К оглавлению	УДК 550.832
	© M.З. Юсупов, 1991

Оптимизация комплекса исследований технического состояния скважин

М.З. ЮСУПОВ (Татнефтегеофизика)

Изучение технического состояния обсаженных скважин включает определения уровня и интервала цемента за колонной, качества цементирования, герметичности, глубины нарушения, формы и размера дефекта колонн, заколонных перетоков, затрубной циркуляции между интервалом перфорации (нарушением) и неперфорированными пластами, интервала движения закачиваемой за колонну жидкости и местоположения поглощающего пласта, нефтеводораздела, уровней жидкости в колонне и за колонной, герметичности забоя, интервала прихвата труб, глубины забоя, муфтовых соединений, изменения конструкций труб и т. д.

Эти задачи решаются с помощью геофизических и гидродинамических методов исследования скважин. Так, в Татарии широко применяются термометрия, механическая и термокондуктивная расходометрия, акустическая и гамма-гамма цементометрия, локация муфт, ИННК (ИНГК), НГК, ГК, внедряются в производственном масштабе спектральная шумометрия и др. Решаемые ими задачи многообразны и достижимы только при комплексном подходе, однако чаще всего среди геологов распространено ошибочное мнение: одну задачу решать только одним методом, но на практике во многих случаях достигнуть этого невозможно. Многообразие скважинных условий часто не позволяет однозначно решить конкретную задачу с помощью только одного метода, регистрирующего, как правило, изменения одного физического явления в скважине и имеющего, естественно, свои ограничения. Попытка одним методом одновременно решать несколько задач оказывается неудачной даже тогда, когда метод является наиболее эффективным в отдельных случаях и широко применяется в практике работ. С целью достижения наибольшего уровня однозначности и достоверности результатов скважинных исследований требуется комплексирование методов.

Оптимальное комплексирование в зависимости от скважинных условий, требуемой точности результатов, наличия предыдущих исследований и т. д. достигается, как правило, применением одного-двух методов для одной задачи. Естественно, что с увеличением количества или усложнением задач должно увеличиваться и число применяемых методов, но необязательно пропорционально количеству задач. Например, определение глубины искусственного забоя в обсаженной скважине в большинстве случаев выполняется замером локатором муфт. На диаграмме ЛM, разбитой по меткам кабеля, допустимые расхождения в определении глубин могут достигнуть 1,5 м (Техническая инструкция по проведению геофизических; исследований в скважинах.- М.: Недра.- 1985.). Для терригенных отложений девона Татарии, где расстояния между различными по характеру насыщения пластами могут быть 1-2 м, такой точности недостаточно. Необходимо глубину забоя «привязать» к разрезу, для чего метод ЛМ комплексируется с ГК. Важно, чтобы оба метода производились одним спуском прибора, и тогда глубина забоя относительно пластов определяется с точностью ±0,1 м. Если по скважине имеются материалы определения забоя уверенно «привязанные» к разрезу, дальнейшие исследования забоя в данном интервале можно производить одним ранее выполненным методом.

Другой пример. В настоящее время определение цемента за кондуктором производится радиоактивным методом гамма-гамма цементометрии, реализованным в 4-канальной аппаратуре ЦМ-8-10. Оценивается качественно наличие цемента за колонной труб, выделяются интервалы «некачественного» цемента (неполное заполнение заколонного пространства цементом) и интервалы его отсутствия. С целью оценки герметичности цементного камня этих данных недостаточно. Необходимо определить также степень сцепления цементного камня с колонной труб и породами методом акустической цементометрии (рис. 1). Так, кондуктор d=229 мм спущен на глубину 296 м, через башмак закачено 17 т цемента, расчетная высота подъема – от башмака до устья. По диаграмме первого замера ЦМ-8-10 уровень цемента за кондуктором определяется на глубине 77 м, выше цемент отсутствует. После дополнительной закачки сверху за кондуктор (см. рис. 1, 2) наличие цемента отмечается во всем интервале исследования. Однако несмотря на значительное снижение значений ГГЦ по сравнению с первыми исследованиями в интервале 45-77 м заполнение заколонного пространства нельзя считать полным. Замер акустическим цементомером (см. рис. 1, 3) подтвердил, что в выделенном по ГГЦ интервале цементирование некачественное - сцепление цемента с колонной плохое.

При определении сцепления цементного камня с породами возможна интерпретация материалов АКЦ, полученных в интервале хорошего сцепления с колонной и при наличии дополнительного геофизического метода, позволяющего проводить геологическое расчленение разреза. Недорогим и удобным для практического исполнения является метод ГК, который обязателен и при интерпретации ГГЦ.

На рис. 2 и 3 приводятся результаты исследования комплексом термометрии и новым для геофизиков методом спектральной шумометрии. В скв. 6865 (см. рис. 2) определялось наличие затрубной циркуляции между интервалом перфорации и нижележащим неперфорированным пластом-коллектором. По кривым термометрии неясно наличие затрубной циркуляции из-за малого объема проходящей вниз жидкости. По шумометрии наблюдается резкое повышение шума высокой и средней частот, связанное, по-видимому, с прохождением закачиваемой жидкости вниз по тонким каналам в цементе. В данном случае задача решена однозначно по шумометрии.

В скв. 715 (уровень цемента за колонной - 1020 м) термометрией однозначно определены (см. рис. 3) заколонные перетоки жидкости сверху вниз в интервале 416-850 м. По данным шумометрии высокой аномалией выделяется интервал поступления жидкости в ствол скважины (416-446 м), но движение ее по стволу скважины отмечается неуверенно, а поглощающие интервалы выражены нечетко, очевидно, из-за наличия нескольких поглощающих пластов.

Таким образом, при решении многих задач применяемые в настоящее время геофизические методы (ГК и локация муфт, акустическая и гамма-гамма цементометрия, термометрия и спектральная шумометрия) не только взаимно контролируют, но и хорошо дополняют друг друга. Исключив один из них, решить поставленную задачу однозначно часто не представляется возможным.

Мы не являемся сторонниками набора методов любой ценой. Каждый использованный при исследованиях метод должен решать определенную геологическую, техническую или геофизическую (промежуточную) задачу. Такой подход с учетом экономической целесообразности исследований должен быть положен в основу при разработке комплексов ГИС по решаемым задачам.

Abstract

In this paper we consider a set of geophysical and hydrodynamic methods of well research in solving the problems of the study of the technical state of cased wells.

Рис. 1. Определение качества цементирования кондукторной колонны (скв. 35943 Куакбашская).

Кривые: 1- ГГЦ, 2 - то же после дополнительной закачки сверху 5 т цемента, 3 - АКЦ (Т): I - наличие цемента; II - его отсутствие; IIа - цементирование некачественное; сцепление цемента с колонной: Ia - хорошее, IIб - плохое

Рис. 2. Определение затрубной циркуляции (скв. 6865 Чишминская, нагнетательная).

Кривые: 1 - ПС, 2 - термометрии (контрольный замер в простаивающей скважине), 3- то же после закачки по колонне 10 м³ воды, 4 - шумометрии (в процессе падения давления на устье от 12 до 5 МПа); 5 - интервал перфорации; 6 - пласты-коллекторы

Рис. 3. Определение заколонных перетоков (скв. 715 Абдрахмановская, добывающая, простаивающая).

Кривые: 1 - НГК, 2 - ГК, 3 - шумометрии (средняя частота), 4 - то ,(высокая частота), 5 - термометрии; интервалы: 6 - притока, 7 - поглощения