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 газонеф-теводопроявления.

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

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 ÒÍ‚. 2558 [63, 87].

На рис. 55, $ представлены кривые цементограммы А^ А^ 1, а на рис. 55, ■ — волновые картины в виде полуволн, за­регистрированные с помощью модернизированного АКР.

Время вступления продольной акустической волны, рас­пространяющейся по колонне, i_K (см. рис. 55, ■, 7), совпадает с началом "фиксированного" окна АКЦ, в котором измеря­ется амплитуда этой волны \ (см. рис. 55, •, 8).

157

p p p p s p L-st

И и

D p

1 2 I3l''4 t, МС

H=1265 м

пппппппп

/,, мс 3 2 1 1 2 3 /2,мс

-1260

- -1280

-1300 Н,ы

illgp- fl
		л It	j is f	1
' 1			III
11				>
J	1	liiii
1	и
I	\\		1
■			1 И

Канал 1

Канал 2

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

Пунктиром на волновых картинах соединены импульсы срабатывания "плавающего" окна АКЦ (см. рис. 55, •). Амп­литуда, измеряемая в нем, регистрируется на цементограмме в виде кривой А_п, а сама пунктирная линия соответствует кривой 1 _п. Непрерывной линией соединены моменты вступ­ления продольной акустической волны по породе.

158

Рис. 55. Кривые акусти­ческой цементограммы {:;) и волновые картины (■) в интервалах скв. 2558 Самотлорской пло­щади:

I - í; 2 - Ä_Í; 3 - ÄÔ; 4 — масштаб записи кривой 1; 5 — линейный масштаб записи кривых \ и А„; 6 — фактический масштаб записи А^ и А,,; 7 — время вступления продольной акустичес­кой волны по колонне 1 _к; 8 — импульсы, соот­ветствующие началу сра­батывания плавающего окна А,,; 9 — фактичес­кое время вступления продольной акустичес­кой волны по породе

а

30

35 40

45 1808

1809

  ^{18 П}   1812 1904 1905 1906 1907 1908

Г³

I

I

I s

б

О 550 640 730 820 мкс

О 0,25 0,50 0,75 1,0 отн. ед.

О 0,04 0,08 0,16 0,4 0,8 отн. ед. б

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 А_п повторяет кривую А,, и поэтому не приводится, а I минимально и равно времени вступления продольной акустической волны, рас­пространяющейся по колонне: i = 1 _к» 550 мкс.

В нижней части цементограммы среднего интервала

159

(1808 — 1812 м) наблюдается увеличение амплитуды продольной акустической волны, распространяющейся по колонне А_к и уменьшение времени i, 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 А,, 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 (А,. = 0, А_п» 0,08 отн. ед., i _п = 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 А_п и i 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 А,, и А_п. В связи с этим воз­можны существенные ошибки при интерпретации как це-ментограмм, 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 сква-жинного прибора АКЦ с кабелем и наземной аппаратурой, а также эталонировку значений регистрируемых амплитуд А,, и А_п, отнесенных к амплитуде волнового сигнала в свободной колонне.

160

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 А_к и А_п 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 А_к и А_п) (см. рис. 55, $) показывают, что амплитудная характеристика аппаратуры имеет непропорционально высо­кое усиление в области малых сигналов, а фактический мас­штаб записи кривых Ад и А_п 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 спу-скоподъемных 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,,).

161

Фазокорреляционные диаграммы могут регистрироваться и интерпретироваться как отдельно, так и в комплексе с аналоговыми кривыми цементограмы: А_к, А_п, i _п; 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 (А,^, А_п и 1) определяют количественные значения амплитуды продольной акустической волны, рас­пространяющейся:

по колонне в относительных единицах;

по породе в тех интервалах глубин скважины, где показа­ния кривой 1 _п 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 а 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.

162

Частотный признак волны, распространяющейся по поро­де, обусловлен фильтрующим свойством пород. Так как тер-ригенные 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 фазокор-релограммы и акустической цементограммы (комплексной диаграммы) на примерах отдельных интервалов скважин Са-мотлорской 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 i a N всех линий фазовой корреляции про­дольной акустической волны, распространяющейся по ко­лонне (прямых параллельных линий в левой части фазокор-релограммы 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);

163

АКЦ 0,5 отн. ед. 1,0 0,5 отн. ед.

ФКД

1150 мкс

600

1000 мкс

Тп

А_к

50 м

70

90

130 м

ПО

L

Рис. 56. Комплексная диаграмма в интервале свободной (незацемен-тированной) обсадной колонны

максимальным значением амплитуды А,,, на цементограмме, причем кривая А,, повторит кривую А,^;

небольшим увеличением времени i и уменьшением ампли­туд акустической волны А_к и А_п на цементограмме против муфтовых соединений колонны;

временем пробега акустических колебаний i, равным времени распространения волны по колонне i _K.

164

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 а 1 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, А_к уменьшается до нулевых значений, а амплитуда волны, распространяющейся по породе А_п, 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 А_к на АКЦ;

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

повторением кривой интервального времени i _п цементо-граммы конфигурации ЛФК на ФКД первых вступлений про­дольной акустической волны, распространяющейся по породе.

165

О

600

А_к г

АКЦ

0,5 отн. ед. 1,0

0,5 отн. ед.

1000 мкс

550

ФКД

1150 мкс

 

X

'-^ 2260м

mm

Волна по породе

А_к

2270

Т f I ' ^п -^

------   2280

2290 м

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

плотного контакта цементного

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,

166

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, распространяющийся 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 А_к на цементограмме, отличными от нулевых значений;

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

167

АКЦ

0,5 отн. ед. 1,0

ФКД

 

Т„

600

0,5 отн. ед.

1000 мкс

550

1150 мкс

 

 

 

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

це-

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 отсут-

168

ствие 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 А,, цементограмы в этом случае;

нулевым значением амплитуд А_к на цементограмме и мак­симальным 1 „.

600

А_к

АКЦ

0,5 отн. ед. 1,0

0,5 отн. ед.

1000 мкс

550

ФКД

1150 мкс

1840 м

Волна по породе

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

169

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 фа-зокоррелограмме; кривые А_к и i _п цементограммы в этом случае неинформативны;

значениями А_к 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.

170

О

600

Л_к г

АКЦ

0,5 отн. ед. 1,0

0,5 отн. ед.

1000 мкс

550

ФКД

1150 мкс

 

ill" Волна по колонне

 

Рис. 60. Комплексная диаграмма в интервале А 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 поро-

171

АКЦ

0,5 отн. ед. 1,0

ФКД

 

600

0,5 отн. ед.

1000 мкс

550

1150 мкс

 

Г.

 

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

дой ЛФК акустической волны, распространяющейся по по­роде (извилистых прерывистых линий с периодом более 40 ÏÍÒ);

значениями А,^ на цементограмме, отличными от нулевых значений;

неинформативными кривыми А_к и i _п цементограммы, так как А_к * 0.

172

Преимущества комплексной интерпретации ФКД и кри­вых А_к и 1 _п 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, А_к и время \, соответствующее времени i _K распространения про­дольной акустической волны по колонне (»600 мкс). Значения

АКЦ

0     900 1800 мкс

ФКД

А к 0    0,2      0,4 0,61,0 отн. ед. 600 1200 1800 мкс

(К) '------------- '------------- '------- '-' (К) (П) '------------------ ■------------ '

а: I

420

450 1490

1530 2110

2120 2460

2470

.А_к

А_к-

II

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

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

I1 — частичный контакт цементного камня с колонной и породой; III —
наличие контакта цементного камня с колонной и породой

173

параметров цементограммы достаточно четко характеризуют "свободное" (незацементированное) состояние колонны на этом участке.

Лишь незначительное уменьшение амплитуды на кривой А_к 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 цементограммой (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 Ад уменьшена до 0,3 — 0,6 отн. ед., а на муфтовых соединени­ях — до 0,15 — 0,3 отн. ед., время i по-прежнему равно 1 _к " 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 А^ и А_п менее 0,2 отн. ед., a i _п изменяется скачкообразно (от 600 до 1800 мкс), судить о контакте цементного камня с породой

174

практически невозможно (см. рис. 62). Однако на фазокор-релограмме 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 (\» 0) по цементограмме нельзя сделать заключение о состоянии контакта цементного камня с поро­дой (ÒÏ. 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 А, и 1, 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 амплитудны