Применение волоконно-оптических технологий для обнаружения утечек в обсадной колонне газовой скважины

1. Основная проблема: Аномалия цементирования и риск межпластовых перетоков газа

• Ситуация на месторождении: После цементирования обсадной колонны на четвертом этапе бурения скважины Moxi XXX-H были зафиксированы аномалии при газовом каротаже. На устье скважины наблюдался прерывистый приток газа с дебитом от 0 до 92 м³/ч. Это указывает на риск миграции газа из пласта на устье через затрубное пространство или через саму обсадную колонну.

• Первоначальная оценка: Основываясь на инженерном опыте, путь утечки газа, вероятно, связан с разгерметизацией муфтовых соединений обсадных труб, что нарушает целостность цементного камня и создает каналы для перетоков.

2. Техническое решение: Быстрое развертывание оптоволокна и двухпараметрический мониторинг

• Оперативные меры: 12 мая 2022 года оптоволоконный кабель был быстро спущен на глубину 4500 метров через внутреннюю полость бурильных труб (внутри бурильной колонны), что обеспечило установку за один спуск.

• Технология мониторинга: Для одновременного мониторинга использовались комбинированные системы распределенного температурного зондирования (DTS) и распределенного акустического зондирования (DAS). Это позволило получать данные о температуре и акустических вибрациях в реальном времени по всему стволу скважины.

3. Результаты диагностики: Точная локализация утечек и участков перетоков

• Анализ частотных диапазонов DAS: Путем анализа характеристик акустической энергии в различных частотных диапазонах было выявлено следующее:

• Участок затрубных перетоков: Значительные сигналы затрубных перетоков газа были зафиксированы в интервале 3815–4415 метров (горизонтальный участок), что указывает на нарушение герметичности цементного камня и формирование путей движения газа.

• Точки утечки в обсадной колонне: Четыре точки утечки были точно локализованы на глубинах 3971,2 м, 4001,2 м и т.д. Все они соответствовали положениям муфтовых соединений, что подтвердило разгерметизацию муфт.

• Дополнительная проверка методом DTS: Данные о температуре дополнительно выявили локальные аномалии, вызванные потоком газа, что подтвердило выводы, сделанные на основе данных DAS.

4. Техническая ценность: Безопасность и поддержка принятия решений

• Быстрое реагирование: Развертывание через внутреннюю полость бурильных труб позволило избежать сложных операций по подъему обсадной колонны, обеспечив диагностику в течение нескольких часов и значительно сократив время устранения инцидента.

• Точное принятие решений: Результаты напрямую определили последующие операции по изоляции или капитальному ремонту, четко обозначив участки перетоков для изоляции и муфты, требующие ремонта или замены.
  

5. Резюме и выводы