聲波變密度測(cè)井及資料解釋

1、一、進(jìn)行固井評(píng)價(jià)測(cè)井的目的當(dāng)完鉆并下套管后，需要把套管和井壁間的環(huán)形空間用水泥封固，以防井眼垮塌及滲透層之間的相互串通。由于固井的效果受井深、溫度、井眼尺寸、添加劑、水泥類(lèi)型等諸多因素的影響，對(duì)于某些井段即使用最佳方案進(jìn)行固井作業(yè)，也可能出現(xiàn)竄槽。固井失敗的主要后果是會(huì)導(dǎo)致滲透層之間流體的滲流。因此，固井質(zhì)量評(píng)價(jià)是工程測(cè)井中重要的一個(gè)作業(yè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)。固井評(píng)價(jià)測(cè)井的主要方法有“聲幅測(cè)井”、“聲波變密度測(cè)井”等。二、聲波變密度測(cè)井的作用1、檢查水泥與套管之間的膠結(jié)情況；2、檢查水泥與地層之間的膠結(jié)情況；3、找出套管外竄槽部位；4、判斷水泥返高位置。聲波在介質(zhì)中的傳播介質(zhì)1介質(zhì)2 滑行波的

2、概念介質(zhì)1介質(zhì)2 發(fā)射器發(fā)射出聲波后，一發(fā)射器發(fā)射出聲波后，一部分聲波在套管中以滑行波的部分聲波在套管中以滑行波的方式沿套管傳播，形成套管波，方式沿套管傳播，形成套管波，另一部分會(huì)產(chǎn)生折射傳到水泥另一部分會(huì)產(chǎn)生折射傳到水泥環(huán)中傳播，還有一部分穿過(guò)水環(huán)中傳播，還有一部分穿過(guò)水泥環(huán)傳入地層，分別形成水泥泥環(huán)傳入地層，分別形成水泥環(huán)波、地層波。環(huán)波、地層波。 聲波在介質(zhì)中傳播，其幅聲波在介質(zhì)中傳播，其幅度會(huì)逐漸衰減，聲波幅度的衰度會(huì)逐漸衰減，聲波幅度的衰減在聲波頻率一定的情況下，減在聲波頻率一定的情況下，是和介質(zhì)密度、彈性等因素有是和介質(zhì)密度、彈性等因素有關(guān)的。通過(guò)測(cè)量聲波幅度的衰關(guān)的。通過(guò)測(cè)量聲波

3、幅度的衰減變化來(lái)認(rèn)識(shí)地層特點(diǎn)以及水減變化來(lái)認(rèn)識(shí)地層特點(diǎn)以及水泥膠結(jié)情況等。泥膠結(jié)情況等。三、聲波變密度測(cè)井的原理三英尺CBL曲線(xiàn)的應(yīng)用：判斷第一界面的固井質(zhì)量五英尺VDL曲線(xiàn)的應(yīng)用：判斷第二界面的固井質(zhì)量 第二個(gè)接收器源距為5ft（1.52m），接收的是變密度測(cè)井(VDL)測(cè)井曲線(xiàn)，可以接收套管波、水泥環(huán)波及地層波，可以檢查套管井第一、第二界面的膠結(jié)程度。測(cè)量時(shí)將聲波幅度的大小轉(zhuǎn)變?yōu)楣廨x度的強(qiáng)弱，黑色的深淺表示信號(hào)幅度的大小，因?yàn)闇y(cè)量時(shí)只保留信號(hào)幅度的正半周，將負(fù)半周去掉，所以資料顯示為黑、白相間的條紋。聲波變密度測(cè)井評(píng)價(jià)固井質(zhì)量的依據(jù)VDL顯示為黑白相間的條帶狀記錄（輝度記錄）。條帶的寬度和

4、亮度取決于聲幅的大小及聲信號(hào)的頻率，條帶的相對(duì)位置取決于地層性質(zhì)。聲波幅度越大，黑色條帶越黑，通過(guò)黑白條帶的亮暗就可以知道套管波、地層波的幅度，這兩個(gè)幅度分別反映了第一、第二界面的膠結(jié)情況。 在前十幾個(gè)波中，前四個(gè)波與套管波有關(guān)，第五個(gè)至第八個(gè)波與地層波有關(guān)。 四、聲波變密度測(cè)井的施工要求五、聲波變密度測(cè)井的資料分析在水泥返高以上的這一段套管，稱(chēng)為自由套管。測(cè)井時(shí)，該段的聲波幅度最大，依此作為CBL的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，因此能夠做到半定量解釋。下面介紹幾種用聲波變密度測(cè)井判斷水泥膠結(jié)狀態(tài)的典型事例。 1、自由套管在自由套管井段，由于套管外無(wú)水泥，界面波阻抗差別大，所以套管波反射很強(qiáng)，大部分聲波能量沿套管

5、傳播，傳到地層中的聲波能量很小，地層波較弱或沒(méi)有。因此在變密度圖上出現(xiàn)強(qiáng)套管波信號(hào)，聲波在套管壁上反復(fù)震蕩形成前6至8個(gè)波全是套管波。變密度相線(xiàn)的差別不大，基本是均勻分布，在套管接箍位置傳播時(shí)間稍有增加，套管波幅度變小，變密度曲線(xiàn)在接箍處有人字紋顯示。CBL聲幅為高幅值。2、水泥與套管和地層膠結(jié)都良好在水泥與地層膠結(jié)都好的井段，因?yàn)樘坠芎凸探Y(jié)水泥的差別較小，套管與水泥的阻抗很接近，大部分聲波能量穿過(guò)套管及水泥環(huán)進(jìn)入地層傳播。因此，在變密度圖上套管波信號(hào)很弱或不存在，圖中已看不見(jiàn)，而地層波信號(hào)很強(qiáng)。甚至某些快速地層的地層波會(huì)出現(xiàn)在套管的位置上。CBL聲幅為低幅值。3、水泥與套管膠結(jié)好，與地層膠結(jié)差在這種情況下，因?yàn)樘坠芎凸探Y(jié)水泥的差別較小，大部分聲波能量不在套管界面上反射而是穿過(guò)套管與水泥環(huán)的界面進(jìn)入水泥環(huán)，由于聲波能量在水泥環(huán)中被很大地衰減損耗，傳到地層中的聲波能量很小。所以變密度套