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.

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.

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.

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