Способ исследования состояния обсаженной скважины

 

Союз Советскии

Соцмалисткческик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6) ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.01.79 (21) 2712978/22-03 (51 ) М. Кл.

Е 21 В 47/10 с присоединением заявки.%

3Ъеударстееииый комитет

СССР (28) Приоритет

Опубликовано 23.11.81. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 23.11.81 по делам изобретений и открытий (53) УДК 622.241 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. А. Гуторов, В. П. Майоров, Ю. А. Сушилов и Н. Г. Кладиков

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ ОБСАЖЕННОЙ

СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к геофизическим

1 исследованиям обсаженных скважин с целью контроля качества цементирования и определения технического состояния обсадных колонн

Известен способ исследования состояния скважины, основанный на регистрации интенсивности акустического шума в режиме притока. Акустический шум, создаваемый потоком 0À>> через дефекты в колонне регистрируют в широком диапазоне частот (1), Недостатком способа является то, что при регистрации интенсивности акустического шума только в широком диапазоне частот невозможно осуществить раздельное выделение мест негерметичности колонны и интервалов заколонных перетоков.

Основная причина трудностей, возникающих при попытке идентификации характера перетока и типа нарушения заключается в том, что при их сочетании они оказывают взаимное влияние на амплитудно-частотный спектр возбуждаемого шумового сигнала, который приобретает особенности несвойственные спект- ральным характеристикам перегоков сушествующих независимо друг от друга. Причем особенности амплитудно-частотного спектра шумового сигнала зависят от режима работы перфорированной скважины: покой, нагнетание или приток.

Цель изобретения — обеспечение возможности идентификации типа нарушения в скважине.

Поставленная цель достигается тем, что осуществляют регистрацию интенсивности акустического шума в диапазоне 0 — 5 кГц для выделения мест негерметичности колонны и в диапазоне 5 — 20 кГц для выделения мест зач колонных перетоков.

На фнг. 1. приведены амплитудно-частотные характеристики акустического шума, вызванного потоком жидкости в обсаженной скважине.

Амплитудно-частотная характеристика содержит поток 1 за колонной, поток 2 через негерметичность,в колонне (приток), поток

3 через негерметичность в колонне (нагнетание) .

На фиг. 2 представлен пример реализации, способа вьщеления заколонных перетоков и

883374

20

Акустический шумомер в виде скважинного зонда, включающего пьезоэлемент с высокой чувствительностью в пределах широкого частотного диапазона (не менее 0 — 20 кГц) и широкополосный предусилитель, заключенный в герметичный корпус, опускают в перфори45 рованной скважине на глубину, где предполагается наличие заколонных перетоков и негерметичности колонны, .Заколонные перетоки как правило возникают между водонасыщенным 1 и нефтенасыщенным 2 песчаниками в интервале глинистой перемычки 3, При этом акустический шумомер должен находится перед замером ниже водонасыщенного песчаника.

Выполняют первый замер интенсивности шумового фона, протягивая прибор против интервала предполагаемых нарушений и перетоков при статическом режиме работы скважины (жидкость в скважине находится в покое).

Величина шумового фона при первом замере мест негерметичности колонны в перфорированных скважинах, где g — интенсивность шумового фона (скважина в покое) в полосе Π— 20 кГц; с> — интенсивность шума (скважина на притоке) в полосе 0 — 5 кГц; о интенсивность шума (скважина на притоке) в полосе 5 — 20 кГц; . 3 — интенсивность шума (скважина на нагнетании) в полосе

10 — 20 кГц.

Кроме того, перетоки имеют песчаник 1 водонасыщенный, песчаник 2 нефтенасыщенный, глинистую перемычку 3, цементный камень 4, канал 5 в затрубье, обсадная колонна 6 и негерметичность 7.

Способ вьщеления заколонных перетоков и мест негерметичности колонны основан на результатах лабораторных и скважинных исследований (суть которых сводится к тому, что амплитудно-частотный спектр шумового сигнала, возбуждаемого и заколонном пространстве и в местах негерметичности колонны потоком жидкости через упомянутые дефекты, обладает специфическими особенностями, соответствующими конкретным условиям в обсаженной скважине ), которые поз25 воляют проводить их идентификацию, Из анализа спектральных характеристик видно, чта заколонному перетоку в перфорированной скважине соответствует практически широкополосный спектр шумового сигнала.

Негерметичность колонны (отв. ф 8 мм) в режиме притока жидкости имеет спектральную характеристику шумового сигнала с максимумом в районе 1 — 2 кГц. В режиме нагнетания появляется второй максимум в районе

15 кГц. 35

Способ выделения заколонных перетоков и мест негерметичности в перфорированных скважинах заключается в следующем. определяется в основном шумами, вызванными движением скважинного зонда cl . Полоса регистрации шумового фона составляет О—

2,0 кГц. После выполнения первого замера прибор опускают ниже водоносного песчаника 1. Переводят скважину в режим притока .и выполняют второй основной замер, регистрируя интенсивность шума в пределах двух частотных диапазонов (Π— 5 и 5 — 20 кГц).

Максимальное отклонение кривой интенсивности шума, зарегистрированного в полосе О—

5 кГц (б), соответствует местоположению негерметичности колонны 7, Максимальное отклонение кривой интенсивности шума, зарегистрированной в полосе 5 — 20 кГц (в), соответствует местоположению заколонного перетока.

В случае, если требуется уточнение положения места негерметичности колонны, выполняют третий основной замер, переводя предварительно скважину в режим нагнетания, При этом регистрацию интенсивности шума выполняют в полосе 10 — 20 кГц. Повышенная разрешающая способность кривой интенсивности шума в полосе 10 — 20 кГц (г) по сравнению с кривой интенсивности шума в полосе Π— 5 кГц (а) определяется более высокой частотой шумового сигнала, приводящей к интенсивному затуханию акустического шума вблизи центра 7 его зарождения. По этой причине шумовая аномалия в полосе 0 — 5 кГц оказывается более "размытой" по глубине, чем шумовая аномалия в полосе 10-20 к Гц. Это приводит к повышению разрешающей способности при в ыделении мест негерметичности колонны. !

Опробование предлагаемого способа выделения заколонных перетоков и интервалов негерметичности колонны было выполнено на двух производственных скважинах, Опробование показывает, что предлагаемый способ позволяет, используя особенности амплитудночастотного спектра шумового сигнала, выделять интервалы заколонных материалов и места негерметичности колонны в перфорированных скважинах.

Формула изобретения

Способ исследования состояния обсаженной скважины, основанный на регистрации интенсивности акустического шума в скважине в режиме притока, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности идентификации типа нарушения в скважине, осуществляют регистрацию интенсивности акустического шума в диапазоне Π— 5 кГц для выделения мест негерметичности колонны и в

5 88337 диапазоне 5 — 20 кГц для выделения мест заколонных перетоков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

4 6

1. Кирпиченко Б, И. и др. Оперативный способ определения интервалов негерметичности колонны. Э И. ВИЭМС, М., 1978 г.„N 4, с. 19 — 21, (прототип) .

883374

Составитель А. Иаэаретова

Техред А.Бабинеи Корректор Л. Бокшан

Редактор Н. Коичиикан

Заказ 10149/47 Тираж 630

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьпий

113Î35, Москва, Ж вЂ” 35, Раунтская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент", r, Ужгород, уп. Проектная, 4

2 ф 5 7

ФМ8. Г