Сущность и состояние проблемы диагностики крепи скважин в нашей стране и за рубежом

 

Исследования показали, что от эффективности применяемых средств и методов контроля технического состоя­ния крепи скважин во многом зависит успех проведения ре­монтов. В связи с этим сначала в б.ВНИИКРнефти, затем в ТНЦ «Кубаньгазпром» были выполнены работы по совершенствова­нию средств и методов контроля технического состояния крепи скважин на основе детального изучения взаимодействия обсад­ной колонны (объекта контроля) со скважинными зондами (сред­ства контроля), в которых использованы первичные измеритель­ные преобразователи-датчики для съема информации о харак­теристиках дефектов крепи с помощью физических полей (маг­нитных, элекромагнитных, акустических и т.п.).

Скважинные зонды построены по функционально-блочно­му принципу; первичные измерительные преобразователи обес­печивают получение информации не только о контролируе­мых параметрах, но и о дестабилизирующих факторах (поме­хах), что позволяет компенсировать их влияние на результаты

исследований, повысить помехозащищенность и информатив­ность средств контроля.

Разработана технология комплексной оценки качества пер­форации скважин, позволяющая определить не только грани­цы проперфорированного интервала и сообщаемость через него внутрикоконного пространства с пластом, но и изоляцию его от ближайших пластов-коллекторов или ГНК, ГВК, ВНК.

В странах СНГ для исследования состояния обсадных ко­лонн применяются гамма-дефектомеры-толщиномеры СГДТ-2, СГДТ-3 и скважинный индукционный индикатор дефектов ДСИ, использующие бесконтактные методы съема информации.

С помощью СГДТ-2 можно определить толщину и внутрен­ний диаметр труб независимо от плотности раствора в сква­жине и отложений раствора на внутренней поверхности труб. Интерпретация диаграмм этого прибора позволяет установить эксцентриситет, среднюю толщину и средний диаметр колон­ны труб, качество заполнения затрубного пространства цемен­тным раствором, места расположения муфт и центраторов. Этот прибор имеет высокую чувствительность и разрешающую спо­собность, но область его применения пока ограничена по тем­пературе (не выше 100° С).

СГДТ-3 предназначен для оценки качества цементирования и технического состояния обсадных колонн диаметром 146— 168 мм. С его помощью могут быть определены интервалы ме­ханического и коррозионного износа и средняя по периметру толщина стенки обсадных труб в диапазоне 5—12 мм, а также эксцентриситет колонны в скважине. При этом измеритель­ные зонды толщиномера и дефектомера совмещены.

Аппаратура ДСИ позволяет обнаруживать дефекты обсад­ных колонн типа порывов и трещин, размер проекции кото­рых на ось колонны не менее 60—120 мм, а также локальные дефекты типа вздутий и смятий при протяженности их не ме­нее 60 мм в колоннах диаметром 146 мм и не менее 120 мм в колоннах диаметром 245 мм. Аппаратура чувствительна к де­фектам, направленным параллельно оси колонны. Дефекты, расположенные перпендикулярно оси колонны, вообще не об­наруживаются. С помощью ДСИ не выявляется характер де­фекта, его пространственное положение/что весьма важно для правильного выбора техники и технологии ремонтно-восста-новительных работ (особенно с использованием стальных пла­стырей).

Из зарубежных разработок приборов для дефектоскопии обсадных колонн наибольший интерес представляет аппарату­ра ЕТТ-А и ЕТТ-Д фирмы ЗсЫитЪегдег, УегШод фирмы АМР ТиЪозсоре 1пс. и Мадпе1од фирмы Огеззег АНаз.

С помощью бесконтактных вихретоковых приборов ЕТТ-А и ЕТТ-Д выявляют коррозионные повреждения, вертикальные трещины и определяют внутренний диаметр. Возможно выяв­ление сквозного повреждения с образованием отверстий диа­метром более 2 дюймов (50 мм). В этих приборах использова­ние трех частот снижает влияние электромагнитных характе­ристик материала труб на надежность показаний, однако для проведения детальных исследований их необходимо применять в комплексе с приборами, имеющими более высокую разре­шающую способность.

Контактный электромагнитный прибор УегШод фирмы АМР ТиЬозсоре 1пс. предназначен для исследования обсадных ко­лонн на наличие внутренних и наружных дефектов, классифи­кации труб по степени коррозионного повреждения и опреде­ления интервалов перфорации. Он имеет высокую чувстви­тельность, но получение количественных характеристик дефек­тов сильно затруднено вследствие истирания рабочих поверх­ностей датчиков, изменения их параметров, образования люф­тов в соединениях.

Бесконтактный электромагнитный прибор Мадпе1од фир­мы Огеззег А11а8 имеет блок интегрального толщиномера и блок электронного каверномера, что позволяет определять порывы колонн, их интегральный по периметру износ, интенсивность коррозии и потерю металла массовую. Однако на показания прибора сильное влияние оказывают дестабилизирующие фак­торы и электромагнитные характеристики труб, поскольку выходным информационным параметром является сдвиг фазы. Кроме того, этим прибором нельзя определить пространствен­ное положение дефектов.

Таким образом, с помощью применяемых в настоящее вре­мя в СНГ и за рубежом приборов невозможно получить одно­значный ответ о характере и пространственном положении дефекта труб, учитывая их многообразие.