Контроль цементирования обсадной колонны

После окончания бурения нефтяной или газовой скважины ствол ее закрепляют обсадными трубами, наружный диаметр которых несколько меньше диаметра ствола скважины. Поэто­му между трубами и стенкой скважины остается некоторое про­странство, называемое заколонным (затрубным). С целью охра­ны недр осуществляется цементирование заколонного простран­ства по всей глубине скважины от забоя до башмака предыду­щей колонны. После затвердения цементного раствора образу­ется цементное кольцо, назначение которого состоит в том, чтобы исключить возможность сообщения по заколонному прост­ранству между различными пластами и заводнение нефтегазо­носных пластов. Однако в ряде случаев цементирование по раз­ным причинам (неудовлетворительное качество цемента, влия­ние глинистой (корки и т. д.) оказывается неудачным: цемент­ный раствор не доходит до намеченного уровня и не перекры­вает интервалы с продуктивными пластами; на некоторых интер­валах не образуется цементного кольца или оно не захватывает все сечение затрубного пространства и т. д. Для последующей нормальной эксплуатации скважины важно выявить дефекты обсадных колонн с тем, чтобы устранить их и предотвратить обводнение нефтеносных и газоносных пластов.

Применение цементомеров. Как уже указывалось, измеряемое при ГТК рассеянное гамма-излучение определяется плотностью среды: чем больше плотность пород, тем меньше регистрируемое гамма-излучение. На этом принципе-основано устройство прибора для контроля качества цементирования об­садных колонн, называемого цементомером.

Прибор состоит из источника гамма-излучения и трех инди­каторов излучения, расположенных под углом 120° один к дру­гому и на одинаковом расстоянии от источника. Индикаторы заэкранированы так, что каждый из них способен регистриро­вать излучение только со стороны непосредственно примыкаю­щего к счетчику участка. При помощи этих счетчиков записы­вают сразу три кривые рассеянного гамма-излучения, что повы­шает качество определения состояния цементного кольца в за-трубном пространстве. Расхождение кривых на участке цемен­тирования указывает на неравномерность цементного кольца за обсадной колонной, что позволяет выделить незацементироваи-ные интервалы.

Измерение термометром проводят для отбивки верх­него уровня цементного кольца, т. е. для определения высоты подъема цементного раствора. Известно, что твердение (схваты­вание) раствора сопровождается выделением тепла. Поэтому участок, заполненный раствором, в затрубном пространстве от­мечается на термограмме повышенными показаниями. Уровень раствора отбивается по резкому повышению температуры, свя­занному с переходом к зоне более высоких их значений. При этом повышение температуры против уровня цементного раство­ра тем больше, чем меньше времени прошло от начала его за­ливки. Поэтому измерения следует проводить сразу же после заливки раствора и освобождения устья скважины от оборудо­вания для заливки.

Измерение температуры в скважине. Измерения производят для определения температурного режима в буря­щихся и эксплуатационных скважинах. Температурные измере­ния (термометрические исследования) позволяют решать ряд практических задач при бурении, эксплуатации и капитальном ремонте скважин.

При измерениях в основном применяют термометры сопро­тивлений, спускаемые на каротажном кабеле. По сопротивлению определяют температуру среды. Время, в течение которого термо­метр воспринимает температуру окружающей среды, невелико;, это позволяет без больших погрешностей замерять температуру при непрерывном спуске термометра в скважину. В результате по данным измерений получают кривую изменения температуры с глубиной — температурную кривую (термограмму).

Акустическая цементометрия — надежный способ определения качества цементирования. Акустические цементо-меры позволяют судить о характере сцепления цементного кам­ня с обсадными трубами и стенками скважины, а следователь­но, и о надежности разобщения продуктивных пластов от водо­носных.