固井质量测井评价技术探讨

第 2页 1、 前 言2、 测 井 原 理3、 固 井 质 量 测 井 影 响 因 素4、 固 井 质 量 测 井 评 价 方 法5、 MZX1井 固 井 测 井 实 例 第 3页 前 言 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 发展 ， 固 井 质 量 评 价 测 井 技 术 也 随 之 发 展 。 井 温 监 测 水 泥 面声 波 幅 度 测 井声 波 变 密 度 测 井扇 区 水 泥 胶 结 测 井伽 马 密 度 + 声 波 变 密 度伽 马 密 度 + 扇 区 水 泥 胶 结 第 4页 1、 前 言2、 测 井 原 理3、 固 井 质 量 测 井 影 响 因 素4、 固 井 质 量 测 井 评 价 方 法5、 MZX1井 固 井 测 井 实 例 第 5页 2.1、 声 幅 测 井 声 波 幅 度 （ CBL） 测 井 通 常 采 用 单 发 单 收 声 系 结 构 。 当 发 射 探 头 以固 有 频 率 （ 一 般 为 20KHz） 发 射 声 脉 冲 时 ， 在 套 管 内 产 生 “ 滑 行 波 ” 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 。 第 6页 2.1、 声 幅 测 井优 点 ： 声 幅 测 井 能 在 一 定程 度 上 快 速 、 简 单 、 直 观评 价 第 一 界 面 的 胶 结 质 量 。缺 点 ： 无 法 正 确 评 价 第 二界 面 及 高 速 地 层 固 井 质 量 。 第 7页 2.2、 声 波 /变 密 度 测 井 声 波 变 密 度 测 井 采 用 单 发 双收 的 声 系 ， 当 发 射 器 以 固 有（ 20KHZ） 频 率 发 射 声 脉 冲 时 ，3英 尺 的 接 收 器 记 录 沿 套 管 滑 行 的首 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 后续 波 ， 在 时 间 轴 上 是 从 2001200（ 或 1400） s这 一 组 约12 14个 声 脉 冲 信 号 ， 测 井 系 统把 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 记 录 到 整 条 变 密 度 曲 线 。 第 8页 2.2、 声 波 /变 密 度 测 井 当 井 下 仪 器 工 作 时 ， 声 波 信 号 可以 沿 4个 途 径 传 播 ： （ 1） 通 过 泥 浆 ，（ 2） 通 过 套 管 ， （ 3） 通 过 水 泥 环 ，（ 4） 通 过 地 层 。 测 井 时 接 收 记 录 的就 是 从 以 上 4个 传 播 路 径 到 达 接 收 器的 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 序记 录 的 是 套 管 波 -地 层 波 -泥 浆 波 。 测井 主 要 关 注 的 是 套 管 波 、 地 层 波 的 信 息 第 9页 2.2、 声 波 /变 密 度 测 井优 点 ：n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 ；n可 以 评 价 快 速 地 层 井 段 的 固 井 质 量 。缺 点 ：u很 难 区 分 水 泥 沟 槽 和 孔 洞 方 位 ；u无 法 识 别 微 环 （ 洞 ） 。 第 10页 2.3、 分 区 水 泥 胶 结 测 井 (SBT)u分 区 水 泥 胶 结 测 井 仪 器 分 为两 个 测 量 部 分 ： 衰 减 率 测 量 部分 和 VDL测 量 部 分 。u衰 减 率 测 量 部 分 利 用 分 别 装在 紧 贴 于 套 管 壁 上 的 6个 滑 板 上的 12个 高 频 定 向 换 能 器 声 系 ，uVDL测 量 部 分 由 一 个 发 射 换能 器 和 一 个 接 收 换 能 器 组 成 。 第 11页 2.3、 分 区 水 泥 胶 结 测 井 (SBT)主 要 测 井 曲 线 、 曲 线 图 ：“ 曲 线 ” :p补 偿 声 波 衰 减 率 （ ATC）p平 均 衰 减 率 （ ATAV） 和 最 小 衰 减 率 ATMN）p平 均 声 幅 （ AMAV） 曲 线p套 管 波 时 差 （ DTMX和 DTMN） 曲 线 （ 测 井 质 量 控 制 ）“ 曲 线 图 ” :p水 泥 胶 结 图 CEMENT MAPp声 波 变 密 度 图 。 第 12页 2.3、 分 区 水 泥 胶 结 测 井 (SBT)优 点 ：u（ 1） 不 受 仪 器 偏 心 的 影 响 ;u（ 2） 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 无自 由 段 套 管 的 固 井 质 量 ；u（ 4） 基 本 不 受 快 速 地 层 的 影 响 。 (仪 器 设 计 使 用的 短 源 距 ,使 补 偿 衰 减 测 量 结 果 基 本 上 不 受 快 地 层 的 影响 。 )缺 点 ：n无 法 区 分 微 环 隙 和 差 胶 结 。 第 13页 1、 前 言3、 固 井 质 量 测 井 影 响 因 素4、 固 井 质 量 测 井 评 价 方 法5、 MZX1井 固 井 测 井 实 例2、 测 井 原 理 第 14页 3、 固 井 质 量 测 井 影 响 因 素u仪 器 偏 心 （ CBL/VDL测 井 ）u水 泥 候 凝 时 间u套 管 （ 厚 度 、 大 小 ）u水 泥 环 微 间 隙u水 泥 类 型 、 水 泥 密 度u水 泥 环 外 地 层 （ 包 括 快 速 地 层 ） （ CBL/VDL测 井 ）u井 身 质 量 （ CBL/VDL测 井 ） 第 15页 3.1、 仪 器 偏 心 的 影 响u仪 器 偏 心 就是 仪 器 偏 离 套管 中 心 轴 线 。仪 器 偏 心 会 使套 管 波 传 播 时间 变 短 ， 幅 度变 小 ， 变 密 度会 出 现 波 列 叠和 现 象 。 第 16页 3.2、 固 井 后 测 井 时 间 的 影 响 实 验 表 明 ：温 度 、 水 泥 浆 密度 和 添 加 剂 对 水泥 候 凝 时 间 都 有影 响 ， 基 本 规 律是 ： 随 着 温 度 升高 、 水 泥 浆 密 度 增 大 ， 水 泥 候 凝时 间 减 少 。 第 17页 3.3、 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 水泥 胶 结 测 井 （ SBT） 在 刻 度 时 消 除 其 影 响 ， 声 波 /变 密 度测 井 （ CBL/VDL） 在 评 价 时 通 过 诺 模 图 消 除 其 影 响 。 1 0 1 0 0 1 1 0 1 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 套 管 内 径 关 系 图 第 18页 3.4、 水 泥 环 微 间 隙 的 影 响 第 19页 水 泥 浆 类 型 的 影 响 第 20页 水 泥 环 外 地 层 （ 包 括 快 速 地 层 ） 第 21页 1、 前 言3、 固 井 质 量 测 井 影 响 因 素4、 固 井 质 量 测 井 评 价 方 法5、 MZX1井 固 井 测 井 实 例2、 测 井 原 理 第 22页 4、 固 井 质 量 测 井 评 价 方 法 第 23页 4.1、 声 波 /变 密 度 测 井 评 价 方 法 %100 CBLPCBLC 部 分 胶 结胶 结 差无 水 泥 胶 结 良 好 第 24页 4.1.2、 水 泥 胶 结 指 数 （ BI） 法 12log20 AAL ggg AA AAL 21 12log20 gg CBLCBLl log20 声 波 衰 减 率 ， 单 位 为 dB/m或 dB/ft； g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 1求 得 ， 单位 为 dB/m或 dB/ft；A1、 A2分 别 为 近 接 收 换 能 器 R1和 远 接 收 换 能 器 R2接收 的 声 幅 值 ， 单 位 为 %或 mV；A1g、 A2g分 别 为 当 次 固 井 最 好 水 泥 胶 结 井 段 近 接 收换 能 器 R1和 远 接 收 换 能 器 R2接 收 的 声 幅 值 ， 单 位 为 %或mV； 第 25页 4.1.2、 水 泥 胶 结 指 数 （ BI） 法 )log(min)log( )log()log( CBLPCBL CBLPCBLBI gBI 第 26页 4.1.2、 水 泥 胶 结 指 数 （ BI） 法 第 27页 4.1.3、 水 泥 胶 结 比 （ BR） 法 )log()log( )log()log( fpg fpCBLCBL CBLCBLBR gfpfpBR BR胶 结 比 ； fp自 由 套 管 声 波 衰 减 率 ， 单 位 为 dB/m或 dB/ft；CBLfp声 幅 值 ， 单 位 为 %或 mV； 测 量 深 度 点 的 声 波 衰 减 率 ， 单 位 为 dB/m或 dB/ft；CBL声 幅 值 ， 单 位 为 %或 mV。 g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 dB/m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 整 个 测 井 井 段 中 声 幅 最 低 ， 单 位 为 %或 mV。 第 28页 4.1.3、 水 泥 胶 结 比 （ BR） 法 第 29页 4.2、 SBT固 井 质 量 测 井 评 价 方 法 fpg fpATAVBR 式 中 ， ATAV为 平 均 衰 减 率 , 单 位 为 dB/ft；g为 完 全 胶 结 井 段 的 衰 减 率 , 单 位 为 dB/ft；fp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 比等 于 胶 结 率 。第 二 界 面 胶 结 状 况 评 价 ： 与 CBL/VDL测 井 资 料 的 VDL解 释 方 法相 同 。 第 30页 1、 前 言3、 固 井 质 量 测 井 影 响 因 素4、 固 井 质 量 测 井 评 价 方 法5、 MZX1井 固 井 测 井 实 例2、 测 井 原 理 第 31页 5.1、 MZX1井 固 井 施 工 特 点 第 32页 5.2、 MZX1井 固 井 施 工 简 况 第 33页 MZX1井 第 一 次 固 井 测 井 图 固 井 质 量 成 果 图 第 34页固 井 质 量 成 果 图 MZX1井 第 一 次 固 井 测 井 图 第 35页固 井 质 量 成 果 图 MZX1井 第 一 次 固 井 测 井 图 第 36页固 井 质 量 成 果 图 MZX1井 第 二 次 固 井 测 井 图n二 次 固 井 :从 井口 生 产 套 管 和 表层 套 管 之 间 进 行挤 水 泥 作 业 。 37 不 妥 之 处 敬 请 批 评 指 正 ！