Гамма-гамма цементометрия (ГГК-Ц)

Контроль качества цементирования методом гамма-гамма цементометрии (ГГК-Ц) относится к дополнительным методам, проводится в колонне, в тех поисковых и разведочных обсаженных скважинах, где по данным ОЦК-АКЦ не может быть однозначно решен вопрос качества цементирования (наличие слабозацементированных интервалов, наличие разрывов сплошности цемента и другие особенности, обусловленные изменениями объемной плотности цементного камня в затрубном пространстве).

Определяется наличие или отсутствие цемента по разнице объемных плотностей затрубных сред.

Масштабы регистрации для диаграмм ГГК-Ц (толщиномер, селективный и интегральный счет) определяются по районам работ с учетом конкретных конструкций скважин и обсадных колонн.

Обеспечивается высокое качество измерений кривых ГГК-Ц для достоверного разделения зацементированных и незацементированных интервалов по всему диапазону изменения объемных плотностей сред в затрубье. Диаграммы ГГК-Ц низкого качества не решают задачу разделения затрубных сред по объемной плотности и могут внести ложную информацию в наборы методов контроля цементажа.

Время проведения ГГК-Ц после цементирования не лимитируется.

Измерения методом ГГК-Ц дублируются перекрытием по всему интервалу цементирования.

Метод ГГК-Ц реализован на аппаратуре ЦМ8/10 и СГДТ-НВ.

ЦМ-8/10.

Назначение.

Прибор ЦМ-8/10 предназначен для определения качества цементирования нефтяных и газовых скважин методом рассеянного гамма-излучения.

Данные по аппаратуре.

Скважинный прибор обеспечивает проведение измерений в скважинах, обсаженных колонной диаметром 219−273 мм, при значениях температуры окружающей среды от -10 до 70 ° С и гидростатического давления 30 МПа.

Аппаратура эксплуатируется в комплекте со следующими изделиями:

— трехжильным кабелем типа КГ3−67−180 длиной до 1500 м;

источником гамма-излучения Сs137 активностью (1.28± 0.33)х1010 Бк, создающим на расстоянии 1 м мощность экспозиционной дозы (5.95± 1.55)х10−9 А/кг.

Четыре используемых детектора гамма-излучения расположены по периметру прибора в экране, изготовленном из свинца и стали. В качестве одного детектора используются три газоразрядных счетчика ВС-8.

Схема прибора ЦМ-8/10 приведена на рис. 31.

Рисунок 31 — Схема прибора ЦМ-8/10.

Питание скважинного прибора осуществляется постоянным электрическим током 140 мА.

Данные с четырех детекторов передаются по двум жилам кабеля в виде разнополярных импульсов. Амплитуда выходных импульсов каналов скважинного прибора не менее 3 В, длительность выходных импульсов — 60 мкс.

Длина скважинного прибора — 1.55 м;

Диаметр скважинного прибора — 175 мм;

Диаметр скважинного прибора с вытеснителем — 230 мм;

Масса скважинного прибора — 90 кг;

Масса скважинного прибора с вытеснителем — 116 кг.

СГДТ-НВ Назначение.

Прибор СГДТ-НВ предназначен для контроля качества цементирования и технического состояния обсадных колонн нефтяных и газовых скважин методом рассеянного гамма-излучения, а также «привязки» результатов измерений и муфт обсадной колонны к геологическому разрезу скважин.

Данные по аппаратуре.

Скважинный прибор обеспечивает проведение измерений в скважинах обсаженных колонной с внешним диаметром 146−168 мм (до 194 мм с вытеснителем), с углом наклона до 50о при значениях температуры окружающей среды от -10 до 120 о С и гидростатического давления 60 МПа.

Аппаратура эксплуатируется в комплекте со следующими изделиями:

• — трехжильным кабелем типа КГ3−67−180 длиной до 3500 м;
• — источником гамма-излучения Сs137 активностью (1.28 ± 0.33)x1010 Бк, создающим на расстоянии 1 м мощность экспозиционной дозы (5.95 ± 1.55)x10−9 А/кг.

Прибор регистрирует рассеянное гамма-излучение по периметру и стволу скважины. Конструкция зондов (длина и углы коллимации) обеспечивает работу одного из них в области плотностной инверсии (зонд малой длины), а второго — в режиме плотностного каротажа (зонд большой длины). Интенсивность рассеянного гамма излучения, регистрируемого с помощью зонда малой длины, определяется средней по периметру толщиной стенки обсадной колонны, а интенсивность рассеянного гамма-излучения, регистрируемого с помощью зонда большой длины, определяется, в основном, объемной плотностью вещества в затрубном пространстве, что дает возможность определять толщину стенки обсадной колонны, наличие и состояние цементного кольца за колонной, имеющего большую объемную плотность по сравнению с буровым раствором. Прибор, регистрируя рассеянное гамма-излучение пород, позволяет за один спуско-подъем производить запись пяти диаграмм:

• — толщинограммы (шифр TOL) — кривой значений средней по периметру толщины стенки обсадной колонны и отметок муфтовых соединений;
• — интегральной цементограммы (шифр INT) — кривой, несущей информацию о средней плотности вещества в затрубном пространстве;
• — двух селективных цементограмм, смещенных на 180о по периметру скважины (шифр SEL1, SEL2) — кривых, несущих информацию об относительных изменениях плотности вещества в затрубном пространстве;
• — диаграммы гамма-каротажа (шифр GR).

Диапазоны измерения:

• — толщины стенки скважины — от 5 до 12 мм;
• — плотности вещества в затрубном пространстве от 1 до 2 г/см3.

Ток питания скважинного прибора (150±15) мА.

Длительность выходных импульсов (40±12) мкс, амплитуда не менее 3,5 В.

1 жила кабеля прозванивается с броней кабеля в одном направлении (в направлении тока), 2 и 3 жилы имеют сопротивление относительно брони — 1 МОм.

В качестве детектора гамма-излучения в канале ГК используется кристалл NaI (Tl) размером 30×40 мм с ФЭУ-74 А, в каналах плотномера и толщиномера — кристаллы NaI (Tl) размером 16×40 мм с ФЭУ-102.

Длина измерительных зондов:

• — канала плотномера (420 ±10) мм;
• — канала толщиномера (210±5) мм.

Расстояние между центром детектора канала ГК и источником гамма-излучения не менее 1040 мм.

Схема прибора приведена на рис.32:

Рисунок 32 — Схема прибора СГДТ-НВ Диаметр прибора (без вытеснителя) — 110 мм;

Длина прибора — 2500 мм;

Масса прибора — 95 кг.