vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Акустический цементомер
•Оценка качества цементирования акустическим методом основана на различии скорости распространения упругой волны и на изменении амплитуды в зависимости от механических свойств окружающей среды. В скважине возбуждают упругие колебания и приемником, удаленным на некоторое расстояние от источника, регистрируют время прихода и амплитуду преломленной продольной волны. По мере распространения упругой волны происходит перераспределение ее энергии между контактирующими средами: обсадной колонной, цементным камнем и горной породой.
•Если колонна обсадных труб не связана с цементом, то упругая волна распространяется непосредственно по металлу колонны со скоростью порядка 5200 м/с и с малой потерей энергии. Амплитуда волнысохраняется максимальной.
•В случае жесткого сцепления колонны с цементом упругие колебания, распространяясь по колонне, возбуждают колебания в цементном камне. Прохождение волны по цементу характеризуется снижением скорости распространения волны и значительными потерями энергии. В результате возрастает время прохождения волныи снижается амплитуда проходящей волны.
•При сцеплении цементного камня со стенками скважины время прихода волны определяется свойствами горных пород.
•Динамические характеристики упругих волн изменяются в широких пределах и зависят от свойств цемента, а также от условий контактов цементного камня с обсадной колонной и горными породами. Амплитуда волны, распространяющейся по свободной колонне (трубная волна), зависит от диаметра обсадных труб. На ра5очей частоте 25 кГц при изменении диаметра труб от 127 до 203 мм амплитуда волны уменьшается до 40%. При изменении толщины стенок труб амплитуда изменяется не более чем на 10-15%.
•Амплитуда волны, распространяющейся по цементному камню, зависит от его толщины. В диапазоне изменения толщины цемента от нулядо 30 мм затухание амплитуды происходит по экспоненциальному закону.
•Контакт цементного кольца с поверхностью колонны через материалы (глина, парафин, мазут и др.) приводит к снижению амплитуды на 25 - 30% по сравнению с амплитудой в незацементированной колонне. Аналогичное влияние оказывают микрозазорыв 30 - 50 мкм, заполненные жидкостью. Кривая амплитуды чувствительна также к вертикальным каналам и разрывам в цементном кольце.
Принцип действия акустического цементомера