Способ выделения заколонных каналов

/40 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЗОБРЕТЕН ЕПСТУ(72) Б. И. Кирпиченко и Ю. А, Гуторов (71) Всесоюзный научно исслецоватепьо кий и проектно-конструкторский институт геофизических исспецований геологоразвецочных скважин(56) 1, Крылов й. АКузнецов О. А. Опрецепение цефектов в цементном кольце и напряженности его контактов,- РИТС, "Бурение", 1973, Жа 3, с,19.2. Авторское свицетепьство СССР М 771325, кл, Е 21 В ЗЗУОО, 1979, (прототип). Яп,ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СЕИД(54) (57) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ЗАКОЛОННЫХ КАНАЛОВ, основанный на регистрапйи амппитуц процопьных вопи поколонне в интервалах перемычек межцупластами во время ступенчатой опрессовки, о т и и. ч,а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения цостоверности исокращения времени при выцепении заколонных каналов, измеряют ампдитуцнуюхарактеристику шумов в скважине, начиная от момента начапа опрессовки, и поаномапьному. ее изменению, совпацающему со ступенчатым изменением амппитуц процольной вопны по копонне, выцеляют образование закопонных канапов.1 10388Изобретение относйтся,к промыспово геофизическим исдпедованияй скважин, в частности может быть испопьзовано при контроле качества пементиройа-НИЯЗ 5.Одной из важных пробпем при заканфэчившпщ, скважин явпяется выцепение исвоевременная пиквидация сообщающихся кацапов вторичного происхожценил,т,е. возникщих после заливки в процес10се формирования тампонажной смеси взакопоц пространстве, а, также обусповпенных разпичными внешними факторами, связанными бопьшей частью свыпопнением обязатепьных технопогичес 15ких операций (опрессовка, смена раствора, разбуривание цементного стаканаит, п,),Особенно опасными являются каналы;возникающие в интервапах перемычек 20между водоносными и продуктивнымиппастами.Основными сообщающимися канапами вторичного происхежцения являютсякопьцевые микрозазоры на контакте це 25ментного камня с копонной и разрывныенарушения (трещины) сплошности цементного копьпа, Оба типа нарушений представляот собою серьезную опасностьдпя изопяпии Гак как могут спужить 30сообща 1 ощимися канапами при небопьшихперепадах цавпения,Известен способ опредепения канапов контактного типа путем регистрации амппитуц процопьной волны по ко 35лонне в процессе непрерывного повышепия цавпения в неперфорированной скважине 3.1.Недостатком способа явпяются невозможность составпения по его резущтатам прогноза сообщаемости каналовв период освоения, так как выбор интервапов набшоцений не регпаментирован,заранее и, спедоватепьно, при значитепьном превышении мощности перемыч45ки по сравнению с цпиной зонда выдепеБие канада данным зондом не всегда,свицетепьствует о его непрерывностимежцу ппастами, а также нечувствительность способа к разрывным нарушениямцементного копьца,50Наибопее бпизок к изобретениюспособ выделения заколонных канадов,основанный на регистрации амплитудпроцопьных вопи по колонне винтервалих перемычек межцу ппастами во времяступенчатой опрессовки. При этом исключается растрескивание цементногокольца,поскодьку опрессовку ведут путем ступенчатого повышения давпеиия,причем каж дую последующую ступень цавпения эа дают не раньше, чем проиэойцет репак. садня напряжений в цементном копьце ,2,Оцнако цепь этого способа - искпючение опасных нагрузок на цементноекопьцо - не может быть цостигнутапри неправильном выборе вепичины ступени цавпения, особенно еспи это допуще но в участках высокопрочного .цементно го копьда, не имеющего жесткой опоры на,стенку скважины. При этом момент наступпения разрыва цементного копьца отличается по скачкообразному возрастанию значений амплитуд. процопьной волны по колонне - А К тому же выявпение разрывных деформаций к моменту освоения (по непопному восстановлению контактных условий, которое происходит вспедствие некоторой текучести цемента, находящегося на упругоппастИческой стадии формирования) может быть реапи зовано топько путем непрерывного прос леживания во времени амппитуц Ак (выэванных впиянием цефектов, образовавших.ся при опрессовке) цо начапа освоения,что цанным способом не предусмотрено. Кроме того, прогноз раскрытости копьцевых каналов, образовавшихся при опрессовке, на .цесятки часов вперец (цомомента освоения) по вепичине измеренных амплитуд Ак неоднозначен, поскольку, хотя уменьшение величины раскрытости контактного цефекта: после упругопластической деформации кольца может происходить значительно быстрее, чем после разрывной деформации, око рость этого уменьшения.опрецепяется плотностью контактов и другими трудновыявпяемыми факторами.Цепь изобретения - повышение достоверности и сокращение времени при выделении трешинных закопониых канапов давления.Указанная цепь достигается тем, что согласно способу выделения закопонных. Канадов, основанному на регистрации амппитуц процопьных волн по колонне в интервалах перемычек между пласта ми во время ступенчатой опрессовки, измеряют амппитуцную характеристИку шумов в скважине, начиная от момента начала опрессовки,. и по аномапьному ее изменению, совпадающему со ступенчатым изменением амппитуц процопьной волны по колонне, выдепяют образова ние заколонных канадов.3 1035На фиг. 1 показан график восстановлейия амплитуд Ак поля упругопластической деформации (кривая 1) цемент ного кольца; на фиг. 2 - пиаграммы амплитуд Ак, характеризующие уплотнение контактов колоний с цементом впериод его формирования через 3;6, 8и 15 ч после заливки (шифр кривых)против. нефтеносного 2 и водоносно-го 3 пластов, а также графики.павления,Р ( Ф, ) - 4, амплитуц Ак(при упру-гопластической -.5 и разрывной - 6и 7 деформациях), интенсивности шумав процессе одной из ступеней, и послеокончания возцействия давления опрессовки (области 9,10 релаксации напряжений),Способ реализуется следующим образом.После заливки во время ожидания 20 . затверцевания цемента произвоцят измерения амплитуд Лк(например, для условийнормальных цементов в скважинах Ура ло-Поволжья через 3,6,8,3.0 и 3.5 ч)и опрецеляют участок перемычки межцу . дпластом 2, намечаемым к эксплуатации,и соседним вопоносным пластом 3,. . гав онер ежающее форм;ированне характеризует наиболее высокую прочностьцемента (например, середина перемычкина фиг. 2).Затем, установив прибор против выделенного участка, повышают цавленнеопрессовки по заданному режиму. (графики давления Р(1) -4) и. регистрируют35 амплитуцу продольной волны по колонне А и амплитуцу шумов А ш в полоссе 0,5- 5,0 кГц одновременно.При этом график амплитуды 4 и характеризует уплотнение контактов цемента с колонной (амплитуцы уменьшаются), а график амплитуд шума в начальной своей части (фиг, 2,позиция 8) характеризует повышение уровня шумов за счет трения цементного кольца и 550 4колонны при. растягивании послецней при уцлинении от приложенйого давления. В дальнейшем резкое повышение амплитуд шума (всплески) характеризует расо рескивание цементного кольца или разрывные деформации цементного материала. Критерием достоверности факта появления разрывной деформации слу жит совпадение во времени всплеска амплитуцы шумового сигнала А, с некоторым увеличением амплитуп А и про цольной волны по колонне.Проверка разрывных деформаций мо жет быть осуществлена путем наблюце- ния (регистрации) амплитуц А, после сброса опрессовочного давления. При наличии разрывного нарушения (трещи ны) в цементном кольце амплитуды А после. сброса значительно выше началь ных. амплитуд, и уменьшение нх во времени, как правило, происходит мецлепно ( в течение 10 ч). Способ может быть реализован слюбойаппаратурой, имеющей шумоинцикаторный канал. Устье скважины улланяется стандартным сальнййом, выцерживающим при неподвижном кабеледавление порядка 100 кгс/см,Положительный эффект связан с сокращением времени И повышением достовер- .ности опрепеленйя заколонного сообщения по наличию каналов вторичного.образования и соответственно с повыше-нием прогноза результата испытаний.В частности прн опрецелении факта появления в цементном кольце трещины вторичного происхождения, практически оцноэначным является предположение осуществовании сообщения пластов позакопонному пространству (особеннов случае высокого совершенства вскрытия пластов бурением) и, спецовательно,необхоцимы специальныемероприятияпо ликвидации такого сообщения.1038880 А Журавлева оставитехрец Рецактор Н. Швьщ Корректор М. Демчик телев Поцписи илиал ППП Патент, г, Ужгороц, ул. Проектная з 5827/47 Тираж 710ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССРпо цепам изобретений и открытий11 Э 038, Москва, Ж 35, Раушская наб.; ц. 4/5