Ответы на вопросы 7.15-8.26.

7.15. Определение качества цементирования скважин по данным гис .

(Из лекций)

При контроле качества наиболее часто в практике применяются акустические методы для оценки качества цементирования скважин и определения технического состояния обсадных колонн. Акустическая цементометрия основана на изучении перераспределения энергии поля упругих колебаний между обсадной колонной, цементным камнем и окружающими г/п. В зависимости от характера акустических контактов между указанными средами, энергия упругого импульса может быть сосредоточена в одной из них. Для провидения измерений в скважинах применяют акустические цементомеры, которые позволяют регистрировать амплитуды продольной волны по колонне Ак, Ар и среднее интервальное время по породе Тр. Если Ак → max, Ap → max, Tp → min - то на данном участке отсутствует сцепление цементного камня с породой, а если Ак → 0, Ap → 0, Tp → mах – это говорит о хорошем сцеплении. Если данные параметры имеют промежуточное значение - частичное сцепление цемента с породой и с колонной (это могут быть трещины, пустоты и т.п.). Когда скважина сильно наклонная или горизонтальная устанавливаются центраторы.

Если жесткий контакт цемента со скважиной, то волна не проходит через него, коэффициент затухания стремится к 0.

Хорошее сцепление

Ак (коэф-т затухания) → 0,

Ap (по породе) → 0,

Tp → mах

Плохое сцепление или отсутствие его в данном участке

Ак (коэф-т затухания) → mах,

Ap (по породе) → mах,

Tp → min

Гамма-гамма цементометрия

Определяет плотность заполнения затрубного пространства. Гамма-гамма метод используется для контроля качества цементирования скважин и технического состояния обсадной колонны. Качество цементирования скважин оценивают по зависимости интенсивного гамма излучения от плотности излучаемой среды, поскольку плотность цементирующего камня 1,8 – 1,9, а промывочной жидкости 1,2, а интенсивность вторичного гамма излучения находится в обратной зависимости от плотности среды, то на регистрируемой кривой гамма-гамма метода четко выделяются участки с различной плотностью цементного камня.

Чем меньше плотность, тем больше показания цементомера, чем больше плотность тем меньше показания прибора.

Типовые условия применения: • применяется в обсаженных скважинах, заполненных любым типом раствора. Применение: • оценка уровня подъема цементного раствора в затрубном пространстве; • определение интервалов пониженной плотности цемента в затрубье. 

(Вариант ответа из интернета)

Инф-я о качестве цемент-я обсадных колонн необходима при решении след-х задач:

1.при построении профилей притока и приемистости, т.к. только при полной изоляции пластов возможна правильная оценка притока из исслед-го инт-ла.

2.при опред-и заколонных перетоков н., г. и в.

3.при опред-и работающих мощностей.

4.при опред-и коэф-та прод-ти и Рпл.

5.при оценке сод-ния воды в прод-ции (по данным расходометрии и влагометрии).

цементир-е обсадных колонн м считать высококач если набл-ся 

1.соответствие положен цемента в затруб пр-ве проектной высоте его подъёма

2.наличие цемента в затруб пр-ве в затвердевшем состоянии

3.равномерное распред-е ц в ин-ле его закачки  

4.отсутствие каналов трещин  и каверн в цем камне  

5.надёжное сцепление ц камня с колонной и породой

Для контроля кач-ва цем-я обсадных колонн исп-ют методы термометрии, радиоактивных изотопов, аккустич и гамма-гамма метод.

-Термометрия. позволяет 1) установить верхнюю границу цем кольца 2)выявить нал или отсутствие цем в затрубном пр-ве 3) опр-ть степень равномерности распределения ц по разрезу, связанную с литологией пород.

Зацем-й ин-л на термограмме отмечается повышенными зн-ями Т на фоне постепенного возрастания её с глубиной и расчленённостью кривой по сравнению с кривой против незацем-ых участков скв. Уровень цем по термограмме уст-ся на 5-10 м ниже начала подъёма температурной кривой, тем самым учит-ся распространение тепла вдоль ствола скв.

недостатки: - зав-ть Т поля от времени проведения измерений после закачки цемента (по истечении 2 суток и более экзотермический эффект исчезает)  -малая эф-ть повторных измерений из-за перемешивания ж в стволе скв   -сложность отбивки границы ц кольца при высоких Т окружающих пород на больших глубинах (свыше 2 км)  -невозможность контроля степени затердевания ц , хар-ра распределения его за колонной по периметру скв и сцепления с колонной и с г\п

-Гамма-гамма метод  позв-ет 1)установить высоту подъёма ц 2) опр-ть нал ц и хар-р его распредел-я в ин-ле цем-я  3)фиксировать нал переходной з от ц камня к раствору (гель-цемент)   4)выявить в ц камне небольшие раковины и каналы 5) опр-ть эксцентриситет колонны.

плотность цем камня значит выше плотности промывочной ж то на регистрируемой кривой ггм участки с цементом чётко выделяются пониженными показаниями Iγγ по сравнению с ин-ми с пром ж.

Степень дифференциации кривых ГГМ опр-ся отношен максимальных и мин показаний рассеяного гамма излучения.Чем больше отличается это отношение от 1 тем меньше центрирована колонна и менее равномерно распределён ц взатрубном пр-ве. В зацем-ом участке скв наибольшие зн-я Iγγ хар-ны для каверн, т к плот-ть ц камня меньше пл-ти г\п.

-Аккустич м-д – даёт наибольшую инф-ю . по сравнению с предыдущим позволяет так же 5) исследовать процесс фор-я камня во времени. Основан на измерении амплитуды преломлённых продольных волн распространяющихся по обсадной колонне и г\п и регистрации времени распространения упругих кол-й в этих средах.

еоретич и экспериментальными исслед-ми установлено: 1)надёжный контакт ц с обсадной колонной хар-ся отсутствием трубной волны, при этом ампл Ак на диаграмме минимальна, а ампл Ап по породе имеет высокие зн-я. 2) отсут-еили плохое сцепление ц с обсад кол фиксир-ся максим ампл Ак и мин Ап . 3) при неполном сцеплении ц с колонной регистрируется Ак с промежуточной амплитудой интерпретировать кот наиболее сложно.

кач-во: 1)незацем-ая колонна на волновой картине отмечается мощным долго не затухающим сигналом трубных волн. 2) хор кач-во отмечается малой ампл-ой Ак и значительной Ап.