SU748316A1 - Способ оценки качества цементировани скважин - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ Изобретение относитс  к области промыслово-геофизйческих исследований сква жин, а именно к исследованию качества цементировани  скважин. Известны способы оценки качества цементировани , основанные на возбуждении акустического сигнала в скважине и регистрации амплитуд акустического сигнала . - . Оценку качества цементировани  скважин известными способами производ т по ослаблению амплитуд продольной волны, распростран ющейс  по обсадной колонне. При этом временной интервал регистрации амплитуд устанавливают в пределах от 65 МКС до 265 МКС 2. Начало временного интервала устанавливают с момента первого вступлени  про дольной волны в незацементированной колонне . Известен также способ оценки качества цементировани , в котором производ т регистрацию амплитуд Ар в двух временных интервалах, один из которых

СКВАЖИН характеризует качество сцеплени  дементного кольца с колонной, другой - качество взаимосв зи цементного кольца со стенкой скважины З. Длительность временных интервалов при этом берут с расчетом регистрации 3-х периодов колебаний продольной волны (примерно 120 мкс). Недостатком известных способов  вл етс  то, что ё прин тые временные интервалы регистрации в случае многоколонной конструкции скважины, кроме продольной волны по внутренней колонне, всегда попадают волны и от остальных элементов многоколонной конструкции, особенно большое мешающее вли 1ше этих волн имеет место в случае, когда за второй колонной цементное кольцо отсутствует. Регистраци  мешак цих колебаний с большими амплитудами вызывает ложное представление о плохом качестве цементировани  межтрубного пространства многоколонных скважин. Таким образом, прин тые способы регистрации эффективны только дл  однокоnoHhift конструкции, a при двухколонной (и более) конструкции применимы только дл  частного случа , когда и за колонной имеетс  качественное цементное кольцо. ЦелЫю изобретени   вл етс  устранение неоднозначности оценки качества цементировани  межтрубного и затрубного пространства скважин с многоколонной конструкцией.

Дл  этого в известнвм спбсобе регистрации амплитуд в двух временных интервалах длительность первого интервала регистрации ограничивают временем прихода продольной волны по колонне, устанавлива  ее не большей двойной суммы времени пробега продольной волны через стенку внутренней колонны и цементное кольцо в меж трубном пространстве.

Начало второго интервала регистрации устанавливают позднее относительно начала первого на величину, не меньшую, чем указанное двойное врем .

На фиг. 1 приведены графики изменени  величин амплитуд, зарегистрированные стандартным способом аппаратурой акустического цементомера AKI1-1 в модел х зацементированных скважин с двухколон- ной конструкцией (а, б - соответственно, при отсутствии и наличии цемента за внешней колонной); на фиг. 2 - волновые картины , зарегистрированные одним и тем . же акустическим зондом.

1 - внутренн   колонна; 2 .- цементное кольцо в межтрубном пространстве} 3 - внешн   колонна; 4 - цементное коль цо за внешней колонной 5 - в межтрубном пространстве вода; 6 - в межтрубном пространстве цементно§ кольцо; 7 качественное цементное кольцо в межтрубном пространстве и за внешней (2ОО мм) колонной; 8, 9, 10 - соответственно марки времени и положение временных интервалов по. стандартному способу и По предполагаемому.

На фиг. 3 приведены примеры цементограмм , полученных в интервале скважины с двум  обсадными колоннами стандартным 11 и предлагаемым 12 способами .

По результатам исследовани  изменени  амплитуд акустического сигнала в модел х в процессе затвердевани  цемента (фиг. ia, б) можно сделать вывод о том, что большие величины амплитуд в скважи нах с многоколонной конструкцией не св заны с дефектами цементного кольца в межтрубном пространстве - в модели а (цементное кольцо в межтрубном пространстве хорошего качества, а за внешней колонной цементное кольцо отсутствует) амплитуды прин того сигнала по мере затвердевани  цемента сначала уменьшаютс , а затем по мере возрастани  прочности увели 1иваютс  и достигают значений, близких к уровню сигнала в свободной колонне.

Из фиг. 2 видно, что при известных способах регистрации в интервал суммировани  амплитуд могут попадать кроме продольной волны по внутренней колонне также волны от внешней колонны и от всей .системы зацементироваьшых колонн. Однако волна св занна  с колебанием внешней колонны или системы колонна-цемент всегда отстает от первых вступлений продольной волны, распростран ющейс  во внутренней колонне. Дл  указанных размеров труб, состо ни  цементного кольца и базы измерени  модели этого отставание составл ет около 35 МКС.

Сущность предлагаемого изобретени  состоит в том, что производитс  раздельна  регистраци  продольных волн, характеризующих качество контактов цементных колец с внутренней и внешней колоннами.

Дл  осуществлени  предлагаемого способа производ т регистрацию амплитуд . акустических сигналов в двух временных интервалах. Начало первого временного интервала регистрации совмещают с первым вступлением продольной волны, распростран ющейс  по внутренней колонне в ее не- зацементированном интервале. Длительность первого интервала регистрации ограничйва . ют временем прихода продольной волны по внешней колонне. Это врем  определ ют как двойную сумму времен пробега продольной волны через стенку внутренней колонны и цементное кольцо в межтрубном пространстве .

Дл  всех комбинаций двухколонных конструкций , примен емых в практике, это врем  лежит в пределах от 15 до 60 мкс. В случае хорошего цементировани  межтрубь  регистрируютс  малые амплитуды волны, независимо от качества цементировани  внешней колонны (фиг. 3).

Начало второго интервала регистрации совмещают с временем прихода продольной волны по внешней колонне или по системе колонна-цемент. Дл  этого начало второго интервала регистрации устанавли- вают позднее относительно начала первого интервала на величину не меньшую, чем двойное врем  пробега продольной волны через стенку внутренней колонны и цементное кольцо. Длительность второго ннтео-.

вала регистрадии может быть установлена равной длительности первого интервал

В интервалах хорошо зацементированного межтрубь  амплитуды, регистрируемые во втором временном интервале, харакгеризуют качество цементировани  внешней колонны.

Предлагаемый способ позволит сократить объемы скважинных работ за счет исключени  повторных исследований в слу ча х перфорации нефтегазовых объектов, перекрытых двум  колоннами, и существенно ускорить ввод скважины в эксплуатацию . Капитальных затрат на создание новой аппаратуры не требуетс .

Claims (3)

1.Патент США № 3265151, кл. 181-О.5, 1963.

2.Патент США № 3.212601, кл. 181-0.5, 1960.

3.Времешюе наставление по методике применени  акустических цементомеров АКЦ-1 и АКЦ-2 дл  контрол  качества цементировани  обсадных труб в нефт ных и газовых скважинах. Окт брьский, 1972 (прототип). 12 14 б Фиг. i t, сэтки