固井质量测井评价技术

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测井原理
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
浅谈固井质量测井评价技术
2010年12月
汇报内容
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
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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。
伽马密度+ 扇区水泥胶结 伽马密度+ 声波变密度 扇区水泥胶结测井
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测井评价方法
4、固井质量测井评价方法
通常情况下，采用套管波首波幅度确定第一界面 （水泥与套管之间）的封固质量，采用地层波的强弱 定性确定第二界面（水泥与地层之间）的封固质量或 利用地层波频率、套管波频率及套管波与地层波平均 幅度比的方法来定量评价固井二界面胶结质量。
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。
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测井原理
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200～ 1200（或1400）μs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。
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测井原理
2.2、声波/变密度测井
优点：
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； 可以评价快速地层井段的固井质量。
缺点：
很难区分水泥沟槽和孔洞方位； 无法识别微环（洞）。
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测井原理
2.3、分区水泥胶结测井(SBT)
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。
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测井影响因素
3.3、套管的影响
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。
自由套管声波幅度—套管内径关系图
100 90 80 Байду номын сангаас0 60 50
40
30
自由套管声幅
20 2
3
4
5
6
测井原理是： 当水泥环与套管间胶结不好时，声能量大部分沿套管 传播而透射到地层中的能量很小，所测声波幅度信号很强；反之，当套 管与水泥环间胶结良好时，声能量极易透射到地层中去，所测声波幅度 微弱。根据反射波能量强弱即声波幅度值，可判定套管与水泥环之间 （即第一界面）胶结状况的好坏。
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测井原理
2.1、声幅测井
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，
VDL测量部分由一个发射换 能器和一个接收换能器组成。
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测井原理
2.3、分区水泥胶结测井(SBT)
主要测井曲线、曲线图：
“曲线” : 补偿声波衰减率（ATC） 平均衰减率（ATAV）和最小衰减率ATMN） 平均声幅（AMAV）曲线 套管波时差（DTMX和DTMN）曲线（测井质量控制） “曲线图”: 水泥胶结图CEMENT MAP 声波变密度图。
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测井影响因素
3.1、仪器偏心的影响
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。
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测井影响因素
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。
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9 10
套管内径(in)
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测井影响因素
3.4、水泥环微间隙的影响
“微环空”的存在明显增大了套管与水泥环之间的声阻 抗，造成测井响应与纯泥浆或胶结不好时的响应一致， 影响了固井质量解释；
微小间隙，它使胶结好井段的套管波幅度显示为中等， 地层波显示为胶结不好或中等。微间隙使套管波幅度变 大，地层波强度变弱，表现为水泥环胶结不好。
声波变密度测井 声波幅度测井 井温监测水泥面
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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
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测井原理
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。
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测井原理
2.3、分区水泥胶结测井(SBT)
优点：
（1）不受仪器偏心的影响;
（2）适合在各种流体的井内测井；
（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；
（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：
无法区分微环隙和差胶结。
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3、固井质量测井影响因素 仪器偏心（CBL/VDL测井） 水泥候凝时间 套管（厚度、大小） 水泥环微间隙 水泥类型、水泥密度 水泥环外地层（包括快速地层） （CBL/VDL测井） 井身质量（CBL/VDL测井）
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测井影响因素
水泥浆类型的影响
水泥浆密度越低，声幅越大； 水灰比越大，声幅越大。
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测井影响因素
水泥环外地层（包括快速地层）
快地层(硬石灰岩和白云岩)的声速超过套管声速， 地层波先到达接受器，或叠加在套管波之上， 影响了固井评价，这时应辅助常规声波检验。
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