Способ оценки качества цементирования скважины

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЯО 13503 21 В 47/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вател й инни ние напНТС кус 1 УмВ % ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) Крылов Д.А, и др. Опредедефектов в цементном кольце иряженности его контактов. - Р"Бурение", 1973, У 3.Гуторов Ю.А, и др. Определостаточных деформаций цементнкамня в обсаженных скважинахческим методом. - РНТС "Бурен1980, У 3.(54) СПОСОБ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИНЫ(57) Изобретение относится к про лово-геофизическим исследованиям, Цель изобретения - повышение точности оценки качества цементирования скважины за счет выявления заколонных водопритоков. Измеряют давление в неперфорированной колонне. Возбуждают волны на колонне и многократно регистрируют ее амплитуду в изучаемом интервале. Регистрируют отношения амплитуд на двух зондах до их стабилизации во времени в интервале водоносного пласта. Определяют величину остаточного кольцевого зазора цемент " колонна как разность значений стабилизированного и начального отношенийй амплитуд волны по колонне. По величи- щ не остаточного зазора судят и о качестве цементирования скважины. Наличие остаточного зазора характери- (фф зует наличие заколонного перетока при освоении объекта. 2 ил.1350338 30 Изобретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям и может быть использовано при определении качества изоляции объектов нефте 5 разведки.Цель изобретения - повьшение точности оценки качества цементирования скважины за счет выявления заколонных водопритоков, 10На фиг,1 приведены схематические графики восстановления отношения амплитуд Ы на двух зондах волны по коклонне в скважине после увеличения зазора за счет снижения давления в колонне (кривая 1) и после увеличения зазора за счет 10-минутного повышения давления в колонне в интервалах медленно восстанавливающегося цементного кольца (кривая 2), быстро восстанавливающегося кольца (кривая 3); на фиг,2 - сопоставление графиков стабилизации отношения амплитуд о на двух зондах от времени после сброса повышенного давления в интервалах 25 с остаточным конечным зазором цемент - колонна (кривая 4) и без остаточного конечного зазора (кривая 5), 1Способ реализуется следующими операциями.Производят начальную запись диаграммы отношения амплитуд на двух зон-. дах волны по колонне. Повышают давление в скважине (со скоростью порядка 1 ИПа/мин) на величину порядка 35 0,5 от опрессовочного (5- МПа) на время порядка 10-20 мин с помощью агрегата, сбрасывают давление, возбуждают волну по колонне, затем снова помещают прибор в скважину и через 40 0,5-1,0 ч повторяют записи диаграмм амплитуды А волны по колонне в изукчаемом интервале с интервалом времени через 0,5-1,0 ч до стабилизации отношения амплитуд в интервале бли жайшего к объему водоносного пласта, характеризующее изменение зазора между цементом и колонной, отсчитывают значение параметра отношенияамплитуд по каждому замеру на двух 50 зондах, наносят их в виде графика (фиг.1 и 2), а качество цементирования, характеризующееся остаточной дефектностью цементного кольца, определяют как разность значений стабилизированного и начального отношения амплитуд (штриховка, фиг,2).1 Найденное время стабилизации (Т, Фиг.2) характеризует время окончания деформации цементного кольца, найденная остаточная дефектность характеризует раскрытость вторичного зазора цемент - колонна, образованного при радиально-вертикальном перемещении колонны в период повышения давления.Заданная повышением давления в колонне деформация приводит к воздействию на внутреннюю поверхность цементного кольца, в результате которого происходит смятие приконтактного слоя и увеличение внутреннего диаметра цементного кольца, а действующее на внешней стенке колонны контактное давление составляет порядка 0,2- 0,4 МПа.При расширении цементного кольца указанным контактным давлением в нем создается дополнительное тангенциальное напряжение, которое после сброса давления в колонне складывается с начальным напряжением в цементном кольце и стремится уменьшить образовавшийся после сброса давления зазор. Под действием указанных внутренних (по отношению к кольцу) и внешних (от стенки скважины) сил зазор уменьшается с уменьшающейся во времени скоростью, соответственно увеличивается и значение отношения амплитуд предельной волны по колонне,В отличие от этого процесса восстановление зазора, заданного снижением давления в колонне (кривая 1, фиг,1) проходит без дополнительного увеличения напряжения растягивающей деформацией и поэтому скорость восстановления зазора, при прочих равных условиях, в этом случае меньше (сопротивление сжатого цементного кольца в этом случае значительно выше, чем в случае предварительно растянутого цементного кольца). Это показано как модельными экспериментами, так и скважинными наблюдениями. Из сопоставления графиков (фиг,1) видно, что время восстановления зазора при понижении давления в колонне (кривая 1) значительно выше, чем после предварительно повышенного (кривые 2 и 3). (Практически известны случаи, когда после освоения скважины компрессором зазор не восстанавливаетсяболее 12 ч.). Поскольку во многих интервалах скважины первоначальное состояние кольца после воздействия давленияне восстанавливается вообще (остаточные зазоры), стабилизация во времени амплитудного параметра показывает, что деформация кольца закончиласьи дальнейшие исследования неэффективны, так как остаточная дефектностьконтакта, определенная как разностьотношения амплитуд стабилизированныхи начальных, является невосстановимой, Найденная остаточная дефектностьконтакта характеризует наличие. кольцевого вторично образованного зазора,поэтому наличие такого остаточногозазора практически оцнозначно характеризует наличие эаколонного перетока при освоении объекта. Чем больше найденная дефектность кольца и время стабилизации зазора, тем более длительное время существует заколонное сообщение и, следовательно, более длительное время при освоении после перфорации действует размывающий заколонный поток между пластами, Критическое время для пластов с дебитами порядка единиц м на сутки в условиях девона Татарии составляет порядка 1-3 ч, зависит от активности водоисточника, условий его кольматации, скорости заколонного потока и может быть уточнено для конкретных скважинных условий по результатам испытания объекта. Отрицательное влияние указанных восстановимых деформаций может быть нейтрализовано подбором темпа сброса давления в колонне, соответствующего темпу восстановления контакта цемент - колонна.Таким образом, выделенные поспособу остаточные зазоры цемент -колонна, практически всегда характеризующие заколонное сообщение приосвоении, тогда как начальные (сразу после повышения давления) зазорысуществуют во всех интервалах скважины, причем ограниченное время, авремя восстановления амплитудного па-:раметра до начального значения определяется преимущественно прочностью цемента на сжатие.Формула изобретенияСпособ оценки качества цементирования скважины, включающий изменения давления в неперфорированной 20колонне возбуждение волны по колон"Уне и многократную регистрацию ееамплитуды в изучаемом интервале, покоторой определяют изменение величины зазора цемент - колонна и по которой оценивают качество цементирования скважины, о т л и ч а ю щ и йс я тем,что, с целью повышения точности оценки качества цементированияскважины за счет выявления эаколонныхводопритоков, производят регистрацию 30отношения амплитуд на двух зондах до их стабилизации во времени в интервале водоносного пласта, а величину остаточного кольцевого зазора цемент - колонна определяют как разность значений стабилизированного и начального отношения амплитуд вол" ны по колонне.1350338 Составитель В.АрхипоТехред А.Кравчук Корректор А 0 бру едактор Н.Бобкова Подписное Заказ 5237 3 2 Тираж 533 ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рауш омитета СССР открытийая наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна 18 Ь Я 1 Я г бреюг побышения даЬленцл Фогг