42. Геофизические методы контроля качества цементирования скважин. Классификация методов, специфика работ, принципы интерпретации.

После окончания бурения в скважину, как правило, спускают обсадные колонны, а затрубное пространство между стенкой скважины и ее внешней поверхностью заливают цементом. Цементирование затрубного пространства необходимо для разобщения отдельных пластов с целью устранения перетоков различных флюидов из одного пласта в другой. Высококачественное цементирование обсадных колонн позволяет однозначно судить о типе флюида, насыщающего породу (нефть, газ, вода, нефть с водой и т.п.), правильно подсчитывать запасы нефти и газа и эффективно осуществлять контроль разработки нефтегазовых месторождений. О высоком качестве цементирования обсадных колонн свидетельствуют следующие показатели:

– соответствие подъема цемента в затрубном пространстве проектной высоте его подъема;

– наличие цемента в затрубном пространстве в затвердевшем состоянии;

– равномерное распределение цемента в затрубном пространстве;

– хорошее сцепление цемента с колонной и породами.

Качество цементирования обсадных колонн контролируется методами термометрии и радиоактивных изотопов, гамма-гамма-методом и акустическим методом.

Термометрия для контроля цементирования. Определение местоположения цемента в затрубном пространстве по данным термических исследований основано на фиксировании тепла, выделяющегося при тверде- нии цемента. Метод позволяет установить верхнюю границу цементного кольца и наличие цемента в затрубном пространстве. Зацементированный интервал отмечается на термограмме повышенными значениями температуры на фоне общего постепенного возрастания ее с глубиной и расчлененностью кривой по сравнению с кривой против незацементированных участков скважины. Максимальные температуры при схватывании цемента наблюдаются в интервале 6–16 часов, а температурные аномалии можно зафиксировать во времени от 6 часов до одних суток после окончания заливки.

Метод радиоактивных изотопов, метод рассеянного гамма- излучения и метод акустического каротажа. Эти методы используются для оценки качества цементирования (плотности сцепления цемента с колонной и стенкой скважины) и уровня цемента. Метод радиоактивных изотопов основан на регистрации -излучения радиоактивных изотопов, вводимых в цементный раствор во время его приготовления. Участок колонны, окруженный активированным цементом, отмечается на диаграмме ГК2 повышением интенсивности -излучения по сравнению с кривой ГК1, зарегистрированной до закачки цемента.

Применение акустического каротажа для изучения качества цементирования затрубного пространства основано на различии затухания и скорости распространения упругих колебаний в зависимости от плотности сцепления цементного камня с колонной и стенкой скважины. Качество цементирования оценивается по трем параметрам: амплитуде продольной волны в колонне Ак, амплитуде продольной волны в породе Ап и времени распространения продольной волны в породе tп), запись которых осуществляется с помощью акустических цементомеров типа АКЦ. По диаграмме АКЦ определяют: высоту подъема цемента за колонной, наличие или отсутствие цемента за колонной, присутствие каверн, каналов и трещин в цементном камне, качество сцепления цемента с колон ной и стенкой скважины.