Способ выделения заколонных каналов Советский патент 1983 года по МПК G01V1/44 

Изобретеш1е относится,к прймыспово -геог{)изичесм1м кс(;пецования9л окЬа жин, в частности может быть испопьзовано при контроле качества ueMeHTi oBa НИИ.:. ; Оцной из важных проблем при за1шн чившаш. С1сваж1ет является выцепение и своевременная гиншидация сообщающих ся канамов BTopi-гчного проискожцешш, т.е. возникших, после заливки в процео. се формирования тампонажной смеси б зшсодонном пространстве, а. также обусповленнык разш па: 1КШ внешними факто рами, связанными большей частью с выпопнением обязатепьнык технопо ичео ких. операций (опрессовка, смена раство ра, р.азбуривание цементного стакана И т. п .). .. Особенно .опасными являются каналы возникающие в интервалах; перемычек между водоносными и продуктивными пластами,. Основными сообщаючдамися канала ми вторичного происхожде шя являются кольцевые ммфозазоры на контакггеЦвментного камня с колонной и разрыв1п 1е наруше щя (трещины) сплошности цемен ного кольца. Оба тина нарушений представляют собою серьезную опасность для.изоляции, так как могут слуидать с.ообща.ющи;мися каналами при небопь.ших перепадах давления. Известен способ определения каналов контактного типа путем регистрации амплитуд продольной волны по ко- лонне в процессе непрерывного повышения давления в неперфорированной сква« ншне Cl 3 Недостатком способа являются неьоз моисность составления по его результатам прогноза сообшаемости каналов в период освоения, так как выбор интервалов наблюцений не регламентирован .заранее и, следовательно, при значи тельном превышении моищости перемычкн по сравнению с длиной зонда выделе toe канала данным зондом не. всегда , свидетельствует о его непрерывности между пластами, а также нечувствитель ность способа к разрывным нарушениям цементного кольца,. Наиболее близок к изобр1етению способ выделения заколонных. каналов, основанный на регистрации амплитуд продольных волн но колонне винтервалах перемычек между пластами во врем стуне1гчатой опрессовки. При этом исклю чается растрескивание цементного кольца,поско11ьку опрессовку ведут путем с пеетатого повышения цаВ1пения,прячем ка№ дую последующую ступень цавления за- дают не раньше, чем произойдет релаю сашш напряжений в цементном коггьое i2 Однако цепь этого способа - исключение опасных назтрузок на цементное кольцо - не может 5ытъ а6с гигнута при неправильном выборе величины ступени давп;ения, особенно ecira это допущено в участках высокопрочного .цементного кольца, не имеющего )кестк.ой опоры на, стенку скважины. При этом момент наступления разрыва цементного кольца отличается по скачкообразному возраста-- . нию значений амплитуд, продольной волны по колонне - А., К тому же выяэл© ние разрывных деформаций к моменту освоения (по ненолному восстановлению контактных условий, которое происхоцит вследствие некоторой текучести цемента, находящегося на упругопластйческой стадии форм}фования) может быть реали зовано только путем непрерывного прослеживания во времени амплитуд Ак (вызванных влиянием дефектов, образовавших ся при опрессовке) до начала освоения, что данным способом не предусмотрено. Кроме того, прогноз раскрытосги кольцевых каналов, образовавшихся при опрессовке, на ..десятки часов вперед (до момента освоения) по величине измерен1Ш1х амплитуд .Ак неоднозначен, поскольку, хотя уменьшение величины рас1фытости контактного дефекта: после упругопластйческой деформации кольца может происходить значительно быстрее, чем после разрывной деформации, скорость этого уменьшения определяется плотностью контактов и другими трудновыявляемыми факторами. Цель изобретения - повышение достоверности и сокращение времени при .выделении трещинных-заколонных каналов давления, Указанная цель достигается тем, что согласно способу выделения зэколонных- Каналов, основанному на регистрации амплитуд продсмвьных воли по колонне в интервалах перемычек между пласта-ми во время ступенчатой опрессовкк, измеряют амплитудную характеристику шумов в скважине, начиная от момента начала опрессовки,. и по аномальному ее изменению, совпадающему со ступенчатым изменением амплитуд продольной волны по коло1ше, выделяют образование заколонных каналов.

На фиг. 1 показан храфик восстаноае5йя амгаштуд Ак поля упругоппасти - ; еской деформашш ( кривая 1) цемеггркого кольца; на фиг. 2 - циаграммы

мплитуа Ак, карактеризукшше уппотне- 5 ние контактов коп.оннь с цементом в период его формирования через 3,6, 8 И 15 ч поепе запнвкй (шифр кривых) против нефтеносного 2 и в(ойосного 3 пластов, а также графики цавле- 10 ния.Р( t ) - 4, амппитуц Ак(при упругоппасткческой 5 к разрывной - 6 я. 7 аеформацнях), интенсивности шума в процессе одной из ступеней, и после окончания воздействия давления опрессо&-15 ки (области 9,10 релаксации напряж&кий).

Способ реализуется следующим образом.. .

После заливки во время ожидания20

затвердевания цемента производят изм&рения амплитуд Л ц( например, для условий нормальных цементов в скважинах УраПО-Поволжья через 3,6,8,10 и 15 ч) и определяют участок перемычки между 25 пластом 2, намечаемьгм к эксплуатации, И соседним водоносным пластом 3, где опережающее формирование характеризует наиболее высокую прочность цемента (например, середина перемычки зо а фиг. 2).

Затем, установив прибор против выеленного участка, повышают давление опрессовки по заданному режиму (графи- ки давления P(t I - 4 j и регистрируют

амплитуду продольной волны по колонне А и амплитуду шумов Лщ полоссе 0,5 5,О кГц oaHOBpesMSHHo. .

При этом график амплитуды А | характеризует уплотнение контактов цемента с колонной (амплитуды уменыца- ются), а график амплитуд шума в начальной своей части (фиг. 2,позиция 8) характеризует повышение уровня шумов за счет трения цементного -кольца и . ,

колонны при растягивании последней приудтпшении «уг приложенного давления. В дальнейшем резкое повышение амллнн туд шума (всплески) характеризует раст. рескивание цементного кольца или раэрывньУе дёформаикк цементного материаа. Критерием достоверности факта по5шлешш разрывной деформации служит совпадение во времени всплеска амплитуды шумового сигнала А с некоторым увеличением амплитуд А, продольной волны по колонне.

Проверка разрывных -деформаций может быть осуществлена путем наблюдения (регистрации) амплитуд А после сброса опрессовочного давления. При наличии разрывного .нарушения (третий- ны) в цементном кольце амплитуды А i после, сброса значительно выше начальнь1х. амплитуд,-и уменьше1ше их во времени, как правило, происходит медленно { в течение 1О ч).

Способ может быть реатшзован с любой аппаратурой, имеющей шумоинпикаторный канал. Устье скважины ynnoffняется стандартным сальником, выдерживающим при неподвижном кабеледавление порядка 10Окгс/см. .

Положителып 1й эффект связан с со хфащением времени и повышением достовер- . ности определения заколонного сообщения по наличию каналов вторичного.образования и соответствонпо с повышением прогноза результата исга 1таний. В частности при определении, факта nosi&ления в цегйентном кольце трещит вторичного происхожцения, практически однозначным является предположение о существовании сообщения пластов по заколонному пространству (особенно в случае высокого совершенства вскрытия пластов бурением) и, -следовательно, необходимы специальные мероприятия по ликвидации такого сообщения.

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ЗАКОЛОННЫХ КАНАЛОВ, основанный на регк страции амппитуц процогеьных вопн по колонне В| интфвапах перемычек межцу пластами во время ступенчатой опрессо&ки, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ тем, что, с целью повышения достоверности и сокращения времени при выцепении заколонных каналов, измеряют амплитудную характеристику шумов в скважине, начиная от момента начала опрессовки, и по аномальному ее uavieHemno, совпаадющ&« му со ступенчатым изменением ц процоггьной волны по колонне, выделяют образование заколонных каналов. (Л Од сд ел ел Время опрессобки, мин. иг. 1