Способ обнаружения утечки в обсадных колоннах Советский патент 1988 года по МПК G01M3/24 

4

СО ;о

4 Ю

00

Изобр ;тение относится к геофизическим ис;следованиям обсаженных .скважин, в частности к определению в эксплуатсщионных обсадньсх колоннах мест негерметичных резьбовых соединений при малых величинах утечек через них.

Цель изобретения - повышение надежности обнаружения утечки в резьбе- вьгх соединениях с малыми утечками путем снижения уровня электрических и акустических помех,величина которых пропорциональна ширине полосы регистрации, и обеспечения чувстви- тельности, необходимой для определения мест негерметичных резьбовьпх; соединений с малыми утечками через них На фиг, 1 представлен амплитудно- частотны спектр акустического шума на негер -1етичном резьбовом соединении 146-миллиметровой обсадной колонны, заполненной водой, при опрессовке ее давлением 10 МПа, зарегистрированный на стендовой установке; на фиг. 2 - пример обнаружения места утечки.

Способ обнаружения утечки в обсадных колоннах реализуется следующим образом.

В исследуемьй интервал обсадной колонны на каротажном кабеле спускается сквзжинный прибор, включаюш,ий приемник акустических колебаний, электронную схему усиления сигналов приемника и локатор муфт. По данным локатора муфт скважинный прибор уста навливают на каждом резьбовом соединении в исследуемом интервале и регистрируют фоновую интенсивность акус тического шума на частоте резонансных радиальных колебаний обсадной колонны , При этом полоса пропускания электронной схемы должна обеспечиват регистрацию резонансных колебаний при всех значениях толщины стенки применяемых обсадных труб.

Так, например, дпя 146-миллиметровых обса.дных колонн полоса пропускания устЁ.навливается 0,8 кГц при средней частоте 12,9 кГц. Затем регистрацию повторяют при воздействии , на :: скважину, обеспечивающем переток чер Негермепч1чное резьбовое соединение, например, при создании в колонне избыточного давления 10,0-15,0 МПа. Место не,герметичного резьбового соединения определяют по.превышению n HTeHcviijHocTH акустического шума при

воздействии на скважину над фоновой интенсивностью.

Как показали экспериментальные исследования, на негерметичных резьбовых соединениях при малых величинах утечек жидкости (0,02-1 ) или газа возникает акустический шумовой сигнал, тлмеюш й максимум интенсивности на частоте резонансных радиальных колебаний обсадных труб, определяемой формулой

-ре

-ir- п

где С - скорость упругих колебаний

в материале трубы; Т) - средний диаметр обсадной трубы.

Так, например, для 146-миллиметровой обсадной колонны при средней толщине стенки 9 мм резонансная частота радиальных колебанш 12 кГц, для 168-миллиметровой обсадной колонны с толщиной стенки 9 мм - 11,1 кГц.

При регистрации акустического шума в соответствии с известным способом в полосе частот 0-5 кГц сигналы с этими частотами, соответствующими максимальной интенсивности, не регистрируются, что не позволяет надежно определить место негерметичности.

На фиг. 2 представлен пример определения места негерметичности резьбового соединения в 146-миллиметровой обсадной колонне. Величина утечки через резьбовое соединение 0,25 м /сут. Исследования проводят в интервале 1790-400 м. По данным локатора муфт скважинный прибор устанавливают против каждого резьбового соединения в исследуемом интервале и регистрируют фоновую интенсивность акустического шума в полосе частот 0,8 кГц при средней частоте 12,9 кГц (диаграмма 1). Величина регистрируемого сигнала, соответствующего фоновой интенсивности акустического шума, составляет 0,2 мВ. Затем в колонне создают давление 10,0 МПа с помощью цементировочного агрегата и вновь проводят регистрацию .интенсивности акустического -шума в исследуемом интервале. Место негерметичности определяют на резьбовом соединении на глубине 1736,5 м по увеличению регистрируемого сигнала до 19 мВ. Параллельно проведенные в этом интервале исследования высо кочувствительной термометрией не обнаруживают место негерметичности

Формула изобретени

Способ обнаружения утечки в обсадных колоннах путем регистрации

9428

интенсивности акустического шума в колонне, возникающего в результате протекания среды через сквозные дефекты, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности обнаружения утечки в резьбовых

соединениях, регистрацию интенсивности акустического шума осуществля- 10 ют на частоте резонансных радиальных колебаний обсадной колонны.

Изобретение относится к геофи- ;зическим исследованиям обсаженных скважин и позволяет повысить надежность обнаружения мест утечки в резьбовых соединениях колонн. В исследуемый интервал обсадной колонны спускают приемник акустических колебаний и регистрируют фоновую интен сивность акустического шума вблизи резьбового соединения на частоте резонансных радиальных колебаний обсадной колонны. Повторяют регистрацию при воздействии среды на скважину. Место негерметичности определяют по превышению интенсивности акустического шума при воздействии на скважину над фоновой интенсивностью. 2 ил. . с s

I

1й5

Ч (-

0 6

8

Ю

/2 реэ

Фие.1

Ш

J6 18 .Щ

Tepmnsmpu

im

0,

mo

mo

т

Редактор A. Козориз

Составитель Л, Овсянникова

Техред А.Кравчук Корректор Л. Патай

Заказ 6067/40

Тираж 847

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, , Раушская наб., д, 4/5

Интенсивность шума

,0 Л7. ZffMB

11 II

с

сн

1 )

«;

9i

U

Подписное