RU2745542C1

RU2745542C1 - Method for express diagnostics of the stability state of gas well columns by the method of standing waves

Info

Publication number: RU2745542C1
Application number: RU2020128623A
Authority: RU
Inventors: Константин Владимирович Федин
Priority date: 2020-08-27
Filing date: 2020-08-27
Publication date: 2021-03-26

Abstract

FIELD: geophysical methods.

SUBSTANCE: invention relates to the field of geophysical methods for monitoring the state of the columns of gas wells during their operation. A method is proposed for using elastic standing waves to detect the loss of stability of gas well strings as well as to assess the integrity of gas well strings and the ratio of acoustic stiffness of the top and bottom of the well.

EFFECT: diagnostic criteria have been established for determining the stability and integrity of well strings using the method of identifying standing waves from the accumulated amplitude spectra obtained during observations on the strings of gas wells, control of the length of the gas well string and confident identification of the stability loss of the object under study is achieved.

4 cl, 5 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области геофизических методов контроля состояния колонн газовых скважин при их эксплуатации.The invention relates to the field of geophysical methods for monitoring the state of the columns of gas wells during their operation.

Одна из актуальных проблем диагностики устойчивости колонн газовых стволов скважин связана с появлением потери устойчивости колонн скважин. Потеря устойчивости может возникать вследствие размыва грунта, сезонных изменений, вызванных пучением грунта при замерзании и проседанием при оттаивании и т.д. Возникновение потери устойчивости в конечном итоге может привести к разрушению колонны газовой скважины, что может спровоцировать аварийную ситуацию на кусте газовой скважины (КГС).One of the urgent problems in diagnosing the stability of gas wellbore strings is associated with the appearance of loss of stability of the well strings. Loss of stability can occur due to soil erosion, seasonal changes caused by soil heaving during freezing and subsidence during thawing, etc. The emergence of a loss of stability can ultimately lead to the destruction of the gas well string, which can provoke an emergency situation on the gas well cluster (KGS).

Для обеспечения безопасной эксплуатации колонн газовых скважин (ГС) необходимо периодически контролировать их состояние. Такой контроль может осуществляться различными методами - с помощью визуального осмотра, измерением прогиба дефлектометрами, контролем верхней части разреза около скважин и т.д. [1-8]To ensure the safe operation of gas wells (HW) strings, it is necessary to periodically monitor their condition. Such control can be carried out by various methods - with the help of visual inspection, measurement of deflection with deflectometers, control of the upper part of the section near the wells, etc. [1-8]

Несмотря на разнообразие применяемых для контроля колонн газовых скважин методов и решаемых с их помощью задач, точность и достоверность получаемых результатов не всегда соответствует предъявляемым требованиям.Despite the variety of methods used to control gas well strings and the tasks solved with their help, the accuracy and reliability of the results obtained do not always meet the requirements.

Задача изобретения - создание способа использования упругих стоячих волн для обнаружения потери устойчивости колонн газовых скважин, а также для оценки целостности колонн газовых скважин и соотношения акустических жесткостей верха и низа скважины.The objective of the invention is to create a method for using elastic standing waves to detect the loss of stability of gas well strings, as well as to assess the integrity of gas well strings and the ratio of acoustic stiffness of the top and bottom of the well.

Технический результат от использования изобретения установлены диагностические критерии определения устойчивости и целостности колонн скважин с использованием метода выделения стоячих волн по накопленным амплитудным спектрам, полученным при наблюдениях на колоннах газовых скважин, достигается контроль длины колонны газовой скважины и уверенная идентификация потери устойчивости исследуемого объекта.The technical result from the use of the invention establishes diagnostic criteria for determining the stability and integrity of well strings using the method of identifying standing waves from the accumulated amplitude spectra obtained during observations on the strings of gas wells, control of the length of the gas well string and confident identification of the stability loss of the investigated object is achieved.

Предлагаемый способ диагностики состояния устойчивости колонн газовых скважин базируется на описанном ранее пассивном сейсмическом методе [9-15], основанном на выделении из шумового поля стоячих волн, образующихся под воздействием микросейсм в пространстве между дневной поверхностью и ближайшей к ней резкой границей - верхней поверхностью полости Этот метод неоднократно применялся нами при физическом моделировании стоячих волн в различных объектах, а также был успешно опробован на результатах натурных экспериментов.The proposed method for diagnosing the state of stability of gas well columns is based on the previously described passive seismic method [9-15], based on the separation from the noise field of standing waves generated under the influence of microseisms in the space between the day surface and the sharp boundary closest to it - the upper surface of the cavity. the method has been repeatedly applied by us in the physical modeling of standing waves in various objects, and has also been successfully tested on the results of field experiments.

Как показали результаты физического моделирования и натурных экспериментов, накопление большого числа амплитудных спектров относительно коротких фрагментов шумовых записей приводит к появлению на усредненном спектре регулярных пиков, соответствующих стоячим волнам. Критерием того, что это именно стоячие волны, является регулярный характер этих пиков.As shown by the results of physical modeling and field experiments, the accumulation of a large number of amplitude spectra of relatively short fragments of noise records leads to the appearance of regular peaks in the averaged spectrum corresponding to standing waves. The criterion that these are standing waves is the regular nature of these peaks.

Для стоячих волн вертикального сжатия-растяжения, образующихся над свободной верхней границей полости, как на ней, так и на дневной поверхности должны наблюдаться пучности этих волн, а их частоты кратны частоте низшей моды:For standing waves of vertical compression-extension, formed above the free upper boundary of the cavity, both on it and on the day surface, antinodes of these waves should be observed, and their frequencies are multiples of the frequency of the lowest mode:

где n - номер моды стоячих волн, V_p - скорость продольных волн, h - расстояние от верхней границы полости до дневной поверхности.where n is the number of the mode of standing waves, V _p is the velocity of longitudinal waves, h is the distance from the upper boundary of the cavity to the day surface.

Таким образом, если на каком-либо участке местности распределение регулярных пиков усредненных амплитудных спектров на оси частот соответствует формуле (1), то это свидетельствует о наличии в таком месте подземной полости или иного включения с существенно пониженной относительно вмещающей среды скоростью.Thus, if in any part of the terrain the distribution of regular peaks of the averaged amplitude spectra on the frequency axis corresponds to formula (1), then this indicates the presence in such a place of an underground cavity or other inclusion with a significantly reduced velocity relative to the enclosing medium.

Как будет показано ниже, указанные свойства изгибных стоячих волн могут быть использованы для выявления потери устойчивости колонн газовых скважин.As will be shown below, these properties of flexural standing waves can be used to identify buckling of gas well strings.

В случае колонны газовой скважины, уложенной на более мягкое основание, очевидно, что, при неизменных упругих свойствах, частоты стоячих волн вертикального сжатия-растяжения в ней практически не должны зависеть от того, лежит она на грунте, или под ней образовалась пустота. И в том, и в другом случае как на верхней, так и на нижней границе покрытия будут наблюдаться пучности стоячих волн, а их частоты определяются формулой (1).In the case of a gas well column laid on a softer base, it is obvious that, with constant elastic properties, the frequencies of standing waves of vertical compression-extension in it should practically not depend on whether it lies on the ground or a void has formed under it. And in that, and in another case, both at the upper and lower boundaries of the coating, antinodes of standing waves will be observed, and their frequencies are determined by formula (1).

Объект исследования и методика наблюденийResearch object and observation technique

В качестве объекта исследования рассматривались колонны газовых скважин (КГС) с 3201 по 3211. Исследовались собственные колебания стволов газовых скважин методом, основанном на выделении стоячих волн из сейсмоакустических шумов. Суть метода сводится к накоплению большого числа амплитудных спектров шумовых записей, в результате чего на усредненных (или накопленных) спектрах появляются последовательности пиков, соответствующие семействам стоячих волн разных типов.As the object of the study, the gas wells columns (KGS) from 3201 to 3211 were considered. The natural vibrations of gas wells were investigated by the method based on the separation of standing waves from seismoacoustic noise. The essence of the method comes down to accumulating a large number of amplitude spectra of noise records, as a result of which sequences of peaks appear on the averaged (or accumulated) spectra corresponding to families of standing waves of different types.

В описываемой серии экспериментов регистрация сейсмоакустических шумов проводилась в летний период исследуемых объектов. Для регистрации использовались горизонтальные и вертикальные геофоны GS20DX и одноканальные автономные цифровые регистраторы TEXAN (REFTEK-125A) с частотой дискретизации 1 кГцIn the described series of experiments, seismoacoustic noise was recorded in the summer period of the objects under study. Horizontal and vertical geophones GS20DX and single-channel autonomous digital recorders TEXAN (REFTEK-125A) with a sampling rate of 1 kHz were used for registration.

Регистрация шумов производилась на внешних стенах стволов скважин. Для наилучшего контакта между датчиком и стволом скважины устанавливался магнит. Длительность непрерывной записи в каждой точке наблюдений составляла 60 минутNoise was recorded on the outer walls of the wellbore. For the best contact between the sensor and the wellbore, a magnet was installed. The duration of continuous recording at each observation point was 60 minutes.

Результаты обработки шумовых данных, полученных на колоннах газовых скважинResults of processing noise data obtained on gas well strings

При обработке экспериментальных данных зарегистрированные в каждой колонне газовой скважины шумовые записи разбивались на фрагменты длительностью примерно по 8.2 секунд (8192 отсчета), вычислялись амплитудные спектры этих фрагментов и проводилось их накопление. В результате на амплитудных спектрах появлялись резкие пики, которые, в случае регистрации вертикальных компонент соответствовали модам типа сжатия-расширения. На Рис. 1 приведен амплитудный спектр стоячих волн в обсадных колоннах ГС КГС-32. Вертикальная составляющая. Цифрами обозначены номера мод типа сжатия-расширения и их формы. На рисунке 1 наглядно видно, что частоты для каждой из скважин идут с равным интервалом, для наглядности приведены формы мод. Например, для скважины 3202 частоты с первой по третью моду соответствует 2.246, 4.491 и 6.738 Гц соответственно. Если предположить, что скорость продольных волн в КГС равна примерно 5000 м/с, а длина 1200 м, то согласно формуле (1) эти моды соответствуют именно модам типа сжатия-расширения для всей длины колонны (2.24 Гц=1×5000 (м/с) / (2×1200) (м)).When processing the experimental data, the noise records recorded in each column of the gas well were divided into fragments with a duration of approximately 8.2 seconds (8192 counts), the amplitude spectra of these fragments were calculated and their accumulation was carried out. As a result, sharp peaks appeared on the amplitude spectra, which, in the case of registration of vertical components, corresponded to modes of the compression-expansion type. In Fig. 1 shows the amplitude spectrum of standing waves in the casing strings of GS KGS-32. Vertical component. The numbers indicate the numbers of the modes of the compression-expansion type and their shapes. Figure 1 clearly shows that the frequencies for each of the wells run with equal intervals; for clarity, the modes are shown. For example, for well 3202, the frequencies from the first to the third modes correspond to 2.246, 4.491 and 6.738 Hz, respectively. If we assume that the velocity of longitudinal waves in the CGS is approximately 5000 m / s, and the length is 1200 m, then according to formula (1) these modes correspond precisely to modes of the compression-expansion type for the entire length of the column (2.24 Hz = 1 × 5000 (m / s) / (2 × 1200) (m)).

В случае если появляются дополнительные моды, помимо основных, типа сжатия-расширения с другим значением регулярных пиков, то это означает нарушенность колонны которую можно определить зная скорость распространения упругих волн в самой колонне. На рисунке 2 показан пример накопленного частотно-амплитудного спектра, где цифрами 1,2,3 (значения частот 2.539, 5,078, 7,61 Гц) обозначены моды типа сжатия-расширения соответствующие длине скважины 1200 м, а моды I, II, III (значения частот 3.125, 6.25, 9.375 Гц) тоже типа сжатия-расширения, но соответствуют длине скважины в 800 метров (см. формулу 1), что означает нарушенность на этой глубине (по проекту скважина 1200 метров).If additional modes appear, in addition to the main ones, such as compression-expansion with a different value of regular peaks, then this means a breakdown of the column, which can be determined knowing the propagation velocity of elastic waves in the column itself. Figure 2 shows an example of the accumulated frequency-amplitude spectrum, where numbers 1,2,3 (frequency values 2.539, 5.078, 7.61 Hz) denote compression-expansion modes corresponding to a borehole length of 1200 m, and modes I, II, III ( frequency values 3.125, 6.25, 9.375 Hz) are also of the compression-expansion type, but correspond to the borehole length of 800 meters (see formula 1), which means the disturbance at this depth (according to the design, the borehole is 1200 meters).

На рисунке 3 приведены результаты всех амплитудных спектров, полученных с горизонтальных геофонов. Амплитудные спектры получились несколько иного характера, для ГС 3206, 3207, 3208 наблюдаются квазирегулярные пики, которые, как будет показано ниже, соответствуют изгибным стоячим волнам. А для остальных ГС не наблюдаются резкие пики, что говорит о том, что сдвиговой компоненты у них нет и не требуют дальнейшего рассмотрения.Figure 3 shows the results of all amplitude spectra obtained from horizontal geophones. The amplitude spectra turned out to be of a slightly different nature; for HS 3206, 3207, 3208 quasi-regular peaks are observed, which, as will be shown below, correspond to flexural standing waves. For the rest of the HMs, sharp peaks are not observed, which indicates that they do not have a shear component and do not require further consideration.

Полученные экспериментальные результаты показали, что метод стоячих волн может с успехом применяться для обнаружения потери устойчивости колонн газовых скважин.The experimental results obtained have shown that the standing wave method can be successfully applied to detect the loss of stability of gas well strings.

Кроме того показано, что анализ стоячих волн вертикального сжатия-растяжения, возникающих в газовой колонне скважины под воздействием шумов, позволяет контролировать ее длину и на качественном уровне оценивать соотношение акустических жесткостей верха и низа скважины.In addition, it is shown that the analysis of standing waves of vertical compression-extension arising in the gas string of a well under the influence of noise makes it possible to control its length and qualitatively assess the ratio of acoustic stiffness of the top and bottom of the well.

В подтверждение полученных выводов было проведено моделирование методом конечных элементов в системе MSC NastranIn support of the findings, finite element modeling was carried out in the MSC Nastran system.

Для того чтобы определить к какому типу мод квазирегулярные типы относятся, в системе конечно-элементного моделирования MSC Nastran была смоделирована упрощенная модель где КГС не зафиксирована по горизонтали [16]. Учитывались следующие параметры: межколонное пространство - цемент, обсадная колонна d 426 мм -120 м, кондуктор d 324 мм - 450 м, промежуточная колонна d 245 мм - 750 м, НКТ с воронкой d 114 мм - 1570 м.In order to determine what type of modes quasi-regular types belong to, a simplified model was modeled in the MSC Nastran finite element modeling system where the QGS is not fixed horizontally [16]. The following parameters were taken into account: annular space - cement, casing d 426 mm -120 m, casing d 324 mm - 450 m, intermediate casing d 245 mm - 750 m, tubing with funnel d 114 mm - 1570 m.

Поскольку свойства стали и цемента были неизвестны, то они подбирались таким образом, чтобы частоты наблюдаемых на амплитудном экспериментальном спектре (рис. 4) резких пиков примерно совпадали с какими-либо из множества получаемых при компьютерном моделировании собственных частот закрепленного отрезка трубы с известными внешними размерами. Элементы расчетной сетки - параллелепипеды с размерами 4.6×4.6 мм² в плоскости сечения трубы и 10 мм в ее продольном направлении.Since the properties of steel and cement were unknown, they were selected in such a way that the frequencies of the sharp peaks observed in the experimental amplitude spectrum (Fig. 4) roughly coincided with any of the many natural frequencies of a fixed pipe segment with known external dimensions obtained by computer simulation. The elements of the computational grid are parallelepipeds with dimensions 4.6 × 4.6 mm ² in the plane of the pipe section and 10 mm in its longitudinal direction.

В результате моделирования выяснилось для изгибных мод хорошее согласование экспериментальных данных и результатов компьютерного моделирования может быть легко достигнуто подбором указанных параметров.As a result of modeling, it was found for bending modes that good agreement between the experimental data and the results of computer simulation can be easily achieved by selecting the indicated parameters.

Один из вариантов такого подбора рассмотрен ниже. В системе конечно-элементного моделирования MSC Nastran есть возможность выбора из большого числа промышленно выпускаемых материалов с известными свойствами. В данном случае для модели КГС из этого набора материалов была выбрана одна из широко применяемых, в том числе при производстве труб, сталей. Параметры этой стали: скорость продольных волн V_p=4910 м/с, скорость поперечных волн V_s=2610 м/с, плотность ρ=7.41 г/см³. Параметры цемента: скорость продольных волн V_p=4310 м/с, скорость поперечных волн V_s=2310 м/с, плотность ρ=4.32 г/см³.One of the options for such a selection is discussed below. The MSC Nastran finite element modeling system has the ability to choose from a large number of commercially available materials with known properties. In this case, for the KGS model, from this set of materials, one of the widely used materials was chosen, including in the production of pipes and steels. The parameters of this steel: the velocity of longitudinal waves V _p = 4910 m / s, the speed of transverse waves V _s = 2610 m / s, density ρ = 7.41 g / cm ³ . Cement parameters: longitudinal wave velocity V _p = 4310 m / s, shear wave velocity V _s = 2310 m / s, density ρ = 4.32 g / cm ³ .

Результаты сравнения частот пяти пиков амплитудного экспериментального спектра для ГС 3207 и собственных частот, рассчитанных методом конечных элементов, показаны на рис. 4.The results of comparison of the frequencies of five peaks of the experimental amplitude spectrum for the HS 3207 and natural frequencies calculated by the finite element method are shown in Fig. four.

Как можно видеть, экспериментально определенные и полученные в результате компьютерного моделирования частоты хорошо согласуются, различия не превышают 5%. Анализ форм колебаний для приведенных на рис. 4 собственных частот, рассчитанных при компьютерном моделировании, показал, что это именно изгибные моды (формы пяти низших мод показаны на рис. 5, 1-5).As you can see, the experimentally determined frequencies and those obtained as a result of computer simulation are in good agreement, the differences do not exceed 5%. Analysis of the vibration modes for the ones shown in Fig. 4 natural frequencies, calculated by computer simulation, showed that these are precisely bending modes (the shapes of the five lowest modes are shown in Fig. 5, 1-5).

Моды других типов колебаний соответствующих порядков, кроме того, что имеют намного меньшие амплитуды, наблюдаются на более высоких частотахModes of other types of oscillations of the corresponding orders, besides the fact that they have much smaller amplitudes, are observed at higher frequencies.

После того как были рассчитаны и экспериментально определены типы мод, были рассчитаны максимальные смещения для горизонтальных компонент в течении часа записей для первой и второй мод изгибных колебаний. Для этого шумовые записи с колонн газовых скважин загружались в программную среду MSC Nastran, программа рассчитывала максимальные смещения колонны для каждой из мод колебаний.After the mode types were calculated and experimentally determined, the maximum displacements for the horizontal components were calculated during an hour of recording for the first and second bending vibration modes. For this, the noise records from the strings of gas wells were loaded into the MSC Nastran software environment, the program calculated the maximum string displacements for each of the vibration modes.

В таблице 1 приведены максимальные смещения колонны ГС для первых и вторых мод изгибных колебаний.Table 1 shows the maximum displacements of the HW column for the first and second bending vibration modes.

Полученные экспериментальные результаты показали, что метод стоячих волн может с успехом применяться для обнаружения потери устойчивости колонн газовых скважин. Стоячие волны могут быть выделены из шумового поля с помощью накопления большого числа амплитудных спектров шумовых сигналов. Получены абсолютные смещения колонны скважины как по горизонтали, так и по вертикали. На качественном уровне это распределение согласуется с результатами проведенного компьютерного моделирования методом конечных элементов. Тот факт, что под воздействием акустического шума на некоторых колонах газовых скважин (а именно 3206, 3207, 3208) образуются изгибные стоячие волны, которые отсутствуют на других скважинах, свидетельствует об отсутствии жесткого контакта с массивом породы, особенно стоит обратить внимание на КГС 3207. Для первой, второй и третьей изгибной стоячей волны оценены абсолютные смещения, записанные в течении часа и их количество, которые находятся в диапазоне от 0.08 см до 3.78 см.The experimental results obtained have shown that the standing wave method can be successfully applied to detect the loss of stability of gas well strings. Standing waves can be isolated from the noise field by accumulating a large number of amplitude spectra of noise signals. The absolute displacements of the well string were obtained both horizontally and vertically. At the qualitative level, this distribution is consistent with the results of the computer simulation by the finite element method. The fact that under the influence of acoustic noise on some strings of gas wells (namely 3206, 3207, 3208) flexural standing waves are formed, which are absent in other wells, indicates the absence of rigid contact with the rock mass, especially it is worth paying attention to KGS 3207. For the first, second, and third flexural standing waves, the absolute displacements recorded during an hour and their number were estimated, which range from 0.08 cm to 3.78 cm.

Использованные источники информацииSources of information used

1. Datta S., Sarkar S. A review on different pipeline fault detection methods // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. - 2016. - Vol. 41.1. Datta S., Sarkar S. A review on different pipeline fault detection methods // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. - 2016. - Vol. 41.

2. Olson D.E. Pipe vibration testing and analysis. American Society of Mechanical Engineers - 10.11151, Chapter 37. - 2008.2. Olson D.E. Pipe vibration testing and analysis. American Society of Mechanical Engineers - 10.11151, Chapter 37 .-- 2008.

3. Lowe M.J.S., Alleyne D.N., Cawley P. Defect detection in pipes using guided waves // Ultrasonics. - 1998. - Vol. 36. - Iss. 1-5.3. Lowe M.J.S., Alleyne D.N., Cawley P. Defect detection in pipes using guided waves // Ultrasonics. - 1998. - Vol. 36. - Iss. 1-5.

4. Lowe P.S., Sanderson R., Pedram S.K., Boulgouris N.V, Mudge P. Inspection of pipelines using the first longitudinal guided wave mode // Physics Procedia. - 2015. - Vol. 70.4. Lowe P.S., Sanderson R., Pedram S.K., Boulgouris N.V., Mudge P. Inspection of pipelines using the first longitudinal guided wave mode // Physics Procedia. - 2015. - Vol. 70.

5. Ahadi M., Bakhtiar M.S. Leak detection in water-filled plastic pipes through the application of tuned wavelet transforms to acoustic emission signals // Applied Acoustics. - 2010. - Vol. 71. - No 7.5. Ahadi M., Bakhtiar M.S. Leak detection in water-filled plastic pipes through the application of tuned wavelet transforms to acoustic emission signals // Applied Acoustics. - 2010. - Vol. 71 .-- No. 7.

6. Ozevin D., Harding J. Novel leak localization in pressurized pipeline networks using acoustic emission and geometric connectivity // International Journal of Pressure Vessels and Piping. - 2012. - Vol. 92.6. Ozevin D., Harding J. Novel leak localization in pressurized pipeline networks using acoustic emission and geometric connectivity // International Journal of Pressure Vessels and Piping. - 2012. - Vol. 92.

7. Jin H., Zhang L., Liang W., Ding Q. Integrated leakage detection and localization model for gas pipelines based on the acoustic wave method // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. - 2014. - Vol. 27.7. Jin H., Zhang L., Liang W., Ding Q. Integrated leakage detection and localization model for gas pipelines based on the acoustic wave method // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. - 2014. - Vol. 27.

8. Duan W., Kirby R., Prisutova J., Horoshenkov K. V. On the use of power reflection ratio and phase change to determine the geometry of a blockage in a pipe // Applied Acoustics. - 2015. - Vol. 87.8. Duan W., Kirby R., Prisutova J., Horoshenkov K. V. On the use of power reflection ratio and phase change to determine the geometry of a blockage in a pipe // Applied Acoustics. - 2015. - Vol. 87.

9. Федин K.B., Колесников Ю.И., Нгомайезве Л. Определение толщины льда по стоячим волнам // Процессы в геосредах. - 2019. - №4 (22). - С. 528-5339. Fedin K.B., Kolesnikov Yu.I., Ngomayezve L. Determination of ice thickness from standing waves // Processes in geomediums. - 2019. - No. 4 (22). - S. 528-533

10. Колесников Ю.И., Федин К.В., 2017. Прямое определение резонансных свойств верхней части разреза по микросейсмам: натурный эксперимент. Технологии сейсморазведки, №3, с. 5-21.10. Kolesnikov Yu.I., Fedin K.V., 2017. Direct determination of the resonance properties of the upper part of the section by microseisms: a field experiment. Seismic technology, no. 3, p. 5-21.

11. Колесников Ю.И., Федин К.В., Нгомайезве Л. О влиянии сезонных изменений резонансных свойств приповерхностных грунтов на сейсмобезопасность сооружений // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2019. No 3. С. 56-64.11. Kolesnikov Yu.I., Fedin KV, Ngomayezve L. On the influence of seasonal changes in the resonance properties of near-surface soils on the seismic safety of structures. Safety of structures. 2019.No 3.P. 56-64.

12. Kolesnikov YI, Fedin KV. Detecting underground cavities using microtremor data: physical modelling and field experiment. Geophys Prospect 2018; 66:342-53.12. Kolesnikov YI, Fedin KV. Detecting underground cavities using microtremor data: physical modeling and field experiment. Geophys Prospect 2018; 66: 342-53.

13. Kolesnikov YI, Fedin KV. Ngomayezwec L. Direct determination of resonant properties of near-surface sediments using microtremor // Soil Dynamics and Earthquake Engineering Volume 125, October 2019, 105739.13. Kolesnikov YI, Fedin KV. Ngomayezwec L. Direct determination of resonant properties of near-surface sediments using microtremor // Soil Dynamics and Earthquake Engineering Volume 125, October 2019, 105739.

14. Kolesnikov YI, Fedin KV. Ngomayezwec L. Direct determination of resonant properties of near-surface sediments using microtremor // Soil Dynamics and Earthquake Engineering Volume 125, October 2019, 105739.14. Kolesnikov YI, Fedin KV. Ngomayezwec L. Direct determination of resonant properties of near-surface sediments using microtremor // Soil Dynamics and Earthquake Engineering Volume 125, October 2019, 105739.

15. Колесников Ю.И., Федин K.B., Лакиморе H. Экспериментальное обоснование применения акустических шумов для диагностирования надземных трубопроводов // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - 2019. - №2. - С. 49-5815. Kolesnikov Yu.I., Fedin K.B., Lakimore H. Experimental substantiation of the use of acoustic noise for diagnosing above-ground pipelines // Physical and technical problems of mining. - 2019. - No. 2. - S. 49-58

16. Рычков С.П. MSC.visualNASTRAN для Windows. - Москва: НТ Пресс, 2004.16. Rychkov S.P. MSC.visualNASTRAN for Windows. - Moscow: NT Press, 2004.

Claims

1. A method for express diagnostics of the state of stability of gas wells strings by the method of separation of standing waves, which consists in the fact that noise records with a high sampling rate recorded on the surface of a gas well or casing string are divided into fragments and their amplitude spectra are calculated, then for each observation point the amplitude spectra of all fragments are averaged and, according to the appearance in the averaged spectrum of short fragments of noise records of quasi-regular peaks along the horizontal components, the presence of standing waves is established, indicating the absence of rigid contact with the rock mass, while in the case of registration of vertical components by the presence of sharp regular peaks corresponding to type of compression-expansion, the integrity of the gas well string is assessed, the appearance of additional modes, in addition to the main ones, such as compression-expansion with a different value of regular peaks, indicates a breakdown of the column, the location of which is determined , knowing the speed of propagation of elastic waves in the column itself.

2. A method according to claim 1, characterized in that continuous recording is performed for 60 minutes, and noise recordings are divided into fragments of approximately 8.2 seconds.

3. The method according to claim 1, characterized in that in the case of large noise interference, synchronous recording is performed with more than one set of equipment, while one set of equipment is installed on the gas well string, the second set is installed side by side on the ground.

4. The method according to claim 3, characterized in that after the synchronous recording with the accumulation of amplitude spectra of all fragments, noise interference received from a set of equipment installed on the ground is removed.