Аппаратура для цементирования
Для записи цементограмм ГГМ используется аппаратура ГГЦ и СГДТ.
Г
рис. 5, а. Схема размещения детекторов в ГГЦ
амма-гамма-цементомер (ГГЦ) содержит источник гамма-излучения и несколько (обычно три) детекторов, расположенных равномерно по периметру прибора и симметрично по отношению к его оси (рис.5, а). Детекторы 1 изолированы друг от друга свинцовыми экранами 2, имеющими боковые прорези ― щели 3. Благодаря такой конструкции рассеянное гамма-излучение поступает на счетчик лишь с той части скважины, куда обращена соответствующая боковая прорезь в экране. Прибор регистрирует независимые кривые рассеянного гамма-излучения с каждого счетчика. Получаемая диаграмма называется цементограммой. Для уменьшения влияния бурового раствора прибор в скважине центрируют.В практике работ применяют аппаратуру ЦМТУ-1, предназначенную для исследования цементного камня в затрубном пространстве нефтяных и газовых скважин диаметром от 190 мм и более, обсаженных эксплуатационной колонной. Регистрируются три кривые ГГМ зондом 40 см. В качестве источника гамма-лучей используется цезий-137, в качестве индикатора ― газоразрядные счетчики по одному в канале. Прибор рассчитан на стабильную работу при температуре окружающей среды до 120o C.
Г
рис.5, б. Схема размещения детекторов в ГГД
амма-гамма-дефектомер основан на принципе рассеянного гамма-излучения. Он включает источник и один детектор, расположенный вдоль оси прибора (рис.5, б). Детектор 1 помещен в кольцевой свинцовый экран 2 с радиальной щелью 3. Экран с помощью электродвигателя и редуктора равномерно вращается с частотой порядка 0,1 с-1 . Это обеспечивает регистрацию изменения интенсивности рассеянного гамма-излучения по периметру колонны. Если измерения выполняют по точкам, то такая кривая называется круговой цементограммой. Непрерывная кривая, записанная по стволу скважины прибором с вращающимся экраном, называется дефектограммой. Измерительные установки такого типа используют аппараты типа СГДТ.
Методика градуировки
Градуировку аппаратуры СДТ и ЦМ производят при вводе ее в эксплуатацию после ремонта одновременно по обоим каналам путем измерений известных значений толщины стенки труб и плотности вещества, воспроизводимых стандартными образцами толщины стенки труб и плотности вещества в затрубном пространстве (эталонными моделями скважин в виде стальной колонны в однородной среде).
Сначала погружают зонд в емкость с питьевой водой, выполняют многократные (не менее пяти раз) измерения частоты следования импульсов (скоростей счета в имп/мин) по малому и большому зондами и определяют среднее значение Nмв и Nбв.
Зонд СГДТ (или ГГЦ) погружают поочередно в каждую из трех моделей из комплекта СО-ПТ напротив каждого из образцов толщины стенки трубы (всего 9 точек контроля, табл.) Сведения об эталонных значениях плотности δэi и толщины hэi СО должны быть заранее известны и указаны в сертификате об их калибровке.
В каждой из 0-ти точек контроля выполняют пятикратные измерения частоты следования импульсов по малому зонда и по 6 каналам большого зонда. Определяют их средние значения NMij, NБij и заносят в табл. для малого и большого зондов.
В каждой из этих 9-ти точек контроля определяют отношение αМij сигналов малого зонда в моделях пластов к сигналу малого зонда в воде и отношение αБijk сигналов большого зонда в моделях пластов к сигналу большого зонда в воде по следующим формулам:
αМij = NMij/NМв, αБijk = NБij/NБв.
Строят градуировочные характеристики аппаратуры СГДТ-НВ по каналу толщины при трех разных значениях плотности 1000, 1650 и 2000 кг/м3, представляющих собой зависимости толщины hi стенки труб от параметра αт и по каналу интегральной плотности вещества δj в затрубном пространстве при разной толщине hi стенки труб. Таким образом, получают семейство из 6 градуировочных характеристик. На рис.6 представлены примеры двух градуировочных характеристик: αт=f(hi) и αп=f(δj) соответственно по толщине и по плотности.
рис.6 Градуировочные характеристики аппаратуры СГДТ-НВ: а - канала толщиномера, шифр кривых - плотность вещества за колонной; б - интегрального канала плотномера, шифр кривых - толщина колонны