К оглавлению

В НЕФТЕГАЗОВЫХ СКВАЖИНАХ

Контроль технического состояния обсадных колонн в последние годы начинает приобретать все большее значение в связи с ростом объемов капитально-восстановительного ремонта эксплуатационных и нагнетательных нефтегазовых скважин. Актуальной эта проблема является и для месторождений Урало-Поволжья, где фонд скважин, находящихся в эксплуатации свыше 30 лет, является преобладающим. Техническое состояние скважин [1] определяется следующими основными характеристиками:

• состоянием стенок ствола скважины (кавернозность, форма сечения, структурные нарушения типа трещин, провалов и желобов);
• состоянием обсадной колонны (толщина стенок и степень их внутреннего и наружного износа, дефекты, герметичность, местоположение стыка секций, положение интервала перфорации и центрирующих фонарей);
• состоянием цементного кольца в заколонном пространстве (равномерность заполнения, наличие, положение и характер дефектов цементного кольца, наличие и положение интервалов заколонных перетоков);
• степенью нагруженности обсадной колонны аномальным горным давлением (места аномального воздействия горных пород и пластовых флюидов на колонну, величина напряжения и его распределение по длине и периметру).

К настоящему времени сформировался современный отечественный аппаратурный геофизический комплекс, который позволяет решать отдельные частные задачи контроля техсостояния, но не создает достаточных предпосылок для получения исчерпывающей информации о состоянии всей конструкции скважины в целом, включая открытый ствол, обсадные колонны и цементное кольцо.

Указанный комплекс представлен, в основном, геофизическими зондами с интегральной системой наблюдения, которая позволяет оценивать усредненные характеристики технического состояния составных элементов конструкции обсаженной скважины.

Во многих случаях большой интерес представляют дифференциальные характеристики, дающие информацию о неравномерности свойств составных элементов обсаженной скважины как по глубине, так и по ее поперечному сечению.

Существующие геофизические средства либо не дают такой возможности, либо позволяют получать необходимую информацию в неудобной для практического использования форме.

В настоящее время применяется аппаратурный комплекс в следующем составе:

• по первой группе характеристик аппаратурный комплекс включает [2] каверномеры и профилемеры различного типа (СПР-1, СКП-1, ПТС-1 и др.), акустический телевизор на отраженных волнах (САТ-1 и АВК-48);

• по второй группе характеристик аппаратурный комплекс включает [2] индукционный дефектомер ДСИ, аппаратуру контроля перфорации АКП-1, скважинный термометр ТЭГ-36, скважинный расходомер РГД-4, скважинный индикатор притока СТИ, индикатор влажности ВБСТ-1 и скважинный резистивиметр РИС-42;
• по третьей группе характеристик аппаратурный комплекс включает [2] приборы акустического контроля цементного кольца различных модификаций (АКЦ-4, МАК-2, АКЦ-НВ-36(48), УЗБА-21), приборы гамма-гамма-плотностного каротажа (СГДТ, ЦМГА), термометры высокоточные (СТЛ-28) и шумомеры (АШ-1);
• по четвертой группе характеристик аппаратурный комплекс представлен ограниченным набором средств, основным из которых является пока аппаратура контроля перфорации (АКП-1) [2], которая широко применяется при выделении интервалов перфорации и мест прихвата по эффекту стирания магнитных меток под воздействием приложенных осевых и поперечных нагрузок к колонне.

Применяемый в настоящее время для контроля тех состояния аппаратурный комплекс отличается значительной разнотипностью, не объединен единой методической концепцией, что, с одной стороны, затрудняет его массовое применение, а с другой - не обеспечивает получение необходимой и достаточно полной информации.

В настоящее время имеются попытки создать более информативный аппаратурный комплекс, например, для комплексного контроля состояния цементного кольца - ВАРТА [3]. Однако он не обеспечивает успешное решение других задач.

Создание эффективного аппаратурно-методического комплекса для получения полной и достоверной информации о техническом состоянии обсаженных скважин должно строиться на единой методической концепции, включающей в себя решение следующих атуальных проблем:

• определение оптимально-необходимого круга решаемых АМК задач тех контроля на основе либо этапности строительства обсаженных скважин, либо этапности их ввода в эксплуатацию;
• отработка оптимального состава АМК на основе принципа необходимости и достаточности;
• разработка единой конструктивной основы для создания АМК с использованием принципа унификации основных узлов механики и электроники, а также систем обработки и передачи информации;
• создание единой системы программного и метрологического обеспечения АМК, предназначенной для управления измерением, сбором и обработкой информации и представления ее в едином унифицированном виде с использованием ПЭВМ и современных печатающих устройств;
• создание единого методического обеспечения с учетом применения АМК в различных геолого-технических условиях.

Наиболее обоснованным представляется подход, учитывающий этапность строительства скважины, а именно: бурение ("ствол”), обсадка (“колонна”), цементирование (“изоляция”), что позволяет ориентировать АМК на каждый из этих этапов.

В этом случае речь может идти о создании по крайней мере трех специализированных АМК, состав и функциональные возможности которых усложняются по мере усложнения конструкции скважины. При этом могут быть предложены следующие варианты АМК, построенные на основе разработок, выполненных за последние годы во ВНИИГИС ( таблица 1 ).

Предлагается в составе аппаратурных средств, предназначенных для получения полной информации о состоянии открытого ствола использовать акустический телевизор АК-ТВ-С, созданный на базе аппаратуры АВК-48М, с одновременной регистрацией в цифровой форме амплитудных и временных параметров отраженного сигнала в виде развертки скважины, привязанной к магнитному азимуту.

Предлагается к использованию в составе аппаратурных средств, предназначенных для получения полной информации о состоянии обсадной колонны. Он может быть построен на основе использования акустического телевизора АК-ТВ-Ц, созданного на базе аппаратуры АВК-48М, с добавлением модулей электромагнитного дефектомера (“ЭМДС”) и магнитного тензометра (“Тензор”).

Предлагается к использованию в составе аппаратурных средств, предназначенных для получения полной информации о состоянии цементного кольца. Он может быть построен на основе использования акустического телевизора АК-ТВ-Ц, созданного на базе аппаратуры АВК-48М, модуля двухчастотной аппаратуры АК для волнового каротажа (АК-НВ-ВК), модуля акустического шумомера (АШИМ-36) с цифровой системой регистрации информации в комплексе с высокоточным термометром (или без).

Предлагаемые разновидности АМК могут быть сведены в единую технологическую схему ( таблица 2 ) и должны иметь единое методическое, программное и метрологическое обеспечение, позволяющее вести цифровую регистрацию и обработку получаемой информации, а также представлять ее в удобном виде. При этом управление процессом измерений и последующая обработка и воспроизведение полученных результатов должны выполняться с помощью программно-управляемого каротажного комплекса на базе ПЭВМ.

1. А.Ф. Озеренко, А.К. Куксов, А.И. Булатов. Предупреждение и ликвидация газонефтепроявлений при бурении скважин. М. Недра, 1978, 279 с.
2. Аппаратура и оборудование для геофизических исследований нефтяных и газовых скважин. Справочник. А.А. Молчанов, В.В. Лаптев, В.Н. Моисеев, Р.С. Челокьян - М. Недра, 1987, 263 с
3. Прибор комплексный скважинный КСА-Т-7- 73-110- 120-60ВАРТА. Ж.: Нефтяное хозяйство, М., ВНИИОЭНГ, 1992, N 5, с 37.

Контроль технического состояния скважин в целом и контроль технического состояния обсаженных скважин в том числе - одно из важных направлений ГИС. Учитывая, что обсуждению проблем этого направления уделяется явно недостаточно внимания, приведенную выше статью Ю.А. Гуторова следует считать своевременной и актуальной. В то же время хотелось бы отметить, что содержание статьи, на наш взгляд, далеко не исчерпывает всего круга вопросов, обозначенного названием работы; правильнее было бы считать, что основная часть статьи посвящена тому большому вкладу, который внесли и вносят в развитие направления специалисты ВНИИГИС. Этим, в первую очередь, статья и интересна!

“Каротажник” предлагает рассматривать статью Юлия Андреевича Гуторова как начало обстоятельного обсуждения состояния и направлений совершенствования техническихсредств, методики и технологии геофизического контроля технического состояния скважин и приглашает принять участие в этом обсуждении как ученых и практиков службы ГИС, так и специалистов организаций-заказчиков.

Таблица 1

АППАРАТУРНЫЕ РАЗРАБОТКИ ВНИИГИС КАК ЭЛЕМЕНТЫ АППАРАТУРНО-МЕТОДИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ГЕОФИЗИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОБСАЖЕННЫХ СКВАЖИН

Таблица 2

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРИМЕНЕНИЯ АМК НА БАЗЕ РАЗРАБОТКИ ВНИИГИС ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СКВАЖИН НА РАЗНЫХ ЭТАПАХ ИХ СТРОИТЕЛЬСТВА