Diagraphies de Cimentation

7/25/2019 Diagraphies de Cimentation

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FOR95026

LES DIAGRAPHIES DE CIMENTATION

Copyright 2005 ENSPM Formation Industrie IFP Training


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SOMMAIRE

1 INTRODUCTION............................................................................................................................41.1 Comment contrler une cimentation ?...............................................................................................6

2 THERMOMTRIE..........................................................................................................................6

2.1 Exemple de thermomtrie.................................................................................................................. 6

3 LES SONICS : CBL VDL............................................................................................................7

3.1 Principe du CBL.................................................................................................................................7

3.2 Interprtation du CBL........................................................................................................................9

3.3 Principe du VDL..............................................................................................................................10

3.4 Interprtation du CBL-VDL.............................................................................................................11

3.4.1 Tubage libre (non ciment)................................................................................................11

3.4.2 Tubage bien ciment..........................................................................................................11

3.4.3 Renardage (tubage imparfaitement cimentou "channeling").........................................11

3.5 Facteurs pouvant influencer la mesure CBL-VDL..........................................................................12

3.6 Synthse CBL-VDL.........................................................................................................................13

4 LOUTIL DIMAGERIE ULTRASONIQUE (USIT)................................................................13

4.1 Introduction......................................................................................................................................13

4.2 Spcifications de loutil USI............................................................................................................15

4.3 Principe de mesure...........................................................................................................................16

4.4 Le modle de londe plane...............................................................................................................16

4.5 Les modes dopration..................................................................................................................... 17

4.6 Prsentation...................................................................................................................................... 19

4.7 Limpdance acoustique...................................................................................................................21

4.8 La Logique de la distribution de limpdance acoustique...............................................................23

4.9 Le micro annulaire............................................................................................................................25

4.9.1 Effet sur le CBL:................................................................................................................25

4.9.2 Leffet sur le USI...............................................................................................................25

4.10 Comparaison des donnes CBL-VDL et USI:.................................................................................26

4.11 Exemple de la combinaison du CBL et du USIT.............................................................................27

5 CONCLUSION...............................................................................................................................31


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1 Introduction

Si l'on devait noncer un critre de qualit d'une cimentation, on dirait : "pour que la

cimentation soit considre de bonne qualit, il faut que la gaine de ciment soit au moins

aussi tanche que la formation qu'elle remplace".

En effet, lorsqu'on ralise le forage, on met en communication diffrentes zones.

L'isolement initial sera rtabli par l'ensemble cuvelage + gaine de ciment. Cette fonction sera

donc correctement assure si cet ensemble autorise un dbit de fuite de fluide (eau, huile, gaz)

infrieur ou gal celui qu'autoriserait une section quivalente de terrain for.

Les dfauts de la cimentation qui peuvent perturber cette tanchitsont :

micro ou macro-annulaire ciment-cuvelage (sec ou humide),

micro ou macro-annulaire ciment-formation (sec ou humide),

canal de boue au niveau du cuvelage,

canal de boue au niveau de la formation,

percolation de gaz dans la gaine de ciment,

canal de gaz dans la gaine de ciment.

Le but des diagraphies est de dtecter si un de ces dfauts est prsent dans la gaine de

ciment. Les causes de ces dfauts peuvent tre nombreuses et varies :

mauvais dplacement de la boue,

formulation "spacer" non adapte,

formulation "laitier" non conforme aux exigences du puits,

fissures de l'annulaire ciment sous l'effet des chocs thermiques, hydrauliques et du

vieillissement,

volution de la permabilitpendant le vieillissement.


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Annexe 3

Copyright 1998 ENSPM Formation Industrie - Forage Production Gisement

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Micro annulaire

casing/ciment

Micro annulaire

ciment/formation

Canal de boue au

contact du casing

Canal de boue au

contact de la

formation

Canal de gaz dans

la gaine de ciment

Percolation de gaz

dans la gaine de

ciment


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Annexe 3

1.1 Comment contrler une cimentation ?

Le dgagement de chaleur et l'augmentation de la contrainte d'adhrence du ciment lors de

sa prise permettent d'tudier la cimentation d'un tubage et sa qualitgrce aux diagraphies

suivantes :

Thermomtrie

Sonic (CBL-VDL [Cement Bond Log-Variable Density Log)]

USIT (Ultra Sonic Imager Tool)

2 Thermomtrie

Le dgagement de chaleur produit lors de la prise du ciment entrane une augmentation de

temprature en face des zones cimentes du tubage.

L'enregistrement se fait lors de la descente de l'outil et est possible dans une p riode d 8

24 heures selon le ciment employaprs la fin de la cimentation.

Cette diagraphie permet de localiser le somment du ciment dans l'espace annulaire et la

prsence de ciment derrire le tubage.

2.1 Exemple de thermomtrie


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Annexe 3

3 Les Sonics : CBL VDL

(Cement Bond Log Variable Density Log)

Outils sonique enregistrant l'amplitude d'une onde sonore dans le tubage dont le taux

d'attnuation est fonction de la compression du ciment et du pourcentage de circonfrence

cimente.

Sa mesure est applique la dtermination de la qualitde la cimentation d'un tubage.

3.1 Principe du CBL

Un train d'onde de frquence variant entre 15 et 30 KHz selon les appareillages, est

priodiquement gnrpar un metteur.

Cette onde traverse la boue, passe dans le tubage, le ciment et la formation si ces divers

milieux sont coupls acoustiquement, puis est dtecte par un rcepteur qui se trouve sur le

corps de l'outil (gnralement 3 pieds de l'metteur).

Les vitesses des diffrentes ondes mises et cres lors des passages et des ondes

successives d'un milieu un autre sont fonction des caractristiques physiques du milieu.

L'nergie acoustique voyageant le long d'un tube se propage plus rapidement que les ondes

de formation elles-mmes plus rapides que les ondes de boue.

Chemins acoustiques possibles :

1 Dans le corps de l'outil

Pas vu, cause de la conception de

l'outil

2 Dans la boue

Vu mais arrive trs tard

3 Dans le casing

Vu et mesur

4 Dans la gaine de ciment

Pas vu

5 Dans la formation


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Annexe 3

Vu dans le cas de bon ciment

La dtection de la premire arrive se fait suivant le mme principe que celui de la mesure

du temps de propagation d'une onde acoustique dans une formation (outil sonique ou

acoustique), par un seuil minimum d'nergie dtectable (le biais). L'amplitude de cettepremire arrive (gnralement l'onde de tubage) est mesure par positionnement d'une

fentre.

Cette diagraphie est appele couramment "Cement Bond Log" ou CBL : elle permet

d'tudier et de quantifier la qualit de la cimentation par la mesure d'adhrence.

(s) = (3 ft x 57 s/ft) + Casing ID (ft) x Fluid Slowness (s/ft)


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Annexe 3

Exemple de vitesse du son (en micro secondes/ft) de certains matriaux :

Air 910 Argile 63 167

Eau douce 210 Sel 67

Eau sale 185 Ciment 77 125

Huile 230 Calcaire 47

Acier 57 Dolomie 43


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Annexe 3

3.2 Interprtation du CBL

Dans le cas d'un tubage "libre"(non ciment) toute l'nergie acoustique circule le long

de l'acier : il y a trs peu d'attnuation de l'onde et de l'amplitude de la premire arche

du signal est importante

Dans le cas d'un tubage parfaitement ciment, cette nergie se propagera travers le

ciment jusque dans la formation.

L'attnuation dans une zone cimente 100 % est obtenue par la relation

imin

maxi

A

A10log

Z

20-(db/pied)nAttnuatio =

Z : distance entre metteur et rcepteur (pieds)

Amini: amplitude minimum exprime en millivolts

Amaxi: amplitude maximum exprime en millivolts

Dans le cas d'un tubage mal ciment, l'nergie se rpartit entre le tubage et la

formation. L'amplitude mesure A sera comprise entre Amaxiet Amini.

Il est alors possible de dfinir un index de cimentation BI (Bond Index) ainsi :

cimententparfaitemezoneunedansnAttnuatio

tudiezoneladansnAttnuatio!"!=

Le Bond Index reprsente la fraction de la circonfrence du tubage en contact avec le

ciment.

A l'aide de l'abaque empirique suivante on peut dduire la longueur ncessaire de bonne

cimentation (BI > 80 %) pour assurer l'tanchithydraulique :


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Annexe 3

3.3 Principe du VDL

L'tude de la qualit de la cimentation peut tre fausse par un certain nombre de

phnomnes. Il s'est avrutile d'enregistrer l'ensemble du train d'ondes sonores reues par un

rcepteur situgnralement 5 pieds de l'metteur.

Enregistr en complment du CBL, le VDL permet de dfinir l'adhrence Ciment

Formation.

La prsentation de cet enregistrement est :

Sous forme du train d'onde complet ou de sa partie positive uniquement ("Wave

Forme", "Signature Curve") : la lecture est difficile.

En densitvariable (VDL), seules les arches positives tant reproduites en une chelle

de gris d'autant plus foncs que l'amplitude est plus grande.


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Annexe 3

3.4 Interprtation du CBL-VDL

3.4.1 Tubage libre (non ciment)

L'amplitude CBL est forte (correspondant celle attendue en fonction du diamtre du

tubage).

T.T. approximativement gal celui calcul partir des donnes de la boue et du

tubage.

Ondes du tubage trs nettes, rectilignes et bien parallles sur le VDL.

Joints de tubage net pour tous les logs.

3.4.2 Tubage bien ciment

L'amplitude du CBL est faible.

Le T.T. est peu diffrent e celui mesurdans le tubage libre.

S'il y a saut de cycle, il est visible sur le T.T. et le CL indique une amplitude tr s faible

(sauf dans le cas d'un enregistrement avec fentre mobile).

Dans tous les cas, le VDL montre des ondes de tubage trs faibles voire inexistantes et

des ondes de formation trs nettes dont les variations correspondent celles vues sur le

sonique enregistren trou ouvert.

3.4.3 Renardage (tubage imparfaitement cimentou "channeling")

L'amplitude du CBL est moyenne.

Le VDL montre des ondes de tubage relativement bien visibles.

Bonne liaison tubage-ciment, pas de liaison ciment-formation

- Les ondes de tubage sont trs attnues (amplitude sur le CBL et glissement ou saut

de cycle sur le T.T). Les ondes formations n'apparaissent pas et seules les ondes de

boue arrivent aprs les ondes de tubage.

Micro-annulaire (ou sparation tubage-ciment)

- Le couplage acoustique se fait tout de mme ; une partie de l'nergie passe par le

tubage, le CBL n'est pas son maximum. Comme une partie de l'nergie passe par la

formation on remarque des ondes de formation sur le VDL.

- Seul un deuxime contrle avec mise en pression du tubage permettra de voir si le

couplage s'amliore. Rduction de l'amplitude CBL et nette attnuation des ondes de

tubage sur le VDL, confirmant ainsi la prsence d'un micro-annulaire.

Formations rapides


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Annexe 3

- Dans le cas de formations compactes ou trs faible porositdont le T est infrieur

au T de l'acier du tubage (57 s/pied), l'onde de formation arrive la premire. Le

CBL devient inutilisable.

- Sur le VDL, l'onde de tubage s'efface au profit de l'onde de formation plus rapide. Formations vitesse lente et forte attnuation

- Dans le cas de formations lentes (de 77 125 s/pied), l'nergie acoustique sera plutt

transmise par le ciment que par la formation. Les ondes de formation apparaissent trs

faibles, voire inexistantes. L'arrive des ondes de boue peut mme tre visible avant

l'onde de formation. C'est le cas des formations de surface.

3.5 Facteurs pouvant influencer la mesure CBL-VDL

Les tudes laboratoire montrent qu' partir d'une paisseur de ciment de ",

l'attnuation ne dpend plus de cette paisseur. Une interprtation dans une zone oune

cette paisseur de ciment est infrieure serait pessimiste.

Les variations de pression dans le tubage entre le moment de la cimentation et le log

peuvent conduire un retrait de tubage par rapport au ciment par diminution du

diamtre et la formation d'un micro-annulus. Ex. : diminution de la densitde boue

aprs la cimentation.

L'outil doit tre trs bien centr, sinon l'amplitude du signal risque d'tre fortement

attnue. Dans le cas d'un mauvais centrage, on constate cette attnuation sur le CBL et

une lgre diminution du T.T.

Sur le VDL les "ondes tubage" sont galement attnues et ne sont plus rectilignes, l'axe

de la sonde changeant constamment par rapport l'axe du tubage. Ex. : 1 mm

d'excentration, baisse de l'amplitude de 5 %.

La vitesse de remonte de la sonde doit tre de 600 m/h. Si elle est trop rapide, le

frottement des centreurs avec vibrations latrales se traduira par des ondulations des

ondes de casing (au lieu des "rails de chemin de fer").

Pour le temps de schage du ciment, attendre 24 36 heures suivant le type de ciment et

la temprature de rchauffement du puits. La prise du ciment doit tre complte sur

toute la colonne et la rsistance la compression du ciment suprieure 70 bar.

Les amplitudes du CBL seront leves et l'on conclura une mauvaise adhrence

casing/ciment.

Sur le VDL, on ne verra que les ondes casing, pas d'ondes formation.

Densitdu fluide dans le puits : une augmentation de densitde la boue se traduira par

une baisse du transit time (T.T.) et une baisse de l'amplitude qu'il ne faudra pas traduire

en bonne cimentation.

Formations rapides (temps de transit comparable celui de l'acier) : il s'agit

gnralement de formations sans porosit(basalte, bancs compacts) sauf le gypse et le


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Annexe 3

sel, qui sont plutt lents. On trouvera aussi le calcaire (moins de 10 % de porosit), la

dolomie (moins de 15 % de porosit) et des grs quelques pourcentages de porosit.

Tubage excentr: dans la partie libre du tubage, il est possible de voir des ondes de

formation si le tubage est en contact avec celle-ci. Joints de tubage : ils sont dtects sur les 3 enregistrements :

- le Transit Time est allongd'environ 8 s,

- le CBL donne des valeurs plus faibles au niveau du tubage libre,

- le VDL prsente des figues caractristiques de chevron.

La hauteur perturbe par le joint correspond l'espacement metteur-rcepteur pour

l'enregistrement considr(gnralement 3' pour le CBL, 5' pour le VDL).

3.6 Synthse CBL-VDL

Le CBL indique la qualitde l'adhrence casing/casing.

Le VDL juge de la qualit des adhrences casing/ciment, ciment/formation et le bon

remplissage de l'espace annulaire. C'est le seul outil qui puisse analyser le contact

ciment/formation.

Il est sensible :

au micro-annulaire > 10 microns,

au centrage de l'outil,

la variation de la densitde la boue dans le puits,

la rsistance la compression du ciment,

aux formations rapides

la gaine de ciment qui doit tre > "

Il n'est pas sensible :

aux boues lourdes,

la calibration (il n'y en a pas).

4 Loutil dimagerie ultrasonique (USIT)


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Annexe 3

4.1 Introduction

Loutil dimagerie ultrasonique est conu pour donner une image de haute rsolution de la

paroi du casing et de la distribution du ciment.

Le USIT donne quatre mesures de base:

Limpdance acoustique du ciment derrire le casing.

Lpaisseur du casing.

Le rayon interne du casing.

Lestimation des conditions de la surface interne du casing.

Le transducteur rotatif de loutil assure une couverture de 100% de la paroi du casing en

faisant 7.5 rotations par seconde en mettant des pulsations ultrasoniques raison de 18

pulsations par rotation.


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Annexe 3

Des transducteurs de diffrentes tailles sont disponible. Le choix de la dimension du

transducteur est fonction du diamtre du casing, le but tant de rduire au maximum la

distance entre la face du transducteur et la surface interne du casing.

4.2 Spcifications de loutil USI

Caractristiques

- Longueur : 262.2 in ( 6671 mm )- Poids : 377.6 in ( 171.6 kg )

- Diamtre : 3 3/8 in ( 85.7 mm )

- Temprature : 350F ( 175C )

- Pression : 20 000 psi ( 1400 bars )

- Taille min du tubage : 4 in ( 114.3 mm )

- Taille max du tubage : 13 3/8 in ( 339.7 mm )

- Dviation max du puits : Pas de limites

-Impdance acoustique : De 0 a 10 MRayl

Rsolution 0.2 MRayl

Corrosion:

- Diamtre interne : De 4 a 14 in

- Rayon : Rsolution 0.002 in ( 0.05 mm )

- Epaisseur : Rsolution 0.002 in ( 0.05 mm )


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Annexe 3

4.3 Principe de mesure

Le transducteur met des pulsations ultrasoniques de hautes frquences de faon faire

rsonner le tubage dans son paisseur.

Les pulsations envoyes par loutil traversent un certain nombre dinterfaces avec une

partie du signal rflchie chaque interface ( boue/intrieur du tubage - extrieur du

tubage/ciment - ciment/formation ).

L'appareil met une pulsation ultrasonique de frquence comprise entre 195 et 650 kHz, et

se met en mode rcepteur.

Le signal rflchi contient des informations relatives la rsonance du tubage. Cette

rsonance est contrle par lpaisseur du tubage ainsi que limpdance du ciment.

Loutil USI mesure la vlocit et limpdance acoustiques du fluide dans le tubage. La

vlocitdu fluide est utilise pour dterminer le rayon interne du casing.

Limpdance acoustique du fluide est un paramtre ncessaire pour lalgorithme du

traitement de signal, celui-ci permet la dtermination de limpdance du ciment.

4.4 Le modle de londe plane

Le transducteur envoie des petites pulsations ultrasoniques vers la face interne du casing.

Les fronts dondes ultrasoniques sont considrs planes et parallles linterface boue/acier

et peuvent tre mathmatiquement calcules par le modle de londe plane.

La rponse impulsionnelle de la propagation de londe planaire est dcrite ci-dessous:


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Annexe 3

La plupart de lnergie est rflchie linterface boue/acier et est montre par un cho

initial A. Une partie de cette nergie est transmise travers le tubage et rebondit lintrieur

du tubage, perdant chaque fois une partie de son nergie lextrieur de la surface du

tubage.

Les multiples chos sont reprsents par une srie de pulsations ngatives qui dclinent

exponentiellement. Les chos sont spars par le double temps de transit travers la paroi du

tubage.

Lcho initial est positif et approximativement 10 fois plus grand que ces impulsions

ngatives, ceci cause du grand contraste dimpdance entre la boue et lacier.

T

t

#!!! #n

4.5 Les modes dopration

Le transducteur de lUSI a deux modes dopration: Le mode proprits du fluide et le

mode de mesures.

Dans le mode proprits du fluide, le transducteur est face la plaque mtallique

immerge dans le fluide et les signaux enregistrs sont traits pour mesurer la vlocit et

limpdance du fluide dans le tubage.


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Annexe 3


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Annexe 3

Les proprits du fluide sont mesures lors de la descente de loutil dans le puits. Ces

valeurs sont utilises dans les algorithmes dvaluation du ciment et du casing.

Le mode de mesures dans lequel le transducteur est face la surface interne du casing

permet lenregistrement du temps de transit et le dclin (decay) des chos. La transition entre

les deux modes de mesure est assure par linversion de la direction de la rotation du

transducteur.

4.6 Prsentation

Les 4 mesures de base sont prsentes sur le log comme suit:

1- Limpdance acoustique : prsente en image dimpdance et interprte pour donner la

qualitde la distribution du ciment autour du tubage.

2- Lpaisseur : prsente en images dpaisseur, peut tre aussi utilise pour prsenter des

images de perte de mtal (mtal loss ) lextrieur du tubage.

3- Le temps de transit : traduit en image de diamtre interne, peut prsenter les images de

perte de mtal lintrieur du tubage.


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Annexe 3

4- Lamplitude de lcho principal : prsente en images damplitude donnant une trs fine

image des conditions lintrieur du tubage.

Tout dommage lintrieur du tubage dispersera le signal qui se refltera par une

attnuation de lamplitude du signal, ceci apparatra en traces sombres sur limagedamplitudes.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Exemple d'un Log USIT Standard

- Enregistrements 1 3 : Courbes de contrle de qualit

- Enregistrements 4-8 : Caractristiques du casing (ID, OD et paisseur)

- Enregistrements 9-11: Impdance acoustique et interprtation du ciment


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Annexe 3

4.7 Limpdance acoustique

Dans un milieu homogne, limpdance acoustique (Z) est dfini comme tant le produit

de la densit et de la vitesse acoustique. Dans le systme mtrique lunit de mesure de

limpdance acoustique est le Mega Rayls.

Dans le cas de leau, o:

La vitesse = 1500 m/sec

La densit= 1000kg/m3

Limpdance acoustique Z = 1 500 * 1000 = 1 500 000 kg/m2.sec = 1.5 Mrayl

Les fluides de forage ont en gnral une impdance acoustique entre 1.5 et 3 MRayl, les

ciments sont caractriss par une impdance acoustique entre 3 et 8 MRayl. Les ciments

allgs ont une impdance acoustique assez faible comme illustrdans le diagramme suivant

de limpdance acoustique en fonction du temps.


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Ciment Classique

( 1,90)

Ciment allg


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Annexe 3

Par consquent, lapplication de la simple logique de seuil pour diffrencier un casing bien

ciment(bonded) de celui qui lest moins (debonded) est plus difficile, puisque le contraste

d'impdance acoustique entre le fluide et le solide (ciment) est plus faible.

Ci-dessus est prsente la logique de seuil applique aux mesures d'impdance acoustique

avec les valeurs de seuil normalement appliques pour lvaluation de la qualitdu ciment.

La pulsation ultrasonique envoye par le transducteur cre un spot (nuage) de 1 pouce de

diamtre lintrieur du casing. Si une mauvaise liaison localise du ciment, existe

lintrieur de ce spot, comme montr par le schma, alors la moyenne entre les valeurs


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Annexe 3

d'impdance acoustique lies et non lies rsultera en une impdance, acoustique

quivalente celle dun liquide.


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Annexe 3

Par consquent, une zone o il y a une mauvaise liaison "sche" (pas de liquide),

lutilisation dune mthode amliore pour analyser les impdances acoustiques devient

ncessaire pour dterminer la prsence du ciment.

4.8 La Logique de la distribution de limpdance acoustique.

Dans une zone oune mauvaise liaison partielle existe, limpdance acoustique vue par

loutil focalisUSI variera substantiellement dun point un autre du fait des variations dans

le cas d'une mauvaise liaison. La logique de la distribution de limp dance acoustique utiliseun algorithme bas sur un angle de recherche pou mesurer quelle vitesse limpdance

acoustique change le long des axes vertical, horizontal et diagonaux. Si la dviation standard

est grande, ceci indique que la liaison est ingale. Si la dviation standard est faible, la valeur

de limpdance acoustique est utilise pour voir si le matriel derrire le casing est un ciment

consistant (jaune), du liquide (bleu) ou du gaz (rouge).

Ci-dessus est prsentle search pattern (langle de recherche) utilispour dterminer les

changements rapides dans les valeurs de limpdance acoustique celui-ci indique la prsence

dune cimentation ingale.


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Annexe 3

Le log Standard de l'USI (gauche) en utilisant la logique de seuil montre une mauvaise

liaison "sche" (rouge) entourpar du liquide (bleu). Le mme puits est traitavec la logique

de limpdance acoustique est prsentdroite. Ce qui apparaissait comme liquide avec la

logique de seuil est maintenant vu comme un casing partiellement mal li(vert).


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Annexe 3

La logique de seuil applique ces donnes USI montre une mauvaise liaison "sche"

(rouge), peut tre causpar une arrive de gaz du rservoir, avec la superposition du liquide

la partie suprieureune situation improbable dans un puits vertical. L'analyse de ces

donnes avec lutilisation de la logique de limpdance acoustique montre la prsence dune

mauvaise liaison partielle, probablement causpar la contamination du ciment par du gaz.

4.9 Le micro annulaire

C'est un petit vide entre le casing et le ciment qui est g nralement cre par le changement

de pression avant que le ciment nait dveloppassez de rsistance la compression.

4.9.1 Effet sur le CBL:

Lorsque londe de compression passe dans le casing, elle perd de lnergie avec les

matriaux qui lentourent. Le micro annulaire rduit le temps de transit, rsultant en une

valeur plus grande de lamplitude CBL.

4.9.2 Leffet sur le USI

Le liquide tant incompressible, aux frquences ultrasoniques, la transmission de lnergie

ultrasonique travers un petit espace rempli de liquide est toujours possible. Si le micro

annulaire est sec (rempli de gaz) il ny a pas de milieu pour transmettre l nergie travers ce

vide au ciment, donc lcho du signal devient fonction du matriel prsent dans le micro

annulaire.

La diffrence des coefficients de transmission de leau et du gaz

Limpdance acoustique du USIT est sensible au micro annulaire sec mais est moins

affecte par un micro annulaire humide (rempli de liquide).

La combinaison USI-CBL est ncessaire pour distinguer un micro annulaire sec dunmicro annulaire humide.


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Annexe 3

4.10 Comparaison des donnes CBL-VDL et USI:

Dans le but de comparer la qualitdu ciment donne par le CBL et celle donne par le

USIT, il est ncessaire de calculer un index de liaison qui indiquerait la proportion du casing

que loutil mesure comme tant lie.

L'index de liaison du CBL est calculpartir du log damplitude du CBL comme suit:

CBL Bond Index =BPLogFPLog

CBLLogFPLog

O:

Log FP = Le logarithme dcimal de lamplitude du tube libre

Log BP = Le logarithme dcimal de lamplitude du tube li

Log CBL = le logarithme dcimal de lamplitude lue en face du tube.

L'index de liaison du USI est calcul en prenant le rapport du nombre des points

chantillonns qui mesurent une impdance acoustique suprieure au seuil de limpdance au

nombre total de points mesurs en un certain nombre de rvolutions de loutil. Si par

exemple, 36 des 72 mesures prises une profondeur indiquent la prsence de ciment alors

l'index de liaison cette profondeur sera: 36/72 = 0.5.


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Annexe 3

Un index de liaison de 1 indique une liaison complte autour du casing alors quun index

de liaison de 0 indique labsence de liaison.

Lole CBL BI et le USI BI se superposent, on a lindication que les deux outils voient la

mme qualit de ciment. Dans les zones o le CBL BI lit moins que le USI BI, cestgnralement lindication de la prsence dun micro annulaire rempli de liquide entre le

casing et la gaine de ciment (car le CBL est plus influencpar un micro annulaire humide que

le USIT); lorsque le CBL Bond Index est plus grand que celui indiqupar le USI, un micro

annulaire sec est indiqu(car le CBL est moins influencpar le micro annulaire sec que le

USI).

La rponse de loutil dpend du fluide prsent dans le micro annulaire.

Le degrde la rponse dpend de lpaisseur du micro annulaire.

4.11 Exemple de la combinaison du CBL et du USIT

La superposition des index de liaison (second enregistrement partir de la droite) montre

un trs bon accord entre le CBL et le USIT. Ceci suggre labsence dun micro annulaire.

Dans ce cas, on voit que les deux outils montrent la prsence dun bon mais pas dun parfait

ciment. Avec le CBL seul, on naurait pas vu la prsence dun channeling continu et fin qui

suggre que la zone nest pas isole hydrauliquement.


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Annexe 3

Un exemple de micro annulaire humide. Le CBL Bond Index (noir, second enregistrement

partir de la droite) indique labsence du ciment alors que le USIT montre une quantit

raisonnable de ciment (quoique un channel est aussi vu par le USIT.)


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Annexe 3

Une section de log montrant la prsence dun micro annulaire humide. Le USIT indique un

bon ciment alors que les lectures CBL sont affectes par le micro annulaire humide.


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Annexe 3

Une section de log montrant simultanment un micro annulaire sec et une mauvaise

liaison, les indications de liquide devraient tre interprtes comme de la mauvaise liaison

dans cette zone.


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Annexe 3

5 Conclusion

6 Dans le but dune meilleure valuation de ciment aujourdhui, il est ncessaire

denregistrer les deux outils sonique et ultrasonique de faon ce que la nature

complmentaire de leurs mesures puisse tre utilise pour distinguer les effets sur

chaque log qui pourraient tre masqupar lutilisation dun log seul.

7 Finalement, lvaluation du ciment est plus quune simple interprtation de logs

acoustiques.

8 Pour une valuation complte de la qualitdu ciment, il faut sintresser et regardertoutes les composantes dune de chane de cimentation.

Diagraphies de Cimentation

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