Способ выделения заколонных каналов

 

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ЗАКОЛОННЫХ КАНАЛОВ, основанный на регк страции амппитуц процогеьных вопн по колонне В| интфвапах перемычек межцу пластами во время ступенчатой опрессо&ки , ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ тем, что, с целью повышения достоверности и сокращения времени при выцепении заколонных каналов, измеряют амплитудную характеристику шумов в скважине, начиная от момента начала опрессовки, и по аномальному ее uavieHemno, совпаадющ&« му со ступенчатым изменением ц процоггьной волны по колонне, выделяют образование заколонных каналов. (Л Од сд ел ел Время опрессобки, мин. иг. 1

09) (И) С0О3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

З(я) 4 Ol 1/40

Ф а

1

il

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4x, mI/

Время апрессо5ки, vu//. из. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3389689/18-25. (22) 01.02.82 (46)- 15.08.83. Бюп. N» 30 (72) Б. И. Кирпиченко и К). A. Гуторов (7l) Всесоюзный научноисспецоватепьо кий и проектно-конструкторский институт геофизических исспецований геопогораэвецочных скважин (53) 550.83 (088.8) (56) 1. Крылов Q. A.)Kóçíåöîâ О. А.

Опрецепение цефектов в цементном кот це и напряженности его контактов.РИТС, "Бурение", 1973, N. 3, с.19.

2. Авторское свицетепьство СССР

М 771325, кп. Е 21 В 33/00, 1979, (прототип). (54} (57) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ЗАКО

ЛОННЫХ КАНАЛОВ, основанный на регистрапйи амппитуц процопьных вопи по колонне в -интецвапах перемычек межцу ппастами во время ступенчатой опрессов ки, о т и и. ч .а ю шийся тем, что, с цепью повышения цостоверности и сокращения времени при выцепении зако псиных каналов, измеряют амппктуцную характеристику шумов в скважине, начиная от момента начапа опрессовки, и по аномальному. ее изменешпо, совпацающе му со ступенчатым изменением амппи туц процопьной волны по копонне, выце пяют образование закопонных каналов.

1 10358

Изобретение относится. к промыспо во геофизическим исдпецованияМ сква«. жин, в частности может быть испопьзо вано при контроле качества цементирова- ния 5 .Оцной из важных пробпем при закан» чивалппл. скважин явпяется выцепение и своевременная пиквицация сообшающих ся канапов вторичного происхожцения, т,е. возникших после заливки в процес f0 се формирования тампонажной смеси в закопонпом пространстве, а, также обусповпенных разпичными внешними факторами, связанными бопьшей частью с выпопнением обязатепьных технопогичес f 5 ких операций (опрессовка, смена раство ра> разбуривание цементного стакана и т. n .), Особенно опасными являются каналы; возникающие в интервапах перемычек 20 межцу водоносными и продуктивными ппастами.

Основными сообщающимися канапами вторичного происхожцения являются копьпевые мллкрозазоры на контакте це 25 ментного камня с копонной и разрывные нарушения (трещины) сппошности цемент ного копьца, Оба типа нарушений представляют собою серьезную опасность цпя изопяпии Гак KBE могут спужить 30 сообщающимися канапами при небопьших перепадах цавпения, Известен способ опрецепения канапов контактного типа путем регистра ции амппитуц процопьной волны по ко35. понне в процессе непрерывного повыше пия цавпещля в неперфорированной сква жине (1 ) .

Недостатком способа явпяются невозможность составпения по его резупьта

ТаМ прогноза сообшаемости каналов в период освоения, так как выбор интервапов набшоцений не регпаментирован,заранее и, спецоватепьно, при значитепьном превышении мощности перемыч- 4

45 ки по сравнению с цпиной зонца выцепеhue канапа данным зондом не всегца . свллцетепьствует о его непрерывности межцу ппастами, а также нечувствительность способа к разрывным нарушениям цементного копьца.

Наибопее бпизок к изобретению способ выделения закопонных каналов, основанный на регистрации амплитуц процопьных вопи по колонне в интервапих перемычек межцу ппастами во время ступенчатой опрессовки. При этом искпк чается растрескивание цементного копьца,поскопьку опрессовку ведут путем ступенчатого повышения цавпеиия,причем каж» цую поспецуюшую ступень цавпения эацают не раньше, чем проиэойцет репаке сация напряжений в цементном копьце j,2), Оцнако цепь этого способа - искпючение опасных нагрузок на цементное копьцо - не может быть цостигнута при неправипьном выборе вепичины ступе. ни цавпения, особенно еспи это цопуше но в участках высокопрочного .цементно го копьца, не имеющего жесткой опоры на,стенку скважины. При этом момент наступпения разрыва цементного копьца отличается по скачкообразному возрастанию значений амплитуд процопьной волны по копонне - А„, К тому же выявпе ние разрывных цеформаций к моменту освоения (по непопному восстановпению контактных условий, которое происхоцит вспецствие некоторой текучести цемента, находящегося на упругоппастической стадии формирования) может быть peanff» зовано топько путем непрерывного прос» пеживания во времени амппитуц Ак (выэ ванных впиянием цефектов, образовавших ся при опрессовке) цо начапа освоения, что цанным способом не прецусмотрено.

Кроме того, прогноз. раскрытости копьцевых канапов, образовавшихся при опрессовке, на .цесятки часов вперец (цо момента освоения) по вепичине измеренных амплитуд Ак неоднозначен, поскольку, хотя уменьшение величины раскрытости контактного цефектa: поспе упругоппастической деформации кольца может происходить значительно быстрее, чем после разрывной деформации, око рость этого уменьшения. опрецепяется плотностью контактов и другими трудновыявпяемыми факторами.

Uemü изобретения - повышение цостоверности и сокращение времени при выделении трешинных закопониых канапов цавпения.

Указанная цепь цостигается тем, что согласно способу выцеления закопонных. кацапов, основвнному на регистрации амппитуц процопьных волн по колонне в интервалах перемычек между ппаста ми во время ступенчатой опрессовки, измеряют амппитуцную характеристИку шумов в скважине, начиная от момента начала опрессовки,.и по аномапьному ее изменению, совпадающему со ступенчатым изменением амппитуц процопьной волны по колонне, выцепяют образова ние заколонных канапов.

3 1035

На фиг. 1 показан график восстановлейия амплитуд Ак поля упругопластической деформации (кривая 1) цемент° ного кольца; на фиг. 2 - диаграммы амплитуд Ак, характеризующие уплотнение контактов колоний с цементом в период его формирования через 3;6, 8 и 15 ч после заливки (шифр кривых) против. нефтеносного 2 и водоносно- го 3 пластов, а также графики.цавле- !à ния,P (Ф. ) - 4, амплитуд Ак(при упру- гопластической -.5 и разрывной - 6

R 7 деформациях), интенсивности шума в процессе оцной из ступеней, и после окончания возцействия давления опрессов-15 ки (области 9,10 релаксации напряжений).

Способ реализуется cneqyroumM образом.

После заливки во время ожидания 20 . эатверцевания цемента пронзвоцят измереппа амплитуд Л,(например, для условий нормальных цементов в скважинах Урало -Поволжья через 3,6,8, 10 и 15 ч) и опрецеляют участок перемычки между . д пластом 2, намечаемым к эксплуатации, и соседним водоносным пластом 3,. . гцв опережающее форм;ирование харак терн зует наиболее высокую прочность цемента (например, середина перемычки иа фиг. 2).

Затем, установив прибор против выделенного участка, повышают цавленне опрессовки по заданному режиму (графики давления Р() — 4) и. регистрируют

35 амплитуцу продольной волны по колонне А и амплитуцу шумов А ш в полоссе 0,55 О кГц оцновременно.

При этом график амплитуды 4 < характеризует уплотнение контактов цемента с колонной (амплитуцы уменьшаются), а график амплитуд шума в начальной своей части (фиг. 2,позиция 8) характеризует повышение уровня шумов за счет трения цементного -кольца и

550., 4 колонны -при. растягивании послецней при уцлинении от приложенйого давления.

В дальнейшем резкое повышение амплитуд шума (всплески) характеризует раст рескивание цементного кольца или разрывные цеформациц цементного материала. Критерием цостоверности факта появления разрывной деформации слу жит совпадение во времени всплеска амплитуцы шумового сигнала А„, с некоторым увеличением амплитуд A про цольной волны по колонне.

Проверка разрывных .цеформаций мо жет быть осуществлена путем наблюце- ния (регистрации) амплитуц А, после сброса опрессовочного .давления. При наличии разрывного нарушения (трещ мны) в цементном KolIbne амплитуды А после. сброса значительно выше начальных. амплитуд, и уменьшение их во времени, KBK правило, пронсхоцит мец пенно (в течение 10 ч).

Способ может быть реализован с любой алпаратурой, имеющей шумоинд каторный канал. Устье скважины улла няется стандартным сальником, выцерживающим при неподвижном кабеле. давление поряцка 100 кгс/см .

Положительный эффект связан с сокращением времени И повышением достовер- . ности опрецеленйя заколонного сообщения по наличию каналов вторичного образования и соответственно с повыше- нием прогноза результата испытаний.

В частности при опрецелении факта появ пения в цементном кольце трещины вторичного происхождения, практически оц ноэначным является предположение о существовании сообщения пластов по закопонному пространству (особенно в случае высокого совершенства вскры тия пластов бурением) и, спецовательно, необхоцимы специальные мероприятия по ликвицацни такого сообщения.

1035550 Составитель H. Журавлева

Рецактор Н. Швьщкая Техрец H,Ìåòåëåâà

Корректор Nt. Демчик

Поцписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгороц, уп. Проектная, 4

Заказ 5827/47 Тираж 710

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по цепам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб.; ц. 4/5