Анализ состояния электромагнитных исследований в скважинах

Обозначения и сокращения 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1. Комплекс методов для контроля качества технического состояния обсадных колонн 7
2. Анализ состояния электромагнитных исследований в скважинах 12
2.1 Текущее состояние аппаратуры для электромагнитной дефектоскопии обсадных колонн 12
2.2 Выводы 22
3. Теория и методика интерпретации магнитоимпульсной дефектоскопии-толщинометрии скважин 23
3.1 Решение прямой задачи становления поля магнитного диполя для модели скважины многоколонной конструкции 23
3.2 Оценка влияния диаметра и толщины стенки трубы, магнитной проницаемости и электропроводности металла на измеряемый сигнал дефектоскопа-толщиномера 33
3.3 Решение обратной задачи 34
3.4 Возможности метода при определении толщины стенки колонн 41
3.5 Оценка метода к магнитной проницаемости, электропроводности и толщине стенки колонн 51
3.6 Выводы 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 57

Весь текст будет доступен после покупки

Устойчивость и безопасность для окружающей среды скважины как сложного инженерного объекта в значительной степени зависит от качества и состояния обсадных колонн, которые являются ключевым элементом укрепления скважины. Демонтаж или повреждение этих колонн может привести к разнообразным проблемам, включая проявления между колоннами и между пластами, загрязнение подземных вод и окружающей среды, а в некоторых случаях — к возникновению фонтанов, грифонных вод и других экстренных ситуаций. Неизбежным аспектом является возникновение скрытых дефектов в трубах как в процессе их транспортировки на место бурения, так и во время погрузочно-разгрузочных операций. Это ставит под сомнение их надёжность и требует проведения дефектоскопии перед и после укладки в скважину в критических ситуациях. В ходе эксплуатации скважин повреждения колонн могут возникать из-за механических напряжений, возникающих в разных участках труб в результате действия внутреннего давления во время осушения, впрыска жидкости в пласта и гидравлического разрыва, из-за изменений температурного режима скважины, снижения давления в пласте, разрушения зоны вокруг скважины из-за выноса песка и истощения пластов, усталостных разрушений в материале труб и других факторов. На поздних этапах эксплуатации скважин часто наблюдаются коррозионные повреждения колонн, особенно при наличии в пластовом флюиде углекислого газа и сероводорода. Поэтому важно проводить наблюдение за состоянием скважин на протяжении всего их существования, включая период строительства и эксплуатацию, через выполнение комплекса геофизических исследований в определенной последовательности и направлениях:
- Измерение фоновой кривой, или дефектограммы, которая отражает наличие или отсутствие дефектов в металлургическом производстве труб, что позволяет составить дефектоскопический паспорт для обсадной колонны;
- Измерение сечения обсадной колонны для установления ее первоначального размера и контроля над правильностью сборки из труб с различной толщиной стенок с использованием контактных-электромеханических и бесконтактных-электромагнитных профилемеров;
- Измерение уровня подъема цемента и оценка состояния цементного кольца (измерение фоновой кривой) по двум границам: колонна — цементный камень — породы;
- Проведение дефектоскопии после опрессовки обсадной колонны (если обнаружена негерметичность — для выявления мест негерметичности и определения характера повреждений обсадной колонны);

Весь текст будет доступен после покупки

1 Комплекс методов для контроля качества технического состояния обсадных колонн

Контроль и оценка качества цементирования связаны с проверкой тщательности уплотнения пространства, заполненного цементом, вокруг обсадной трубы. Для достижения этой цели проводятся специальные геофизические исследования с целью получения наиболее полной информации о герметичности пространства между трубой и стенками скважины на всем участке, заполненном цементом. Основная задача при оценке качества цементирования скважин заключается в выявлении наличия или отсутствия просветов между цементом и породой или обсадной трубой до начала добычи, а также в проверке равномерности и плотности цементного слоя вокруг трубы на всей глубине скважины. Оценка герметичности проводится косвенно, с определенной степенью достоверности на основе данных, полученных с помощью комплекса геофизических методов. К косвенным показателям относятся:
– положение обсадной колонны в стволе скважины, величина эксцентриситета;
– местоположение по глубине соединительных муфт, заколонных центрирующих фонарей, специальных пакеров и тому подобных элементов;
– общая высота цементного камня за обсадной колонной и границы интервалов, содержащих в затрубном пространстве различные по составу тампонажные смеси (чистый цемент, глииоцемент, аэрированные смеси);
– величина плотности тампонажных материалов в затрубном пространстве;
– характер распределения тампонажных материалов по высоте и периметру затрубного пространства – односторонняя заливка, каналы в цементном кольце;
– фазовое состояние тампонажных материалов в затрубном пространстве - цементный раствор, цементный камень;
– состояние контакта цементное кольцо – колонна;
– состояние контакта цементное кольцо – порода;
Кроме того, комплекс геофизических методов применяется для решения следующих задач:
- изучение эффективности различных технологических мероприятий, направленных на улучшение качества закрепления скважин;
- оценка эффективности применения различных видов цементов и улучшения состава используемых тампонажных смесей на основе изучения реальных сроков образования кристаллической структуры цементного кольца в условиях реальных скважин;
- анализ эффективности использования различных компонентов за колонной технологического оборудования;
- изучение воздействия различных механических нагрузок на целостность обсадной колонны и цементного кольца;
- выявление и изучение участков с механическим и коррозионным износом обсадной колонны и цементного кольца.Для решения всех вышеперечисленных задач используют следующие основные геофизические методы исследований:

Весь текст будет доступен после покупки

1.Адиев Я.Р., Вадиуллин Р.А., Коровин В.М., Шилов А.А. Системный контроль технического состояния скважин // НТВ «Каротажник». - Тверь: Изд. АИС. 2003. Выи. 111, 112. с. 169-176.
2.Руководство по применению промыслово-геофизических методов для контроля за разработкой нефтяных месторождений. – М.: Недра, 1978.
3. Арутюнов А.Е. Магнитоимпульсные скважинные дефектоскопы. / А.Е. Арутюнов, В.И. Шамшин, М.Г. Дахнов, В.А. Сидоров //Газовая промышленность, 1998. -№ 10. -С. 47-48.
4. Епифанов О.Ю. Опыт применения аппаратуры магнитоимпульсной дефектоскопии МИД-К для решения некоторых задач ГИС-контроля. / О.Ю. Епифанов, А.В. Хорольский, А.М. Морозов, В.В. Киселев, В.С. Ноготков //Сб.науч.труд. СевКавНИПИгаза. –Ставрополь, 2002. -№37. –С.104-117.
5. Зубарев А.П. Информативность методов диагностики технического состояния эксплуатационных скважин ПХГ. /А.П. Зубарев, Е.П. Акентьев, В.В. Одеров, С.А. Венско, М.Г. Дахнов, В.А. Сидоров //НТВ “Каротажник”. –Тверь: АИС, 2000. - Вып.74. -С.125-127.
6. Колесниченко В.П. Возможности и ограничения методов контроля обсадных колонн. / В.П. Колесниченко, И.Н. Кравцов, В.В. Климов /Тез. док. «Новая техника и технология для геофизических исследований скважин», Уфа 22-25 мая 2007. –Уфа, 2007. -С.26-28.
7. Потапов А.П. Магнитоимпульсная дефектокопия-толщинометрия нефтегазовых скважин. /А.П. Потапов, В.Н. Даниленко //НТС «Вести газовой науки». –М., 2014. -№4(20). –С.188-195.
8. Сервисный каталог по каротажным работам: каталог /фирма Atlas Wireline Services, 1994. - С.35-38.
9. Рубан Г.Н. Контроль технического состояния обсадных колонн скважин методами ГИС. //НТВ «Каротажник». – Тверь: АИС, 2005. –Вып.128. –С.125-133.
10. Скважинный модуль индукционного дефектомера СМИД2-90-120/60. //Каталог ОАО «Геотрон» 2004. –С.28.

Весь текст будет доступен после покупки