селективный гамма-дефектомер-толщиномер предназначенный для определения плотности вещества в затрубном пространстве, эксцентриситета колонны и толщины обсадной колонны.
Прибор СГДТ состоит из источника гамма-излучения, набора датчиков толщиномера и плотномера.
Применение метода рассеянного гамма-излучения основано на зависимости интенсивности рассеянного излучения от плотности вещества основных сред, слагающих обсаженную скважину. Основными средами, определяющими интенсивность регистрируемого рассеянного гамма-излучения в скважине, являются металлическая колонна, жидкость внутри колонны, горные породы, цементный камень или буровой раствор.
Таким образом, интенсивность излучения есть функция, зависящая от толщины колонны, толщины цементного кольца, плотности цемента и плотности породы:
J = F (плотность породы, толщина колонны, толщина цементного кольца, плотность цемента). В общем случае такие задачи решаются методом Монте-Карло для случайного прохождения гамма-квантов через заданную модель среды.
Решения данной системы известны (опубликованы) в виде палеточных зависимостей или в виде аппроксимации этих палеток полиномами Лагранжа 2-ой степени.
Именно эти зависимости легли в основу используемых алгоритмов и методик интерпретации СГДТ.
Обработав и проанализировав достаточное количество материала с различными скважинными условиями, сделанными разными приборами СГДТ, мы пришли к выводу, что в большинстве случаев, результаты, полученные по стандартной методике, удовлетворительны, но имеются существенные ограничения, не позволяющие в ряде случаев выдавать достоверное заключение и получать необходимые конечные результаты. Кроме того, в связи с применением нового типа аппаратуры с одновременным опросом датчиков и наличием канала ориентации прибора появились новые требования к результатам интерпретации – построение развертки плотности по периметру скважины и учет вращения прибора.
Итак, нам предстояло решить следующие задачи, учитывающие возможность обработки как старых, так и новых приборов, и позволяющие расширить возможности известной методики.
1. Возможность обработки данных для колонн диаметром, отличным от 146 и 168 мм
2. Построение развертки плотности цемента при записи старыми приборами с круговым опросом датчиков
3. Построение развертки и селективных плотностей с учетом эксцентриситета
4. Поправка развертки плотности за вращение прибора скважины
5. Вычисление плотностей в случае многоколонной конструкции
6. Возможность настройки по нескольким опорным интервалам или калибровкам с различной плотностью
Поскольку показания интенсивности зависят от толщины цементного кольца, то с увеличением диаметра колонны толщина цементного кольца при неизменном диаметре скважины уменьшается. Исходя из того, что зависимости построены для 146 мм колонны и различных диаметров скважины, решено было вводить линейную поправку в диаметр скважины в зависимости от толщины цементного кольца. Справедливость такой поправки была подтверждена обработкой скважин с диаметрами колонн 178 и 194 мм.
Современные требования к обработке данных СГДТ включают обязательное построение развертки плотностей по периметру скважины. Для того чтобы построить развертку плотности по периметру скважины, нужно иметь набор селективных плотностей. Приборы с одновременным опросом датчиков (СГДТ-П, СГДТ-100) сразу пишут этот набор, т.е. в каждой точке по глубине записываются показания всех селективных датчиков (6 для СГДТ-П и 8 для СГДТ-100). Так как датчики расположены по периметру прибора через равные углы, интерпретируя набор таких кривых, получаем значения плотностей по периметру прибора в каждой точке по глубине, а следовательно, можем построить развертку.
Приборы СГДТ-3 и СГДТ-НВ имеют шесть датчиков по периметру, но пишут либо одну селективную (СГДТ-3), либо две (СГДТ-НВ). У СГДТ-3 показания датчиков записываются поочерёдно, т.е. сначала записывается показание первого, потом второго, 3, 4, 5, 6, снова первого и т.д. У СГДТ-НВ записываются показания противоположных датчиков, т.е. сначала записываются показания первого и четвертого датчиков, затем второго и пятого, третьего и шестого, 4 и 1, 5 и 2, 6 и 3, снова первого и четвертого и т.д.