Оценка влияния электромагнитных и геометрических параметров колонн на нестационарные электромагнитные процессы.

Практика геофизических работ показала, что значительный объем исследований проводится в двух- и (или) трех-колонных скважинах. В незаглушенных скважинах необходимо исследовать НКТ и следующую за ней обсадную колонну, причем часто в интервале исследований находится третья - техническая колонна. Поэтому важно оценить взаимное влияние колонн друг на друга.

В отличие от диаметра и толщины стенок колонны, электромагнитные характеристики металла - магнитная проницаемость и электропроводность не являются параметрами, величину которых нужно определить, но они влияют на измеряемый сигнал, поэтому их влияние необходимо оценить.

Выявлено, что на поздних временах нестационарный электромагнитный процесс в колоннах подчиняется экспоненциальному закону. На ранних временах величина ЭДС практически не зависит от толщины стенок колонны, а определяется электромагнитными параметрами металла, причем она прямо пропорциональна электропроводности и обратно пропорциональна магнитной проницаемости сг / р . На поздних временах для магнитной проницаемости происходит инверсия ЭДС.

Во всем временном диапазоне уменьшение электропроводности металла приводит к уменьшению ЭДС, тогда как уменьшение толщины не влияет на ЭДС при ранних (1-5 мс) временах. На поздних временах кривые спада ЭДС ведут себя так же, как кривые спада ЭДС при уменьшении толщины. Такое поведение ЭДС дает возможность различать аномалии на каротажных диаграммах, вызванные уменьшением электропроводности стали, от аномалий, обусловленных уменьшением толщины стенок колонны.

Оценка области максимальной чувствительности метода и точности определения толщины стенок колонн.

При интерпретации материалов магнитоимпульсной дефектоскопии необходимо решать задачи определения дефектов, участков коррозии, интервалов перфорации в одно- и многоколонных скважинах. Сигнал дефектоскопа представлен дискретным набором кривых ЭДС на различных временах (для МИД-К от 0 до 126 мс) и поэтому важно определить области (временные интервалы) максимальной чувствительности к различным электромагнитным и геометрическим параметрам колонн.

В двухколонной конструкции, если независимо определить параметры первой колонны, можно существенно уменьшить погрешность определения толщины стенок второй колонны.

Вывод

Метод ЭМДС основан на изучении характеристик вихревого электромагнитного поля, возбуждаемого в обсадной колонне генераторной катушкой прибора.

Изучение характеристик поля позволяет выделить дефекты колонны, оценить их положение, форму, размеры, а также толщину стенок. Дефектоскоп работает в двух режимах: режим изучения толщины стенок и выявления крупных дефектов (сокращенно режим толщины) и режим выявления малых дефектов (сокращенно режим дефектов). Присутствие в колонне дефектов: трещин, коррозионных впадин и сквозных отверстий - вызывает изменение плотности вихревых токов, а также величины магнитного потока, протекающего по колонне. Изучение характеристик поля позволяет выделить дефекты колонны, оценить их расположение, форму, размеры, а также толщину стенок.

Метод скважинной магнитоимпульсной дефектоскопии-толщи- нометрии (МИД-К) основан на исследовании пространственного распределения, затухающих во времени вихревых токов в колоннах труб, которые наводят ЭДС в приемной катушке после выключения тока намагничивания. В действующих скважинах МИД-К позволяет определить фактические интервалы перфорации (кумулятивной, гидропескоструйной, в т. ч. щелевой), степень коррозии и износа колонны, интервалы нарушений колонны, требующих ремонта, фактическую глубину установки герметизирующих пластырей и зако- лонных пакеров и др. Работы можно выполнять как через колонну НКТ, так и после её подъема. В скважинах подземных хранилищ газа (ПХГ) решаются задачи определения срока «жизни» эксплуатационных колонн, определяются интервалы эллипсности, наличие интервалов утончения, деформации (смятия колонны), наличие коррозии, негерметичность забойного оборудования, абразивный износ обсадных труб и фильтров. Техническим результатом является повышение точности измерения толщины стенки колонн и определения дефектов путем учета магнитной неоднородности металла и «магнитного шума», вызванного остаточной намагниченностью, за счет исключения влияния на измеряемый сигнал остаточной намагниченности и магнитной неоднородности труб.

Контрольные вопросы

  • 1. На чем основана работа метода ЭМДС?
  • 2. Какие дефекты можно выявить методом ЭМДС?
  • 3. На чем основана работа МИД?
  • 4. Какие дефекты можно выявить методом МИД?
  • 5. Сколько колонн одновременно видит МИД?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >