Определение фактического диаметра скважины

В процессе бурения фактический диаметр скважин отклоняется от диа­метра долота.

В глинах, глинистых сланцах, песках-плывунах и в растворимых хемогенных породах (каменная соль, сильвин) фактический диаметр скважины увеличивается за счет образования каверн. В прони­цаемых песчаниках, известняках, доломитах при буре­нии скважин на глинистом растворе диаметр скважины нередко уменьшается за счет образования глинистой корки. В плотных непроницаемых породах фактиче­ский диаметр скважины равен диаметру долота.

Сведения о значении фактического диаметра сква­жины способствуют уточнению результатов количе­ственной интерпретации диаграмм электрических, радиоактивных и термических методов. Кроме того, определение фактического диаметра скважины необходимо для чисто технических целей — изуче­ния профиля скважины перед спуском обсадной ко­лонны, определения необходимого для заливки сква­жины количества цементного раствора и объема гравия при закладке гравийных фильтров.

Определение фактического диаметра скважины производят с помощью специального скважинного прибора — каверномера (профилографа).

Повсеместное распространение получил каверномер на сопротивлениях, разработанных в двух вариантах: для использования на трехжильном и одножильном кабеле. Устройство каверномера на сопроти­влениях показано на принципиальной механической схеме (рис. 72). Изме­нение положения четырех рычагов 1 в зависимости от диаметра скважины приводит к изменению сопротивления на реостате 6. Показания реостата градуируются в величинах диаметра скважины. Стандартный прибор позво­ляет определить диаметр скважины от 100 до 760 мм.

 

Определение высоты подъема цементного кольца (ОЦК)

Это определение может быть произведено термическим методом и методом радиоактивных изотопов.

В термическом методе для определения высоты подъема цементного кольца используют свойство цементного раствора повышать свою темпера­туру в процессе схватывания. Регистрацию температуры производят скважинным электрическим термометром через 18—72 ч, после закачки цемента (в зависимости от сорта цемента и конструкции скважины). Верхний уровень цемента отмечают по началу интенсивного повышения температуры бурового раствора (рис. 73).

При втором способе в цементный раствор в небольших количествах вво­дят короткоживущие радиоактивные изотопы: Fe59, Zn65, Rb86, Zr95 или Sb124. После закачки цемента в скважину с помощью стандартной аппаратуры изме­ряют интенсивность гамма-излучения. Участок колонны, окруженный акти­вированным цементом, отмечается на диаграмме резко увеличенным значением гамма-излучения (см. рис. 2673). Метод изотопов особенно эффективен при высокой температуре в скважине, а также при повторной цементации. В обоих случаях термический метод не всегда позволяет получить надежные результаты.

Иногда необходимо детально выяснить характер распределения цемента вокруг обсадной колонны в связи с установлением качества цементировоч­ных работ. Для этой цели используют скважинный цементомер.

Цементомер конструкции С.А. Альтшеля и С.М. Аксёльрода (Азнефте-геофизика) позволяет определить толщину активированного цементного кольца за обсадной колонной. Принцип работы скважинного цементомера основан на том, что измерение гамма-излучения, обусловленного активиро­ванным цементом, осуществляется индикатором гамма-излучения, окружен­ным свинцовым экраном с продольной щелью. Такая экранировка позволяет регистрировать излучение от активированного бурового раствора, поступа­ющее преимущественно со стороны щели (рис. 74). При вращении экрана вокруг своей оси разрядный счетчик последовательно регистрирует интен­сивность гамма-излучения в различных направлениях: при равномерном слое цемента за колонной регистрируемая интенсивность гамма-излучения не зависит от угла поворота экрана; при неравномерном распределении цемента последовательно регистрируются максимальные и минимальные значения интенсивности. Имеющиеся в скважинном цементомере устройства позволяют ориентировать кривые распределения цемента в пространстве и в каждом сечении скважины найти толщину це­ментного кольца за колонной.

Цементомер конструкции Ю. А. Гулина (Волго-Уральский филиал ВНИИгеофизики) построен на принципе гамма-гамма-метода и не требует акти­вации цемента. С помощью трех инди­каторов гамма-излучения, расположен­ных в скважинном снаряде на одном уровне параллельно один другому, одно­временно регистрируют три кривые гам­ма-излучения, рассеянного колонной и цементным кольцом. При равномерном размещении цемента за колонной все три кривые рассеянного гамма-излуче­ния в деталях повторяют друг друга. При эксцентричном расположении об­садной колонны в показаниях трех инди­каторов наблюдаются небольшие расхождения. Резкие расхождения кри­вых указывают на недоброкачественное цементирование колонны.