инст пров-я работ ГФ приборами на кабеле. Инструкция по проведению геофизических исследований и работ приборами на кабеле в нефтяных и газовых скважинах
 Скачать 0.95 Mb.
|
|
8.2 Специальные исследования 8.2.1 Специальные исследования предназначены для решения частных задач: - выявления зон флюидопроявлений и поглощений промывочной жидкости; - выделения интервалов залегания пород с высокими реологическими свойствами, подверженных быстрому и интенсивному размыву либо выпучиванию; - выявления интервалов прихвата бурильного инструмента; - определения положения и размеров металлических предметов, оставленных в скважине; - наведения стволов специальных скважин, бурящихся для глушения фонтанов, с поиском геофизическими методами аварийного ствола; - установки с помощью устройств (желонок), опускаемых на кабеле, разделительных и изоляционных мостов в стволе скважины. В каждом конкретном случае время, интервалы и комплекс специальных исследований определяются поставленной задачей и геолого-технической ситуацией в скважине. Работы выполняют по технологиям, согласованным между недропользователем и производителем работ (геофизическим предприятием). 8.2.2 Приток в скважину пластовых вод и поглощения промывочной жидкости фиксируются буровой службой и станциями ГТИ по изменениям давления в гидравлической системе и выхода промывочной жидкости. Интенсивные водопроявления и поглощения обычно приурочены к трещинно-кавернозным и закарстованным карбонатным породам, реже к пластам песчаников большой толщины, характеризующихся аномально высокими пластовыми давлениями (АВПД) при водопроявлениях либо аномально низкими пластовыми давлениями (АНПД) при поглощениях. Последние, к тому же, вскрывают на неструктуированных (неглинистых) промывочных жидкостях во избежание гидроразрывов пластов при увеличении плотности промывочной жидкости. Интервалы притоков и поглощений определяют по данным какого-либо одного или нескольких геофизических методов: - высокочувствительной термометрии — по резкому изменению температурного градиента против отдающих и поглощающих пластов; - ПС или резистивиметрии, — если жидкость в застойной зоне ниже интервала притока или поглощения обладает другой минерализацией, по сравнению с жидкостью выше этого интервала; - механической или термокондуктивной расходометрии; - акустического каротажа, если интервал притока или поглощения приурочен к трещинно- кавернозным и закарстованным породам; - ГК — при продавливании в скважину жидкости, обогащенной короткоживущими изотопами. 8.2.3 Породы с высокими реологическими свойствами представлены пластичными, переувлажненными глинами, залегающими на небольших глубинах (400-600 м) на месторождениях Западной Сибири, а также глубокозалегающими (1000-3000 м) глинами с АВПД и толщами солей на месторождениях южной части России. Как правило, такие породы быстро и интенсивно размываются во время бурения скважин на облегченных и недостаточно структурированных промывочных жидкостях, образуя глубокие и протяженные каверны. В простаивающих и обсаженных скважинах размыв заменяется пластическим течением этих пород, их выпучиванием в ствол скважины. В обсаженных скважинах они воздействуют на обсадную колонну, изгибая и разрывая ее по одной из муфт на малых глубинах и сминая на больших. Интервалы пород с высокими реологическими свойствами устанавливают по данным повторной кавернометрии-профилеметрии, фиксирующих появление глубоких и протяженных каверн, быстро увеличивающихся во времени. На материалах АК они характеризуются на малых глубинах минимальными в разрезе значениями скоростей продольной волны (максимальными значениями ∆ t), близкими к их значениям в промывочной жидкости, и максимальным затуханием этой волны. Это относится и к условиям, когда пластичные глины залегают среди других глин. На больших глубинах скорости распространения продольной и поперечной волн возрастают, а значения коэффициента Пуассона и модуля Юнга увеличиваются по сравнению с нормальными значениями этих величин на данной глубине. В скважинах «старого фонда» измерения скоростей продольной и поперечной волн выполняют через обсадную колонну, применяя приборы с рабочей частотой излучателей, находящейся в диапазоне 8-10 кГц. 8.2.4 Участки прихвата бурильных труб в желобах, интервалах резкого перегиба оси скважины, вблизи забоя и на участках резких изменений диаметра скважины вследствие осыпания вышезалегающих пород устанавливают с целью выбора оптимальных методик ликвидации аварий. Для определения места и интервала прихвата применяют электромагнитные и акустические прихватоопределители. Измерения дополняют записью локатора муфт (ЛМ) для контроля положений различных элементов компоновки бурильного инструмента. 8.2.4.1 Магнитный метод определения места прихвата основан на изменении магнитных свойств материала стальных труб при приложении к ним механической нагрузки (натяжения, разгрузки, скручивания). Его реализуют с помощью индукционных прихватоопределителей и индикаторов места прихвата (ИМП) при следующей последовательности выполнения операций: - регистрируют контрольную (фоновую) кривую ИМП для выделения замковых соединений; - в предполагаемом интервале прихвата или по всей бурильной колонне устанавливают через 10-20 м магнитные метки; - регистрируют кривую ИМП с магнитными метками; - прикладывают к колонне максимально возможные механические нагрузки (натяжение, разгрузки, скручивание) с целью снятия магнитных меток выше места прихвата; - регистрируют кривую ИМП со снятыми метками; - определяют верхнюю границу интервала прихвата по стиранию или уменьшению амплитуд магнитных меток в свободной от прихвата части колонны; - для более точного определения верхней границы проводят второй цикл измерений ИМП с уменьшением расстояний между метками до 1-2 м. Ограничения метода заключаются в возможности его применения только в стальных грубах, определении одной верхней границы интервала прихвата, снижении эффективности в сильно искривленных скважинах, в утяжеленных бурильных трубах и на больших глубинах вследствие плохого стирания магнитных меток. 8.2.4.2 Принцип действия акустического прихватоопределителя тот же, что и акустического цементомера. Изменение характеристик упругой волны, распространяющейся в бурильных (обсадных) трубах, при их обжатии горными породами и шламом такое же, как при цементировании труб: происходит отток в породы энергии волны, распространяющейся в колонне, и появление в волновом пакете колебаний продольной и поперечной волн, распространяющихся в горных породах. Исследования акустическим прихватоопределителем колонны прихваченных бурильных труб выполняют по всей ее длине. Интервал прихвата находят, интерпретируя полученные данные по методике цементометрии. Преимущества метода заключаются в возможности выделения протяженности интервала прихвата независимо от типа труб и глубины скважины, а также в более высокой его оперативности. 8.2.5 Определение положений оставленных в скважине металлических предметов осуществляют с помощью электрических и электромагнитных методов, реагирующих на низкое удельное электрическое сопротивление (высокую электрическую проводимость) металла. Электрические методы (стандартный каротаж, БК) применяют, если возможен непосредственный (хотя бы через слой промывочной жидкости) контакт измерительного зонда с предметом. Электромагнитные методы (ИК, определители металла — ОМ), — если предмет находится на каком-то небольшом (единицы метров) удалении от ствола скважины, например, в параллельном стволе, а также в скважинах, заполненных непроводящей жидкостью. Положение и размеры предмета устанавливают по резкому, не встречающемуся в горных породах, уменьшению зарегистрированных значений электрического сопротивления. 8.2.6 Наведение стволов специальных скважин, бурящихся для глушения фонтанов, ведется по результатам высокоточных инклинометрических измерений. При этом: - для уменьшения случайной и систематической погрешностей измерения выполняют 2-3 приборами, спускаемыми порознь или в единой связке. Приборы заново калибруют перед каждым спуском и после подъема из скважины; - привязку измерений к разрезу проводят обычным способом, принятым в районе работ, по материалам стандартного каротажа (ПС, КС), ГК, БК и др. 8.2.6.1 При приближении к аварийному стволу его поиск осуществляют методом акустической шумометрии, в том числе с применением высокочувствительных трехкомпонентных сейсмоприемников, и электромагнитными методами, выбор которых определяется наличием или отсутствием в аварийном стволе обсадной колонны и проводящей жидкости. 8.2.6.2 Работы выполняют по индивидуальным программам. Помимо скважинных исследований они могут включать детальную высокоразрешающую сейсмику и другие исследования. 8.3 Технологическая схема измерений Технологическая схема проведения общих и специальных исследований и контроль качества первичных данных, включая требования к комплексированию измерительных модулей, метрологическому обеспечению, регистрации первичных цифровых данных, оценке полноты выполнения комплекса и качества результатов измерений, соответствуют требованиям, изложенным в разделе 6. 8.4 Обработка и интерпретация первичных данных 8.4.1 Экспресс-обработку и интерпретацию данных общих и специальных исследований выполняют непосредственно на скважине. Окончательное заключение выдает интерпретационная служба геофизического предприятия. 8.4.2 По результатам общих исследований недропользователю передают заключение о наличии и интервалах развития желобов, сальников и сужений ствола, в том числе изменение их состояния по сравнению с предыдущими измерениями, поинтервально указывают коэффициент прихватоопасности, характеризующий отношение длинной и короткой осей желоба. Заключение может содержать рекомендации недропользователю о работе с бурильным инструментом, включающие одновременно или врознь требования подъема инструмента с пониженной скоростью; недопущения больших затяжек; сбивания инструмента вниз при появлении затяжек и последующем медленном подъеме с одновременным вращением колонны ротором; оптимизации конструкции инструмента за счет уменьшения его диаметра и установки центраторов над утяжеленными бурильными трубами и др. 8.4.3 По результатам инклинометрических исследований недропользователю передают: - данные поинтервальных измерений значений зенитных углов и азимутов с привязкой по глубине; - план скважины, содержащий направления координатных осей, масштабы, точку устья скважины, проектное и фактическое положение забоя и расстояние между ними, смещение забоя, дирекционный угол или азимут направления «устье-забой»; - профиль (аксонометрическую проекцию) скважины с указанием направления вертикальной координатной оси, масштаба, дирекционного угла или азимута вертикальной плоскости, на которую проектируется ось скважины, удлинение скважины. 8.4.4 Формы представления данных специальных исследований и результатов их интерпретации согласовывают с недропользователем. 9 ТЕХНОЛОГИЯ ИЗУЧЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОБСАЖЕННЫХ СКВАЖИН Геофизические исследования технического состояния обсадных колонн и цементного камня в затрубном пространстве ведут в процессе строительства и эксплуатации скважин. Эти исследования подразделяют на: - общие, выполняемые во всех скважинах; - специальные, которые проводят только в скважинах, режим эксплуатации которых отличается от проектного или в которых возникли другие обоснованные предположения о нарушении целостности обсадной колонны и/или цементного кольца и, как следствие, герметичности затрубного пространства. Технологическая схема проведения исследований и контроля качества первичных данных, включая требования к комплексированию измерительных модулей, метрологическому обеспечению, регистрации первичных цифровых данных, оценке полноты выполнения комплекса и качества результатов измерений, соответствует изложенной в разделе 6 настоящего РД. 9.1 Общие исследования 9.1.1 Общие исследования предназначены для оценки целостности и несущей способности обсадной колонны и герметичности затрубного пространства как основных элементов скважины, обеспечивающих ее работоспособность в соответствии с запланированными технологическими нагрузками и выполнение природоохранных задач. Они включают измерения. - размеров и положения в разрезе отдельных элементов обсадной колонны — труб, муфт, патрубков, цементировочного башмака, центраторов, турбулизаторов, — и соответствия положения этих элементов проектному и «мере труб»; - толщин обсадных труб во вновь построенных и действующих скважинах; - минимального и среднего проходного сечения труб; - высоты подъема цементной смеси, степени заполнения затрубного пространства цементом и его сцепления с обсадной колонной и горными породами; - наличия в цементе вертикальных каналов и интервалов вспученного (газонасыщенного) цемента; - глубины и протяженности интервалов перфорации. 9.1.2 Комплекс общих исследований составляют гамма-каротаж (ГК) для привязки полученных данных к разрезу, локация муфт (ЛМ), акустическая цементометрия (АКЦ), гамма- гамма-цементометрия (ЦМ) или гамма-гамма-дефектометрия и толщинометрия (ГГДТ), термометрия (Т). При наличии обоснованных предположений о неудовлетворительном состоянии обсадной колонны и цементного камня комплекс дополняют механической трубной профилеметрией, электромагнитной или акустической дефектометрией колонн, акустической высокочастотной сканирующей цементометрией (АК-сканирование). 9.1.3 Общие исследования проводят после спуска кондуктора, промежуточной (промежуточных) и эксплуатационной колонн по всей их длине. 9.1.3.1 Исследования термометрией для определения высоты подъема цемента (отбивка головы цемента — ОГЦ) ведут в первые 24 ч после окончания цементирования. Одновременно по величине температурных аномалий оценивают заполнение цементом каверн в стволе скважины. 9.1.3.2 Комплекс ГК, ЛМ, АКЦ, ЦМ или ГГДТ выполняют спустя 16-24 ч по окончании цементирования, полного схватывания цемента и разбуривания стоп-кольца. 9.1.3.3 Для выделения интервалов перфорации проводят гамма-каротаж (с целью привязки геофизических данных к глубине), локацию муфт и отверстий, термометрию. Термометрию необходимо проводить непосредственно после перфорации; с течением времени температурные аномалии расплываемся. 9.2 Специальные исследования 9.2.1 Специальные исследования предназначены для решения частных задач, связанных с выделением дефектов обсадных колонн и цементного кольца, которые ставят под сомнение герметичность затрубного пространства. .Они многочисленны и включают: - обнаружение в теле обсадной колонны трещин, порывов, одиночных отверстий, негерметичных муфт, страгиваний муфт по резьбе; - измерение толщин и выделение интервалов внутренней и внешней коррозии обсадных труб; - определение интервалов напряженного состояния обсадных труб, обусловленного обжатием колонны породами с высокими реологическими свойствами, - выделение локальных искривлений колонны и ее эллипсности, оценку целостности наружных колонн (технической, кондуктора); - оценку положения и качества ремонтных пластырей; - выделение заколонных перетоков жидкости и газа; - оценку состояния внутриколонного пространства — определение интервалов гидратных, парафиновых и солевых отложений. В каждом конкретном случае интервалы и комплекс специальных исследований определяются поставленной задачей. Исследования выполняют по индивидуальным проектам, согласованным между недропользователем и производителем работ. Перечень задач и необходимых исследований может быть следующим: 9.2.2 Определение толщины труб, которая может угрожающе уменьшаться вследствие износа по одной из образующих, вдоль которой происходит движение бурильного инструмента и НКТ, внутренней и внешней коррозии металла, возникающей в результате электрохимических процессов в скважине и затрубном пространстве и сероводородных проявлений. 9.2.2.1 Интегрально (в поперечном сечении) толщину труб измеряют методами гамма-гамма- толщинометрии и электромагнитной дефектоскопии; дифференцированно — с помощью акустического сканирования, а также механической трубной профилеметрии и многорычажной трубной профилеметрии. 9.2.2.2 Механическую трубную профилеметрию выполняют в двух режимах: непрерывной регистрации двух взаимно перпендикулярных диаметров и среднего диаметра труб и точечной детализационной регистрации отклонения каждого измерительного рычага. Непрерывную запись ведут по всей колонне с целью выбора участков детализационных работ, Детализационные измерения проводят в интервалах увеличения одного из двух измеряемых диаметров, изменений внутреннего диаметра труб и в местах локального искривления скважины. В зависимости от протяженности дефектного интервала расстояние между точками детализации может изменяться от 0,1 до 1 м. 9.2.2.3 Электромагнитную дефектоскопию также выполняют в режимах непрерывной и точечной детализационной записи. Износ определяется по увеличению расстояния от оси прибора до стенки скважины. 9.2.3 Выделение порывов и протяженных (более 8-10 см) трещин наружных труб в многоколонных конструкциях осуществляют с помощью электромагнитной дефектоскопии. Влияние внутренней колонны учитывают по результатам гамма-гамма-толщинометрии, механической трубной профилеметрии и акустического высокочастотного сканирования, выполненных по п. 9.2.2. 9.2.4 Выделение одиночных сквозных отверстий диаметром более 8 мм, возникших в результате развития пятен коррозии, случайной или запланированной (например, ремонтной) перфорации, отверстий, выполненных сверлящим перфоратором, а также разнонаправленных трещин колонны, муфт, по которым проходит страгивание резьбы, достигается с помощью акустического высокочастотного сканирования и механической шумометрии, при которой регистрируют шумы от трения о колонну подрессоренных щупов скважинного прибора. Характер отверстия (сквозное или глухое) определяют одним или комплексом методов, реагирующих на приток (отток) в скважину пластовых флюидов: термометрией, резистивиметрией, акустической шумометрией. 9.2.5 Повышенное напряжение материала колонны, вызванное обжатием обсадных колонн породами с высокими реологическими свойствами и являющееся предвестником потенциального разрушения колонны, определяют по данным широкополосного акустического каротажа, термометрии и непрерывной инклинометрии. Требования к данным широкополосного АК различны при выделении интервалов напряженного состояния колонны и пород на больших и малых глубинах. На больших глубинах основную информацию предоставляют скорости распространения продольной и поперечной волн, значения которых используют для расчета упругих параметров колонны и горных пород и определения градиентов их изменения с глубиной. На малых глубинах интервалы напряженного состояния обсадной колонны обусловлены ее обжатием глинами, переходящими в подвижное состояние при поступлении в них избыточной воды. Интервалы обжатия характеризуются большим затуханием упругой волны, распространяющейся в обсадной колонне, вследствие обжатия колонны породами и оттока энергии этой волны в породы, а также большим затуханием волн, регистрируемых через колонну в породах. Дополнительные сведения предоставляют данные термометрии (если поток подвижных глин характеризуется другой, по сравнению с вмещающими породами, температурой) и непрерывной инклинометрии, разрешающая способность которой достаточна для определения локальных изгибов колонны. 9.2.6 Негерметичные муфты и другие места поглощения жидкости в колонне определяют по данным термометрии, дебитометрии и резистивиметрии. Аномалии на кривых термометрии и дебитометрии устанавливают в процессе долива скважины или кратковременных закачек жидкостей в скважину; при этом устанавливают нижнюю границу участка колонны, в котором отмечается движение жидкости. С помощью резистивиметрии интервалы поглощения находят, контролируя процесс перемещения по стволу скважины порции (0,5-1 м 3 ) жидкости, близкой по плотности к жидкости, первоначально заполнявшей скважину, но существенно отличающейся от нее по электрическому сопротивлению. Продвижение жидкости осуществляется последовательными долинами или принудительными закачками продавочной жидкости. Притоки жидкости в скважину устанавливают теми же методами — термометрии, дебитометрии и резистивиметрии. 9.2.7 Выделение интервалов затрубного движения жидкости и газа проводят по данным термометрии (по локальным изменениям температуры, форма которых зависит от движения флюида сверху вниз или наоборот), акустической шумометрии (спектр шумов существенно различен для заколонных перетоков жидкости и газа) и закачки в скважину жидкостей, обогащенных искусственными изотопами. |