Акустичний каротаж

Контроль цементування затрубного простору акустичним каротажем базується на вимірюванні амплітуди заломленої поздовжньої хвилі, яка розповсюджується в обсадній колоні, та реєстрації часу розповсюдження пружних коливань (Рис. 9.3).

Метод дозволяє:

- встановити висоту підйому цементу;

- виявити наявність або відсутність цементу за колоною;

- визначити наявність каналів, тріщин і каверн у цементному камені, в тому числі малих розмірів;

- вивчити степінь щеплення цементу з колоною та породами;

- дослідити процес формування цементного каменя в часі.

1 – цемент; 2 – промивна рідина

Рисунок 9.2 – Приклад визначення якості цементування за даними кругової цементограми та дефектограми

Рисунок 9.3 – Приклад визначення якості цементування за даними АК

На основі теоретичних та експериментальних досліджень встановлено наступне:

1. При відсутності щеплення цементу з обсадною колоною амплітуда трубної хвилі буде максимальною, амплітуда поздовжньої хвилі в породі – мінімальною.

2. Надійний контакт цементу з обсадженою колоною характеризується відсутністю трубної хвилі, при цьому величина амплітуди на діаграмі мінімальна. Якщо швидкість розповсюдження пружних хвиль у породі більша, ніж в трубі, на кривій може виникнути додаткова аномалія. Для виключення неоднозначності в інтервалі реєструється крива часу розповсюдження хвиль.

3. У випадку неповного зчеплення цементу з колоною на осцилограмі може бути зафіксована в першому вступі трубна хвиля проміжної амплітуди.

Для вимірювання амплітуди коливань поздовжньої хвилі, що йде в колоні, час пробігу поздовжньої хвилі та амплітуди коливань поздовжньої хвилі, яка реєструється у якості першого вступу, розроблені акустичні цементоміри типу АКЦ (Рис. 9.4).

Надійність визначення якості цементування обсадних колон підвищується, якщо одночасно із записом кривих акустичним цементоміром фотографувати хвильові картини, що отримуються цим же цементоміром (Рис. 9.5).

1 – обсадна колона; 2 – цемент; 3 – порода

Рисунок 9.4 – Блок-схема цементоміра АКЦ-1

1 – вапняк; 2 – вапняк глинистий; 3 – мергель; 4 – глина; 5 – цемент; 6 – промивна рідина; 7 – колона

Хвилі: I – по колоні; II – по породі; III – по промивній рідині в обсадній колоні; К – колона; В.к. – хвильова картинка; А – ділянка незцементованої колони; Б – частково зацементована колона; В – повністю зацементована колона

Рисунок 9.5 – Визначення якості цементування за хвильовими картинками

Контрольні запитання

1. Як використовується термокаротаж при вирішенні задач цементометрії?

2. Як використовується гамма-гамма каротаж при вирішенні задач цементометрії?

3. Як використовується акустичний каротаж при вирішенні задач цементометрії?

4. Як відображається на діаграмі акустичної цементометрії (АКЦ) поганий зв’язок цементного каменю х колоною?