Способ контроля качества цементирования скважин Советский патент 1989 года по МПК E21B47/00 E21B33/14 

1

Изобретение относится- к геофизическим исследованиям скважин и может .быть применено при контроле качества цементирования скважин.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля процесса формирования цементного камня за обсадной колонной.

На фиг. показан график изме.не- ния теплового поля в скважине; на фиг.2 - график изменения магнитных свойств обсадной колонны.

10

Способ осуществляют следующим образом.

После окончания процесса цементирования скважины проводят начальные геофизические измерения параметров в скважине внутри обсадной колонны. Затем в процессе ожидания затвердевания цемента (ОЗЦ) после истечения начального срока схватывания примененного для крепления скважины тампожно- го раствора при известном давлении и температуре в нижней части ствола

скважины (1-2 ч для обычных тампонаж- ных растворов на основе портландце-. . мента) производят многоцикловую копеременную осевую деформацию колонны с устья скважины с усилием, не превышающим веса колонны в скважине. Количество циклов (возвратно-поступательных перемещений обсадной колонны) и время воздействия определяются типом регистрируемого поля и чувствительностью аппаратуры.

В процессе воздействия деформации (или после окончания воздействия) осуществляют регистрацию геофизических параметров в скважине и на основании их изменений судят о времени схватывания тампонажного раствора за обс ад- ной колонной, соетветствии фактических сроков схватывания тампонажного раствора прогнозным, высоте подъема цементного камня в момент проведения йсследрвания за обсадной . колонн ой,

В течение периода.ОЗЦ деформацию колонны и измерения в скважине осуществляют многократно (с интервалом 2-4 ч), что позволяет изучить характ. тер формирования цементного камня в скважине, оценивать сроки его формирования на различной глубине, уточнять высоту подъема тампонажного раствора за колонной,

Пример, На скважине изучался процесс формирования цементного кампревышающим вес колонны в скважине (0,45 МН), при этом время воздействия составляло с, а количество циклов - 25,

Сразу после окончания воздействия

деформации зарегистрировали изменение теплового поля в скважине (фиг,1, термограмма I) и изменение остаточной

Q намагниченности обсадных труб (фиг,2, магнитограмма У). На глубине 1750 м зарегистрирована тепловая аномалия ,05 C и изменение остаточной намагниченности колонны, что соответ15 ствует формированию на данной глубине цементного камня в момент проведения исследования скважины,

С интервалом 4 ч на скважине осуществили повторную многоцикловую зна20 копеременную деформацию обсадной колонны и регистрацию изменений теплового и магнитного полей в скважине в результате деформации колонны. Граница цементного камня переместилась на

25 глубину 1525 м (Фиг,1, термограмма II и фиг,2, магнитограмма VI), а затем на глубину 300-м (фиг,1, термограмма III и фиг, 2 ,магнитограмма Vll), Miio- гоцикповая деформация обсадной колон30 ны через 12 ч после окончания процесса цементирования.и регистрация изме- рейий теплового и магнитного поля (фиг,1, термограмма IV и на фиг,2 маг- гштограмма VIII) показали неизмення, для чего после окончания процесса g ность положения высоты подъема цеме- цементирования скважины и после нача- нтного камня в затрубном пространст40

ве скважины, т.е, стабилизацию про- : цесса его формирования,

Повыщение достоверности контроля качества цементирования обусловлено независимостью регистрируемой информации от степени стабилизации прочности цементного камня и ряда других влияющих факторов при применении дисцию теплового поля-в скважине осущес- g персноарьмрованных, облегченных, аэри- твили при помощи высокочувствитель-рованных и малопрочных тампонажных

ла схватывания нижней порции чистой тампожной смеси (1-2 ч после окончания цементирования) осуществили регистрацию геотермы и магнитограммы в скважине. Для увеличения остаточной намагниченности колонны обсадочные трубы перед регистрацией магнитограм- мл дискретно намагнитили, Регистраного термометра с порогом чувствительности ,005, регистрацию магнитного поля - локатором магнитных ме- TUK аппаратуры контроля перфорации АКП-1, После регистрации теплового и магнитного поля в скважине обсадную колонну (длина м, диаметр 146 мм, толщина стенки 8 мм, вес ,56 МН, трубы группы прочности Е, плотность тампонажного раствора 1800 кг/м) подвергли многоцикловой знакопеременной осевой деформа- ции с устья скважины с усилием, не

превышающим вес колонны в скважине (0,45 МН), при этом время воздействия составляло с, а количество циклов - 25,

Сразу после окончания воздействия

деформации зарегистрировали изменение теплового поля в скважине (фиг,1, термограмма I) и изменение остаточной

намагниченности обсадных труб (фиг,2, магнитограмма У). На глубине 1750 м зарегистрирована тепловая аномалия ,05 C и изменение остаточной намагниченности колонны, что соответствует формированию на данной глубине цементного камня в момент проведения исследования скважины,

С интервалом 4 ч на скважине осуществили повторную многоцикловую знакопеременную деформацию обсадной колонны и регистрацию изменений теплового и магнитного полей в скважине в результате деформации колонны. Граница цементного камня переместилась на

глубину 1525 м (Фиг,1, термограмма II и фиг,2, магнитограмма VI), а затем на глубину 300-м (фиг,1, термограмма III и фиг, 2 ,магнитограмма Vll), Miio- гоцикповая деформация обсадной колонны через 12 ч после окончания процесса цементирования.и регистрация изме- рейий теплового и магнитного поля (фиг,1, термограмма IV и на фиг,2 маг- гштограмма VIII) показали неизмен5

материалов.

Способ может быть реализован на скважинах при помощи имеющихся и серийно выпускаемых технических средст1( типа буровой установки БУ-160, высокочувствительного термометра СТЛ-28, локатора магнитных меток аппаратуры АКП-1,

Формула изобретения

1, Способ контроля качества цементирования скважин, включающий много-514

кратные геофизические измерения параметров в-скважине в,-период ожидания затвердевания цемента, о т л и ч а rant и и с я тем, что, с целью повьппения достоверности контроля процесса формирования цементного камня за обсадной колонной, перед проведением каждых геофизических измерений осуществляют многоцикповую знакопеременную осевую деформацию колонны с усилием, не превышаюа1им ее веса в скважине.

6

2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что, в качестве геофизических параметров используют изменения теплового поля в скважине.....

3. Способ по п. 1, отличающий с я тем, что, в качестве геофизических параметров используют изменение магнитных свойств обсадной колонны в скважине.

Изобретение относится к области геофизических исследований скв.ажин. Дель- повьшение достоверности контроля процесса формирования цементного камня за обсадной колонной. Для этого после окончания процесса цементирования скважины проводят начальные геофизические измерения параметров в скважине. Затем в процессе ожидания затвердевания цемента после истечения начального срока схватывания производят многоцикловую знакопеременную осевую деформацию колонны с устья скважины с усилием, не превышанщим веса колонны в скважине, При этом в качестве геофизических параметров нс- пользуют изменения теплового поля в скважине или изменение магнитных свойств обсадной колонны в скйажине. На основании изменений геофизических параметров :в скв-ажине судят о времени схватывания .тампонажного раствора за обсадной колонной, соответствии фактических сроков схватывания тампожно го раствора прогнозным, высоте подъема цементного камня в момент проведения исследования. 2 з.п.ф-лы, 2 ил. (Л ел а Сл