Геофизические методы исследования скважин и скважинная аппаратура

Измерения проводятся сверху-вниз и запись повторяется при подъеме электротермометра снизу-вверх.

 

17. Акустическая цементометрия

 

Акустическая цементометрия (АКЦ) относится к основным исследованиям, проводится в каждой поисковой и разведочной скважине, в колонне, по всему разрезу.

Определяется наличие цемента и характер его сцепления с колонной и породой.

Измерения проводятся совместно с ОЦК электротермометром.

Измерения дублируются контрольным перекрытием по всему расчетному интервалу цементирования.

Оптимальное время проведения АКЦ устанавливается геологической и геофизической службами для типовых конструкций скважин, глубин, технологий цементажа и свойств цемента. АКЦ рекомендуется повторять непосредственно перед перфорацией каждого объекта.

Акустическая цементометрия производиться при помощи аппаратуры АКЦ-М.

 

АКЦ-М.

Назначение.

Аппаратура акустического контроля качества цементирования АКЦ-М предназначена для контроля качества цементирования обсаженных скважин.

 

Данные по аппаратуре.

 

Аппаратура обеспечивает исследование скважин с обсадными колоннами диаметром от 130 до 350 мм с температурой до 120^оС, с гидростатическим давлением до 80 МПа.

Аппаратура эксплуатируется с трехжильным геофизическим кабелем типа КГ3-67-180 длиной до 6500м.

 

 

Рис.30 Схема прибора АКЦ-М

 

Прибор содержит магнитострикционный излучатель (И) и пьезокерамический приемник (П). Формула зонда  И 2,5 П. Схема прибора изображена на рисунке.

Прибор в комплексе со станцией обеспечивает регистрацию следующих параметров акустического сигнала, характеризующих качество цементирования скважин:

- времени распространения сигнала по породе - Тп (шифр TP);

- амплитуды сигнала, распространяющегося по породе - Ап (шифр AP);

- амплитуды сигнала, распространяющегося по колонне - Ак (шифр AK).

Диапазон регистрации параметра Тп от 350 до 1600 мкс, динамический диапазон регистрации параметров Ап и Ак - 36 дБ.

Питание скважинного прибора осуществляется через трансформатор от источника переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц.

Диаметр прибора без центраторов - не более 73 мм;

Длина прибора - не более 4000 мм;

Масса прибора - не более 90 кг.

 

18. Гамма-гамма цементометрия (ГГК-Ц)

 

Контроль качества цементирования методом гамма-гамма цементометрии (ГГК-Ц) относится к дополнительным методам, проводится в колонне, в тех поисковых и разведочных обсаженных скважинах, где по данным ОЦК-АКЦ не может быть однозначно решен вопрос качества цементирования (наличие слабозацементированных интервалов, наличие разрывов сплошости цемента и другие особенности, обусловленные изменениями объемной плотности цементного камня в затрубном пространстве).

Определяется наличие или отсутствие цемента по разнице объемных плотностей затрубных сред.

Масштабы регистрации для диаграмм ГГК-Ц (толщиномер, селективный и интегральный счет) определяются по районам работ с учетом конкретных конструкций скважин и обсадных колонн.

Обеспечивается высокое качество измерений кривых ГГК-Ц для достоверного разделения зацементированных и незацементированных интервалов по всему диапазону изменения объемных плотностей сред в затрубье. Диаграммы ГГК-Ц низкого качества не решают задачу разделения затрубных сред по объемной  плотности и могут внести ложную информацию в наборы методов контроля цементажа.

Время проведения ГГК-Ц после цементирования не лимитируется.

Измерения методом ГГК-Ц дублируются перекрытием по всему интервалу цементирования.

Метод ГГК-Ц реализован на аппаратуре ЦМ8/10 и СГДТ-НВ.

 

ЦМ-8/10.

Назначение.

 

Прибор ЦМ-8/10 предназначен для определения качества цементирования нефтяных и газовых скважин методом рассеянного гамма-излучения.

 

 

 Данные по аппаратуре.

 

Скважинный прибор обеспечивает проведение измерений в скважинах, обсаженных колонной диаметром 219-273 мм, при значениях температуры окружающей среды от -10 до 70 ° С и гидростатического давления 30 МПа.

Аппаратура эксплуатируется в комплекте со следующими изделиями:

- трехжильным кабелем типа КГ3-67-180 длиной до 1500 м;

• источником гамма-излучения Сs¹³⁷ активностью (1.28± 0.33)х10¹⁰ Бк, создающим на расстоянии 1 м мощность экспозиционной дозы (5.95± 1.55)х10^-9 А/кг.

Четыре используемых детектора гамма-излучения расположены по периметру прибора в экране, изготовленном из свинца и стали. В качестве одного детектора используются три газоразрядных счетчика ВС-8.

 

Схема прибора ЦМ-8/10 приведена на рис.31.

 

 

 

Рис.31. Схема прибора ЦМ-8/10

 

Питание скважинного прибора осуществляется постоянным электрическим током 140 мА.

Данные с четырех детекторов передаются по двум жилам кабеля в виде разнополярных импульсов. Амплитуда выходных импульсов каналов скважинного прибора не менее 3 В, длительность выходных импульсов - 60 мкс.

Длина скважинного прибора - 1.55 м;

Диаметр скважинного прибора - 175 мм;

Диаметр скважинного прибора с вытеснителем - 230 мм;

Масса скважинного прибора - 90 кг;

Масса скважинного прибора с вытеснителем - 116 кг.

 

 

СГДТ-НВ

Назначение.

 

Прибор СГДТ-НВ предназначен для контроля качества цементирования и технического состояния обсадных колонн нефтяных и газовых скважин методом рассеянного гамма-излучения, а также “привязки” результатов измерений и муфт обсадной колонны к геологическому разрезу скважин.

 

Данные по аппаратуре.

 

Скважинный прибор обеспечивает проведение измерений в скважинах обсаженных колонной с внешним диаметром 146-168 мм (до 194 мм с вытеснителем), с углом наклона до 50^о при значениях температуры окружающей среды от -10 до 120 ^о С и гидростатического давления 60 МПа.

Аппаратура эксплуатируется в комплекте со следующими изделиями:

- трехжильным кабелем типа КГ3-67-180 длиной до 3500 м;

- источником гамма-излучения Сs¹³⁷ активностью (1.28 ± 0.33)x10¹⁰ Бк, создающим на расстоянии 1 м мощность экспозиционной дозы (5.95 ± 1.55)x10^-9 А/кг.

Прибор регистрирует рассеянное гамма-излучение по периметру и стволу скважины. Конструкция зондов (длина и углы коллимации) обеспечивает работу одного из них в области плотностной инверсии (зонд малой длины), а второго - в режиме плотностного каротажа (зонд большой длины). Интенсивность рассеянного гамма излучения, регистрируемого с помощью зонда малой длины, определяется средней по периметру толщиной стенки обсадной колонны, а интенсивность рассеянного гамма-излучения, регистрируемого с помощью зонда большой длины, определяется, в основном, объемной плотностью вещества в затрубном пространстве, что дает возможность определять толщину стенки обсадной колонны, наличие и состояние цементного кольца за колонной, имеющего большую объемную плотность по сравнению с буровым раствором. Прибор, регистрируя рассеянное гамма-излучение пород, позволяет за один спуско-подъем производить запись пяти диаграмм:

- толщинограммы (шифр TOL) - кривой значений средней по периметру толщины стенки обсадной колонны и отметок муфтовых соединений;

- интегральной цементограммы (шифр INT) - кривой, несущей информацию о средней плотности вещества в затрубном пространстве;

- двух селективных цементограмм, смещенных на 180^о по периметру скважины (шифр SEL1, SEL2) - кривых, несущих информацию об относительных изменениях плотности вещества в затрубном пространстве;

- диаграммы гамма-каротажа (шифр GR).

Диапазоны измерения:

- толщины стенки скважины - от 5 до 12 мм;

- плотности вещества в затрубном пространстве от 1 до 2 г/см³.

Ток питания скважинного прибора (150±15) мА.

Длительность выходных импульсов (40±12) мкс, амплитуда не менее 3,5 В.

1 жила кабеля прозванивается с броней кабеля в одном направлении (в направлении тока), 2 и 3 жилы имеют сопротивление относительно брони - 1 МОм.

В качестве детектора гамма-излучения в канале ГК используется кристалл NaI(Tl) размером 30x40 мм с ФЭУ-74 А, в каналах плотномера и толщиномера - кристаллы NaI(Tl) размером 16x40 мм с ФЭУ-102.

Длина измерительных зондов:

- канала плотномера (420 ±10) мм;

- канала толщиномера (210±5) мм.

Расстояние между центром детектора канала ГК и источником гамма-излучения не менее 1040 мм.

Схема прибора приведена на рис.32:

 

 

Рис.32. Схема прибора СГДТ-НВ

 

Диаметр прибора (без вытеснителя) - 110 мм;

Длина прибора - 2500 мм;

Масса прибора - 95 кг.

 

20. АККИС-42, АККИС-36.

 

Назначение.

 

         Аппаратура АККИС предназначена для геофизических исследований с целью контроля испытаний разведочных, эксплуатационных и нагнетательных скважин нефтяных и газовых месторождений.

         Аппаратура позволяет решать следующие задачи: измерение температуры, определение негерметичности обсадной колонны и мест притока жидкостей и газа через эти негерметичности, определение положения муфтовых соединений насосно-компрессорных и обсадных труб, интервалов перфорации, профиля притока, измерение мощности экспозиционной дозы гамма-излучения горных пород, исследование состава скважинной жидкости. Кроме того,  АККИС-36 позволяет регистрировать давление в скважине. 

 

 Данные по аппаратуре.

 

Диапазон рабочих температур от 10 до 120 ° С.

Наибольшее гидростатическое давление 60 МПа.

Аппаратура эксплуатируется с трехжильным геофизическим кабелем типа КГ3-67-180 длиной до 5000м.

Диаметр прибора АККИС-42 - 42 мм, диаметр прибора АККИС-36 - 36 мм.

Параметры, регистрируемые прибором АККИС-42:

-температура (шифр параметра TEMP);

-термоиндуктивный индикатор притока (шифр параметра FLMI);

-индикатор изменения содержания воды в нефти (шифр параметра WM);

-индикатор изменения электрического сопротивления жидкости (шифр параметра IL);

-локатор муфт (шифр параметра CCL);

-гамма-каротаж (шифр параметра GR).

 

Схема прибора АККИС-42 приведена на рисунке рис.33. 

 

Рис.33 

 

Параметры, регистрируемые прибором АККИС-36:

-температура (шифр параметра TEMP);

-давление (шифр параметра PRES)

-термоиндуктивный индикатор притока (шифр параметра FLMI);

-индикатор изменения содержания воды в нефти (шифр параметра WM);

-локатор муфт (шифр параметра CCL);

-гамма-каротаж (шифр параметра GR).

 

АККИС-36 может быть дополнительно комплектоваться съемными модулями для регистрации данных вертушечного расходомера (шифр параметра - SPIN) и резистивиметра (шифр параметра - IL).

 

Схема прибора АККИС-36 приведена на рисунке 34. 

 

Рис.34 

 

 

21. Комплексная аппаратура МЕГА.

 

20.1 МЕГА-Э.

 

 

 Назначение.

 

 

          Аппаратура электрического каротажа комплексная МЕГА-Э предназначена для исследования нефтяных и газовых скважин методами бокового каротажного зондирования (БКЗ), трехэлектродного бокового каротажа (БК), измерения потенциалов самопроизвольной самополяризации (ПС), резистивиметрии скважин, микрозондирования,  измерения мощности  экспозиционной дозы естественного гамма-излучения горных пород методом гамма-каротажа, измерения кажущейся электрической проводимости методом индукционного каротажа, а также измерения диаметра скважин.

 

Диаметр скважинных приборов МЕГА-Э (73 мм) позволяет работать через буровой инструмент.

Комплекс МЕГА-Э обеспечивает проведение исследований в скважинах при температуре окружающей среды до 120С и гидростатическим давлении до 80 МПа с каротажной  станцией «МЕГА» и трехжильным грузонесущим геофизическим кабелем длиной до 7000 м.

 

Комплекс состоит  из следующих  модулей  (приборов): 

 

ЭК-М - модуль электрического каротажа обеспечивает исследования методами стандартного электрического каротажа (КС), бокового каротажного зондирования (БКЗ) и трехэлектродного бокового каротажа БК-3, измерения потенциала самопроизвольной поляризации (ПС)  и резистивиметрии.