Способ исследования состояния обсаженной скважины Советский патент 1981 года по МПК E21B47/10 

1

Изобретение относится к геофизическим исследованиям обсаженных скважин с целью контроля качества цементирования и определения технического состояния обсадных колонн

Известен способ исследования состояния скважины, основанный на регистрации интенсивности акустического шума в режиме притока. Акустический шум, создаваемЬш потоком воды через дефекты в колонне регистрируют в широком диапазоне частот 1

Недостатком способа является то, что при регистрации интенсивности акустического шума только в широком диапазоне частот невозможно осушествить раздельное выделение мест негерметичности колонны и интервалов заколонных перетоков.

Основная причина трудностей, возникаюших при попытке идентификации характера перетока и типа нарушения заключается в том, что при их сочетании они оказывают взаимное влияние на амплитудно-частотный спектр возбуждаемого шумового сигнала, который приобретает особенности несвойственные спект-j ральным характеристикам перегоков существуюших независимо друг от друга. Причем особенности амплитудно-частотного спектра шумового сигнала зависят от режима работы перфорированной скважины: покой, нагнетарше или приток.

Цель изобретения - обеспечение возможности идентификации типа нарушения в скважине.

Поставленная цель достигается тем, что осуществляют регистрацию интенсивности акустического шума в диапазоне 0-5 кГц для вы10деления мест негерметичности колонны и в диапазоне 5-20 кГц для выделения мест заколонных перетоков.

На фиг, 1. приведены амплитудно-частотные характеристики акустического шума, вызван15ного потоком жидкости в обсаженной скважине.

Амплитудно-частотная характеристика содержит поток 1 за колонной, поток 2 через негерметичность , в колонне (приток), поток

20 3 через негерметичность в колонне (нагнетание).

На фиг. 2 представлен пример реализации способа выделения заколонных перетоков и мест негерметичности колонны в перфорированных скважинах, где а - интенсивность шумового фона (скважина в покое) в полосе 0-20 кГц; S - интенсивность шума (скв жина на нритоке) в полосе 0-5 кГц; о - интенсивность шума (скважина на притоке) в полосе 5-20 кГц; . и - интенсивность шума (скважина на нагнетании) в полосе 10-20 кГц. Кроме того, перетоки имеют песчаник 1 водонасыщенный, песчаник 2 нефтенасыщенны глинистую перемычку 3, цементный камень 4 канал 5 в затруббе, обсадная колонна 6 и негерметичность 7. Способ выделения заколонных перетоков и мест негерметичности колонны основан на результатах лабораторных и скважинных исследований (суть которых сводится к тому, что амплитудно-частотный спектр шумового сигнала, возбуждаемого в заколонном пространстве и в местах негерметичности ко лонны потоком жидкости через упомянутые дефекты, обладает специфическими особенностями, соответствующими конкретным условиям в обсаженной скважине ),которые поз воляют проводить их идентификацию. Из анализа спектральных характеристик видно, ЧТО- заколонному перетоку в перфорированной скважине соответствует практичес ки широкополосный спектр шумового сигнала. Негерметичность колонны (отв. р 8 мм) в режиме притока жидкости имеет спектральну характеристику шумового сигнала с максимумом в районе 1-2 кГц, В режиме нагнетания появляется второй максимум в районе 15 кГц. Способ выделения заколонных перетоков и мест негерметичности в перфорированных скважинах заключается в следуюшем. Акустический шумомер в виде скважинно« го зонда, включаюшего пьезоэлемент с высокой чувствительностью в пределах широкого частотного диапазона (не менее 0-20 кГц) и широкополосный предусилитель, заключенный в герметичный корпус, опускают в перфори рованной скважине на глубину, где предполагается наличие заколо}шь х перетоков и негер метичности колонны. Заколонные перетоки как правило возникают между водонасыщенным 1 и нефтенасышенным 2 песчаниками в интервале глинистой перемычки 3. При этом акустический шумомер должен находится перед замером ниже водонасыщенного песчаника. Выполняют первый замер интенсивности шумового фона, протягивая прибор против инте вала предполагаемых нарушений и перетоков при статическом режиме работы скважины (жидкость в скважине находится в покое). Величина шумового фона при первом замере 4 определяется в основном шумами, вызванны ми движением скважинного зонда Q . Полоса регистрации шумового фона составляет 02,0 кГц. После выполнения первого замера прибор опускают ниже водоносного песчаника 1. Переводят скважину в режим притока .и выполняют второй основной замер, регистрируя интенсивность шума в пределах двух частотных диапазонов (0-5 и 5-20 кГц). Максимальное отклонение кривой интенсивности шума, зарегистрированного в полосе 05 кГц (б), соответствует местоположению негерметичности колонны 7. Максимальное отклонение кривой интенсивности шума, зарегистрированной Б полосе 5-20 кГц (в), соответствует местоположению заколонного перетока. В случае, если требуется уточнение положения места негерметичности колонны, выполняют третий основной замер, переводя предварительно скважину в режим нагнетания. При этом регистрацию интенсивности шума вьшолняют в полосе 10-20 кГц. Повышенная разрешающая способность кривой интенсивности шума в по лосе 10-20 кГц (г) по сравнению с кривой интенсивности шума в полосе 0-5 кГц (а) определяется более высокой частотой шумово го сигнала, приводящей к интенсивному затуханию акустического шума вблизи центра 7 его зарождения. По этой причине шумовая аномалия в полосе 0-5 кГц оказывается более размытой по глубине, чем шумовая ано малия в полосе 10-20 кГц. Это приводит к повышению разрешающей способности при выделении мест негерметичности колонны. Опробование предлагаемого способа выделения заколокных перетоков и интервалов негер.метшшости колонны было выполнено на двух производственных скважинах. Опробование показывает, что предлагаемый способ позволяет, используя особенности амплитудночастотного спектра шумового сигнала, выделять интервалы заколонных материалов и места негерметкчности колонны в перфорированных скважинах. Формула изобретения Способ исследования состояния обсаженной скважины, основанный на регистрации интенсивности акустического шума в скважине в режиме притока. Отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности идентификации типа нарушения в скважине, осуществляют регистрацию интенсивности акустического шума в диапазоне 0-5 кГц для выделения мест негерметичности колонны и в

5883374 6

диапазоне 5-20 кГц для выделения мест за- 1. Кирниченко Б, И. к др. Оперативный

колонных перетоков.способ определения интервалов негерметнчносИсточникн информации,ти колонны. Э. И. ВИЭМС, М., 1978 г., N 4,

принятые во внимание при экспертизес. 19-21 (прототип).

2Q