КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДЕЙСТВУЮЩИХ СКВАЖИН

Полезная модель относится к области нефтегазодобычи и может быть использована для исследования качества цементирования действующих скважин.
Известен контрольно-измерительный комплекс (КИК) аналогичного назначения, содержащий каротажную систему с двумя модулями. В первом верхнем модуле расположены датчики расхода, давления, температуры, гамма-каротажа и локатора муфт.Во втором нижнем модуле расположены датчики влажности, электрического сопротивления и термоанемометра, образующие модуль состава скважинной жидкости /Патент РФ №21415, кл. Е21В 47/00, 2002/.
Недостатком аналога является отсутствие в его составе модулей для реализации спектрометрических методов гамма, нейтрон-гамма и нейтрон-нейтронного каротажа, а также импульсных методов нейтрон-гамма и нейтрон-нейтронного каротажа.
Отсутствие данных модулей в составе КИК не дает возможности диагностирования технического состояния колонн и цементного камня без потери возможности изучения динамических процессов в межколонном и заколонном пространствах.
Известен КИК для исследования технического состояния действующих скважин, содержащий каротажную систему с набором геофизических модулей, соединяемых друг с другом через стыковые узлы /Патент РФ №61342, кл. Е21В 47/00, 2007/.
Недостатком данного КИК является отсутствие в его составе модулей для реализации спектрометрических, радиоактивных методов, таких как методов гамма, нейтрон-гамма и нейтрон-нейтронного каротажа, а также импульсных методов нейтрон-гамма и нетрон-нейтронного каротажа. Это ограничивает достоверность получаемой с помощью КИК геолого-геофизической информации об околоскважинном пространстве и качестве цемента за двумя и более колоннами действующей скважины.
:
Известен КИК для исследования технического состояния действующих скважин, содержащий каротажную систему с набором геофизических модулей, соединенных друг с другом через стыковочные узлы, включающие в себя модуль спектрометрического радиоактивного каротажа, выполненный в модификации нейтрон-нейтронного каротажа (электронный адрес: http://www.tpg.ru/rnain.php?eng=&pid=8&id=5б).
Данный КИК принят за прототип.
Недостатком прототипа является отсутствие в его составе комплекса нейтрон-нейтронного каротажа по хлору и модификации импульсного нейтрон-нейтронного каротажа, что снижает достоверность получаемой с помощью КИК информации.
Техническим результатом, получаемым от внедрения полезной модели, является устранение перечисленных недостатков прототипа, т.е. повышение достоверности получаемой с помощью КИК информации об околоскважинном пространстве и качестве цементажа за двумя и более колоннами действующей скважины за счет оценки качества цемента по хлору с использованием импульсного нейтрон-нейтронного каротажа.
Данный технический результат достигается за счет того, что в известном КИК для исследования технического состояния действующих скважин, содержащем каротажную систему с набором геофизических модулей, соединенных друг с другом через стыковочые узлы, и включающем в себя модуль спектрометрического радиоактивного каротажа, выполненный в модификации нейтрон-нейтронного каротажа, модуль спектрометрического нейтронного каротажа выполнен в виде спектрометрической модификации нейтрон-нейтронного каротажа по хлору.
Кроме того, модуль спектрометрического радиоактивного нейтрон-нейтронного каротажа по хлору выполнен в виде спектроскопической модификации импульсного нейтрон-нейтронного каротажа.
Полезная модель поясняется чертежами: на фиг.1 представлена схема скважинной части КИК; на фиг.2, 3 - диаграммы литологических разрезов действующей скважины, полученных с его помощью.
КИК содержит каротажную систему, включающую в себя традиционные для нее узлы: спускоподъемное устройство (не показано), кабель-трос 1, соединенный одним концом со скважинным прибором 2, включающим в себя набор геофизических (измерительных) модулей 3, 4, 5, расположенных в скважине 6. Другим концом кабель-трос 1 соединен с обрабатывающей и регистрирующей аппаратурой, расположенной на поверхности земли (не показаны).
Модули 2, 3, 4 соединяются между собой через универсальные стыковочные узлы 7, 8, позволяющие присоединять к ним дополнительное количество измерительных модулей для измерения различных геофизических параметров.
Особенностью данного КИК является наличие в составе измерительного комплекса кроме модуля (модулей) спектрометрического радиоактивного каротажа, который (которые) могут быть выполнены в виде спектрометрических модификаций гамма-каротажа, нейтронного каротажа, нейтронного гамма каротажа, также модуля нейтрон-нейтронного каротажа по хлору.
Нейтрон-нейтронный каротаж по хлору может быть выполнен в импульсной модификации.
Как показали многолетние исследования, методы спектрометрического гамма-каротажа и других ядерно-геофизических методов, реализуемые с помощью представленного КИК, позволяют провести достоверную информацию об околоскважинном пространстве и качестве цементирования за двумя и более колоннами действующих скважин.
Наиболее простой задачей является оценка качества цементного камня и выявление техногенного газа за эксплуатационной колонной (ЭК).
На фиг.2 показаны результаты спектрометрических исследований, выполненных с целью оценки степени разрушения цементного камня за ЭК и выявление техногенных скоплений газа.
Измерение по скважине выполнялись дважды: сначала в газозаполненной скважине через НКТ, а затем через полгода после остановки и глушения скважины.
Представление о литологии разреза, полученные с помощью КИК, представлены на фиг.2 в колонке «Литология по ГИС».
Литологическая модель позволяет наиболее наглядно оценить возможность частичного захода газа нижележащих пластов в водонасыщенные коллектора.
При определении наличия цементного камня за ЭК в интервале исследований (538-749 м) заполнение заколонного пространства цементным камнем было оценено как частичное, местами полное. При этом в интервале 730-750 м по данным спектрометрического нейтронного гамма-каротажа наблюдалось газовое заполнение пустот в цементном камне.
Качество цементирования заколонного пространства оценивалось по данным спектрометрического гамма-каротажа и результатам измерений нейтронных методов. Выполненные разными методами определения в целом по исследованному интервалу не противоречат друг другу.
На фиг.2 приведены также результаты сопоставления плотностных параметров спектрометрического нейтронного гамма-каротажа, полученные с разными приборами в условиях газонаполненного ствола скважины с НКТ и в остановленной скважине без НКТ с полимерным раствором. Разновременные данные исследований различными методами показали высокие коэффициенты корреляции, что свидетельствует о хорошей достоверности получаемых результатов и возможности проведения исследований по оценке качества цементирования заколонного пространства через НКТ в работающей скважине.
На фиг.3 представлены результаты определения качества цемента за ЭК по измерениям нейтрон-нейтронного каротажа центрированного прибора. Качество цемента за следующей за ЭК колоннами («хвостовиком» и технической колонной) оценивалось по углубленному комплексу нейтрон-нейтронного каротажа по хлору и спектрометрического нейтронного гамма-каротажа.
На основании полученных результатов установлено, что пространства:
- за эксплуатационной и механической колоннами - полностью заполнено цементом;
- за хвостовиком - частично заполнено цементом в интервале 712-640 м; полностью заполнено цементом в интервале 640-474 м.
С помощью импульсного нейтронного каротажа возможно осуществить не только пространственный, но и временный анализ состояния околоскважинного пространства и качества цементирования за двумя и более колоннами действующих скважин.
Исходя из полученных результатов применения спектрометрических модификаций газофизических модулей радиоактивного каротажа для оценки заполнения заколонного и межколонного пространства скважин, можно заключить, что данный комплекс является информативным и наиболее технологичным в условиях многоколонной конструкции и газонаполненного ствола скважины и позволяющий осуществить мониторинг состояния цементного камня в межколонном и заколонном пространствах.
Этим достигается поставленный технический результат.