Совершенствование аппаратуры акустического телевизора и разработка методики исследования технического состояния скважин 25. 00. 10 Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых



Скачать 206.42 Kb.
Дата07.01.2013
Размер206.42 Kb.
ТипАвтореферат


На правах рукописи


Терехов Олег Викторович




СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АППАРАТУРЫ АКУСТИЧЕСКОГО ТЕЛЕВИЗОРА И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СКВАЖИН

25.00.10 – Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ


диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

УФА – 2007



Работа выполнена в открытом акционерном обществе «Башнефтегеофизика»

Научный руководитель: кандидат технических наук,

старший научный сотрудник

Служаев Владимир Николаевич
Официальные оппоненты: доктор технических наук

Назаров Василий Фёдорович
кандидат технических наук

Жуланов Иван Николаевич
Ведущая организация: ОАО «Когалымнефтегеофизика»
Защита диссертации состоится « 19 » октября 2007г. в 14 часов на

заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 520.020.01 при открытом акционерном обществе научно-производственная фирма «Геофизика» по адресу: 450005, г.Уфа, ул.8-Марта, 12.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО НПФ

«Геофизика».
Автореферат разослан «13» сентября 2007г.
Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор химических наук Д.А. Хисаева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. В настоящее время в нашей стране большое количество месторождений нефти и газа находятся на последней стадии разработки. В свете этого нефтегазодобывающими компаниями большое внимание уделяется вовлечению в разработку маломощных нефтенасыщенных интервалов, которые, в силу разных причин, на начальной стадии эксплуатации месторождений не разрабатывались. Такие интервалы нефтенасыщенных пластов характеризуются следующими показателями: малая толщина (единицы метров), низкая проницаемость и близость водонефтяного контакта (ВНК).

Исходя из вышесказанного, остро встает вопрос о контроле качества вторичного вскрытия таких проницаемых интервалов. Указанные пласты часто вскрываются так называемой «щадящей» сверлящей перфорацией, появившейся в последние годы. Цель такого вскрытия оправдана тем, что цементное кольцо в заколонном пространстве не подвергается взрывному воздействию, сохраняя общее сцепление контактов на границе раздела цемент-колонна и цемент-горная порода.

Сверлящая перфорация, применяемая при таком вторичном вскрытии пласта, не фиксируется традиционными, применяемыми на практике, геофизическими методами контроля технического состояния скважин (АК, ГК, ЛМ).


Как показали многочисленные исследования на месторождениях в различных условиях, одним из эффективных геофизических методов для отображения таких нарушений в эксплуатационной колонне является метод псевдоакустического изображения внутренней поверхности стенок скважины, известный в терминологии в настоящее время как метод скважинного акустического телевизора (САТ).

С конца 70-х годов прошлого века выпускалась серийно аппаратура отечественного производства САТ-1, САТ-2, САТ-4, АРКЦ-Т, предназначенная для исследования скважин методом отражённых волн при различных геолого-технических условиях.

На протяжении ряда лет эта аппаратура успешно применялась на многих месторождениях бывшего Советского Союза и России. Однако использование ее до последнего времени в основном ограничивалось только геофизическими исследованиями в необсаженных скважинах с целью выявления характера залегания горных пород, оценки их неоднородности, трещиноватости и кавернозности и т.д..

Исследования, проведенные этим методом в обсаженных скважинах, зачастую были малоэффективными из-за многочисленных мешающих факторов, связанных с поглощением высокочастотного акустического сигнала различными дефектами на внутренней стенке скважин, отличными от перфорационных отверстий. К таким мешающим факторам относится прежде всего коррозия внутренних стенок эксплуатационной колонны, наличие на металле асфальтено-смолистых образований. Интерпретация результатов измерений по уменьшению амплитуды ультразвукового пакета не могла дать однозначного ответа по выявлению дефектов и нарушений обсадной колонны.

В последние годы, в связи с широким внедрением компьютерной техники, применением новых материалов и компонентов, появилась возможность усовершенствовать прибор скважинного акустического телевизора, введя цифровую регистрацию параметров волнового пакета, а так- же дополнив еще одним каналом записи для измерения времени прихода отражённого сигнала от стенок скважины (так называемым временным каналом измерения).

Цифровые приборы нового поколения (САТ-4М), имея в настоящее время возможность записи не только амплитудного, но и временного канала, получили возможность их расширенного использования. Поэтому эта аппаратура может применяться не только в открытом стволе, но и в обсаженном, как для контроля технического состояния скважин, так и с целью контроля качества вторичного вскрытия пластов.

Методика исследований скважинным акустическим телевизором в обсаженной скважине до сих пор не разработана, хотя потребность в ней очевидна. Поэтому создание такой методики является актуальной задачей.

Цель работы. Выделение дефектов колонн в обсаженных скважинах и контроль качества вторичного вскрытия продуктивных пластов с помощью

усовершенствованной аппаратуры и разработанной методики исследования методом отраженных волн.

Основные задачи исследования:

- Изучение на макетах перфорированных труб количественных связей между регистрируемыми характеристиками метода отражённых волн и дефектов колонн для различных их типоразмеров.

  • Проведение математического и физического моделирования регистрации метода отраженных волн для различных технических условий в скважине.

  • Обоснование выбора оптимальных технических параметров для акустического преобразователя, необходимых для выявления дефектов колонн и интервалов вторичного вскрытия пластов.

- Получение возможности регистрации скважинным акустическим телевизором времени между посылкой ультразвукового импульса и его возвращением, характеризующего изменение внутреннего радиуса эксплуатационной колонны, так называемого временного канала записи.

- Разработка методики комплексной интерпретации данных, получаемых скважинным акустическим телевизором и другими геофизическими методами в обсаженном стволе.

Методы исследования.

Анализ и обобщение потенциальных возможностей метода отраженных волн, теоретических расчётов. Проведение опытно-методических работ и экспериментальных исследований как на моделях, так и в обсаженных скважинах, обобщение и анализ полученных материалов. Апробация разработанной аппаратуры и методики в производственных условиях и оценка эффективности найденных решений путём сопоставления с данными других геофизических методов.

Научная новизна.

- Установлены количественные связи между регистрируемыми характеристиками аппаратуры, реализующей метод отраженных волн с наличием дефектов на внутренней поверхности труб и нарушений эксплуатационных колонн.

  • Обосновано введение в аппаратуру скважинного акустического телевизора дополнительного временного цифрового канала записи для повышения достоверности выявления дефектов и нарушений эксплуатационных колонн, а также качества вторичного вскрытия пластов.

  • Оптимизирована область применения усовершенствованной аппаратуры скважинного акустического телевизора при контроле технического состояния скважин.

  • Разработана методика исследования, обработки и интерпретации данных скважинного акустического телевизора для выявления дефектов колонн и контроля качества вторичного вскрытия пласта.

Основные защищаемые положения.

  • Способ выявления интервалов нарушения эксплуатационных колонн на

основе анализа данных метода отражённых волн, уточнение характера

нарушений и дефектов обсадных колонн.

  • Аппаратура и методика применения метода отражённых волн для выявления дефектов эксплуатационных колонн и интервалов вторичного вскрытия пластов.

Практическая ценность и реализация работы.

Диссертационная работа выполнена автором в период работы в АО НПФ «Геофизика» и Уфимском УГР ОАО «Башнефтегеофизика» на месторождениях Башкирии, Оренбургской области, Ханты - Мансийского автономного округа при выполнении методических и аппаратурных разработок новых модификаций аппаратуры скважинного акустического телевизора.

Новая аппаратура с введенным каналом измерения внутренних радиусов на основе данных временного параметра отражённого сигнала в настоящее время серийно выпускается заводом скважинной геофизической аппаратуры ОАО НПФ «Геофизика». Выпуск более ранних модификаций прекращён в виду их морального износа. Обьём выпущенной аппаратуры скважинного акустического телевизора в различных её исполнениях составляет более 300 приборов, которые широко используются производственными геофизическими предприятиями России, а также некоторыми странами Ближнего зарубежья (Белоруссия, Казахстан).

Разработаны практические рекомендации по интерпретации скважинного геофизического материала, определён комплекс промыслово-геофизических исследований, необходимый для сопровождения и увязки материала скважинного акустического телевизора в колонне. Дано физическое и математическое обоснование разрешающей способности выявления размеров дефекта в скважине.

Отчёты и заключения по материалам работы аппаратуры САТ-4М имеются в распоряжении таких организаций как АНК «Башнефть», ОАО «Башнефтегеофизика», ОАО «Красноярскнефтегеофизика» (п. Покачи), ОАО НПФ «Геофизика» (г. Уфа), ЗАО «Стимул» (г. Оренбург), АО «Компания ГИС» (Казахстан) и др.

Апробация работы.

Результаты исследований по теме диссертации докладывались на региональных научно-технических конференциях в рамках выставок «Газ-Нефть», проходящих в г. Уфе и российско-китайских международных симпозиумах в 2000-2007 г.

Ряд материалов, вошедших в диссертационную работу, печатался автором в журналах НТВ «Каротажник» г. Тверь.

Результаты работ обсуждались на учёном совете института ВНИИнефтепромысловой геофизики (АО НПФ «Геофизика»), научно-технических совещаниях ОАО «Башнефтегеофизика».

Основные результаты работ, представленные в диссертации, получены по материалам скважинных исследований, проведённых непосредственно автором.

Публикации.

По теме диссертации автором и в соавторстве опубликовано 6 печатных работ, в том числе в изданиях, рекомендованных ВАК, – 1.

В работах, опубликованных в соавторстве, автору принадлежат постановка задач, участие в теоретических, экспериментальных и промысловых исследованиях, обобщение полученных результатов.

Объём и структура работы.

Диссертационная работа содержит введение, 4 главы и заключение. Текст изложен на 160 страницах, включая 45 рисунков, список использованной литературы насчитывает 100 наименований.

Работа выполнена под руководством кандидата технических наук Служаева В.Н., которому автор выражает искреннюю признательность за постоянное внимание, поддержку и помощь. Особую благодарность автор выражает Стрелкову В.И. (заведующему лабораторией) ОАО НПФ «Геофизика» и всем сотрудникам лаборатории акустического видеокаротажа за поддержку и творческое сотрудничество по созданию усовершенствованной аппаратуры САТ-4М. Глубокую признательность и искреннюю благодарность автор выражает Сулейманову М.А.(заведующему отделением акустических и радиометрических методов исследования скважин) ОАО НПФ «Геофизика», Коровину В.М.(ОАО «Башнефтегеофизика»), Антонову А.С.(ведущему инженеру-геофизику) ОАО НПФ «Геофизика», Прямову П.А. за помощь и обсуждение полученных результатов; Булгаковой Ю. А. (ООО «Эликом») за участие в разработке и внедрении улучшенных программ регистрации и обработки материалов скважинного акустического телевизора.
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении показана актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна, защищаемые положения и практическая ценность.

В первой главе выполнен обзор современного состояния в области работ, выполняемых методом отражённых волн в нефтегазовых скважинах. Метод отраженных волн (в дальнейшем МОВ) получил широкое распространение в практике геофизических исследований нефтегазовых скважин благодаря серийному выпуску аппаратуры, разработанной в лаборатории акустического видеокаротажа ВНИИ Нефтепромгеофизика (А. А. Красильников, А. У. Ишмухаметов, В.И. Стрелков и др.) в 70-ые годы прошлого столетия.

Регистрация на фотоплёнку развертки отражающей способности ультразвука по 250 точкам сканирования скважины впервые позволила «увидеть» разрез скважины в акустическом поле, связанный с ее литологией и структурой. Особенно впечатляла высокая степень «отбивки » границ пластов и мягких пропластков с точностью 1,0 – 2,0см. На черно-белом фоне изображения стенок скважины горные породы имеют достаточно приемлемую градацию для их расчленения. Обычно белый фон присущ плотным высокоскоростным породам (доломиты, известняки и т. д.); серый, темно-серый, соответственно, чистым и заглинизированным песчаникам. Каверны и глины имеют на диаграмме скважинного акустического телевизора чёрный фон.

В последующее время в совершенствование аппаратуры и методики значительный вклад внесли работы В.И. Стрелкова, П.А. Прямова, М.А. Сулейманова, В.Н. Служаева, Р.В. Загидуллина (ВНИИнефтепромгеофизика), Ю.А.Гуторова (ВНИИГИС), В.М. Коровина (Башнефтегеофизика),

На протяжении многих лет в период внедрения метода отражённых волн успешно применялась аппаратура скважинного акустического телевизора с одним амплитудным каналом регистрации для детального расчленения разреза скважин и выделения зон трещиноватости. Эта аппаратура относилась к классу индикаторных устройств.

В кандидатской диссертации Жуланова И.Н. приводится методика выделения сложно построенной зоны коллекторов (структура коллектора, зона трещиноватости, интервалы желобообразования и т.д.) и упоминается возможность применения скважинного акустического телевизора в интервалах обсаженных колонн. Однако, как показали работы на скважинах, тот прибор, который использовался до недавнего времени (с одним амплитудным каналом записи), не может однозначно идентифицировать перфорационные отверстия. Аппаратура скважинного акустического телевизора, как было сказано выше, имела только один канал записи, который регистрировал уменьшение амплитуды сигнала ультразвукового пучка на стенках скважины. Этих данных, как правильно отмечено в работе Жуланова И.Н., вполне достаточно для уверенного определения сложно построенных зон коллекторов при исследованиях в открытом стволе скважин, но явно недостаточно для определения мест дефекта колонн, так как затухание амплитуды ультразвукового пучка может быть связано не только с нарушением обсадной колонны, но и с ржавчиной или асфальтено-смолисто-парафиновыми образованиями на внутренних стенках скважины.

В последние годы в связи с повышением требований по экологической безопасности окружающей среды, вовлечением в разработку месторождений маломощных нефтенасыщенных интервалов, появилась необходимость в создании новой аппаратуры, методики исследований и способа обработки материала по методу отражённых волн для обнаружения мест дефектов колонн.

Максимальное разрешение по выявлению разнообразных дефектов эксплуатационных колонн зависит от нескольких факторов, каковыми являются:

а) тип ультразвукового датчика;

б) скорость движения прибора;

в) угол наклона скважины;

д) диаметр скважины;

е) наличие и величина газового фактора.

Потребность в решении этих вопросов очевидна, поэтому разработка новой аппаратуры по методу отражённых волн, методики исследований и обработки полученных материалов для выявления дефектов колонн по методу отражённых волн является актуальной задачей.

Для получения более полной и достоверной информации о состоянии внутренней поверхности стенок скважины необходимо комплексировать данные, полученные аппаратурой скважинного акустического телевизора, с другими геофизическими методами и выполнять исследования одновременно.

Поэтому актуальной задачей также является разработка методики комплексной интерпретации получаемых данных.

Во второй главе приведено обоснование выбора частоты для ультразвукового датчика, отмечены взаимосвязи между скоростями движения акустического преобразователя и его диаграммой направленности. Проведена оценка возможности выделения дефектов в металлической колонне. Отмечено влияние промывочных жидкостей на амплитуду отражённого ультразвукового сигнала и волновое сопротивление.

Свойства изучаемых сред в данном методе получают с помощью коэффициентов преломления и отражения, особенно важен коэффициент R, являющийся основным измерительным параметром в геофизической аппаратуре - акустических телевизорах типа САТ. Параметр R=Апад/Аотр (отношение амплитуды падающей волны к амплитуде отраженной волны) вычисляется автоматически при непрерывном вращении пьезоэлемента в горизонтальной плоскости и при движении скважинного прибора вдоль оси скважины.

В приборах на отражённых волнах направленность пьезокерамического преобразователя, равно как и любого другого, играет особую, можно сказать, главенствующую роль. По диаграммам направленности акустические преобразователи по способу излучения и приема разделяются на ненаправленные, промежуточные и остронаправленные.

В методе отраженных волн, когда решается задача выделения мелких дефектов в колонне (трещины, перфорационные отверстия и др.) и на стенке скважины, ненаправленная система излучения-приема не приемлема, т.к. падающая волна захватывает (облучает) на границе раздела двух сред площадь, соизмеримую или больше площади акустического преобразователя (dпр=2см). Естественно, и отраженный сигнал, достигающий преобразователя, будет иметь ту же площадь. Легко представить величину отраженного сигнала, если площадь сквозного отверстия в колонне равна или больше площади преобразователя. В этом случае вся энергия падающей волны пройдет через отверстие. Амплитуда отраженной волны, а, следовательно, и коэффициент отражения, будут иметь нулевой уровень, отмеченный на диаграмме скважинного акустического телевизора в виде черной точки. Очевидно, уменьшение площади дефекта приведет к появлению амплитуды отраженной волны, малые значения которой (до 0,4-0,5 от максимальной амплитуды) еще можно соотнести с наличием дефекта.

Согласно трудам Л. Бергмана («Ультразвук»), можно привести выражение для оценки остроты диаграммы направленности круглой пластинки радиусом Rпр:





где:  - длина волны; Спл – скорость распространения звука в материале пьезоэлемента; dпр - диаметр пластинки; f – частота,  - половинный угол раскрытия главного лепестка диаграммы направленности, в котором излучается почти вся энергия, сосредоточенная на площади поверхности преобразователя при ненаправленной системе излучения.

Отсюда следует, что чем меньше длина волны () или наоборот, чем выше частота излучения (fиз), тем меньше угол 1 и острее диаграмма направленности.


Рис.1. Разрешающая способность метода отражённых волн при частоте 1МГц и 0,5МГц.

1 , 0,5 - растворы телесных углов на частоте 1,0 и 0,5 мегагерц;

а и а1 - соответственно расчётный и рабочий диаметры дефектов при частоте 1МГц;

а 0,5 - расчётный диаметр дефекта при частоте 0,5МГц

1 – вращающийся вал электродвигателя; 2 – акустический преобразователь; 3– оболочка контейнера; 4,5 – лучи падающей и отраженной волн; 6 – образующая колонны.
В действительности, реальный размер дефекта будет меньше расчетного, потому что направления боковых лучей падающей волны (см. рис.1) существенно отличаются от направления нормали. В результате этого отражения от данных лучей не попадут на поверхность преобразователя, т.е. реальный угол 1, при котором обеспечивается нормальное падение и отражение упругой волны, будет меньше угла 1. При этом снизится величина рабочего диаметра (от «а» до «а1»), что приведет к повышению чувствительности к малым дефектам в обсадной колонне. При частоте посылочных импульсов 1 МГц разрешающая способность аппаратуры выше, чем при частоте 500 кГц. Установлено, что при использовании датчика 1 МГц возможно выявление дефектов размером 3,6 мм в диаметре.

В данной главе впервые проведено математическое моделирование влияния на метод отражённых волн таких параметров как скорость перемещения прибора, влияние плотности промывочной жидкости, диаметра скважины, газового фактора. Получена взаимосвязь между скоростью движения акустического преобразователя и его диаграммой направленности. Обоснован выбор частоты акустического преобразователя аппаратуры САТ-4М для исследования интервалов дефектов обсадных колонн и интервалов вторичного вскрытия пластов с заданной точностью. Проанализировано влияние на метод отражённых волн других наиболее типичных дефектов, основные из которых следующие.

а) Несквозные выработки в обсадной колонне, обусловленные либо производством труб, либо выработкой поверхностей колонны при ремонтных работах. Возникающие при этом углубления, вероятно, заполнены глиной (грязью) или мазутом. Как те, так и другие включения существенно поглощают амплитуды падающей и отраженной волн. В результате этого, подобные виды дефектов на диаграмме скважинного акустического телевизора выделяются черным и серо-черным фоном.

б) Наличие ржавчины на стенках колонны так же, как и несквозные перфорационные отверстия, отмечается на диаграмме от серо-черного до черного фона.

Указанные два дефекта уверенно определяются по сопоставлению амплитудного и временного каналов записи аппаратуры САТ-4М.

в) Муфтовое соединение, как и сплошная горизонтальная трещина, отмечается на диаграммах скважинного акустического телевизора одинаково – поглощением амплитуды падающей и отражённой волны. Вследствие этого данные виды дефектов будут отражаться на записях скважинного акустического телевизора черным и серо-черным фоном.

г) Различные сквозные разрывы в колонне поглощают амплитуду падающей и отражённой волны, следовательно, будет наблюдаться и отсутствие времени прихода ультразвукового пучка обратно в преобразователь. Такие места обсадных труб будут характеризоваться аналогично трещинам и муфтовым соединениям.

д) Асфальтено - смолистые образования на внутренней стенке эксплуатационной колонны также вызывают поглощение амплитуды падающей и отражённой волны. Вследствие этого данные виды дефектов будут отражаться на записях скважинного акустического телевизора черным и серо-черным фоном.

е) Парафиновые образования на внутренней стенке эксплуатационной колонны характеризуются по-разному. Если в скважине не проводились всевозможные методы интенсификации добычи нефти (в первую очередь - нагрев), то парафин на внутренней стенке колонны не отличается высоким

волновым сопротивлением от жидкости в скважине и имеет тенденцию незначительно поглощать амплитуду падающей и отражённой волн. В этом случае парафиновые образования на внутренней стенке будут не видны, либо будут отмечаться серым фоном. Если же в скважине проводился нагрев, то волновое и оптическое сопротивление его резко возрастает и, в результате этого, парафиновые образования будут иметь на записях скважинного акустического телевизора черные и серо-черные тона.

Третья глава посвящена совершенствованию аппаратуры скважинного акустического телевизора и разработке методики исследования методом отраженных волн применительно к условиям обсаженных скважин.

В качестве ультразвукового излучателя выбран пьезокерамический элемент в виде круглой пластины диаметром полмиллиметра, работающий на частоте 1 МГц, вращающийся перпендикулярно к оси прибора со скоростью 4 об/сек.

Настройку аппаратуры предложено проводить в отрезке трубы диаметром 146 мм и длиной 3400 мм, заполненной водой.

В результате физического моделирования различных видов дефектов (трещин, сквозных отверстий различных форм, размеров, расположений) получены обьективные данные разрешающей способности аппаратуры САТ-4М по обнаружению различных нарушений эксплуатационной колонны.

Методика применения аппаратуры САТ-4М в обсаженном стволе скважины для выявления дефектов и нарушений эксплуатационных колонн, интервалов вторичного вскрытия пластов разработана на основе макетов перфорированных колонн и опытно-методических и экспериментальных работ, выполненных на контрольно-поверочных скважинах и скважинах нефтегазодобывающих управлений.

На основе результатов этих работ установлены границы применения аппаратуры по следующим критериям:

  1. отображение поверхности скважины со сложным профилем сечения на изображении скважинного акустического телевизора;

  2. отображение поверхности скважины при эксцентричном положении скважинного прибора и определение предельного угола наклона скважины;

  3. влияние наклона оси скважинного прибора относительно оси скважины;

  4. влияние температуры промывочной жидкости на качество записи материалов исследований по методу отражённых волн;

  5. влияние плотности промывочной жидкости на качество записи изображений по методу отражённых волн;

  6. влияние скорости проведения каротажа на качество получаемых изображений по методу отражённых волн.

Кроме этого, рекомендован масштаб выдачи на бумажных носителях материала метода отражённых волн для выявления интервалов перфорации: общий - 1:50 и детальный (в зависимости от задачи исследования) – 1:20 (при скорости записи 100-120 м/час), 1:10 (при скорости записи 70-90 м/час).

В практических условиях на конкретной скважине подтверждена возможность разрешающей способности метода отражённых волн, реализованной в аппаратуре САТ-4М по выявлению интервала сверлящей перфорации.

В четвёртой главе приведены результаты внедрения разработанной аппаратуры САТ-4М и методики её применения для исследования обсаженных скважин с целью поиска мест и интервалов нарушения эксплуатационных колонн, в том числе и вторичного вскрытия пластов.

Разработанная аппаратура в настоящее время серийно выпускается АО НПФ «Геофизика», являясь основной аппаратурой, реализовавшей метод отражённых волн для оценки контроля технического состояния скважин.

На основе реального скважинного материала САТ-4М сформулированы методические рекомендации по его интерпретации для различных геолого-технических условий в скважине. Подтверждена необходимость дополнительного канала записи в приборе, фиксирующего время прихода отражённого от стенки скважины ультразвукового импульса с учетом данных по времени пробега его в среде промывочной жидкости. Данный канал (так называемый временной канал записи) позволяет идентифицировать коррозию на внутренних стенках труб и отличить ее, например, от раковины. Кроме этого, этот канал регистрации позволяет определить и реальное состояние при вторичном вскрытии продуктивного пласта любым типом перфорации, в том числе, и сверлящей. Указанный тип перфорации приведён на рис.2. Хорошо видны просверленные в эксплуатационной колонне отверстия на амплитудном канале записи (затемнённые участки) и их подтверждения на временном (белые участки на красном фоне).

Обоснован и практически применён комплекс ГИС для решения конкретных задач исследования (смятие колонн, перфорация, порыв колонны и т.д.), в который вошли следующие геофизические методы: локатор муфт, гамма каротаж, скважинный трубный профилемер, канал записи толщиномера аппаратуры гамма-гамма цементометрии и электромагнитный дефектоскоп.

Усовершенствованная аппаратура САТ-4М нашла широкое применение во многих геофизических предприятиях России (Башкортостан, Татарстан, Пермская, Оренбургская и Тюменская области, Ханты-Мансийский автономный округ), а также внедрена в некоторых странах Ближнего зарубежья (Беларусь, Казахстан). С её помощью исследованы около двухсот скважин.

Программно-методическое обеспечение для контроля технического состояния скважин аппаратурой САТ-4М поставлено во все вышеуказанные регионы и успешно эксплуатируется в настоящее время. Кроме этого, данное методическое обеспечение вошло составной частью в новую комплексную компьютерную программу «Гектор» для регистрации и обработки геофизических данных, выпускаемую АО НПФ «Геофизика».




Рис.2. Пример идентификации сверлящей перфорации аппаратурой САТ-4М в скважине №1423

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. На макетах перфорированных труб изучены количественные связи между регистрируемыми характеристиками метода отражённых волн и дефектами эксплуатационных колонн. Оценено влияние на разрешающую способность метода скорости проведения исследования (до 150 м\ч) и расцентровки аппаратуры (до 7 мм).

2. В результате проведенного математического и физического моделирования регистрации метода скважинного акустического телевизора для различных технических условий в обсаженной скважине определена область применения метода отраженных волн (оценено влияние температуры – до 150 градусов и плотности промывочной жидкости – до 1300 кг/м3, разгазирования, угла наклона скважины – до 15 градусов и др.).

3. В зависимости от свойств промывочной жидкости обоснована и определена частота ультразвукового акустического исследования, необходимая для выявления дефектов колонн и интервалов вторичного вскрытия пластов.

4. На основе проведённых исследований разработана и внедрена новая модификация скважинного акустического телевизора (САТ-4М) с возможностью регистрации по 254 точкам измерения внутреннего радиуса эксплуатационной колонны. Аппаратура САТ-4М имеет возможность выявлять дефекты колонн и контролировать качество вторичного вскрытия пластов с учётом изменения акустических свойств промывочной жидкости с глубиной. Указанная аппаратура внедрена в производственных организациях России и ближнего зарубежья.

5. Разработана методика исследования и обработки данных, получаемых методом отражённых волн в комплексе с другими геофизическими методами (ЛМ, Тлщ СГДТ, ПТС, ЭМДС) в обсаженном стволе. Алгоритм обработки данных скважинного акустического телевизора включен в обрабатывающий комплекс геофизической программы «Гектор» и опробован при интерпретации в геофизических организациях России и странах ближнего зарубежья (ОАО «Когалымнефтегеофизика», ОАО «Башнефтегеофизика», АО «Компания ГИС» (Казахстан) и др.).
Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

Журналы рекомендованные ВАК.

1. Булгаков А.А., Терехов О.В., Мантров А.В. Области применения скважинного акустического телевизора // НТВ «Каротажник», 2002. - №98. – С.95-101.

Статьи в других журналах и материалы конференций.

2. Стрелков В.И., Терехов О.В. Возможности аппаратуры САТ в исследовании технического состояния скважин // Мат-лы всеросс. науч.-практ. конф «Газ.Нефть Технологии - 2007». – Уфа, 2007. – С. 72-77.

3. Терехов О.В. Место метода отраженных волн (аппаратура САТ) в комплексе ПГИ // Сб. статей асп. ОАО НПФ «Геофизика» «Проблемы геологии, геофизики, бурения и добычи нефти», 2005.- №2. – С.104-109.

4. Терехов О.В. Алгоритм обработки данных САТ в программе «Гектор» // Сб. статей асп. ОАО НПФ «Геофизика» «Проблемы геологии, геофизики, бурения и добычи нефти», 2005.- №2. – С.109-112.

5. Терехов О.В. Оценка дефектов в металлической колонне методом отраженных волн // Сб. статей асп. ОАО НПФ «Геофизика» «Проблемы геологии, геофизики, бурения и добычи нефти», 2007.- №4. – С. 38-41.

6. Терехов О.В. Выделение трещин породы методом отражённых волн // Сб. статей асп. ОАО НПФ «Геофизика» «Проблемы геологии, геофизики, бурения и добычи нефти», 2007.- №4. – С.42- 45.

Терехов Олег Викторович



СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АППАРАТУРЫ АКУСТИЧЕСКОГО ТЕЛЕВИЗОРА И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СКВАЖИН

25.00.10 – Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых


АВТОРЕФЕРАТ


диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук


Похожие:

Совершенствование аппаратуры акустического телевизора и разработка методики исследования технического состояния скважин 25. 00. 10 Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых iconВопросы для вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 25. 00. 10 ''Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых''

Совершенствование аппаратуры акустического телевизора и разработка методики исследования технического состояния скважин 25. 00. 10 Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых iconОбоснование применения всп с ненаправленным источником продольных волн для выявления и оценки трещиноватости пород 25. 00. 10 Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Совершенствование аппаратуры акустического телевизора и разработка методики исследования технического состояния скважин 25. 00. 10 Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых iconВлияние электрической анизотропии горных пород на электромагнитное поле в скважине 25. 00. 10 геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых
Работа выполнена в Российском государственном геологоразведочном университете имени Серго Орджоникидзе (рггру)
Совершенствование аппаратуры акустического телевизора и разработка методики исследования технического состояния скважин 25. 00. 10 Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых icon25. 00. 10 «Геофизика, геофизические методы поиска полезных ископаемых»
Земли в целях эффективного поиска полезных ископаемых, – сейсморазведку, гравиразведку, магниторазведку, электроразведку, а также...
Совершенствование аппаратуры акустического телевизора и разработка методики исследования технического состояния скважин 25. 00. 10 Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых iconПалеомагнетизм подводных базальтов и континентальных траппов
Специальность: 25. 00. 10. геофизика, геофизические методы поиска полезных ископаемых
Совершенствование аппаратуры акустического телевизора и разработка методики исследования технического состояния скважин 25. 00. 10 Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых iconСейсмогеологические модели нефтегазовых месторождений юго-востока Западно-Сибирской плиты 25. 00. 10 геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых
Защита диссертации состоится «21» мая 2009 г в 15. 00 часов на заседании диссертационного совета д 212. 232. 19 при Санкт-Петербургском...
Совершенствование аппаратуры акустического телевизора и разработка методики исследования технического состояния скважин 25. 00. 10 Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых iconУчебно-методическое пособие для слушателей курсов повышения квалификации специальности «Геофизика» по программе «Методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых в промысловой и разведочной геофизике»
Учебно-методическое пособие предназначено для слушателей курсов повышения квалификации специальности «Геофизика» по программе «Методы...
Совершенствование аппаратуры акустического телевизора и разработка методики исследования технического состояния скважин 25. 00. 10 Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых iconПрограмма-минимум кандидатского экзамена по специальности 25. 00. 09 «Геохимия и геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых»
В основу настоящей программы положены следующие дисциплины: общая геохимии, геохимия отдельных элементов, физическая геохимия, геохимия...
Совершенствование аппаратуры акустического телевизора и разработка методики исследования технического состояния скважин 25. 00. 10 Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых iconУчебно-методическое пособие для слушателей курсов повышения квалификации специальности «Геофизика» по программе «Методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых в промысловой и разведочной геофизики»

Совершенствование аппаратуры акустического телевизора и разработка методики исследования технического состояния скважин 25. 00. 10 Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых iconУчебно-методическое пособие для слушателей курсов повышения квалификации специальности «Геофизика» по программе «Методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых в промысловой и разведочной геофизики»

Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org