Способ выделения объемных дефектов цементного кольца в обсаженных скважинах

 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям буровых скважин (С) и предназначено для оценки качества крепления обсаженных С. Цель изобретения - повышение надежности выделения объемных дефектов цементного кольца и сокращение времени простоя С. В обсадной колонне на различных рабочих частотах возбуждают колебания и регистрируют величину амплитуд продольных волн. Определяют частоту радиального резонанса колонны. Возбуждают в С продольные волны на частоте ниже частоты радиального резонанса колонны. Регистрируют величину амплитуды продольных волн путем измерения амплитуды высокочастотной составляющей низкочастотного сигнала. Последний принимают в пределах полосы частот, соответствующей второй моде радиального резонанса колонны. Размеры объемных дефектов цементного кольца определяют по эталонной зависимости амплитуд высокочастотной составляющей низкочастотного сигнала от размеров объемных дефектов цементного кольца. Способ позволяет значительно повысить достоверность и оперативность выделения объемных дефектов . 2 ил. сл со 4 00 СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (50 4 E 21 В 47/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3899203/22-03 (22) 23.05.85 (46) 30.10.87. Бюл. ¹ 40 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (72) Ю.А. Гуторов, Г.Н. Хайдаров и А.К, Кустов (53) 622.245.48(088,8) (56) Гулин Ю.A. и др. Акустические и радиометрические методы определения качества цементирования нефтяных и газовых скважин, M Недра, 1971.

Авторское свидетельство СССР № 603743, кл, Е 21 В 47/00, 1978. (54) СПОСОБ ВЬЩЕЛЕНИЯ ОБЪЕМНЫХ ДЕФЕКТОВ ЦЕМЕНТНОГО КОЛЬЦА В ОБСАЖЕННЫХ

С КВАЛИНАХ (») Изобретение относится к геофизическим исследованиям буровых скважин (С) и предназначено для оценки качества крепления обсаженных С, Цель изобретения — повышение надежности выделения объемных дефектов цементного кольца и сокращение времени простоя С. В обсадной колонне на различных рабочих частотах возбуждают колебания и регистрируют величину амплитуд продольных волн. Определяют частоту радиального резонанса колонны.

Возбуждают в С продольные волны на частоте ниже частоты радиального резонанса колонны. Регистрируют величину амплитуды продольных волн путем измерения амплитуды высокочастотной составляющей низкочастотного сигнала, Последний принимают в пределах полосы частот, соответствующей второй моде радиального резонанса колонны.

Размеры объемных дефектов цементного кольца определяют по эталонной зависимости амплитуд высокочастотной составляющей низкочастотного сигнала от размеров объемных дефектов цементного кольца. Способ позволяет значительно повысить достоверность и оперативность выделения объемных дефектов. 2 ил.

1348505

Для колонны со средним диаметром

125 мм преобладающая частота спектра регистрируемых амплитуд продольных волн, соответствующих второй моде радиального резонанса свободной части колонны, состлвила 25 кГц. Регистрацию продольных волн проводили в пределах полосы частот 24-26 кГц.

11л ф11г. 1 представлена эталонная зависимость относительных амплитуд высокочастотной составляющей низкочастотного сигнала от размеров объемных дефектов цементного кольца, характеризуемого углом раскрытия с6

15 а — реальный низкочастотный сигнал

У осложненный высокочастотной составляющей, б — амплитуда высокочастотной состав)1яющей, выделенная высокочастотным (,.ильтрам, в — амплитуда

20 низкочастотного сигнала на частоте ниже радиального резонанса колонны на участке отсутствия клнала (объемного дефекта) в цементном камне о (()! = 0 ) . В свою очередь амплитуда сз

25 Л„продольных колебаний на фиг. 1 са()тветствует амплитуде, зарегистрирс)ванной в свободной (незацементировлнной) части колонн!1 (о = 360 ), II(I фиг.. 2 представлен участок об3р саженной скважины с различным качествол(цел(ентиравлния: 1 — наличие объемного дефекта цементного кольца, 2 — наличие контактного дефекта, 3— бездефектное кольцо, 4 — признак канна(а деф(к 1 I, 5 — KaiiaJI. 111ифрам

Л П и Л В обозначены цементаграммы, злрегистр11рованные в области низких и высоких частот.

Применение предлагаемого способа зл счет более высокой чувствительности позволяет значительно повысить

1 риаз (л не упругих прадо;1ьных волн 11а чл - I () 45

Изобретение относится к геафизич(с ким 11ссг(ед()ваниям буровых сквлжин и ()реднлзн,!чена для оценки кл (ес Tllà кp(IIJJelIIIEI nfJc:Iæ(. EEEI(lõ ñêIIàæèEI.

11елью изобретения является повышение надежности выделения объемных дефектов Ilt ìållòEI() ÃО Кал Ьца И с с>КРащения времени простоя скважины.

1!а фиг, 1 приведены эталонная зависимость отношения амплитуд Л

Ь4

)( высокочастотной составляющей низкось частотного сигнала и амплитуд А к, зарегистрированных в свободной незацементированной колонне, от размеров объемных дефектов (у(ла Ы раскрыт!!я вертикального канала) цементного кольца; на фиг. 2 — пример выделения объемных дефектов цементного кольца в скважине.

Пример осуществления способа.

В обсаженной злцементированнай сквлжине известным способом «пред(JE)i— ю (скорость распространения уlli)E, I I!х

1(радоль(н1х ко:1еблний в материал;! колонии i Вели -lllllë скорости составила

5213 л1/с. (1лсто гу рлдил11ьн()го резонанса определили г(а формуле где и — номер моды резонансных кале б IIIIII I;

I)!, — (. p(JIEEIIII диаметр колонны; скорс сть распространения упругих продольных колебаlllIlI в материале колонны.

Для стальной колонны со средним диаметром 125 мм частота радиального резонанса колонны составила около

13 кГц.

При возбуждении в обсадной колонте ниже частоты рлдилл1,EI()I () резонанса обсадной колонны (г „„

8-10 кГц) сигнал оставался маночастотным на участках в колоннах, зацементированных бездефектным цементным кольцом. При наличии объемных дефектов (пустоты, области р,!эрыва цементного кольца и т.д,) в спектре моначастотнага (низкачастотнога) сигнала появляется высокочастотная сстл вляю11!ая, дс ля к тор()й возрас.тл .. I

) ) () с та и () f) 1, е I 1 с (1) (- к ;1 х 1 р л к т(j) 1!— у()11!егося н(1!! (иной угла ()4 раскрыгli(l 1(t ртяк,1;и I! n I ) канала, достоверность и оперативность выделения объемных дефектов, а также сократить время простоя скважины, Формула изобретения

Способ выделения объемных дефектов цементного кольца в обсаженных скважинах, основанный на регистрации величин амплитуд продольных волн, возбуждаемых в обсадной колонне на различных рабочих частотах, о т л ичающий с я тем, что, с целью повышения надежности выделения объемных дефектов цементного кольца и сокращения времени простоя скважины, определяют члсготу радиального резо1348505 каиса обсадной колонны, возбуждают в скважине продольные волны на частоте ниже частоты радиального резонанса обсадной колонны, регистрируют величину амплитуды продольных волн путем измерения амплитуды высокочастотной составляющей низкочастотного вч к л 8

Об

02

1Ю 2® ЯО 550 иод

Рог. 1 бО I_#_ сигнала в пределах полосы частот, соответствующей второй моде радиального резонанса обсадной колонны, а размеры объемных дефектов цементного кольца определяют по эталонной

5 зависимости амплитуд высокочастотной составляющей низкочастотного сигнала от размеров объемных дефектов цементного кольца. (, <, i .t < Il < !.,т „ t .

Ti . ; Еоррект р Л.;1.,ич

Редактор Л. Доли пи лака 517 t/32 о ) 1 if(3

I11I!1! II!1! 1,ii ., t

11рои:3t .titt «.;:itt -t îë:. гр.:1> . ) Под шснос, ткс о .: го к в. тот» ССГР

:. | i гii,, íii!ii . >, I,tó,,;.к;,,я,ай,, д, 4у 5

"..t,ãtiIiu;t, у. ., 11ро ктttn>t, 4