АКУСТИЧЕСКИЙ КАРОТАЖ
Акустический каротаж основан на непрерывной регистрации скоростей распространения упругих колебаний вдоль ствола скважины. Он позволяет дифференцировать разрез скважины и выделять пласты различного литологического состава мощностью до 10—20 см. В однородном по литологии разрезе акустический каротаж позволяет выделить пористые и насыщенные водой интервалы. Чем больше пористость, тем меньше скорость и больше интервальное время пробега волн между излучателем и приемником в скважинном снаряде акустического каротажа. В зарубежной литературе этот вид каротажа называют каротажем пористости.
Акустический каротаж широко применяется при бурении глубоких скважин с целью контроля за качеством цементирования затрубного пространства. Наиболее важную информацию
о наличии цементного камня в затрубном пространстве и сцеплении его с колонной обсадных труб может дать изучение амплитуд колебаний продольной упругой волны, идущей по обсадной трубе и цементному кольцу. Энергия волны зависит от того, зацементирована колонна труб или нет. Если цементное кольцо отсутствует или цементный камень не имеет прочного сцепления с колонной, то амплитуда колебаний волны, идущей по колонне и ее головной волны, будет большой [37].
Если колонна труб зацементирована качественно и между колонной труб и цементом имеется акустический контакт, упругие продольные колебания, распространяющиеся по колонне, возбуждают такие же колебания в цементном камне, в связи с чем большая часть их энергии рассеивается на пути от излучателя до приемника. В этом случае приемник отметит значительное ослабление амплитуды колебания продольных волн.
Для определения высоты подъема цемента необходимо иметь две кривые записи акустического каротажа: Ак, характеризующую амплитуду нескольких колебаний (выпрямленный сигнал, складывающийся из трех периодов волны), и Тп, характеризующуюся временем пробега волны со .значительными амплитудами колебаний, отнесенным к базе зонда. Величина Ак регистрируется в условных единицах (милливольтах) в виде непрерывной кривой. Совместное рассмотрение кривых Лк и Ти позволяет определить высоту подъема цементного раствора в затрубном пространстве, качество сцепления цемента с колонной обсадных труб и в некоторых случаях — сцепления цемента с горными породами.
На рис. 50 показана кривая, полученная при использовании цементомера АКЦ, из которой видно, что на участках, где отсутствует сцепление цемента с трубами или нет цемента, измеряемые значения Лк имеют максимальные значения, а интерва-
|
8 Рис. 51. Принципиальная схема (а) и диаграмма локатора муфт (б): / — локация соединительных муфт; 2 — интервалы перфорации |
5
|
Рис. 50. Кривые, полученные при исследовании затрубного пространства цементомерами: а —АКЦ; 6 —ЦМТУ |
лы с хорошим сцеплением цемента с колонной характеризуются минимальными, практически нулевыми, показателями. Характерна в этом отношении также кривая Тп.
§ 7. ЛОКАЦИЯ МУФТ
Местоположение соединительных муфт обсадных труб, интервалов перфорации и повреждений обсадных труб определяют с помощью специального локатора муфт, который представ
ляет собой индуктивную катушку со стальным сердечником и двумя постоянными магнитами, размещенными в корпусе из немагнитной стали (рис. 51, а). Магнитные силовые линии посто — янных магнитов пронизывают обмотку катушки и замыкаются через наружные стальные трубы. В момент прохождения прибора мимо муфт сопротивление в цепи магнитопровода изменяется и силовые линии постоянных магнитов перераспределяются.
Локатор муфт реагирует на перфорированные отверстия, трещины и разрывы труб (рис. 51, б). Он может быть использован при капитальном ремонте скважин, а также при ликвидации аварий и осложнений в бурении.