8.6 Барометрія

Базується на вивченні поведінки тиску або градієнта тиску по стовбурі свердловини або в часі.

Застосовують барометрію для визначення абсолютних значень забійного і пластового тиску, оцінки депресії (репресії) на пласти, визначення гідростатичного градієнта тиску, а також густини і складу нерухомої суміші флюїдів по значеннях гідростатичного тиску, оцінки густини і складу рухомої суміші флюїдів.

Вимірювання виконують глибинними манометрами, які поділяються на такі, що вимірюють абсолютний тиск і диференціальні. Манометри у свою чергу поділяють також на манометри з автономною реєстрацією, які опускають в свердловину і залишають в заданому інтервалі на деякий час, і дистанційні, які працюють на геофізичному кабелі з наземним пультом.

Перетворювачі тиску можуть бути:

- п’єзокристалічні (кварцові, сапфірові);

- струнні і мембранні.

Вимірювання абсолютного тиску і їх змін проводять трьома способами:

- реєструючи зміну тиску у функції часу на фіксованих точках глибини;

- реєструючи стаціонарне поле тиску по стовбурі свердловини як функцію глибини;

- реєструючи нестаціонарне поле тиску по стовбурі як функцію глибини і часу.

Реєстрацію зміни тиску як функцію часу проводять при флуктуаційних вимірюваннях або при гідродинамічних дослідженнях пластів. Для цього прилад встановлюють напроти крівлі або дещо вище ніж випробовуваний об’єкт.

При реєстрації розподілу тиску як функцію глибини, основним інформаційним параметром є вертикальний градієнт тиску:

ΔP/ΔH cosі, (8.2)

де ΔP – зміна тиску на одиницю глибини свердловини ΔH; і – кут нахилу свердловини.

Диференціальні манометри застосовують для вимірювання різниці гідростатичного тиску на базі, що дорівнює 1 м. Його дані застосовуються для кількісних визначень густини флюїду в стовбурі простоюючої свердловини.

Обмеження широкого впровадження барометрії обумовлені впливом на покази манометрів нестаціонарних процесів в свердловині, температури середовища, структури газорідинного потоку.

9 Контроль якості цементування колон і труб у свердловині

Після закінчення буріння в свердловину, як правило, опускають обсадні колони, а затрубний простір між стінкою свердловини та зовнішньою поверхнею колони заливають цементом. Цементування затрубного простору здійснюється для запобігання перетоків різних флюїдів із одного пласта в інший.

Про високу якість цементування обсаджених колон свідчать наступні показники:

- відповідність підйому цементу в затрубному просторі проектній висоті його підйому;

- наявність цементу в затрубному просторі у твердому стані;

- рівномірний розподіл цементу в затрубному просторі;

- відсутність каналів, тріщин і каверн у цементному камені;

- достатньо надійне зчеплення цементу з колоною та породою.

Контроль за якістю цементування обсадних колон здійснюється за даними методдів термометрії, радіоактивних ізотопів, гамма-гамма-каротажу і акустичного каротажу.

9.1 Метод термометрії

Визначення місця знаходження цементу в затрубному просторі за даними термічних досліджень базується на фіксуванні тепла, яке виділяється при затвердінні цементу в процесі екзотермічної реакції.

Метод дозволяє встановити верхню границю цементного кільця та виявити наявність цементу в затрубному просторі.

Зацементований інтервал на термограмі відмічається підвищеними значеннями температури на фоні загального поступового зростання її з глибиною (Рис. 9.1).

Величина температурної аномалії у верхній границі цементного кільця визначається наступними факторами:

- фізико-хімічними властивостями цементу та його кількістю в даному інтервалі;

- часом, що пройшов з моменту схоплення цементу до початку вимірювань;

- геологічними та технічними умовами проведення тампонажних робіт.

Рисунок 9.1 – Визначення рівня підйому цементу за даними термометрії та гамма-гамма каротажу

Максимальні температури при екзотермічній реакції спостерігаються в інтервалі 6-16 годин після закінчення заливання цементу, а найбільші аномалії можна зафіксувати на проміжку 6-24 годин.

Сильна диференціація температурної кривої в інтервалі знаходження цементу обумовлена літологічними особливостями та кавернозністю розрізу. Як правило, піщаним породам відповідають пониженні температурні аномалії, глинистим – підвищенні. Піщані породи, що мають найменший тепловий опір, значно скоріше віддають тепло в навколишнє середовище, ніж глини, тепловий опір яких вищий.