声波变密度测井及资料解释

1、一、进行固井评价测井的目的当完钻并下套管后，需要把套管和井壁间的环形空间用水泥封固，以防井眼垮塌及渗透层之间的相互串通。由于固井的效果受井深、温度、井眼尺寸、添加剂、水泥类型等诸多因素的影响，对于某些井段即使用最佳方案进行固井作业，也可能出现窜槽。固井失败的主要后果是会导致渗透层之间流体的渗流。因此，固井质量评价是工程测井中重要的一个作业，发现问题应及时修补。固井评价测井的主要方法有“声幅测井”、“声波变密度测井”等。二、声波变密度测井的作用1、检查水泥与套管之间的胶结情况；2、检查水泥与地层之间的胶结情况；3、找出套管外窜槽部位；4、判断水泥返高位置。声波在介质中的传播介质1介质2 滑行波的

2、概念介质1介质2 发射器发射出声波后，一发射器发射出声波后，一部分声波在套管中以滑行波的部分声波在套管中以滑行波的方式沿套管传播，形成套管波，方式沿套管传播，形成套管波，另一部分会产生折射传到水泥另一部分会产生折射传到水泥环中传播，还有一部分穿过水环中传播，还有一部分穿过水泥环传入地层，分别形成水泥泥环传入地层，分别形成水泥环波、地层波。环波、地层波。 声波在介质中传播，其幅声波在介质中传播，其幅度会逐渐衰减，声波幅度的衰度会逐渐衰减，声波幅度的衰减在声波频率一定的情况下，减在声波频率一定的情况下，是和介质密度、弹性等因素有是和介质密度、弹性等因素有关的。通过测量声波幅度的衰关的。通过测量声波

3、幅度的衰减变化来认识地层特点以及水减变化来认识地层特点以及水泥胶结情况等。泥胶结情况等。三、声波变密度测井的原理三英尺CBL曲线的应用：判断第一界面的固井质量五英尺VDL曲线的应用：判断第二界面的固井质量 第二个接收器源距为5ft（1.52m），接收的是变密度测井(VDL)测井曲线，可以接收套管波、水泥环波及地层波，可以检查套管井第一、第二界面的胶结程度。测量时将声波幅度的大小转变为光辉度的强弱，黑色的深浅表示信号幅度的大小，因为测量时只保留信号幅度的正半周，将负半周去掉，所以资料显示为黑、白相间的条纹。声波变密度测井评价固井质量的依据VDL显示为黑白相间的条带状记录（辉度记录）。条带的宽度和

4、亮度取决于声幅的大小及声信号的频率，条带的相对位置取决于地层性质。声波幅度越大，黑色条带越黑，通过黑白条带的亮暗就可以知道套管波、地层波的幅度，这两个幅度分别反映了第一、第二界面的胶结情况。 在前十几个波中，前四个波与套管波有关，第五个至第八个波与地层波有关。 四、声波变密度测井的施工要求五、声波变密度测井的资料分析在水泥返高以上的这一段套管，称为自由套管。测井时，该段的声波幅度最大，依此作为CBL的评定标准，因此能够做到半定量解释。下面介绍几种用声波变密度测井判断水泥胶结状态的典型事例。 1、自由套管在自由套管井段，由于套管外无水泥，界面波阻抗差别大，所以套管波反射很强，大部分声波能量沿套管

5、传播，传到地层中的声波能量很小，地层波较弱或没有。因此在变密度图上出现强套管波信号，声波在套管壁上反复震荡形成前6至8个波全是套管波。变密度相线的差别不大，基本是均匀分布，在套管接箍位置传播时间稍有增加，套管波幅度变小，变密度曲线在接箍处有人字纹显示。CBL声幅为高幅值。2、水泥与套管和地层胶结都良好在水泥与地层胶结都好的井段，因为套管和固结水泥的差别较小，套管与水泥的阻抗很接近，大部分声波能量穿过套管及水泥环进入地层传播。因此，在变密度图上套管波信号很弱或不存在，图中已看不见，而地层波信号很强。甚至某些快速地层的地层波会出现在套管的位置上。CBL声幅为低幅值。3、水泥与套管胶结好，与地层胶结差在这种情况下，因为套管和固结水泥的差别较小，大部分声波能量不在套管界面上反射而是穿过套管与水泥环的界面进入水泥环，由于声波能量在水泥环中被很大地衰减损耗，传到地层中的声波能量很小。所以变密度套