Оценка качества крепления скважин геофизическими методами

 

1. Комплекс аппаратуры и объем геофизических исследований

1.1. Геофизические методы обеспечивают определение следующих показателей:

- высоты подъема тампонажного раствора за обсадной колонной;

- степени и характера заполнения затрубного пространства тампонажным камнем в интервале цементирования;

- наличия или отсутствия контактных связей цементного камня с обсадной колонной и горными породами;

- наличия или отсутствия каналов, газа или жидкости и заколонных перетоков;

- эксцентриситета обсадной колонны в стволе скважины;

- наличия и места установки заколонной технологической оснастки;

- фактических толщин стенок обсадной колонны, в том числе изношенной;

- фактических внутренних диаметров обсадной колонны, при наличии соответствующей аппаратуры.

1.2. Аппаратура, методики определения показателей качества цементирования, а также условия и области их применения описаны в соответствующих РД, представленных в таблице.

2. Перед проведением исследований внутренняя поверхность обсадной колонны должна быть прошаблонирована и очищена тщательной промывкой.

3. Заключение по оценке состояния зацементированного затрубного пространства каждой конкретной скважины должно выдаваться по комплексу геофизических исследований; заключение по каждому отдельному методу является недостаточно объективным или невозможным.

4. С целью получения более достоверной информации о состоянии зацементированных скважин, особенно при определении интервалов затрубных перетоков и негерметичности обсадных колонн, необходимо использовать выпускаемый НПО «Геофизприбор», г. Краснодар комплексный прибор контроля цементирования ИКЦ-1М, позволяющий одновременно снимать показания двухчастотного термометра и потециал-зонда.

5. При внедрении в производство тампонажных материалов, образующих цементный камень с резким отличием по своим физико-механическим свойствам от ранее применявшихся, особенно зависящим от термобарических условий формирования, оценка состояния зацементированных скважин должна проводиться по специально разработанным методическим указаниям, разрабатываемым (дополняемым) на основании экспериментальных исследований. Это относится, в первую очередь, к облегченным тампонажным материалам, аэрированным тампонажным системам и др., на основе которых образуется тампонажный камень низкой плотности, пониженной прочности на изгиб и сжатие и обладающий присущими ему акустическими характеристиками.

 

Таблица к П16

 

Показатели качества цементирования скважин	Методы определения	Руководящие документы	Условия применения	Примечание
1	2	3	4	5
1. Высота подъема тампонажного раствора за обсадной колонной	а) акустический (АКЦ* + ФКД**)	Руководство по применению акустических и радиометрических методов контроля качества цементирования нефтяных и газовых скважин, Уфа, 1978. Технология проведения исследований и интерпретации данных, получаемых аппаратурой ЦМГА-2 и УЗБА-21 в различных геолого-технических условиях скважин, РД 39-4-1204-84, 1986	Для каждого конкретного региона оптимальное время проведения измерений акустическим методом определяется экспериментально с учетом и в зависимости от теплового режима скважин, физико-химических свойств цементного раствора и его начальной температуры, но не ранее 20-24 ч после цементирования для портландцементного раствора плотностью 1,85х10^3 кг/м^3
	б) способ отражения акустических волн	Способ определения высоты подъема тампонажных растворов за обсадными колоннами путем регистрации отраженных акустических волн, РД 39-4-1252-85, 1985	Измерения проводят не ранее, чем через 12 ч после окончания цементирования
	в) гамма-гамма метод (ГГМ)	РД 4-1204-84, 1986, а также Методическое руководство по интерпретации диаграмм, зарегистрированных скважинным гамма-плотномером-толщиномером СГДТ-НВ, РД 39-0147716-001, 1989	Плотность тампонажного раствора должна быть больше плотности бурового не менее, чем на 0,3х10^3 кг/м^3
	г) термометрия	«Методика применения акустических и термометрических методов изучения процессов формирования цементного камня в период ОЗЦ скважин», Краснодар, 1980	Срок проведения измерений - период схватывания тампонажного раствора
2. Степень и характер заполнения затрубного пространства тампонажным раствором	Гамма-гамма метод	Пункты 1а, 1в наст. табл.	Пункт 1в	Достоверность результатов исследований снижается для интервалов ствола, перекрытого предыдущими колонками (колонной)
3. Наличие или отсутствие контактных связей цементного камня с обсадной колонной и горной породой, затрубных перетоков	Акустический (АКЦ+ФКД)	Пункт 1а там же	Пункт 1а	Достоверность результатов исследований снижается при исследовании труб, покрытых лаками; также смотри пункт 2
	Термометрия Шумометрия Потенциал-зондирование	Технология проведения исследований и интерпретации данных акустической цементометрии в кондукторах, технических колоннах при многоколонных конструкциях скважин - дополнение к РД 39-4-1204-84, Уфа, 1987. «Инструкция по использованию комплексного индикатора контроля цементирования - ИКЦ-1М», г.Краснодар, «Нефтегеофизприбор», 1990		Достоверность результатов акустических и радиометрических методов зависит от обеспеченности геофизических производств поверочными установками типа УПТП-1 и УПАК-1
4. Эксцентриситет обсадной колонны в стволе скважины	Гамма-гамма метод	Пункты 1а, 1в	Пункт 1в	Пункт 2
5. Количество и места установки центраторов, заколонных пакеров и другой технологической оснастки	Гамма-гамма метод	Пункты 1а, 1в	Пункт 1в

 

* Акустическая цементометрия.

** Метод регистрации фазокорреляционных диаграмм

6. Методические особенности оценки качества цементирования обсадных колонн аэрированными системами.

6.1. Аэрированный тампонажный камень в заколонном пространстве скважины представляет собой газонаполненную систему с изменяющимися по глубине акустическими свойствами. Вследствие этого при записи акустических сигналов затухание волн по колонне (основной критерий при акустическом контроле цементирования) изменяется от минимального значения у дневной поверхности до вполне определенного и равного на глубине ~ 1000 м затуханию, близкому к случаю нахождения за колонной чистого портландцемента.

6.2. Контроль скважин, зацементированных аэрированными тампонажными растворами со степенями аэрации, указанными в прил. 6 к настоящей Инструкции, следует проводить с использованием аппаратуры акустического контроля цементирования, руководствуясь РД-39-4-1024-84 «Технология исследования и интерпретация данных, получаемых аппаратурой ЦМГА-2 и УЗБА-21 в различных геолого-технических условиях обсаженных скважин», а также аппаратуры записи фазокорреляционных диаграмм типа «Волна», БФКА, руководствуясь РД 39-0147009-534-87 «Технология контроля цементирования скважин с применением фазокорреляционных диаграмм».

Последняя технология предусматривает повышение информативности аппаратуры акустического контроля путем регистрации фазокорреляционных диаграмм. Основное преимущество ее состоит в том, что она позволяет определять наличие контактов цементного камня не только с колонной, но и с породами, уточнять данные аппаратуры АКЦ, особенно при наличии в разрезе скважин «высокоскоростных пород». Таким образом, совместная интерпретация диаграмм аппаратуры АКЦ и фазокорреляционных диаграмм позволяет делать более точные заключения о герметичности заколонного пространства по сравнению с данными только одной аппаратуры АКЦ.

6.3. Интерпретация данных акустического контроля от забоя до уровня 1000 м от дневной поверхности не отличается от интерпретации данных, получаемых в скважинах, зацементированных стандартным портландцементом плотностью 1800 кг/м³, и проводится согласно РД-39-4-1024-84 и РД-39-0147009-534-87.

6.4. Интерпретация верхнего интервала скважины (0-1000 м) затруднена вследствие изменения закономерности показаний приборов УЗБА-21 по изложенной выше причине.

В случае необходимости получения более точной информации о данном участке следует дополнительно к данным акустического контроля и записи фазокорреляционных диаграмм проводить запись СГДТ-2 и СГДТ-3, интерпретация которых изложена в «Руководстве по применению акустических и радиометрических методов контроля цементирования нефтяных и газовых скважин» (г. Уфа, 1978).

Совместная интерпретация проводится путем сравнения диаграмм АКЦ, фазокорреляционных диаграмм и СГДТ.

6.5. Данные о плотности аэрированного тампоиажного камня за колонной по диаграммам СГДТ-2 или СГДТ-3 используется как дополнительная информация к диаграммам АКЦ и волновым картинам аппаратуры записи ФКД с целью идентификации участков с некачественным цементированием или, наоборот, с качественным, но с заниженной плотностью аэрированного тампонажного камня.

6.6. Высота подъема аэрированного тампонажного камня за обсадной колонной определяется акустическим методом с дополнительной регистрацией волн, отраженных от муфтовых соединений. При этом запись на скважине проводится стандартной аппаратурой акустического контроля в комплексе с индикаторами записи фазокорреляционных диаграмм типа «Волна», БФКА или индикаторной приставкой ИПАК.

Интерпретация данных проводится согласно РД-39-0147009-534-87 «Технология контроля цементирования скважин с применением регистраторов фазокорреляционных диаграмм «Волна», БФКА» и РД-39-4-1252-85 «Способ определения высоты подъема тампонажных растворов за обсадными колоннами путем регистрации отраженных акустических волн».

В случае записи диаграмм СГДТ-2 или СГДТ-3 их также привлекают для определения высоты подъема цемента вместе с записями аппаратуры АКЦ, «Волна» и ИПАК.

6.7. Время начала проведения акустического контроля цементирования скважин аэрированным портландцементным раствором должно составлять не менее 48 часов после цементирования.

Колонна должна быть заполнена до устья однородной по физическим свойствам жидкостью, не содержащей пузырьков газа.

6.8. Подготовка скважин и геофизической аппаратуры к проведению исследований должна удовлетворять требованиям РД-39-4-1024-84 «Руководство по применению акустических и радиометрических методов контроля цементирования нефтяных и газовых скважин» и «Технология исследования и интерпретация данных, получаемых аппаратурой ЦМГА-2 и УЗБА-21 в различных геолого-технических условиях обсаженных скважин».

 

 

Приложение 17

 

Заказчик ________________________________________________________________________

Наименование организации (предприятия)

Подрядчик ______________________________________________________________________

Наименование организации (предприятия)

 

АКТ