تشخیص تشکیل حفره در سیمان پشت لوله جداری چاه نفت با استفاده از امواج هدایت شده فراصوتی، مطالعه عددی

سیمانکاری پشت لوله جداری پس از حفر چاه نفت و گاز جهت جلوگیری از خوردگی لوله جداری توسط آبهای زیرزمینی و جلوگیری از فوران احتمالی مقاطع پر فشار چاه، یکی از مهمترین اقدامات صنعت حفاری محسوب میشود. بنابراین ارزیابی اتصال مناسب سیمان به لوله و سازند امروی ضروری است. یکی از مرسومترین ابزارها جهت انجام این مهم، ابزار CBL است. همچنین استفاده از امواج هدایت شده فراصوتی راه مناسبی جهت تشخیص عیوب و ناپیوستگی ها در لوله ها می باشد. ابزار CBL به درون چاه رانده شده و با ارسال امواج فراصوتی به ناحیه مورد نظر و دریافت آنها توسط حسگرها، سیگنال ها مورد بررسی قرار گرفته و اتصال مناسب و یا عدم اتصال سیمان به لوله و سازند ارزیابی می گردد. در این پژوهش سعی شده است تا با استفاده از شبیه سازی، یک چاه نفت در نظر گرفته و تراگذار موج را ارسال کرده و یک حسگر در فاصله سه فوتی آن را دریافت می کند. در این شبیه سازی از یک عدم اتصال با ضخامت های مختلف ۳، ۶، ۹ و ۱۲ میلیمتر و از چهار فرکانس ۵۰، ۱۰۰، ۱۵۰ و ۲۰۰ کیلوهرتز استفاده شده است. پس از انجام شبیه سازی دو نتیجه حاصل شد: نتیجه اول آنکه هر چه به ازای یک فرکانس مشخص ضخامت عدم اتصال بیشتر می شود، دامنه فشار دریافت شده توسط حسگر نسبت به حالت اتصال کامل آن کاهش می یابد. نتیجه دوم آنکه هر چه فرکانس بیشتر می شود میزان اختلاف در دامنه بیشتر شده و تشخیص عدم اتصال امری ساده تر می شود. بنابراین از بین فرکانس های انتخابی، ۲۰۰ کیلوهرتز حساسیت بیشتری از خود نسبت به تشخیص عدم اتصال نشان می دهد. نکته مهم آن است که نتیجه های حاصل شده فقط برای تشخیص عدم اتصال بین سیمان و سازند صادق است و برای تشخیص عدم اتصال بین لوله جداری و سیمان باید بررسی های دقیقی انجام شود و نتایج آن گزارش گردد.

Keywords:

چاه نفت , بندش سیمان , امواج هدایت شده فراصوتی , روش اجزاء محدود