Оценка эффективности методов электрокаротажа при изучении герметичности обсадных колонн в скважинах урановых месторождений

Abstract

Актуальность. При эксплуатации месторождений урана способом подземного скважинного выщелачивания возникает множество проблемных вопросов. Среди них можно выделить нарушение целостности и герметичности полимерной обсадной колонны, что приводит к утечке растворов по дефектам и резьбовым соединениям, кольматации и др. С помощью геофизических исследований скважин, а именно токового каротажа и каротажа кажущегося электрического сопротивления, имеется технологическая возможность получить фактические данные об утечках растворов в околоскважинное пространство (их расположение, величина). Распространение растворов в затрубное пространство приводит к технологическим и геоэкологическим нарушениям при освоении месторождений. Цель: сравнительная оценка эффективности токового каротажа и каротажа кажущегося электрического сопротивления при решении технологических задач - оценке целостности полимерных труб и герметичности резьбовых соединений в обсадной колонне урановых скважин и определению параметров ликвидации скважин с поврежденными колоннами на основе данных токового каротажа или каротажа кажущегося электрического сопротивления в обсадке. Объекты: искусственные дефекты в обсадной колонне для проведения экспериментальных работ: отверстия в трубах с разными диаметрами и расположениями, негерметичные соединения обсадных труб. Методы и методика. Работа выполнена на одном из участков уранового месторождения Шу-Сарысуской провинции и включает следующие мероприятия: подготовка полимерных обсадных колонн для проведения эксперимента; физико-техническое обоснование применения методов геофизических исследований скважин для изучения проблемы; выполнение измерительных работ методами токового каротажа и каротажа кажущегося электрического сопротивления; проведение вычислительных работ с применением показаний токового каротажа, каротажа кажущегося электрического сопротивления и получение значений вероятностного параметра для оценки состояния обсадных колонн и принятия решения по эксплуатации скважин; сравнительный анализ и составление выводов по информативности скважинных геофизических (электрических) методов. Результаты. Итоги работы показали, что для решения задачи контроля технического состояния обсадных колонн оптимальным является применение метода каротажа кажущегося электрического сопротивления. Выводы исследований составлены по итогам анализа характера изменения диаграмм электрических методов методами токового каротажа и каротажа кажущегося электрического сопротивления, чувствительности измеряемых значений электрического поля к дефектам в обсадной колонне. Количественные значения параметра % ANO - величина утечки тока (аномалии), полученные расчётным путем по данным методами токового каротажа и самопроизвольной поляризации носят вероятностный характер. Они позволили разработать рекомендации для принятия технологического и/или управленческого решения по состоянию обсадных колонн и дальнейшему использованию эксплуатационных скважин с разными дефектами в них

The relevance. When exploiting uranium deposits using the method of in-situ leaching, many problematic issues arise. Among them, it is possible to distinguish a violation of the integrity and tightness of the polymer casing, which leads to leakage of solutions due to defects and threaded connections, colmatation, etc. With the help of geophysical wells surveys, namely current logging and resistivity logging, there is a technological possibility of obtaining actual data on the leakage of solutions into the near-wellbore space (their location, size). The distribution of solutions in the annulus lead to technological and environmental violations during the development of deposits. The main aim: comparative evaluation of the effectiveness of current logging and resistivity logging in solving technological problems - assessment of the integrity of polymer pipes and tightness of threaded connections in the casing of uranium wells and determination of the parameters of liquidation of wells with damaged columns based on the data of current logging or resistivity logging in the casing. Objects: artificial defects in the casing for experimental work: holes in pipes with different diameters and locations, leaky connections of casing pipes. Methods. The work was carried out at one of the sites of the Shu-Sarysu province uranium deposit and includes the following activities: preparation of polymer casing strings for the experiment; physical and technical justification of using geophysical wells surveys methods to study the problem; performing measurement work by current logging and resistivity logging methods; performing computational work using current logging, resistivity logging readings and obtaining values of a probabilistic parameter for evaluation of the state of the casing strings and the decision on the operation of wells; comparative analysis and drawing conclusions on the informativeness of borehole geophysical (electrical) methods. Research results showed that the resistivity logging method is optimal to solve the problem of monitoring the technical condition of casing strings. The conclusions of the research are based on the analysis of the nature of changes in the diagrams of the electrical methods of current logging and resistivity logging, the sensitivity of the measured values of the electric field to defects in the casing. The quantitative values of the parameter % ANO - the amount of current leakage (anomalies), obtained by calculation according to current logging and resistivity logging data, are probabilistic in nature. They made it possible to develop recommendations for making technological and/or managerial decisions on the condition of casing strings and the further use of production wells with various defects in them