Способ изучения околоскважинного пространства

 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям и м.б. использовано для оптимизации режимов проводки скважин. Цель изобретения - повышение точности изучения околоскважинного пространства. Вьщеляют участки с неоднородной плотностью контакта колонны с цементным кольцом, создают повышенное давление внутри обсадной колонны, измеряют амплитуды продольных волн по колонне. Вьщеляют участки с пониженными амплитудами волн при повышенном давлении. На вьщеленных участках регистрируют графики шумов при одновременном повышении давления в колонне, по уровню которых различают участки с всесторонним каналом. Для определения положения заколонных каналов по о кружности колонны регистрируют шумы в нескольких точках по окружности колонны. Аномальность шума обусловлена жестким трением колонны , деформируемой относительно цементного кольца. Способ позволяет изучить деформационные каналы в околоскважинном пространстве, гидропроводность которых велика, а влияние на качество объектов существенно. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (б1) 4 Е 21 В 47/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.. г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4100057/22-03 (22) 25.04.86 (46) 30.11.87. Бюл. № 44 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (72) Б.И.Кирпиченко, А.Ф.Косолапов, Ф.P.Ãàááàñîâ и Ю.В,Николаев (53) 622.241.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1162959, кл. Е 21 В 47/00, 1984..

Авторское свидетельство СССР № 447503, кл. E 21 В 47/10, 1972. (54) СПОСОБ ИЗУЧЕНИЯ ОКОЛОСКВАН(ИННОГО

ПРОСТРАНСТВА (57) Изобретение относится к геофизическим исследованиям и м.б ° использовано для оптимизации режимов проводки скважин. Цель изобретения — повышение точности изучения околоскважинного пространства. Выделяют участки с неоднородной плотностью контакта колонны с цементным кольцом, создают повышенное давление внутри обсадной колонны, измеряют амплитуды продольных волн по колонне. Выделяют участки с пониженными амплитудами волн при повышенном давлении. На выделенных участках регистрируют графики шумов при одновременном повышении давления в колонне, по уровню которых различают участки с всесторонним каналом.

Для определения положения заколонных каналов по 6кружности колонны регистрируют шумы в нескольких точках по окружности колонны. Аномальность шума обусловлена жестким трением колонны, деформируемой относительно цементного кольца. Способ позволяет изучить деформационные каналы в околоскважинном пространстве, гидропро- С водность которых велика, а влияние на качество объектов существенно.

1 3 II ф-лы, 3 ил.

1355697

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин., и может быть использовано при оптимизации режимов проводки скважин и испытании объектов, Цель изобретения — повышение точности изучения околоскважинного пространства за счет выделения местоположения заколонньгх каналов по окружности колонны, На фиг. 1 изображена схема расположения относительно оси скважины приемников шума, приемника продольных колебаний и излучателя, на фиг.2график изменения амплитуды шума (A ) по одному из приемников в процессе полного цикла повышение — сброс гидравлического давления P в зацементированной колонне с односторонним каналом, на фиг.3 — амплитуды шума (Ац) при повышении внешнего давления на зацементированную колонну в точке размещения приемника 1 и приемника 2, смещенного на 90 относительно перо вого.

Способ осуществляют следующим образом.

После ожидания затвердевания цемента (около 24 ч после заливки цементного раствора) производят замер амплитуды А, продольных волн по колонне, например аппаратурой типа

АКЦ-36-7 или зондом (фиг.1). Повы— шают давление в колонне до величины порядка 10 МПа, повторяют измерение амплитуд А, выделяют уча" òêè с пониженными амплитудами волн при повышенном давлении (где плотность контакта возрастает). В выделенных участках уплотнение контактов возможно как в условиях равномерного по окружности зазора (заполненного промывочным раствором), так и в условиях одностороннего канала, образованного сжатием колонны и заполненного фильтратом, или водой (в участках., где амплитуды А,< не уменьшаются, колонна имеет всесторонние плотные контакты за счет равномерных по окружности напряжений).

Для определения местоположения и характера каналов на выделенных участках регистрируют графики шумов при одновременном повышении давления в колонне, После снятия графиков шума во всех участках выделяют те иэ них, где шумы возрастают в три и бо5

4()

g5

50 сравнении с фоновыми лее раз в (фиг,2).

Аномальность шума обусловлена жестким трением колонны, деформируемой относительно цементного кольца (внешнее контактное давление при указанных условиях составляет порядка

0,3 МПа).

В интервалах же сплошного зазора жесткое трение отсутствует, шумы практически не вбзрастают °

Для определения положения зако,лонных каналов по окружности колонны производят регистрацию шумов приемниками 1-4 (фиг,1) в соответствующих выделенных участках (различие шумов в различных точках окружности показана на фиг.3).

Устройство для оценки угловой раскрытости каналов (фиг,1) представляет собой скважинный прибор, включающий приемники шума 1-4 (например, пьеэокерамические цилиндры

ЦТС-19 диаметром 30 мм, закрытые на

270 боковой поверхности металлореэиновыми цилиндрами с масляным наполнением и имеющими окна в металлической оболочке по углу 90 ). Каждый приемник соединен со схемой сравнения в герметичном контейнере прибора (не показаны).

Схема сравнения представляет собой усилитель с коммутируемым на каждый приемник входом (через каждые

20 мс), полоса частот 10-1000 Гц. В приборе размещен также приемник 5 вынужденных колебаний от излучателя 6.

Расстояние от излучателя 6 до приемника 5 выбирается порядка 1 м (из условий оптимизации уровня амплитуд продольной волны в реальной зацементированной колонне).

В качестве излучателя используют пьеэокерамику или магнитостриктор с собственной частотой излучения порядка 35-50 кГц (из условий достаточности уровня сигнала в реальных зацементированных колоннах), При определении неоднородности по окружности устройство работает следующим образом.

Прибор помещают в изучаемый интервал (прибор должен быть центрирован) и, включив схему сравнения приемников 1 — 4„ определяют номер приемника, принимающего максимальный уровень всплеска шума, зарегистриро1355697 ванного одновременно (в пределах

+40 мс) каждым из приемников. Продолжают регистрацию в течение 1

1О мин (до исключения случайных но5 меров). Указанные всплески шумов обусловлены отслоением ("стрелянием") пород в призабойной зоне против стороны стенки скважины, испытывающей максимальные напряжения.

В случае, если положение любого из приемников шума 1-4 фиксировано относительно положения гироскопического инклинометра 7 в проекции на горизонтальную плоскость, то однозначно определяют и положение направления наибольшей напряженности относительно плЬскости наибольшего наклона скважины в изучаемом интервале.

После указанных операций передвигают прибор в следующую точку изучаемого интервала и операции повторяют, Если по наблюдениям зондом приемников шума под давлением не удается выделить закономерно повторяющиеся всплески шума (радиальные напряжения уже релаксировали), то создают условия для повышения радиальных напря.жений, например, задают снижение давления в колонне на 8-12 ИПа продув- 30 кой жидкости компрессором. При этом в результате деформации колонны образуется зазор порядка 50 мкм между ее внешней стенкой и цементом и напряжения в призабойной зоне снова увели35 чиваются, что приводит к радиальным деформациям.

Предлагаемый способ (в отличие от известных) позволяет более точно изучать деформационные каналы в околоскважинном пространстве, гидропроводность которых достаточно велика, а влияние на качество изоляции объектов существенно. Это связано с воэможностью выделения не только равномерного по окружности зазора, но и односторонних каналов на контактах колонны. формула и з обретения

1. Способ изучения околоскважинного пространства, основанный на выделении участков с неоднородной плотностью контакта колонны с цементным кольцом, включающий создание повышенного давления внутри обсадной колонны, измерение амплитуды продольных волн по колонне, выделение участков с пониженными амплитудами волн при повышенном давлении, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности изучения околоскважинного пространства, на выделенных участках регистрируют графики шумов при одновременном повышении давления в колонне, по уровню которых различают участки с всесторонним каналом.

2. Способ по 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью определения положения эаколонных каналов по окружности колонны, регистрацию шумов производят в нескольких точках по окружности колонны.

1355697

ЕРемЯ, с (Pue. ß

Составитель Н.Кривко

Редактор А.Ревин Техред А.Кравчук Корректор С.Шекмар

Заказ 5757/28 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4