Еще одной серьезной проблемой для целостности системы скважин на Ближнем Востоке является избыточное давление в любом межколонном пространстве при прокачке нефти.
Причины возникновения избыточного давления в межколонном пространстве могут быть различными, но часто они обусловлены дефектами цементирования при освоении скважины, ухудшением свойств цемента из-за термической и напорной нагрузок, ухудшением свойств герметизации труб или устьевых уплотнений и коррозией. Согласно выступлению Пола Хопманса на вебинаре SPE 2013 года по техническому состоянию ствола скважины в более 35% из ~1,8 миллиона скважин по всему миру было диагностировано избыточное давление в межколонном пространстве [SAP]. На Ближнем Востоке эти данные различаются.
Скважины с избыточным давлением в межколонном пространстве нуждаются в тщательном контроле, так как это может негативно сказаться на добыче или привести к ее остановке. Избыточное давление в межколонном пространстве также может привести к дальнейшему повреждению скважинной системы, что потенциально может привести к выходу из строя эксплуатационной колонны или наружной обсадной колонны, а также к открытому выбросу.
Многие недропользователи решают проблему избыточного давления в межколонном пространстве с помощью новых конструкций скважин и барьеров, а также усиления контроля качества цементирования. В существующих скважинах им приходится полагаться на поверхностные данные, например, отбор проб жидкости и данные о снижении/повышении давления для определения дефектов в скважине.
Существует также проблема обнаружения утечек и нежелательных потоков в многоколонной скважинной конструкции, которые не поддаются традиционным температурным и шумовым каротажам.
Технология спектральной диагностики компании TGT позволяет обнаружить утечки и потоки по всей скважинной системе, отслеживая движение флюидов за трубами в пределах нескольких обсадных колонн.
Спектральная диагностика использует высокоточные системы анализа звуковых сигналов скважинной системы для улавливания частоты и амплитуды акустических сигналов, генерируемых жидкостями или газами, проходящими через интервалы негерметичности и сужения, такие как цементные каналы, неисправные уплотнения и интервалы негерметичности обсадных колонн. В сочетании с поверхностными данными эта информация может сократить диапазон восстановительных мер и направить их на устранение утечек.
Спектральная диагностика включает в себя анализ малоинерционных, высокоточных температурных измерений для обнаружения интервалов негерметичности всей скважинной системы. По сравнению с обычными датчиками реакция высокоточных температурных датчиков на локализованные тепловые изменения, вызванные нарушениями целостности, в разы выше, и в добавок к акустическим измерениям они предоставляют визуальные подтверждения утечек и потоков флюидов.
В то время, как обычные промысловые геофизические исследования, в основном, оценивают только серьезные дефекты первого барьера, высокая точность регистрации и разрешение спектральной диагностики позволяют отслеживать даже потоки с низкой скоростью на ранних стадиях за несколькими барьерами, тем самым обеспечивая принятие своевременных мер по продлению жизненного цикла скважины.
Проведенный каротаж качества цементации скважины показал хорошую цементную связь ниже отметки X500м и дефекты в интервалах выше. Дефекты цементации скважины, скорее всего, станут причиной потоков в межколонном пространстве. К сожалению, удовлетворительные результаты каротажа качества цементации скважины не гарантируют герметичности межколонного пространства, поскольку каротаж не может выявить все потоки флюидов.
Согласно результатам ранее проведенных исследований с помощью системы спектральной диагностики, разработанной компанией TGT, был выявлен поток флюидов из пласта на глубине X540м и вверх по межколонному пространству через микротрещины области «хорошей связи цемента с колонной».
Результаты анализа частотного спектра совпадали с данными по проницаемость пласта и профилями состава флюида и было сделано предположение, что из этих пластов выходит газ. Недропользователь использовал эти результаты для проведения операций цементирования в выявленных интервалах, тем самым восстановив герметичность 2 МКП.