×
19.01.2018
218.016.00e1

СПОСОБ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ НЕФТЕГАЗОВЫХ СКВАЖИН

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области геофизических исследований и может быть использовано для контроля технического состояния нефтяных и газовых скважин. Технический результат заключается в повышении достоверности и точности оценки качества цементирования обсадных колонн нефтегазовых скважин. Способ оценки качества цементирования нефтегазовых скважин включает акустическое секторное сканирование заколонного пространства с измерением амплитуд отраженного сигнала от внутренней стенки обсадной трубы. Выявляют сообщающиеся дефекты цементирования среди множества хаотически распределенных участков с различным состоянием цементирования и количественно оценивают их протяженность вдоль колонны и величину их раскрытости по периметру. Выполняют последовательный анализ данных по секторам на каждом кванте глубины. Выделяют сектора с дефектами цементирования по периметру и вдоль заколонного пространства. В случае совпадения секторов с дефектами цементирования последующего и предыдущего квантов глубины сектора последующего кванта приобщают к секторам предыдущего кванта. По длительности совпадения секторов с такими дефектами судят о протяженности сквозных каналов с дефектами цементирования в заданном интервале исследований, а по количеству секторов на каждом кванте оценивают их раскрытость по периметру в градусах. Также оценивают раскрытость в градусах изолированных секторов с дефектами цементирования по периметру на отдельных квантах глубины, не примыкающих к выделенным сквозным каналам. Определяют отдельный вклад сквозных каналов с дефектами цементирования и изолированных дефектов цементирования в суммарном дефекте цементирования. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области геофизических исследований и может быть использовано для контроля технического состояния нефтяных и газовых скважин.

Контроль качества цементирования обсадных колонн на этапе строительства и в процессе эксплуатации скважин является одной из важнейших задач промысловой геофизики. Основными дефектами цементирования, обуславливающими негерметичность заколонного пространства, являются продольные каналы и кольцевые зазоры на границе контакта цемента и колонны. Для выявления таких дефектов цементирования скважин эффективными являются геофизические методы, основанные на использовании сканирующей аппаратуры.

Из современного технического уровня известен способ оценки качества цементирования обсадных колонн нефтегазовых скважин с использованием секторных зондов, работающих в сканирующем режиме [1]. В программно-управляемом комплексе АМК-2000М используется модуль акустического каротажа МАК-СК на преломленных волнах, содержащий 8-секторный акустический зонд. Этот модуль обеспечивает исследование заколонного пространства в радиальных направлениях через 45° с разрешением по глубине, равным длине рабочей части зондовой установки 40 см. Результаты исследования предоставляются в виде цветовой карты, отображающей уровни сигналов, соответствующие характерным состояниям дефектов цементирования и колонки графического заключения с поинтервальным отображением состояния цементирования.

Недостатком этого способа является то, что результаты исследований обеспечивают уверенное выделение только видимых дефектов цементирования - продольных и кольцевых каналов. При ограниченном количестве секторов сканирования и большом шаге дискретизации по глубине разрешающая способность аппаратуры низка и поэтому при исследовании качества цементирования возможны пропуски каналов вероятных перетоков жидкости и газа за обсадной колонной.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ оценки качества цементирования обсадных колонн, при котором осуществляется выделение дефектов цементного камня с использованием метода акустического сканирования, основанного на измерении параметров отраженного сигнала от внутренней стенки обсадной трубы по 30 секторам [2]. Такой способ обеспечивает высокое разрешение выделяемых дефектов цементирования по периметру и вдоль обсадной колонны. Основными параметрами, используемыми для определения плотности контакта цемента с обсадной колонной, является относительное изменение амплитуды сигнала реверберации по секторам, нормированной по значениям при плотном контакте колонны с цементом и в свободной колонне от 0 до 1 усл. ед. Предлагаются градации состояния контакта по 4 уровням сигнала: плотный контакт 0-0.2 усл. ед., кавернозный цемент (частичный контакт) 0.2-0.9 усл. ед., отсутствие контакта 0.9-1.0 усл. ед. и канал в цементе, если 3-10 секторов подряд имеют значение 0.8-1.0 усл. ед. (Методическое руководство по применению аппаратуры акустического каротажа АСТ-К-80. МИ 41-17-1405-2011). Для визуализации результатов оценки качества цементирования служит объемная модель цементирования, колонка заключения в графическим виде и среднее значение индекса цементирования в виде кривой.

Недостатком этого способа является то, что представляемые результаты исследований обеспечивают уверенное выделение только явно выраженных дефектов цементирования. Наличие канала в цементе в 3-10 секторах подряд соответствует его раскрытости по периметру 36-120°, поэтому такая градация качества цементирования является завышенной, так как переток жидкости и газа в заколонном пространстве может происходить по каналу, соизмеримая с одним сектором.

Общими недостатками известных способов оценки качества цементирования обсадных колонн с использованием методов акустического сканирования являются низкая достоверность и точность выделения сообщающихся дефектов цементирования в заколонном пространстве. С применением этих способов выделяются наиболее простые состояния цементирования: участки со сплошным отсутствием и плотным контактом и явно выраженные каналы плохого цементирования.

Технической задачей изобретения является повышение достоверности и точности оценки качества цементирования обсадных колонн нефтегазовых скважин.

Технический результат достигается за счет того, что согласно предлагаемому изобретению по результатам акустического секторного сканирования заколонного пространства выявляют сообщающиеся дефекты цементирования среди множества хаотически распределенных участков с различным состоянием цементирования и количественно оценивают их протяженность вдоль колонны и величину их раскрытости по периметру.

Техническая задача решается следующим образом. Выполняют измерение амплитуд акустического сигнала отраженного сигнала от стенок обсадной колонны в условных единицах от 0 до 1.0 усл. ед, характеризующих состояние механического контакта цемента со стенками обсадной колонны по периметру колонны по секторам (например, 30 секторов для аппаратуры АСТ-К-80), причем хорошему качеству цементирования (плотному контакту) соответствуют низкие значения амплитуд от 0 до 0.2 усл. ед, а плохому качеству цементирования (частичному контакту и его отсутствию) соответствуют значения амплитуд от 0.2 до 1.0 усл. ед. При заданном граничном уровне сигнала 0.2 усл. ед., характеризующем хорошее и плохое качество цементирования, по секторам на каждом кванте глубины амплитудам придают соответствующие значения: 0 и 1 усл. ед. Таким образом, формируют электронную таблицу качества цементирования по секторам и глубине, включающую числовые значения амплитуд сигналов по секторам в функции глубины (квантов глубины) в заданном интервале исследований. На основе электронной таблицы качества цементирования выделяют сообщающиеся дефекты цементирования вдоль колонны, обуславливающих возможные заколонные перетоки жидкости и газа, среди множества хаотически распределенных зон с различным состоянием цементирования. Идентификацию сквозных сообщающихся секторов с дефектами цементирования осуществляют с применением алгоритма графических преобразований. Для этого применяют один из методов растрового графического преобразования примитивов - алгоритм заполнения с затравкой, который изложен в (Роджерс Д. - Алгоритмические основы машинной графики: Пер. с англ. - М.: Мир, 1989. - 512 с., на стр. 110). Сущность этого алгоритма заключается в выполнении последовательного анализа данных по секторам на каждом кванте глубины, выделении секторов с дефектами цементирования (значения амплитуд равных «1 усл. ед.») по периметру и вдоль заколонного пространства и в случае совпадения секторов с дефектами цементирования последующего и предыдущего квантов глубины сектора последующего кванта приобщают к секторам предыдущим кванта.

Таким образом, по длительности совпадения секторов с таким качеством цементирования судят о протяженности сквозных каналов с дефектами цементирования в заданном интервале исследований, а по количеству секторов на каждом кванте оценивают их раскрытости по периметру (в градусах). Также оценивают раскрытость (в градусах) изолированных секторов с дефектами цементирования по периметру на отдельных квантах глубины, не примыкающих к выделенным сквозным каналам.

Технический результат заявляемого технического решения иллюстрируется фигурой, где приведен фрагмент геофизического планшета с данными по оценке качества цементирования обсадной 7'' эксплуатационной колонны газовой скважины по предлагаемому способу. Результаты анализа визуализируются в графическом виде цветовой карты с разверткой 360° и в виде параметров дефектов цементирования по секторам (в градусах) с заданным шагом квантования по глубине скважины:

- раскрытость сквозных продольных каналов,

- раскрытость изолированных дефектов цементирования, не сообщающихся со сквозными каналами,

- суммарная раскрытость дефектов цементирования.

Экономическая эффективность предлагаемого способа оценки качества цементирования нефтегазовых скважин обусловлена высокой достоверностью и точностью выделения дефектов цементирования при оценке качества изоляции заколонного пространства, обуславливающих техническую и экологическую безопасность эксплуатации нефтегазовых скважин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Сулейманов М.А., Исламгулов В.И., Батырова Д.Р. и др. Модуль сканирующего акустического цементомера МАК-СК для программно-управляемого комплекса АМК-2000 // НТВ «Каротажник». Тверь: Изд. АИС. 2005. Вып. 10-11 (137-138). С. 47-60.

2. Смирнов Н.А., Варыхалов А.С., Рыбаков В.В. и др. Технико-технологические особенности оценки качества цементирования обсадных колонн методом акустического сканирования // НТВ «Каротажник». Тверь: Изд. АИС. 2009. Вып. 4 (181). С. 98-108.

Способ оценки качества цементирования нефтегазовых скважин, включающий акустическое секторное сканирование заколонного пространства с измерением амплитуд отраженного сигнала от внутренней стенки обсадной трубы, отличающийся тем, что выявляют сообщающиеся дефекты цементирования среди множества хаотически распределенных участков с различным состоянием цементирования и количественно оценивают их протяженность вдоль колонны и величину их раскрытости по периметру, причем выполняют последовательный анализ данных по секторам на каждом кванте глубины, выделяют сектора с дефектами цементирования по периметру и вдоль заколонного пространства, при этом в случае совпадения секторов с дефектами цементирования последующего и предыдущего квантов глубины сектора последующего кванта приобщают к секторам предыдущего кванта, по длительности совпадения секторов с такими дефектами судят о протяженности сквозных каналов с дефектами цементирования в заданном интервале исследований, а по количеству секторов на каждом кванте оценивают их раскрытость по периметру в градусах, причем также оценивают раскрытость в градусах изолированных секторов с дефектами цементирования по периметру на отдельных квантах глубины, не примыкающих к выделенным сквозным каналам, при этом определяют отдельный вклад сквозных каналов с дефектами цементирования и изолированных дефектов цементирования в суммарном дефекте цементирования.
СПОСОБ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ НЕФТЕГАЗОВЫХ СКВАЖИН
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 23.
27.08.2013
№216.012.64b9

Технологический комплекс для геофизических исследований наклонных и горизонтальных скважин с избыточным давлением на устье и способ его использования

Группа изобретений относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к устройствам, обеспечивающим проведение геофизических исследований в наклонных и горизонтальных скважинах. Устройство включает наземное оборудование, содержащее плашечный превентор, герметизирующую головку, лубрикатор с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491422
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.01.2015
№216.013.1dc6

Устройство для калибровки скважинной аппаратуры

Изобретение относится к геофизическому приборостроению, в частности к средствам гамма-гамма каротажа, а именно к области метрологического обеспечения скважинной геофизической аппаратуры и созданию стандартных образцов для калибровки скважинной аппаратуры. Техническим результатом изобретения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539050
Дата охранного документа: 10.01.2015
27.05.2015
№216.013.4dfa

Способ измерения суммарного и фракционного расходов несмешивающихся сред и система для его осуществления

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, в частности для определения дебита скважины. Предлагается способ измерения суммарного и фракционного расходов многофазных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551480
Дата охранного документа: 27.05.2015
20.10.2015
№216.013.8353

Устройство для измерения скорости текучей среды в трубопроводе

Изобретение относится к средствам измерения скорости транспортируемой по трубопроводу текучей среды. Устройство для измерения скорости текучей среды в трубопроводе содержит измерительную вставку, оснащенную концевыми патрубками с фланцами, между которыми расположен мерный участок, выполненный в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565222
Дата охранного документа: 20.10.2015
27.12.2015
№216.013.9e91

Способ определения компонентного состава пород хемогенных отложений

Использование: для определения компонентного состава пород хемогенных отложений. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют геофизические исследования акустическим, гамма-плотностным, нейтронным и гамма-спектральным методами по стволу скважины в разрезе хемогенных отложений с шагом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572223
Дата охранного документа: 27.12.2015
10.04.2016
№216.015.2ee2

Способ получения ультрадисперсного оксида цинка

Изобретение относится к технологии получения неорганических ультрадисперсных материалов и может быть использовано в химической, металлургической, нефтехимической, электронной и медицинской областях промышленности. Способ получения ультрадисперсного оксида цинка включает взаимодействие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580731
Дата охранного документа: 10.04.2016
13.01.2017
№217.015.7589

Лубрикаторная установка с интеллектуальными исполнительными механизмами

Изобретение относится к газовой промышленности, а именно к устройствам, обеспечивающим проведение геофизических исследований и работ в действующих газовых скважинах приборами и инструментами на геофизическом кабеле. Техническим результатом является снижение рисков возникновения аварийных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598666
Дата охранного документа: 27.09.2016
25.08.2017
№217.015.ab0b

Способ приготовления медьсодержащего катализатора для дегидрирования циклогексанола в циклогексанон

Изобретение может быть использовано в химической промышленности в производстве капролактама. Изобретение относится к способу приготовления медьсодержащего катализатора для дегидрирования циклогексанола в циклогексанон, включающему нанесение предшественника активного компонента из суспензии,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612216
Дата охранного документа: 03.03.2017
25.08.2017
№217.015.b799

Устройство для электроэрозионного диспергирования металлов

Изобретение относится к области порошковой металлургии и катализаторной промышленности и может быть использовано для получения мелкодисперсных порошков электропроводных металлов методом электроэрозионного диспергирования. Устройство содержит сосуд из диэлектрического материала с крышкой и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614860
Дата охранного документа: 29.03.2017
25.08.2017
№217.015.ca87

Кабелерезка

Изобретение относится к нефтяной и газовой отраслям промышленности, а именно к устройствам для ликвидации аварий при проведении геофизических исследований и работ на каротажном кабеле. Устройство включает корпус в виде стального стержня с продольным пазом для кабеля, закрываемым защитной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619961
Дата охранного документа: 22.05.2017
Показаны записи 1-10 из 29.
27.08.2013
№216.012.64b9

Технологический комплекс для геофизических исследований наклонных и горизонтальных скважин с избыточным давлением на устье и способ его использования

Группа изобретений относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к устройствам, обеспечивающим проведение геофизических исследований в наклонных и горизонтальных скважинах. Устройство включает наземное оборудование, содержащее плашечный превентор, герметизирующую головку, лубрикатор с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491422
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.01.2015
№216.013.1dc6

Устройство для калибровки скважинной аппаратуры

Изобретение относится к геофизическому приборостроению, в частности к средствам гамма-гамма каротажа, а именно к области метрологического обеспечения скважинной геофизической аппаратуры и созданию стандартных образцов для калибровки скважинной аппаратуры. Техническим результатом изобретения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539050
Дата охранного документа: 10.01.2015
27.05.2015
№216.013.4dfa

Способ измерения суммарного и фракционного расходов несмешивающихся сред и система для его осуществления

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, в частности для определения дебита скважины. Предлагается способ измерения суммарного и фракционного расходов многофазных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551480
Дата охранного документа: 27.05.2015
20.10.2015
№216.013.8353

Устройство для измерения скорости текучей среды в трубопроводе

Изобретение относится к средствам измерения скорости транспортируемой по трубопроводу текучей среды. Устройство для измерения скорости текучей среды в трубопроводе содержит измерительную вставку, оснащенную концевыми патрубками с фланцами, между которыми расположен мерный участок, выполненный в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565222
Дата охранного документа: 20.10.2015
27.12.2015
№216.013.9e91

Способ определения компонентного состава пород хемогенных отложений

Использование: для определения компонентного состава пород хемогенных отложений. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют геофизические исследования акустическим, гамма-плотностным, нейтронным и гамма-спектральным методами по стволу скважины в разрезе хемогенных отложений с шагом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572223
Дата охранного документа: 27.12.2015
10.04.2016
№216.015.2ee2

Способ получения ультрадисперсного оксида цинка

Изобретение относится к технологии получения неорганических ультрадисперсных материалов и может быть использовано в химической, металлургической, нефтехимической, электронной и медицинской областях промышленности. Способ получения ультрадисперсного оксида цинка включает взаимодействие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580731
Дата охранного документа: 10.04.2016
13.01.2017
№217.015.7589

Лубрикаторная установка с интеллектуальными исполнительными механизмами

Изобретение относится к газовой промышленности, а именно к устройствам, обеспечивающим проведение геофизических исследований и работ в действующих газовых скважинах приборами и инструментами на геофизическом кабеле. Техническим результатом является снижение рисков возникновения аварийных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598666
Дата охранного документа: 27.09.2016
25.08.2017
№217.015.ab0b

Способ приготовления медьсодержащего катализатора для дегидрирования циклогексанола в циклогексанон

Изобретение может быть использовано в химической промышленности в производстве капролактама. Изобретение относится к способу приготовления медьсодержащего катализатора для дегидрирования циклогексанола в циклогексанон, включающему нанесение предшественника активного компонента из суспензии,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612216
Дата охранного документа: 03.03.2017
25.08.2017
№217.015.b799

Устройство для электроэрозионного диспергирования металлов

Изобретение относится к области порошковой металлургии и катализаторной промышленности и может быть использовано для получения мелкодисперсных порошков электропроводных металлов методом электроэрозионного диспергирования. Устройство содержит сосуд из диэлектрического материала с крышкой и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614860
Дата охранного документа: 29.03.2017
25.08.2017
№217.015.ca87

Кабелерезка

Изобретение относится к нефтяной и газовой отраслям промышленности, а именно к устройствам для ликвидации аварий при проведении геофизических исследований и работ на каротажном кабеле. Устройство включает корпус в виде стального стержня с продольным пазом для кабеля, закрываемым защитной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619961
Дата охранного документа: 22.05.2017
+ добавить свой РИД