固井质量测井评价技术

1、第2页1 1、前言、前言2 2、测井原理测井原理3 3、固井质量测井影响因素固井质量测井影响因素4 4、固井质量测井评价方法、固井质量测井评价方法5 5、MZX1MZX1井固井测井实例井固井测井实例第3页前前 言言 固井有两个作用：一是要求把油层、水层、气层固井有两个作用：一是要求把油层、水层、气层之间都封隔起来，二是固定套管。随着科学技术的发之间都封隔起来，二是固定套管。随着科学技术的发展，固井质量评价测井技术也随之发展。展，固井质量评价测井技术也随之发展。井温监测水泥面井温监测水泥面声波幅度测井声波幅度测井声波声波变密度测井变密度测井扇区水泥胶结测井扇区水泥胶结测井伽马密度伽马密度+ 声波

2、变密度声波变密度伽马密度伽马密度+ 扇区水泥胶结扇区水泥胶结第4页1 1、前言、前言2 2、测井原理测井原理3 3、固井质量测井影响因素固井质量测井影响因素4 4、固井质量测井评价方法、固井质量测井评价方法5 5、MZX1MZX1井固井测井实例井固井测井实例第5页2.12.1、声幅测井、声幅测井 声波幅度（声波幅度（CBL）测井通常采用单发单收声系结构。当发射探头以）测井通常采用单发单收声系结构。当发射探头以固有频率（一般为固有频率（一般为20KHz）发射声脉冲时，在套管内产生）发射声脉冲时，在套管内产生“滑行波滑行波”叫叫套管波，折回泥浆的套管波首先到达接收器被记录，称为声幅测井。套管波，折

3、回泥浆的套管波首先到达接收器被记录，称为声幅测井。 第6页2.12.1、声幅测井、声幅测井优点：声幅测井能在一定优点：声幅测井能在一定程度上快速、简单、直观程度上快速、简单、直观评价第一界面的胶结质量。评价第一界面的胶结质量。缺点：无法正确评价第二缺点：无法正确评价第二界面及高速地层固井质量。界面及高速地层固井质量。第7页2.22.2、声波、声波/ /变密度测井变密度测井 声波变密度测井采用单发双声波变密度测井采用单发双收的声系，当发射器以固有收的声系，当发射器以固有（20KHZ）频率发射声脉冲时，）频率发射声脉冲时，3英尺的接收器记录沿套管滑行的英尺的接收器记录沿套管滑行的首波幅度（即相当于

4、声幅测井），首波幅度（即相当于声幅测井），5英尺的接收器能测量套管波及后英尺的接收器能测量套管波及后续波，在时间轴上是从续波，在时间轴上是从2001200（或（或1400）s这一组约这一组约1214个声脉冲信号，测井系统个声脉冲信号，测井系统把其正半周的幅度转变成正比的把其正半周的幅度转变成正比的灰度信号，那么连续测量就可以灰度信号，那么连续测量就可以记录到整条变密度曲线。记录到整条变密度曲线。第8页2.22.2、声波、声波/ /变密度测井变密度测井 当井下仪器工作时，声波信号可当井下仪器工作时，声波信号可以沿以沿4个途径传播：（个途径传播：（1）通过泥浆，）通过泥浆，（2）通过套管，（）通过

5、套管，（3）通过水泥环，）通过水泥环，（4）通过地层。测井时接收记录的）通过地层。测井时接收记录的就是从以上就是从以上4个传播路径到达接收器个传播路径到达接收器的声波全波列的幅度和到达时间。的声波全波列的幅度和到达时间。但是当声波在水泥中传播时，衰减但是当声波在水泥中传播时，衰减很快基本无法探测到，实际上，变很快基本无法探测到，实际上，变密度测井以到达探测器的时间顺序密度测井以到达探测器的时间顺序记录的是套管波记录的是套管波-地层波地层波-泥浆波。测泥浆波。测井主要关注的是套管波、地层波的井主要关注的是套管波、地层波的信息信息第9页2.22.2、声波、声波/ /变密度测井变密度测井优点：优点：

6、n可以确定一界面的胶结状况；在一界面胶结好可以确定一界面的胶结状况；在一界面胶结好的情况下，可以确定二界面的胶结情况；的情况下，可以确定二界面的胶结情况；n可以评价快速地层井段的固井质量。可以评价快速地层井段的固井质量。缺点：缺点：u很难区分水泥沟槽和孔洞方位；很难区分水泥沟槽和孔洞方位；u无法识别微环（洞）。无法识别微环（洞）。第10页2.32.3、分区水泥胶结测井、分区水泥胶结测井(SBT)(SBT)u分区水泥胶结测井仪器分为分区水泥胶结测井仪器分为两个测量部分：衰减率测量部两个测量部分：衰减率测量部分和分和VDL测量部分。测量部分。u衰减率测量部分利用分别装衰减率测量部分利用分别装在紧贴

7、于套管壁上的在紧贴于套管壁上的6个滑板上个滑板上的的12个高频定向换能器声系，个高频定向换能器声系，uVDL测量部分由一个发射换测量部分由一个发射换能器和一个接收换能器组成。能器和一个接收换能器组成。第11页2.32.3、分区水泥胶结测井、分区水泥胶结测井(SBT)(SBT)主要测井曲线、曲线图：主要测井曲线、曲线图：“曲线曲线” :p补偿声波衰减率（补偿声波衰减率（ATC）p平均衰减率（平均衰减率（ATAV）和最小衰减率）和最小衰减率ATMN）p平均声幅（平均声幅（AMAV）曲线）曲线p套管波时差（套管波时差（DTMX和和DTMN）曲线）曲线（测井质量控制测井质量控制）“曲线图曲线图”:p水

8、泥胶结图水泥胶结图CEMENT MAPp声波变密度图。声波变密度图。第12页2.32.3、分区水泥胶结测井、分区水泥胶结测井(SBT)(SBT)优点：优点：u（1）不受仪器偏心的影响不受仪器偏心的影响;u（2）适合在各种流体的井内测井；）适合在各种流体的井内测井；u（3）不需要自由套管刻度，特别适合于检测无）不需要自由套管刻度，特别适合于检测无自由段套管的固井质量；自由段套管的固井质量；u（4）基本不受快速地层的影响。）基本不受快速地层的影响。(仪器设计使用仪器设计使用的短源距的短源距,使补偿衰减测量结果基本上不受快地层的影使补偿衰减测量结果基本上不受快地层的影响。响。)缺点：缺点：n无法区分

9、微环隙和差胶结。无法区分微环隙和差胶结。第13页1 1、前言、前言3 3、固井质量测井影响因素固井质量测井影响因素4 4、固井质量测井评价方法、固井质量测井评价方法5 5、MZX1MZX1井固井测井实例井固井测井实例2 2、测井原理、测井原理第14页3 3、固井质量测井影响因素、固井质量测井影响因素u仪器偏心（仪器偏心（CBL/VDL测井）测井）u水泥候凝时间水泥候凝时间u套管（厚度、大小）套管（厚度、大小）u水泥环微间隙水泥环微间隙u水泥类型、水泥密度水泥类型、水泥密度u水泥环外地层（包括快速地层）水泥环外地层（包括快速地层） （CBL/VDL测井）测井）u井身质量井身质量（CBL/VDL测

10、井）测井）第15页3.13.1、仪器偏心的影响、仪器偏心的影响u仪器偏心就仪器偏心就是仪器偏离套是仪器偏离套管中心轴线。管中心轴线。仪器偏心会使仪器偏心会使套管波传播时套管波传播时间变短，幅度间变短，幅度变小，变密度变小，变密度会出现波列叠会出现波列叠和现象。和现象。第16页3.23.2、固井后测井时间的影响、固井后测井时间的影响 实验表明：实验表明：温度、水泥浆密温度、水泥浆密度和添加剂对水度和添加剂对水泥候凝时间都有泥候凝时间都有影响，基本规律影响，基本规律是：随着温度升是：随着温度升高、水泥浆密度高、水泥浆密度增大，水泥候凝增大，水泥候凝时间减少。时间减少。 第17页3.33.3、套管的

11、影响、套管的影响p套管直径、壁厚和钢材类型对声幅有较大影响，分区水套管直径、壁厚和钢材类型对声幅有较大影响，分区水泥胶结测井（泥胶结测井（SBT）在刻度时消除其影响，声波）在刻度时消除其影响，声波/变密度变密度测井（测井（CBL/VDL）在评价时通过诺模图消除其影响。）在评价时通过诺模图消除其影响。 1 01 0 011 01 0 01 01 0 011 01 0 0 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 2 3 5 6 1 0 4 9 8 7 2 0 自由套管声幅套管内径(in)自由套管声波幅度自由套管声波幅度套管内径关系图套管内径关系图第18页3.43

12、.4、水泥环微间隙的影响、水泥环微间隙的影响第19页水泥浆类型的影响水泥浆类型的影响 第20页水泥环外地层（包括快速地层水泥环外地层（包括快速地层） 第21页1 1、前言、前言3 3、固井质量测井影响因素固井质量测井影响因素4 4、固井质量测井评价方法、固井质量测井评价方法5 5、MZX1MZX1井固井测井实例井固井测井实例2 2、测井原理、测井原理第22页4 4、固井质量测井评价方法、固井质量测井评价方法 第23页4.14.1、声波、声波/ /变密度测井评价方法变密度测井评价方法 %100CBLPCBLC部分胶结部分胶结胶结差胶结差无水泥无水泥胶结良好胶结良好第24页4.1.24.1.2、水

13、泥胶结指数（、水泥胶结指数（BIBI）法）法 12log20AALgggAAAAL2112log20ggCBLCBLllog20 声波衰减率，单位为声波衰减率，单位为dB/m或或dB/ft； g当次固井井段中水泥胶结质量最好处的声波衰当次固井井段中水泥胶结质量最好处的声波衰减率，可根据实验水泥抗压强度通过本标准图减率，可根据实验水泥抗压强度通过本标准图1求得，单求得，单位为位为dB/m或或dB/ft；A1、A2分别为近接收换能器分别为近接收换能器R1和远接收换能器和远接收换能器R2接接收的声幅值，单位为收的声幅值，单位为%或或mV；A1g、A2g分别为当次固井最好水泥胶结井段近接收分别为当次固

14、井最好水泥胶结井段近接收换能器换能器R1和远接收换能器和远接收换能器R2接收的声幅值，单位为接收的声幅值，单位为%或或mV； 第25页4.1.24.1.2、水泥胶结指数（、水泥胶结指数（BIBI）法）法 )log(min)log()log()log(CBLPCBLCBLPCBLBIgBI第26页4.1.24.1.2、水泥胶结指数（、水泥胶结指数（BIBI）法）法 第27页4.1.34.1.3、水泥胶结比（、水泥胶结比（BRBR）法）法 )log()log()log()log(fpgfpCBLCBLCBLCBLBRgfpfpBRBR胶结比；胶结比； fp自由套管声波衰减率，单位为自由套管声波衰减

15、率，单位为dB/m或或dB/ft；CBLfp声幅值，单位为声幅值，单位为%或或mV； 测量深度点的声波衰减率，单位为测量深度点的声波衰减率，单位为dB/m或或dB/ft；CBL声幅值，单位为声幅值，单位为%或或mV。 g当次固井水泥胶结最好井段的声波衰减率，通常当次固井水泥胶结最好井段的声波衰减率，通常在当次整个测井井段中衰减率最高，单位为在当次整个测井井段中衰减率最高，单位为dB/m或或dB/ft；CBLg当次固井水泥胶结最好井段的声幅值，通常在当次固井水泥胶结最好井段的声幅值，通常在当次整个测井井段中声幅最低，单位为当次整个测井井段中声幅最低，单位为%或或mV。第28页4.1.4.1.3

16、3、水泥胶结、水泥胶结比比（B BR R）法）法 第29页4.24.2、SBTSBT固井质量测井评价方法固井质量测井评价方法 fpgfpATAVBR式中，式中，ATAV为平均衰减率为平均衰减率, 单位为单位为dB/ft；g为完全胶结井段的衰减率为完全胶结井段的衰减率, 单位为单位为dB/ft；fp为自由套管衰减率，单位为为自由套管衰减率，单位为dB/ft。在水泥沟槽以外其它方位胶结很好的条件下，胶结比在水泥沟槽以外其它方位胶结很好的条件下，胶结比等于胶结率。等于胶结率。第二界面胶结状况评价：与第二界面胶结状况评价：与CBL/VDL测井资料的测井资料的VDL解释方法解释方法相同。相同。第30页1 1、前言、前言3 3、固井质量测井影响因素固井质量测井影响因素4 4、固井质量测井评价方法、固井质量测井评价方法5 5、MZX1MZX1井固井测井实例井固井测井实例2 2、测井原理、测井原理第31页5.5.1 1、MZX1MZX1井固井施工特点井固井施工特点第32页5.5.2 2、MZX1MZX1井固井施工简况井固井施工