можно делать выводы о герметичности заколонного пространства.

В реальных скважинных условиях не соблюдаются несколько допущений: прибор смещён от оси скважины, состав цемента не однороден, контакт цемента с колонной изменяется в апсидальной плоскости. В этом случае невозможно делать выводы о герметичности конструкции, так как даже значительные (200 мкм) зазоры с малым раскрытием по углу, трещины в цементном кольце незначительно влияют на измеряемый параметр – затухание волны по колонне (ослабление). Измерение затухания волны секторным прибором (АКЦ-С) позволяет повысить чувствительность метода к дефектам цементирования и привязать положение дефекта в апсидальной плоскости.

В модуле обработки данных секторной акустической цементометрии для программы «СОНАТА» реализована обработка и интерпретация данных:

  1. Выбор данных;
  2. Выбор интервала обработки по глубине;
  3. Установка на планшете интервала (по времени) для волны по колонне;
  4. Расчёт сдвигов сигнала;
  5. Расчёт расцентровки секторного прибора;
  6. Расчёт амплитуд и ослаблений сигнала с учётом сдвигов;
  7. Коррекция ослаблений по данным стандартного АКЦ (aK или DK) или в интервале свободной колонны;
  8. Отображение развёртки ослабления и кривой среднего по окружности колонны ослабления;
  9. Расчёт индекса цементирования (коэффициента качества цементирования - Ккц);
  10. Расчёт качества цементирования;
  11. Расчет герметичности;
  12. Отображение карты цементирования и среднего по окружности индекса цементирования.

Расчет индекса цементирования выполняется по формуле:

Ккц = (DKi - DKсв.к. ) / (DKц - DKсв.к.), где

DKi - текущее ослабление волны по колонне,

DKсв.к. - ослабление волны в свободной колонне,

DKц - ослабление волны по колонне при качественном цементировании.

Возможны два способа задания граничных значений - по затуханию и по ослаблению. Значения по затуханию не зависят от длины прибора. Значения по ослаблению должны устанавливаться для каждого типа прибора.

Тип контакта колонна-цемент определяется по величине затухания волны по колонне. В зависимости от принятой на предприятии схемы интерпретации оценка затухания может выполняться по разным данным: собственно затухание, амплитуда (нормированная амплитуда), ослабление (отрицательный логарифм амплитуды) и индекс цементирования (нормированное затухание или ослабление). При интерпретации применялась оценка затухания по ослаблению волны.

Под "герметичностью" надо понимать отсутствие объемных дефектов ("каналов") в цементном кольце. Оценка герметичности выполняется сравнением величины разброса данного относительно среднего по окружности значения. В зависимости от принятой на предприятии схемы интерпретации оценка герметичности может выполняться по разным данным: затухание, амплитуда (нормированная амплитуда), ослабление (отрицательный логарифм амплитуды) и индекс цементирования (нормированное затухание или ослабление). При интерпретации применялась оценка герметичности по ослаблению волны.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

 

  1. Комплексная интерпретация результатов геофизических исследований скважин [Электронный ресурс] – Режим доступа:  http://magnetometry.ru/files/Maraev_InterGIS.pdf свободный (дата обращения: 15.01.2023);
  2. Обеспечение и оценка качества геофизических работ [Электронный ресурс] – Режим доступа https://www.geokniga.org/ свободный (дата обращения: 10.01.2023);
  3. Цементометрия скважин [Электронный ресурс] – Режим доступа https://bstudy.net/948955/tehnika/tsementometriya_skvazhin свободный (дата обращения: 09.01.2023).

 

Tolstikova E.S.

3rd year student of the Faculty of Geology and Geophysics of Oil and Gas

Sergo Ordzhonikidze Russian State Geological Exploration University

(Moscow, Russia)

 

INTERPRETATION OF GIS DATA

USING SCANNING ACOUSTIC AND GAMMA-GAMMA

CEMENTOMETRY COMPLEXES

 

Abstract: this article discusses: acceptance, control, quality criteria of geophysical material; and processing of data of sector acoustic cementometry.

 

Keywords: acoustic cementometry, quality, control, casing strings, borehole.

  


Полная версия статьи PDF

Номер журнала Вестник науки №1 (58) том 5

  


Ссылка для цитирования:

Толстикова Е.С. ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ДАННЫХ ГИС С ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПЛЕКСОВ СКАНИРУЮЩЕЙ АКУСТИЧЕСКОЙ И ГАММА-ГАММА ЦЕМЕНТОМЕТРИИ // Вестник науки №1 (58) том 5. С. 197 - 205. 2023 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/7157 (дата обращения: 28.03.2024 г.)


Альтернативная ссылка латинскими символами: vestnik-nauki.com/article/7157



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 © 2023.    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.