Определение состояния контакта цементного камня с породой

 

Анализ промысловых материалов показывает, что и при наличии контакта цементного камня с колонной, по данным АКЦ нередко имеют место заколонные перетоки и газонефтеводопроявления.

Одной из основных причин несоответствия данных АКЦ результатам освоения скважин является невозможность в большинстве случаев определения по регистрируемым с помощью АКЦ аналоговым кривым , и Т состояния контакта цементного кольца (камня) с породой (стенками скважины), где могут образовываться зазоры, т.е. потенциальные каналы для межпластовых перетоков и газонефтеводопроявлений.

Так как только при наличии контакта цементного камня с колонной в приемник АКЦ поступают волны, распространяющиеся по породе, и наоборот, для определения наличия или отсутствия такого контакта необходимо достаточно четко выделять эти волны.

Анализ отечественной и зарубежной литературы, а также проведенные научно-исследовательские работы показывают, что наиболее четкое выделение акустических волн различных типов, в том числе волн, распространяющихся по породе, целесообразно производить в поступающем в приемник АКЦ полном акустическом сигнале (волновом пакете), который регистрируется дискретно по глубинам скважины в виде волновой картины (рис.54).

Различные приставки к наземной аппаратуре АКЦ позволяют регистрировать одновременно с цементограммой полные акустические сигналы в виде волновых картин (ВК). Одной из модификаций таких приставок является акустический кинорегистратор (АКР) волновых картин, созданный в НИИморгеофизике и совместно с ВНИИКРнефтью внедрявшийся на месторождении Самотлор.

Эффективность применения АКР в комплексе с акустической аппаратурой контроля за цементированием показана на примере скв. 2558 [63, 87].

На рис. 55, представлены кривые цементограммы , а на рис. 55, - волновые картины в виде полуволн, зарегистрированные с помощью модернизированного АКР.

Время вступления продольной акустической волны, распространяющейся по колонне, (см. рис. 55, , ), совпадает с началом " фиксированного" окна АКЦ, в котором измеряется амплитуда этой волны (см. рис. 55, , ).

Пунктиром на волновых картинах соединены импульсы срабатывания " плавающего" окна АКЦ (см. рис. 55, ). Амплитуда, измеряемая в нем, регистрируется на цементограмме в виде кривой , а сама пунктирная линия соответствует кривой Т. Непрерывной линией соединены моменты вступления продольной акустической волны по породе.

 

 

Рис. 54. Схема регистрации акустических сигналов (а) в виде волновых картин (б) и фазокорреляционных диаграмм (в) (по О.Л. Кузнецову)

 

Рис. 55. Кривые акустической цементограммы (а) и волновые картины (б) в интервалах скв. 2558 Самотлорской площади:

1 - Т ; 2 - ,; 3 - ; 4 - масштаб записи кривой Т; 5 линейный масштаб записи кривых и ; 6 - фактический масштаб записи и ; 7 - время вступления продольной акустической волны по колонне ; 8 - импульсы, соответствующие началу срабатывания плавающего окна ; 9 - фактическое время вступления продольной акустической волны по породе

 

Верхний интервал скважины (30 - 45 м) характеризуется по цементограмме и волновым картинам наличием свободной, незацементированной колонны (см. рис.55). В этом случае амплитуда продольной акустической волны, распространяющейся по колонне, максимальна, кривая повторяет кривую и поэтому не приводится, а Т минимально и равно времени вступления продольной акустической волны, распространяющейся по колонне: Т = » 550 мкс.

В нижней части цементограммы среднего интервала (1808 - 1812 м) наблюдается увеличение амплитуды продольной акустической волны, распространяющейся по колонне и уменьшение времени Т, что указывает на частичность контакта цементного камня с колонной и отсутствие контакта его с породой. Однако анализ волновых картин в этом интервале (см. рис.55, ) показывает, что увеличение вызвано не продольной акустической волной, распространяющейся по колонне, а продольной акустической волной по породе, т.е. в этом случае имеется контакт цементного камня с " высокоскоростной" (плотной) породой, в которой скорость распространения продольной акустической волны близка к скорости распространения этой волны по колонне. Таким образом, в среднем интервале цементный камень контактирует как с колонной, так и с породой.

В нижнем интервале (1904 - 1908 м) на цементограмме ( = 0, » 0, 08 отн. ед., = max) отмечается наличие контакта цементного камня с колонной и частичного контакта его с породой (см. рис. 55, ). Однако несовпадение непрерывной и пунктирной линии на волновых картинах (см. рис. 55, ) указывает на то, что кривые и Т не соответствуют фактической продольной акустической волне, распространяющейся по породе (сплошная линия на волновых картинах), т.е. свидетельствует о непригодности их для интерпретации. И лишь привлечение волновых картин позволяет судить о частичном контакте цементного камня с колонной и наличии его контакта с породой.

Нередко акустическая аппаратура контроля за цементированием скважин характеризуется нелинейностью амплитудной характеристики в диапазоне волновых сигналов от соответствующих качественно зацементированной до соответствующих свободной части колонны. Отсюда следует, что рав­номерный масштаб измерения амплитуд на акустических цементограммах может не соответствовать фактическому, особенно для больших значений и . В связи с этим возможны существенные ошибки при интерпретации как цементограмм, так и, хотя в меньшей степени, волновых картин.

С помощью АКР и специального ультразвукового датчика можно проводить оперативную проверку характера нелинейности амплитудной характеристики приемного тракта скважинного прибора АКЦ с кабелем и наземной аппаратурой, а также эталонировку значений регистрируемых амплитуд и , отнесенных к амплитуде волнового сигнала в свободной колонне.

Для этой цели после подъема прибора АКЦ из скважины на приемнике устанавливается датчик, который возбуждает ультразвуковой сигнал, равнозначный сигналу в свободной колонне данной скважины. Затем этот сигнал пять раз равномерно уменьшается до нуля делителем, вмонтированным в АКР. По пяти значениям соответствующих амплитуд, зафиксированных регистрирующей аппаратурой, строится амплитудная характеристика всего приемного тракта. Измеренные и записанные значения амплитуд представляют собой фактический масштаб регистрации в относительных единицах (1, 0; 0, 8; 0, 6; 0, 4; 0, 2; 0) для скважины, исследованной данной аппаратурой.

Практические результаты эталонировки аппаратуры АКЦ с помощью АКР на скв. 2558 (фактический масштаб регистрации и , )(см. рис. 55, ) показывают, что амплитудная характеристика аппаратуры имеет непропорционально высокое усиление в области малых сигналов, а фактический масштаб записи кривых и , имеет значительное отклонение от равномерного. Поэтому использование равномерного масштаба при подобной амплитудной характеристике может привести к ошибочному заключению об отсутствии контакта цементного камня с колонной в том интервале, где в действительности он имеется.

Таким образом, применение акустического кинорегистратора в комплексе с АКЦ позволяет без дополнительных спускоподъемных операций в скважине оценить состояние контакта цементного камня с породой, которое не определяется по аналоговым кривым АКЦ, уточнить характер контакта цементного камня с колонной, выявить и учесть искажающее влияние аппаратурных факторов и условий измерения, эталонировать нелинейный масштаб измерения амплитуд акустических сигналов, т.е. существенно повысить эффективность оценки качества цементирования скважин по данным АКЦ.

Однако дискретность регистрации с помощью акустического кинорегистратора волновых картин по глубинам снижает эффективность их использования при сопоставлении и совместной интерпретации с цементограммой или другими материалами ГИС. Поэтому попадающие в приемник АКЦ акустические сигналы более удобно регистрировать непрерывно по глубине скважины (аналогично геофизическим диаграммам) в виде фазокорреляционной диаграммы, являющейся проекцией точек перехода волновой картины от фаз одной полярности в другую на плоскость в координатах времени и глубины скважины (см. рис. 54, ).

Фазокорреляционные диаграммы могут регистрироваться и интерпретироваться как отдельно, так и в комплексе с аналоговыми кривыми цементограмы: , , , последнее существенно повышает информативность и достоверность оценки качества цементирования скважин [57, 69].

Комплексная интерпретация сводится к совместному рассмотрению и анализу кривых акустической цементограммы и фазокоррелограммы. При это извлекается следующая геофизическая информация.

По кривым АКЦ ( , , , ) определяют количественные значения амплитуды продольной акустической волны, распространяющейся:

- по колонне в относительных единицах;

- по породе в тех интервалах глубин скважины, где показания кривой цементограммы совпадают с временем вступления выделенной на фазокоррелограмме волны, распространяющейся по породе.

По ФКД определяют количественные значения:

- времени вступления волн, распространяющихся по колонне и по породе (включая продольные и поперечные);

- длительности периодов волн всех указанных типов.

 

При разделении волн различных типов на фазокоррелограмме необходимо пользоваться кинематическими, частотными и корреляционными признаками.

Продольная акустическая волна, распространяющаяся в свободной (незацементированной) колонне, по кинематическому признаку характеризуется известной скоростью распространения упругих волн в стальной трубе, составляющей примерно 5300 м/с, и постоянством этой скорости. По частотному признаку ее характеризует постоянная частота, близкая к частоте излучателя (ввиду практического отсутствия фильтрационных свойств свободной колонны в рабочем диапазоне частот), которая для аппаратуры АКЦ-4 и СПАК-6 составляет около
25 кГц.

По корреляционному признаку волна, распространяющаяся по свободной колонне, с учетом первых двух признаков будет предоставлена на ФКД рядом параллельных прямых линий фазовой корреляции (ЛФК) с одинаковым расстоянием между ними и характерными сдвигами на муфтовых соединениях.

Продольная акустическая волна, распространяющаяся в породе, по кинематическому признаку характеризуется различной скоростью распространения упругих колебаний в разных породах, пересеченных скважиной.

Частотный признак волны, распространяющейся по породе, обусловлен фильтрующим свойством пород. Так как терригенные породы в основном отфильтровывают высокочастотные составляющие спектра сигнала, то проходящие через них волны, как правило, характеризуются пониженной частотой, по сравнению с волнами, распространяющимися по колонне.

По корреляционному признаку выделять волны, распространяющиеся по породе, удобно на границах пластов, где с глубиной наблюдается изменение интервального времени прохождения акустического сигнала, которое вызывает наклон линий фазовой корреляции, причем угол наклона зависит от скорости изменения интервального времени (для поперечных волн он всегда больше, чем для продольных). Если в интервале рассматриваемой скважины выделяется и волна, распространяющаяся по колонне, то линии ее фазовой корреляции останутся параллельными и прямолинейными.

Следует учитывать, что время вступления волн, распространяющихся по буровому раствору, превышает 1200 мкс.

Ниже изложены основы комплексной интерпретации зарегистрированных с помощью аппаратуры АКЦ-4 фазокоррелограммы и акустической цементограммы (комплексной диаграммы) на примерах отдельных интервалов скважин Самотлорской площади.

В незацементированной части обсадной колонны почти вся акустическая энергия распространяется по колонне, а акустическая связь с породой отсутствует. Появляется она лишь в случае прилегания незацементированной обсадной колонны к стенке скважины.

На комплексной диаграмме (рис.56) незацементированная часть обсадной колонны характеризуется:

- наличием на ФКД всех линий фазовой корреляции продольной акустической волны, распространяющейся по колонне (прямых параллельных линий в левой части фазокоррелограммы с одинаковым расстоянием между ними, равным во временном масштабе 40 мкс - периоду акустических колебаний с частотой 25 кГц);

- характерным сдвигом ЛФК на муфтовых соединениях;

- отсутствием на фазокоррелограмме ЛФК продольной акустической волны, распространяющейся по породе (если ко­лонна не прилегает к стенке скважины);

- наличием на фазокоррелограмме ЛФК продольной акустической волны, распространяющейся по породе (если колонна прилегает к стенке скважины);

- максимальным значением амплитуды на цементограмме, причем кривая повторфет кривую ;

- небольшим увеличением времени Т и уменьшением амплитуд акустической волны и на цементограмме против муфтовых соединений колонны;

- временем пробега акустических колебаний Т, равным времени распространения волны по колонне .

Рис.56. Комплексная диаграмма в интервале свободной (незацементированной) обсадной колонны

 

По характеру ЛФК ФКД, зарегистрированной в свободной (незацементированной) колонне, можно судить о центрировании скважинного прибора в колонне. При хорошем его центрировании все вступления волны, распространяющейся по колонне, представлены рядом параллельных прямых ФКД а, при плохом - волнистыми.

Характерное смещение ЛФК на фазокоррелограмме против муфтовых соединений свободной колонны вызывается отражениями акустического сигнала от разрывов ее сплошности, причем протяженность смещения равна расстоянию между приемником и излучателем скважинного прибора.

Однако необходимо учитывать, что аналогичными признаками на комплексной диаграмме может характеризоваться и некачественно зацементированная колонна:

- с отсутствием контакта (наличием зазора) между ней и цементным кольцом;

- с разрывом сплошности цементного кольца больше длины акустического зонда;

- с каналом в цементном кольце или зазором между ним и колонной с большим утлом раскрытия по отношению к оси скважины.

При наличии контакта цементного камня с колонной и породой акустическая энергия полностью передается от колонны через цементный камень породе.

Поэтому амплитуда акустической волны, распространяющейся по колонне, уменьшается до нулевых значений, а амплитуда волны, распространяющейся по породе , в некоторых случаях имеет максимальное значение, зависящее от петрофизической характеристики породы.

Таким образом, наличие контакта цементного камня с колонной и породой на комплексной диаграмме (рис.57) характеризуется:

- отсутствием на ФКД первых или всех вступлений ЛФК продольной акустической волны, распространяющейся по колонне (прямых параллельных линий с одинаковым расстоянием между ними);

- нулевыми значениями на АКЦ;

- наличием на ФКД ЛФК продольной акустической волны, распространяющейся по породе (извилистых ломаных линий с расстоянием между ними во временном масштабе более 40 мкс);

- повторением кривой интервального времени цементограммы конфигурации ЛФК на ФКД первых вступлений продольной акустической волны, распространяющейся по породе.

Рис.57. Комплексная диаграмма в интервале плотного контакта цементного камня с колонной и породой

Акустическая волна, распространяющаяся по породе, обычно четко выделяется на ФКД своими характерными наклонами и извилистостью линий фазовой корреляции, так как интервальное время пробега волны по породе изменяется с глубиной скважин при переходе через границы пластов. Конфигурация ЛФК, волны, распространяющейся по породе, хорошо коррелируется с временной кривой акустического каротажа, проведенного в открытой скважине. Кроме того, благодаря влиянию эффекта частотной фильтрации в породах, частота акустического сигнала, распространяющегося по породе (кроме очень плотных " высокоскоростных" пород), обычно ниже частоты сигнала, распространяющегося по колонне, т.е. расстояние между его линиями фазовой корреляции (пропорциональное периоду акустических колебаний) больше, чем для волны, распространяющейся по колонне.

При наличии контакта цементного камня с колонной и " высокоскоростной" (плотной) породой продольная акустическая волна, распространяющаяся по породе, может иметь скорость большую, чем продольная акустическая волна, распространяющаяся по колонне, или близкую к ней. Поэтому в качестве первых вступлений в приемник скважинного прибора может попадать волна, распространяющаяся по породе, амплитуда которой и будет зарегистрирована каналом АКЦ.

Поэтому интерпретация в " высокоскоростном" разрезе скважины одной цементограммы без ФКД затруднена и в таких случаях для повышения точности и надежности результатов ее нужно сопоставлять с данными акустического каротажа, проведенного в открытом стволе скважины.

На фазокоррелограмме протяженные интервалы, представленные плотными " высокоскоростными" породами, четко выделяются по кинематическому, частотному признакам и по отсутствию характерных сдвигов ЛФК на муфтовых соединениях, а тонкие пропластки - по резкому изменению наклона ЛФК, т.е. по корреляционному признаку.

Наличие контакта цементного камня с колонной и " высокоскоростной" (плотной) породой на комплексной диаграмме (рис.58) характеризуется:

- отсутствием на фазокоррелограмме ЛФК продольной акустической волны, распространяющейся по колонне (прямых параллельных линий);

- наличием ЛФК продольной акустической волны, распространяющейся по плотной породе (коррелирующих с акустическим разрезом скважины ЛФК вступлений волны, достигающих и иногда превышающих по скорости распространения первые вступления волны, распространяющейся по колонне);

- значениями на цементограмме, отличными от нулевых значений;

- повторением кривой интервального времени цементограммы конфигурации ЛФК на фазокоррелограмме первых вступлений продольной акустической волны, распространяющейся по породе.

Рис.58. Комплексная диаграмма в интервалах и плотного контакта цементного камня с колонной и " высокоскоростной" (плотной) породой

При наличии контакта цементного камня с колонной и отсутствии контакта его с породой акустическая волна практически не попадает в породу, а почти полностью затухает в цементном камне, что обусловливает минимальные или нулевые значения амплитуд волн, распространяющихся по колонне и породе.

Наличие контакта цементного камня с колонной и отсутствие контакта его с породой на комплексной диаграмме (рис.59) характеризуются:

- отсутствием на ФКД ЛФК продольной акустической волны, распространяющейся по колонне, и ЛФК продольной акустической волны, распространяющейся по породе;

- неинформативной кривой цементограмы в этом случае;

- нулевым значением амплитуд на цементограмме и максимальным .

Рис.59. Комплексная диаграмма в интервале плотного контакта цементного камня с колонной и отсутствия контакта с породой и в интервале частичного контакта цементного камня с породой.

Однако отсутствие на комплексной диаграмме продольной акустической волны, распространяющейся по породе, может быть обусловлено не только слабой акустической связью цементного камня с породой, но и большим затуханием акустического сигнала в породе при наличии контакта цементного камня с высокопористой или трещиноватой (" низкоскоростной" ) породой. Поэтому для уточнения интерпретации комплексной диаграммы в этом случае необходимо знать значение затухания акустического сигнала в породе или зарегистрировать фазокоррелограмму в открытом стволе скважины.

Подобная же картина затухания может быть получена, если в заполняющей колонну жидкости имеется газ. Но в этом случае отсутствие акустического сигнала должно иметь место на значительном участке диаграммы, а не в небольшом интервале.

Частичный контакт цементного камня с колонной с наличием контакта его с породой создается вследствие образования зазоров между цементным кольцом и колонной как по ее неполному периметру, так и по протяженности участка ствола скважины.

Акустическая связь цементного камня с породой в этом случае полностью не нарушена. Частичный контакт цементного камня с колонной и породой на комплексной диаграмме (рис.60) характеризуется:

- наличием ЛФК продольной акустической волны, распространяющейся по колонне (прерывистых прямых параллельных линий с периодом чередования
40 мкс);

- наличием линий фазовой корреляции продольной акустической волны, распространяющейся по породе (извилистых ломаных линий с периодом чередования более 40 мкс), причем время их первых вступлений определяется только по фазокоррелограмме; кривые и цементограммы в этом случае неинформативны;

- значениями на цементограмме, отличными от нулевых значений.

Под частичным контактом цементного камня с колонной и породой подразумевается отсутствие сплошности цементного кольца или его контакта с колонной и стенкой скважины как по ее периметру, так и по протяженности, обусловленной односторонним распространением цементного камня или дефектами цементирования. Поэтому при регистрации акустического сигнала волна, распространяющаяся по породе, прослеживается только в зонах контакта цементного камня с колонной и породой.

 

Рис. 60. Комплексная диаграмма в интервале частичного контакта цементного камня с колонной и плотного контакта с породой

 

Частичный контакт цементного камня с колонной и породой по комплексной диаграмме (рис.61) характеризуется:

- как отсутствием, так и наличием на фазокоррелограмме ЛФК продольной акустической волны, распространяющейся по колонне (как сплошных, так и прерывистых прямых линий фазовой корреляции с периодом 40 мкс);

- наличием на участках контакта цементного камня с породой ЛФК акустической волны, распространяющейся по породе (извилистых прерывистых линий с периодом более 40 мкс);

- значениями на цементограмме, отличными от нулевых значений;

неинформативными кривыми и цементограммы, так как .

Рис. 61. Комплексная диаграмма в интервале частичного контакта цементного камня с колонной и частичного контакта с породой

Преимущества комплексной интерпретации ФКД и кривых и иллюстрирует рис.62, на котором представлены АКЦ и ФКД, зарегистрированные в скв. 320 Калужской площади Краснодарского края.

В интервале глубин 420 - 450 м на цементограмме зарегистрированы максимальные значения амплитуды продольной акустической волны, распространяющейся по колонне, и время , соответствующее времени распространения продольной акустической волны по колонне (" 600 мкс). Значения параметров цементограммы достаточно четко характеризуют " свободное" (незацементированное) состояние колонны на этом участке.

Рис.62. Комплексная диаграмма, зарегистрированная АКЦ с блоком фазокорреляционного каротажа в скв. 320 Калужской площади:

I - отсутствие контакта цементного камня с колонной (к) и породой (п);

II - частичный контакт цементного камня с колонной и породой;

III - наличие контакта цементного камня с колонной и породой

Лишь незначительное уменьшение амплитуды на кривой против муфтовых соединений колонны свидетельствует о нелинейности приемного тракта АКЦ в области больших сигналов, что подтверждается результатами эталонирования с помощью АКР и ультразвукового датчика масштаба записи этой кривой, показанного над пементограммой (см. рис.62).

На фазокоррелограмме интервал 420 - 450 м (см. рис.62) отмечается, начиная с первого вступления 1 продольной акустической волны, распространяющейся по колонне, практически параллельными прямыми линиями фазовой корреляции с характерными сдвигами вправо на муфтовых соединениях. Волнистость ЛФК последующих вступлений объясняется фазовыми искажениями, в том числе вызываемыми отраженными от муфтовых соединений волнами. Расстояние между линиями фазовой корреляции практически одинаково и равно 40 мкс - периоду акустических колебаний, проходящих от излучателя к приемнику по незацементированной части колонны.

В интервале глубин 1490 - 1530 м (см. рис.62) амплитуда уменьшена до 0, 3 - 0, 6 отн. ед., а на муфтовых соединениях - до 0, 15 - 0, 3 отн. ед., время Т по-прежнему равно » 600 мкс, т.е. по данным цементограммы затруднительно судить о характере связи колонны с породой.

На фазокоррелограмме в верхней и нижней частях этого интервала довольно четко прослеживаются линии фазовой корреляции продольной акустической волны, распространяющейся по породе, 2. Распространяющаяся по породе волна характеризуется увеличением периода акустических колебаний и нарушением прямолинейности, вызванным изменением скорости распространения упругих волн по разрезу скважины.

Так как по другим данным известно, что в рассматриваемом интервале скважины нет цемента, то колонна в этих частях ствола либо лежит на стенке скважины, либо привалена обрушенной со стенок скважины породой. Отсутствие продольной акустической волны, распространяющейся по породе, в интервале 1495 - 1520 м (см. рис.62) обусловлено недостаточной плотностью контакта колонны с породой.

В интервале 2110 - 2120 м частичного контакта цементного камня с колонной по цементограмме, где значения и менее 0, 2 отн. ед., а „ изменяется скачкообразно (от 600 до 1800 мкс), судить о контакте цементного камня с породой практически невозможно (см. рис.62). Однако на фазокоррелограмме этого интервала, несмотря на большое количество линий фазовой корреляции продольной акустической волны, распространяющейся по колонне, отчетливо выделяются ЛФК продольной акустической волны, распространяющейся по породе, характеризующие наличие такого контакта. Эти ЛФК отличаются большим, чем 40 мкс, периодом чередования колебаний и хорошей корреляцией с акустическим разрезом скважины.

В интервале наличия контакта цементного камня с колонной 2460 - 2480 м ( ) по цементограмме нельзя сделать заключение о состоянии контакта цементного камня с породой (см. рис.62).

По фазокоррелограмме в этом интервале достоверно выделяется уплотненный пласт с увеличенной скоростью распространения акустической волны в нем, что свидетельствует о наличии контакта цементного камня с породой. Одновременно на фазокоррелограмме во всем интервале прослеживаются ЛФК продольной акустической волны, распространяющейся по колонне (амплитуды ее малы, и поэтому она не отмечается на цементограмме), характеризующие частичность контакта цементного камня с колонной.

Вышеизложенное показывает, что комплексная интерпретация цементо- и фазокоррелограммы позволяет достаточно оперативно получать более подробную и достоверную, чем интерпретация одной цементограммы, информацию о качестве цементирования скважин, т.е. определять наличие и отсутствие контакта цементного камня с породой и уточнять состояние контакта цементного камня с колонной.

С целью повышения технико-экономической эффективности акустического контроля за цементированием скважин в направлениях улучшения сопоставимости ФКД с кривыми и Т, а также сокращения спускоподъемных операций в скважине были разработаны и внедрены в производство сначала комплексные каротажные регистраторы, а затем - прошедшие приемочные испытания в б. Миннефтепроме и б. Мингео серийно выпускавшиеся приставки к панели управления АКЦ в виде блока фазокорреляционного каротажного (БФК) и блока фазокорреляционного модернизированного (БФКА) с амплитудным модулированием и комбинированной временной разверткой (рис.63, 64, 65) [18, 48, 57, 103]. Применение этих устройств позволяло производить одновременную регистрацию ФКД и кривых и Т цементограммы на одной каротажной ленте, т.е. решать поставленную задачу.

Рис. 63. Электрическая функциональная схема АКЦ с БФК:

1 - мультивибратор задержки запуска генератора; 2 - генератор ключевой; 3 - усилитель синхронизации; 4 -мультивибратор задержки развертки; 5 - генератор пилы; 6 - усилитель парафазный; 7 - усилитель предварительный; 8 - формирователь импульса и ключ запрета подсвета; 9 - усилитель выходной подсвета; 10 - ЭЛТ проекционная; 11 -линза цилиндрическая; 12 - имитатор акустический

Рис. 64. БФК:

1 - основная панель; 2 - регистрирующий узел; 3 - выносной ультразвуковой датчик

Рис. 65. БФКА

Рис. 66. Структурная схема приставки к АКЦ " Волна"

 

Накопленный опыт совместной регистрации и интерпретации АКЦ и ФКД в скважинах различных нефтегазодобывающих районов страны и СНГ позволил разработать и внедрить методики контроля цементирования с помощью АКЦ с БФКА для геолого-технических условий строительства скважин нефтегазовых месторождений Краснодарского и Ставропольского краев, Главтюменнефтегаза, Оренбургнефти, Пермнефти, Узбекистана, Уренгойгаздобычи и Севергазпрома [54, 55, 57, 74, 83].

На основе результатов внедрения АКЦ с БФКА, методик их применения и интерпретации получаемых данных, была разработана, серийно изготовлена и внедрена в производство более совершенная, чем БФКА, приставка к АКЦ - " Волна" с расширенными функциональными возможностями, в том числе - регистрации прямых и отраженных акустических волн [17, 60, 99].

На рис.66 показана структурная схема усовершенствованного устройства регистрации фазокорреляционных диаграмм - приставки к АКЦ " Волна"; на рис.67 - функциональная схема его узла автоматического переключения скорости развертки строки; на рис.68 - временные диаграммы работы устройства регистрации фазокорреляционных диаграмм.

Устройство регистрации фазокорреляционных диаграмм (см. рис.66) содержит: формирователь информационного сигнала 1, узел 2 синхронизации, регистрирующее устройство 3, генератор 4 развертки строки, узел 5 автоматического переключения скорости развертки строки.

Рис.67. Функциональная схема узла автоматического переключения скорости развертки строки приставки " Волна"

Узел автоматического переключения скорости развертки строки (см. рис.67) содержит формирователи ( ) временных интервалов с регуляторами установки длительности интервалов ( ), а также коммутируемые формирователи ( ) скорости развертки с регуляторами установки скорости развертки строки ( ) где = 1, 2, 3, - числа натурального ряда).

Выход формирователя информационного сигнала 1 соединен с первым (модуляционным) входом регистрирующего устройства 3, второй вход которого (вход отклонения луча) соединен с выходом генератора 4 развертки строки, первый вход которого (вход запуска) соединен с выходом узла 2 синхронизации, а второй вход (вход задания скорости развертки строки) - с выходом узла 5 автоматического переключения скорости развертки строки, вход которого соединен с выходом узла 2 синхронизации (см. рис.66). В узле автоматического переключения скорости развертки строки (см. рис.67) вход первого формирователя 7 временного интервала соединен с выходом узла 2 (см. рис.66) синхронизации, а вход каждого последующего - с выходом предыдущего.

Рис. 68. Временные диаграммы работы приставки " Волна"

Кроме того, выходы формирователей ( ) временных интервалов соединены с входами соответствующих им формирователей ( ) скорости развертки строки, а выходы последних соединены со входом задания скорости развертки строки генератора 4 развертки строки.

Устройство работает следующим образом.

⇐ Предыдущая14151617181920212223Следующая ⇒

Поделиться: