Оценка коэффициента вытеснения

В заколонном пространстве бурового раствора

Цементным

По данным АКЦ возможно определение коэффициента вытеснения промывочной жидкости цементным раствором для отдельных интервалов зацементированной части зако-лонного пространства искривленных скважин [93]. Последнее предполагает обязательное прилегание колонны к стенке скважины и тем самым защемление промывочной жидкости по обе стороны ее прилегания (рис. 90).

Угол ф определяется по данным АКЦ с помощью кривой зависимости коэффициента затухания (поглощения) акусти­ческих колебаний а от угла раскрытости канала в цементном кольце по отношению оси колонны ф,

Рис. 90. Схема эксцентрично­го расположения обсадной колонны в стволе скважины:

I — ствол скважины; 2 — тампонажный раствор; 3 — обсадная колонна; 4 — за­щемленный буровой раствор

229

 15

lnA

a = ■

I

(40)

где \, Ащ. — амплитуды продольной волны соответственно в свободной и зацементированной колонне, усл. ед.; I — база измерения АКЦ, равная расстоянию от излучателя до прием­ника; а_к — коэффициент поглощения продольных акустиче­ских волн в свободной колонне, равный 2,5-10~³ см"¹.

Зная ф, радиусы колонны R_t и скважины R₂ с помощью тригонометрических функций определяют площадь попереч­ного сечения участков защемления промывочной жидкости AjQAQzAj, а затем и коэффициент ее вытеснения к_выт це­ментным раствором.

В табл. 15 приведены определяемые для вычисления значе­ний к_выт показатели в одинаковых по геолого-техническим условиям интервалах (2213 — 2324 м) заколонного пространст­ва двух скважин Подгорненской площади.

Значительное превышение значения к_выт в скв. 18 по срав­нению со скв. 63 объясняется большей скоростью вытесне­ния (1,19 м/с) в скв. 18 по сравнению с 0,46 м/с в скв. 63.

4

ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ЦЕМЕНТНОГО КОЛЬЦА И ВЛИЯЮЩИХ НА НЕГО РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ

Из-за трудностей достаточно точного учета и моделирова­ния изменения свойств тампонажных материалов под воздей­ствием скважинных факторов сроки и другие параметры процесса формирования цементного камня в заколонном пространстве нередко существенно отличаются от определя­емых в лабораторных условиях. Поэтому планирование ра­бот по заканчиванию скважин только на основе лаборатор­ных данных о процессе цементирования может привести к осложнениям и задержкам их сооружения.

В то же время дифференцированность во времени как вы­деления тепла при загустении, схватывании и твердении це­ментного раствора, так и изменения упрутопрочностных свойств образующегося тампонажного камня, указывает на возможность изучения непосредственно в скважинах дина­мики формирования цементного кольца путем регистрации в период ОЗЦ температуры и амплитуды волны, распростра­няющейся по колонне (АК), характеризующей изменение со­стояния контакта его с колонной, как функции повышения прочности тампонажного камня или образования дефектов в нем.

С учетом такой возможности были проведены с помощью электротермометра и АКЦ неоднократные в период ОЗЦ термометрические и акустические (временные термоакусти­ческие) исследования зацементированных скважин и их ма­кетов с заданными параметрами процесса цементирования [39].

223