New Integral Neutron-Neutron Logging for Cement Integrity Analysis of any Backfilling

封面

如何引用文章

全文:

详细

Background: The article presents a new technology of integral neutron-neutron logging technology for cement integrity analysis (hereinafter – NNL-C) of wells in hydrocarbon fields, developed by GeoSpectr Oil and Gas Technology Institute (Russia). NNL-C is designed to ensure the quality of well cementing focusing on the condition, integrity and leak tightness of any type and density of cement casing (including light cement). It can be used in any kind of well filling whether liquid, gas, or a mixture. NNL-C is applicable at all stages of the oil and gas well lifecycle – from construction to operation – without well-kill operation and tubing removal. This technology is free from the major limitations of standard (conventional) gamma-gamma and acoustic logging techniques for cement integrity evaluation.

Aim: The purpose of the NNL-C is to offer a prompt and cost-effective evaluation of the integrity or failure of cementing in any active wells. In contrast to NNL-C, the standard methods for analyzing cement integrity are inadequate for this purpose, as they cannot be applied to lightweight cement, tubing wells, or gas-filled wells.

Materials and methods: The science behind, methodology, and interpretation software for NNL-C were developed employing mathematical modeling. This technology hs been tested against measurement data from real wells.

Results: The NNL-C method was tested in 12 and tried in more than 20 wells, demonstrating a good correlation with standard methods and achieving high accuracy of cement-bond logging. The possibility of quantifying cement under field conditions was confirmed in scenarios where standard cement-bond logging techniques are typically not applicable, such as in tubing wells, gas-filled wells, and during the use of lightweight cement. The NNL-C technology has been successfully implemented in Kazakhstan at the Kozhasai and Alibekmola oil and gas condensate fields, as well as the Bozoi underground gas storage facility.

Conclusion: The technology provides reliable, accurate, and cost-effective information on the quality of cementing of wells under construction such as condition, integrity and tightness of cementing (cement sheath) of production wells.

作者简介

Lyudmila Polyachenko

Oil & Gas Technology Institute «Geo-Spectrum»

Email: l_polyachenko@int-geos.ru
ORCID iD: 0009-0006-0498-896X

Cand. Sc. (Physical and Mathematical)

俄罗斯联邦, Moscow

Anatoly Polyachenko

Oil & Gas Technology Institute «Geo-Spectrum»

Email: a_polyachenko@int-geos.ru
ORCID iD: 0009-0009-6523-1479

Doct. Sc. (Physics and Mathematics)

俄罗斯联邦, Moscow

Sergey Egurtsov

Oil & Gas Technology Institute «Geo-Spectrum»

Email: s_egurtsov@int-geos.ru
ORCID iD: 0009-0004-6341-8305
俄罗斯联邦, Moscow

Yuri Ivanov

Oil & Gas Technology Institute «Geo-Spectrum»

编辑信件的主要联系方式.
Email: y_ivanov@int-geos.ru
ORCID iD: 0009-0001-9888-4304

Cand. Sc. (Engineering)

俄罗斯联邦, Moscow

参考

  1. Kuznetsov OL, Polyachenko AL. Skvazhinnaya yadernaya geofizika: spravochnik geofizika. 2-e izd. Moscow: Nedra; 1990. 318 p. (In Russ).
  2. Skovorodnikov IG. Geofizicheskiye issledovaniya skvazhin. 3-e izd. Ekaterinburg: Institut ispytaniy; 2009. 471 p. (In Russ).
  3. slb.ru [Internet]. ООО «Технологическая компания Шлюмберже» [cited 2 March 2024]. Available from: https://www.slb.ru.
  4. Polyachenko AL, editor. Metodicheskiye rekomendatsii po primeneniyu tekhnologii i metodiki mul'timetodnogo mnogozondovogo neytronnogo karotazha dlya opredeleniya gazonasyshchennosti plastov-kollektorov v obsazhennykh skvazhinakh neftegazokondensatnykh mestorozhdeniy i podzemnykh khranilishch gaza. Tver': PoliPRESS; 2022. 204 p. (In Russ).
  5. Polyachenko AL, editor. Metodicheskiye rekomendatsii po primeneniyu tekhnologii i metodiki neytron-neytronnoy tsementometrii deystvuyushchikh skvazhin neftegazokondensatnykh mestorozhdeniy i podzemnykh khranilishch gaza (tekhnologiya NNK-C). Moskva-Tver': PoliPRESS; 2023. 88 p. (In Russ).
  6. Mckinney G (Los Alamos National Laboratory). MCNP – A general Monte Carlo code n-particle transport code, Version 5. X-5 Monte Carlo Team; 2000 March. Report No.: LA-13709-M.
  7. Svidetel'stvo o gosudarstvennoy registratsii programmy dlya EVM RU 2021610817/ 19.01.21. Byul. №1. Polyachenko AL, Babkin IV, Polyachenko LB. Vektornaya programma dlya mnogogruppovogo setochnogo modelirovaniya poley, pokazaniy i paletok metodov yadernogo karotazha v vertikal'nykh i naklonno-gorizontal'nyh skvazhinah (programma «POLE»). Available from: https://new.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=EVM&DocNumber=2021610817&TypeFile=html. (In Russ).
  8. Patent RUS № 2778620/ 22.08.22. Byul. №24. Polyachenko AL, Polyachenko LB, Polyachenko YA, et al. Metod nejtron-nejtronnoj cementometrii (NNK C) dlya kontrolya kachestva cementirovaniya oblegchennymi i obychnymi cementami stroyashchihsya skvazhin i sostoyaniya cementnogo kamnya ekspluatiruemyh neftegazovyh skvazhin, zapolnennyh lyubymi tipami flyuidov. Available from: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2778620&TypeFile=html. (In Russ).
  9. Svidetel'stvo o gosudarstvennoy registratsii programmy dlya EVM RUS № 2021613443/ 09.03.21. Byul. №9. GeoSpektr. Programma interpretatsii dannykh neytronnoy tsementometrii pri issledovanii obsazhennykh skvazhin neftegazokondensatnykh mestorozhdeniy apparaturoy mul'timetodnogo mnogozondovogo neytronnogo karotazha – MMNK (programma «N-Cement»). Available from: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=EVM&DocNumber=2019661276&TypeFile=html. (In Russ).
  10. Svidetel'stvo o gosudarstvennoy registratsii bazy dannyhh RUS № 2022622979/ 21.11.22. Byul. №12. GeoSpektr. Baza dannykh interpretacionnykh paletochnykh zavisimostey dlya neytron-neytronnoy tsementometrii NNK-C v obsazhennykh gazovykh skvazhinakh «DB_NNK-CEMENT». Available from: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=DB&DocNumber=2022622979&TypeFile=html. (In Russ).

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Figure 1. Theoretical dependences of the inverse readings of the small and large NNL-C probes on the porosity Kp after normalization of the small probe to the large probe

下载 (354KB)
索引源数据
3. Figure 2. Theoretical crossplot in coordinates “small probe count rate JNNL.mz.nt – large probe count rate JNNL.bz.nt.” in double logarithmic scale, calculated by Monte Carlo method for the 2NNL-Nt tool

下载 (73KB)
索引源数据
4. Figure 3. Cross-plot in coordinates “small probe count rate Jt.mz – large probe count rate Jt.bz” in double logarithmic scale, plotted based on real measurements in the well by 2NNL-T device

下载 (93KB)
索引源数据
5. Figure 4. Example of normalized curves of inverse count rate curves of small and large thermal neutron probes of the 2NNL-T tool

下载 (138KB)
索引源数据
6. Figure 5. Example of integrity calculation result of Cement ‘Cem’ behind a production casing using a 2NNL-T dual probe tool

下载 (127KB)
索引源数据
7. Figure 6. Comparison of borehole annulus density curves obtained by the proposed NNL-C method using 2NNL-T thermal probes (blue curve) and independent cement density log (brown curve) when estimating the degree of cement failure

下载 (123KB)
索引源数据
8. Figure 7. Comparison of borehole annulus density curves obtained by the NNL-C method (blue curves) and independent cement density log (brown curves) when estimating the degree of cement failure

下载 (273KB)
索引源数据
9. Figure 8. Comparison of borehole annulus density curves obtained by the proposed NNL-C method (blue curves) and independent cement density log (brown curves) when estimating the degree of cement failure in two wells

下载 (275KB)
索引源数据
10. Figure 9. Comparison of borehole annulus density curves obtained by the proposed NNL-C method (blue curves) and independent cement density log (brown curves) when estimating the degree of cement failure in two wells

下载 (395KB)
索引源数据

版权所有 © Polyachenko L.B., Polyachenko A.L., Egurtsov S.A., Ivanov Y.V., 2024

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».