Способ изучения околоскважинного пространства

) 4 Е 21 В 47/О ОП ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОСКВАЗИННОГО изи,б пользо ровод- повы- кважин имов ния около стки с юаайв ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(46) 30.11.87. Бюл. У 44 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторскии институт геофизических исследовании геологоразведочных скважин (72) Б,И,Кирпиченко, А.Ф.Косолапов Ф.Р,Габбасов и Ю.В,Николаев (53) 622.241.8 (088.8)(56) Авторское свидетельство СССР 9 1162959, кл, Е 21 В 47/00, 1984,.Авторское свидетельство СССР У 447503, кл, Е 21 В 47/10, 1972,(54) СПОСОБ ИЗУЧЕНИЯ ОКПРОСТРАНСТВА(57) Изобретение относическим исследованиям ивано для оптимизации реки скважин, Цель изобрешение точности изученияного пространства. Выдел неоднородной плотностью контакта колонны с цементным кольцом, создают повышенное давление внутри обсадной колонны, измеряют амплитуды продольных волн по колонне. Выделяют участки с пониженными амплитудами волн при повышенном давлении, На выделенных участках регистрируют графики шумов при одновременном повышении давления в колонне, по уровню которых различают участки с всесторонним каналом. Для определения положения заколонных каналов по окружности колонны регистрируют шумы в нескольких точках по окружности колонны, Аномальность шума обусловлена жестким трением колонны, деформируемой относительно цементного кольца. Способ позволяет изучить деформационные каналы в околоскважинном пространстве, гидропродность которых велика, а влияниекачество объектов существенно.з,п, ф-лы 3 ил, 135569755 Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин., и может быть использовано при оптимизации режимов проводки скважин и испытании объектов,Цель изобретения - повышение точности изучения околоскважинного пространства за счет выделения местопо" ложения заколонных каналов по окружности колонны,На Фиг, 1 изображена схема расположения относительно оси скважины приемников шума, приемника продольных колебаний и излучателя, на фиг.2 график изменения амплитуды шума (Аь,)по одному из приемников в процессеполного цикла повышение - сброс гидравлического давления Р в зацементированной колонне с односторонним каналом, на фиг.З - амплитуды шума (Ац)при повышении внешнего давления на зацементированную колонну в точке размещения приемника 1 и приемника 2,смещенного на 90 относительноперового.Способ осуществляют следующим образом,После ожидания затвердевания цемента (около 24 ч после заливки цементного раствора) производят замерамплитуды А, продольных волн по колонне, например аппаратурой типаАКЦ-7 или зондом (Фиг.1). Повышают давление в колонне до величиныпорядка 10 МПа, повторяют измерениеамплитуд А, выделяют участки с пониженными амплитудами волн при повышенном давлении (где плотность контакта возрастает), В выделенных участках уплотнение контактов возможнокак в условиях равномерного по окружности зазора (заполненного промывочным раствором), так и в условиях одностороннего канала, образованногосжатием колонны и заполненного Фильтратом, или водой (в участках., гдеамплитуды А, не уменьшаются, колонна имеет всесторонние плотные контакты за счет равномерных по окружности напряжений). Для определения местоположения и характера каналов на выделенных участках регистрируют графики шумов при одновременном повышении давления в колонне, После снятия графиков шума во всех участках выделяют те из них, где шумы возрастают в три и бо 5 10 15 20 25 30 40 5 50 сравнении с фоновыми лее раз в(Фиг,2).Аномальность шума обусловлена жестким трениемколонны, деформируемойотносительно цементного кольца (внешнее контактное давление при указанных условиях составляет порядка0,3 МПа),В интервалах же сплошного зазоражесткое трение отсутствует, шумыпрактически не вбзрастаютДля определения положения зако,лонных каналов по окружности колонныпроизводят регистрацию шумов приемниками 1-4 (фиг,1) в соответствующихвыделенных участках (различие шумовв различных точках окружности показана на фиг.З),Устройство для оценки угловойраскрытости каналов (Фиг,1) представляет собой скважинный прибор,включающий приемники шума 1-4 (например, пьеэокерамические цилиндрыЦТСдиаметром 30 мм, закрытые на270 боковой поверхности металлореэиновыми цилиндрами с масляным наполнением и имеющими окна в металлической оболочке по углу 90 ). Каждыйприемник соединен со схемой сравнения в герметичном контейнере прибора(не показаны).Схема сравнения представляет собой усилитель с коммутируемым на каждый приемник входом (через каждые20 мс), полоса частот 10-1000 Гц. Вприборе размещен также приемник 5вынужденных колебаний от излучателя 6,Расстояние от излучателя 6 до приемника 5 выбирается порядка 1 м (изусловий оптимизации уровня амплитудпродольной волны в реальной зацементированной колонне).В качестве излучателя используютпьеэокерамику или магнитостриктор ссобственной частотой излучения порядка 35-50 кГц (из условий достаточности уровня сигнала в реальных зацементированных колоннах),При определении неоднородности по окружности устройство работает следующим образом,Прибор помещают в изучаемый интервал (прибор должен быть центрирован) и, включив схему сравнения приемников 1 - 4 определяют номер приемника, принимающего максимальный уровень всплеска шума, зарегистриро 1355697ванного одновременно (в пределах +40 мс) каждым из приемников. Продолжают регистрацию в течение 1 1 О мин (до исключения случайных но 5 меров). Указанные всплески шумов обусловлены отслоением ("стрелянием") пород в призабойной зоне против стороны стенки скважины, испытывающей максимальные напряжения.10В случае, если положение любого из приемников шума 1-4 фиксировано относительно положения гироскопического инклинометра 7 в проекции на горизонтальную плоскость, то однозначно определяют и положение направления наибольшей напряженности относительно плЬскости наибольшего наклона скважины в изучаемом интервале.После указанных операций передвигают прибор в следующую точку изучаемого интервала и операции повторяют,Если по наблюдениям зондом приемников шума под давлением не удается выделить закономерно повторяющиеся 2 В всплески шума (радиальные напряжения уже релаксировали), то создают условия для повышения радиальных напря.жений, например, задают снижение давления в колонне на 8-12 ИПа продув- З 0 кой жидкости компрессором. При этом в результате деформации колонны образуется зазор порядка 50 мкм между ее внешней стенкой и цементом и напряжения в призабойной зоне снова увели 35 чиваются, что приводит к радиальным деформациям. Предлагаемый способ (в отличие отизвестных) позволяет более точно изучать деформационные каналы в околоскважинном пространстве, гидропроводность которых достаточно велика, авлияние на качество изоляции объектовсущественно. Это связано с воэможностью выделения не только равномерного по окружности зазора, но и односторонних каналов на контактах колонны.Формула изобретения1. Способ изучения околоскважин-ного пространства, основанный на выделении участков с неоднородной плотностью контакта колонны с цементнымкольцом, включающий создание повышенного давления внутри обсадной колонны, измерение амплитуды продольных волн по колонне, выделение участков с пониженными амплитудами волнпри повышенном давлении, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности изучения околоскважинного пространства, на выделенных участках регистрируют графики шумов при одновременном повышении давления в колонне, по уровнюкоторых различают участки с всесторонним каналом,2, Способ по 1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью определения положения эаколонных каналов по окружности колонны, регистрацию шумов производят в несколькихточках по окружности колонны,