Универсальный «стволоскоп»
Новая технология исследования горизонтальных скважин в динамическом режиме

ЛЕГОТИН ЛЕОНИД ГЕОРГИЕВИЧ, Заместитель директора по науке ООО НПФ «АМК ГОРИЗОНТ»
Соавторы: Б.И.КИРПИЧЕНКО, А.М.СУЛТАНОВ, ООО НПФ «АМК ГОРИЗОНТ»

Во время промывки скважины, а также при спуске и подъеме бурового инструмента с прибором в скважине возникают значительные динамические перепады давления, в результате чего изменяются деформационные нагрузки на обсадную колонну, цементное кольцо и стенку скважины, появляются заколонные перетоки и происходит фильтрация жидкости через стенку скважины. Изучение этих явлений позволит оценить качество цементирования, уточнить параметры коллекторов, определить неоднородность пород и состояние стенки скважины.
При исследовании горизонтальных скважин и боковых стволов широкое применение получил аппаратурно-методический комплекс АМК «ГОРИЗОНТ-90», позволяющий проводить геофизические исследования с использованием автономных комплексных скважинных приборов, спускаемых на буровом инструменте. В состав комплекса включены методы электрического (КС, ПС, ИК, резистивиметрия), радиоактивного (ГК, НГК, ННКт), акустического (ВАК, шумоакустика) каротажа, а также инклинометр, термометр и манометр.

Скважина живет не месяцами, не днями, а часами. Поэтому в течение очень короткого интервала времени можно получить достаточно много информации о том, какие процессы происходят в скважине. В АМК «ГОРИЗОНТ-90» заложены геофизические методы ПС, ВАК, а также термометр и манометр, которые сильно реагируют на динамические процессы в скважине. Предлагаемая технология основана на измерении этих параметров при спуске и подъеме бурового инструмента, то есть при разных динамических давлениях в скважине в процессе одного каротажа или при разных исследованиях с интервалом во времени. Для определения фильтрации жидкости и газа через стенку скважины или при заколонных перетоках используется фильтрационная составляющая ПС, которая связана и с проницаемостью пород в скважине. Причем, фильтрационный потенциал отражает процессы фильтрации и под обсадной колонной. Если в окружающем скважину пространстве градиент гидростатического давления в пласте отличается от градиента давления в скважине при данной плотности бурового раствора, будет возникать наклон ПС в ту или другую сторону. Это может приводить к тому, что происходят разные условия фильтрации бурового раствора в пласт в верхней части и в нижней части скважины, то есть возникают перетоки по стволу скважины. С увеличением давления фильтрация жидкости в верхней части скважины уменьшается, а под башмаком колонны и в нижней части скважины - увеличивается. При этом по данным термометра вблизи башмака колонны выделяется интервал притока жидкости в скважину. Измерение шумов фильтрации во время остановок при спуске и подъеме бурового инструмента показывает, что при спуске прибора динамическое давление в скважине повышается, в результате в отдельных интервалах происходит возрастание шумов фильтрации. При более низком давлении во время подъема прибора шумы фильтрации существенно ниже. Если диаграммы увязать по стволу скважины, можно оценить приемистость и профиль фильтрации жидкости по шумам. Комплексные измерения в обсаженном стволе показывают, что по данным фильтрационного потенциала ПС можно выделить три интервала, где происходит фильтрация жидкости через стенку скважины. А по данным шумоакустики отмечается достаточно длинный интервал шумов перетока жидкости за колонной. Скважина сразу после опробования дала воду. Результаты акустических измерений с использованием АМК «ГОРИЗОНТ-90-ВАК» показывают, что при динамических воздействиях в процессе спуска и подъема бурового инструмента или при промывке скважины возникают существенные изменения механических напряжений в цементном кольце обсаженной скважины и в прискважинной зоне открытого ствола скважины. Создавая разные давления в скважине, можно получать дополнительную информацию о деформационно-упругих характеристиках пород, оценивать их устойчивость, выявлять зоны нарушений и кавернообразования.