4.1. Изучение технического состояния скважин
Сведения о техническом состоянии скважин необходимы для эффективной геологической интерпретации комплекса геофизических исследований, знания технического состояния скважин, проведения ремонтных работ.
Для изучения технического состояния скважин определяют: искривление ствола скважины – инклинометрия; диаметр и профиль сечения – кавернометрия, профилеметрия; качество цементации затрубного пространства – цементометрия; места притока и поглощения жидкости, затрубную циркуляцию, приток и уровень жидкости – притокометрия; местоположение муфтовых соединений, перфорированных участков, толщину и внутренний диаметр обсадных колонн, участков смятия и разрыва – дефектоскопия.
Инклинометрия – Определяется угол наклона скважины и азимут искривления, угол между направлением на магнитный север и горизонтальной проекцией оси скважины. Эти данные необходимы для определения глубин до границ горизонтов. Для инклинометрии применяют электромеханические, фотоинклинометры, гироскопические инклинометры, радио инклинометры.
В электромеханических инклинометрах основной частью прибора является вращающаяся рамка со смещенным центром тяжести так, что плоскость рамки располагается перпендикулярно плоскости искривления. На верхней поверхности рамки располагается бусоль с электродатчиком азимута, а перпендикулярно расположен датчик угла наклона. Датчики выполнены электросопротивлениями изменяющими свою величину пропорционально измеряемым углам. Датчики подсоединены как одно из плеч мостиковой схемы и включаются поочередно в измерительную систему.
Электромеханические инклинометры могут применяться в не обсаженных металлическими трубами скважинах. В обсаженных скважинах применяются гироскопические инклинометры, на показания которых не влияет магнитное экранирующее поле обсадной колонны и магнитное аномальное поле горных пород.
Работа радио инклинометра основана на регистрации у устья скважины координат опускаемого в скважину источника высокочастотных излучений
Рис. 4.1 Схема измерительной системы инклинометра
Кавернометрия и профилеметрия. Номинальный диаметр скважины – равен диаметру буровой головки. Фактический диметр скважины может существенно отличаться от номинального в любую сторону. Увеличение диаметра характерно для глин и песков, уменьшение – для пород-коллекторов в связи с образованием глинистой корки в результате фильтрации промывочной жидкости в горную породу. Знание фактического диаметра скважины необходимо для расчета объема затрубного пространства при цементации, выявления участков для установки фильтров, контроля состояния скважины, количественной интерпретации геофизических исследований.
Фактический диаметр скважины измеряется каверномером, а измерения в двух и более направлениях горизонтальной плоскости – профилемером. Принцип работы каверномеров и профилемеров состоит в преобразовании механических перемещений рычагов зонда, касающихся стенок скважины, в электрические сигналы. Величина раскрытия парных рычагов преобразуется реостатами электрического сопротивления в пропорциональную разность потенциалов, которая может измеряться непосредственно. Измеряемое сопротивление включается в мостиковую схему. Каверномеры опускают в скважину со сложенными рычагами, а при подъеме ограничитель снимается.
Рис. 4.2 Устройство каверномера
Цементометрия. После спуска в скважину обсадных колонн, затрубное пространство заливают цементом. Это необходимо для разобщения разных горизонтов с целью устранения перетоков флюидов. После цементирования необходимо установить высоту подъема цементного кольца и качество сцепления колонны с породой. Качество цементирования изучается методами термометрии, радиоактивных изотопов, гамма-гамма и акустическими методами.
Метод термометрии основан на свойстве цемента выделять тепловую энергию при отвердении. Температура пород повышается против зацементированных участков затрубного пространства. Измерения температуры ведут до и спустя 6-24 часа после заливки цемента. Недостатком метода является невозможность контролировать равномерность распределения цемента за колонной.
Метод радиоактивных изотопов. В цементный раствор добавляют короткоживущие радиоактивные изотопы йода, железа. После заливки цемента регистрируется гамма-излучение. Метод позволяет определить характер распределения цемента в затрубном пространстве. Для этого индикатор излучения помещают в экран с продольной щелью. Поворачивая прибор вокруг оси, регистрируют интенсивность гамма-излучения по окружности обсадной колонны на одной глубине. Если цемент распределен по окружности равномерно – кривая интенсивности гамма-излучения будет прямой линией
Рис. 4.3 Определение верхней границы подъема цемента
1 —термограмма; 2— термограмма после цементирования кважины; кривые гамма-активности: 3 — естественной, 4 — после цементирования с введением радиоактивных изотопов
.
Рис. 4.13. Определение качества цементирования методом радиоактивных изотопов
Песчаники: / — обводненные; 2 — нефтеносные; 3 — водоносные; 4 — интервалы перфорации, 5 — интервалы заколонной циркуляции; /—// — диаграммы ГК соответственно до и после закачки радиоактивных изотопов
Гамма-гамма метод. Метод основан на регистрации рассеянного гамма-излучения при прохождении гамма-квантов через изучаемые среды различной плотности. Регистрируемое вторичное излучение будет больше в местах отсутствия цемента или его малой толщины. Если регистрировать мягкое гамма-излучение можно определять толщину стенок обсадных колонн, обнаруживать дефекты. Конструктивно дефектомер-толщиномер выполнен одним зондом. Регистрируются одновременно две диаграммы. Длина зонда выбирается малой, для исключения проникновения гамма лучей на значительное расстояние и влияния на точность измерения параметров пород.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.