固井質(zhì)量測井評價技術(shù)

1、第2頁1 1、前言、前言2 2、測井原理測井原理3 3、固井質(zhì)量測井影響因素固井質(zhì)量測井影響因素4 4、固井質(zhì)量測井評價方法、固井質(zhì)量測井評價方法5 5、MZX1MZX1井固井測井實例井固井測井實例第3頁前前 言言 固井有兩個作用：一是要求把油層、水層、氣層固井有兩個作用：一是要求把油層、水層、氣層之間都封隔起來，二是固定套管。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)之間都封隔起來，二是固定套管。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，固井質(zhì)量評價測井技術(shù)也隨之發(fā)展。展，固井質(zhì)量評價測井技術(shù)也隨之發(fā)展。井溫監(jiān)測水泥面井溫監(jiān)測水泥面聲波幅度測井聲波幅度測井聲波聲波變密度測井變密度測井扇區(qū)水泥膠結(jié)測井扇區(qū)水泥膠結(jié)測井伽馬密度伽馬密度+ 聲波

2、變密度聲波變密度伽馬密度伽馬密度+ 扇區(qū)水泥膠結(jié)扇區(qū)水泥膠結(jié)第4頁1 1、前言、前言2 2、測井原理測井原理3 3、固井質(zhì)量測井影響因素固井質(zhì)量測井影響因素4 4、固井質(zhì)量測井評價方法、固井質(zhì)量測井評價方法5 5、MZX1MZX1井固井測井實例井固井測井實例第5頁2.12.1、聲幅測井、聲幅測井 聲波幅度（聲波幅度（CBL）測井通常采用單發(fā)單收聲系結(jié)構(gòu)。當(dāng)發(fā)射探頭以）測井通常采用單發(fā)單收聲系結(jié)構(gòu)。當(dāng)發(fā)射探頭以固有頻率（一般為固有頻率（一般為20KHz）發(fā)射聲脈沖時，在套管內(nèi)產(chǎn)生）發(fā)射聲脈沖時，在套管內(nèi)產(chǎn)生“滑行波滑行波”叫叫套管波，折回泥漿的套管波首先到達接收器被記錄，稱為聲幅測井。套管波，折

3、回泥漿的套管波首先到達接收器被記錄，稱為聲幅測井。 第6頁2.12.1、聲幅測井、聲幅測井優(yōu)點：聲幅測井能在一定優(yōu)點：聲幅測井能在一定程度上快速、簡單、直觀程度上快速、簡單、直觀評價第一界面的膠結(jié)質(zhì)量。評價第一界面的膠結(jié)質(zhì)量。缺點：無法正確評價第二缺點：無法正確評價第二界面及高速地層固井質(zhì)量。界面及高速地層固井質(zhì)量。第7頁2.22.2、聲波、聲波/ /變密度測井變密度測井 聲波變密度測井采用單發(fā)雙聲波變密度測井采用單發(fā)雙收的聲系，當(dāng)發(fā)射器以固有收的聲系，當(dāng)發(fā)射器以固有（20KHZ）頻率發(fā)射聲脈沖時，）頻率發(fā)射聲脈沖時，3英尺的接收器記錄沿套管滑行的英尺的接收器記錄沿套管滑行的首波幅度（即相當(dāng)于

4、聲幅測井），首波幅度（即相當(dāng)于聲幅測井），5英尺的接收器能測量套管波及后英尺的接收器能測量套管波及后續(xù)波，在時間軸上是從續(xù)波，在時間軸上是從2001200（或（或1400）s這一組約這一組約1214個聲脈沖信號，測井系統(tǒng)個聲脈沖信號，測井系統(tǒng)把其正半周的幅度轉(zhuǎn)變成正比的把其正半周的幅度轉(zhuǎn)變成正比的灰度信號，那么連續(xù)測量就可以灰度信號，那么連續(xù)測量就可以記錄到整條變密度曲線。記錄到整條變密度曲線。第8頁2.22.2、聲波、聲波/ /變密度測井變密度測井 當(dāng)井下儀器工作時，聲波信號可當(dāng)井下儀器工作時，聲波信號可以沿以沿4個途徑傳播：（個途徑傳播：（1）通過泥漿，）通過泥漿，（2）通過套管，（）通過

5、套管，（3）通過水泥環(huán)，）通過水泥環(huán)，（4）通過地層。測井時接收記錄的）通過地層。測井時接收記錄的就是從以上就是從以上4個傳播路徑到達接收器個傳播路徑到達接收器的聲波全波列的幅度和到達時間。的聲波全波列的幅度和到達時間。但是當(dāng)聲波在水泥中傳播時，衰減但是當(dāng)聲波在水泥中傳播時，衰減很快基本無法探測到，實際上，變很快基本無法探測到，實際上，變密度測井以到達探測器的時間順序密度測井以到達探測器的時間順序記錄的是套管波記錄的是套管波-地層波地層波-泥漿波。測泥漿波。測井主要關(guān)注的是套管波、地層波的井主要關(guān)注的是套管波、地層波的信息信息第9頁2.22.2、聲波、聲波/ /變密度測井變密度測井優(yōu)點：優(yōu)點：

6、n可以確定一界面的膠結(jié)狀況；在一界面膠結(jié)好可以確定一界面的膠結(jié)狀況；在一界面膠結(jié)好的情況下，可以確定二界面的膠結(jié)情況；的情況下，可以確定二界面的膠結(jié)情況；n可以評價快速地層井段的固井質(zhì)量。可以評價快速地層井段的固井質(zhì)量。缺點：缺點：u很難區(qū)分水泥溝槽和孔洞方位；很難區(qū)分水泥溝槽和孔洞方位；u無法識別微環(huán)（洞）。無法識別微環(huán)（洞）。第10頁2.32.3、分區(qū)水泥膠結(jié)測井、分區(qū)水泥膠結(jié)測井(SBT)(SBT)u分區(qū)水泥膠結(jié)測井儀器分為分區(qū)水泥膠結(jié)測井儀器分為兩個測量部分：衰減率測量部兩個測量部分：衰減率測量部分和分和VDL測量部分。測量部分。u衰減率測量部分利用分別裝衰減率測量部分利用分別裝在緊貼

7、于套管壁上的在緊貼于套管壁上的6個滑板上個滑板上的的12個高頻定向換能器聲系，個高頻定向換能器聲系，uVDL測量部分由一個發(fā)射換測量部分由一個發(fā)射換能器和一個接收換能器組成。能器和一個接收換能器組成。第11頁2.32.3、分區(qū)水泥膠結(jié)測井、分區(qū)水泥膠結(jié)測井(SBT)(SBT)主要測井曲線、曲線圖：主要測井曲線、曲線圖：“曲線曲線” :p補償聲波衰減率（補償聲波衰減率（ATC）p平均衰減率（平均衰減率（ATAV）和最小衰減率）和最小衰減率ATMN）p平均聲幅（平均聲幅（AMAV）曲線）曲線p套管波時差（套管波時差（DTMX和和DTMN）曲線）曲線（測井質(zhì)量控制測井質(zhì)量控制）“曲線圖曲線圖”:p水

8、泥膠結(jié)圖水泥膠結(jié)圖CEMENT MAPp聲波變密度圖。聲波變密度圖。第12頁2.32.3、分區(qū)水泥膠結(jié)測井、分區(qū)水泥膠結(jié)測井(SBT)(SBT)優(yōu)點：優(yōu)點：u（1）不受儀器偏心的影響不受儀器偏心的影響;u（2）適合在各種流體的井內(nèi)測井；）適合在各種流體的井內(nèi)測井；u（3）不需要自由套管刻度，特別適合于檢測無）不需要自由套管刻度，特別適合于檢測無自由段套管的固井質(zhì)量；自由段套管的固井質(zhì)量；u（4）基本不受快速地層的影響。）基本不受快速地層的影響。(儀器設(shè)計使用儀器設(shè)計使用的短源距的短源距,使補償衰減測量結(jié)果基本上不受快地層的影使補償衰減測量結(jié)果基本上不受快地層的影響。響。)缺點：缺點：n無法區(qū)分

9、微環(huán)隙和差膠結(jié)。無法區(qū)分微環(huán)隙和差膠結(jié)。第13頁1 1、前言、前言3 3、固井質(zhì)量測井影響因素固井質(zhì)量測井影響因素4 4、固井質(zhì)量測井評價方法、固井質(zhì)量測井評價方法5 5、MZX1MZX1井固井測井實例井固井測井實例2 2、測井原理、測井原理第14頁3 3、固井質(zhì)量測井影響因素、固井質(zhì)量測井影響因素u儀器偏心（儀器偏心（CBL/VDL測井）測井）u水泥候凝時間水泥候凝時間u套管（厚度、大?。┨坠埽ê穸?、大?。﹗水泥環(huán)微間隙水泥環(huán)微間隙u水泥類型、水泥密度水泥類型、水泥密度u水泥環(huán)外地層（包括快速地層）水泥環(huán)外地層（包括快速地層） （CBL/VDL測井）測井）u井身質(zhì)量井身質(zhì)量（CBL/VDL測

10、井）測井）第15頁3.13.1、儀器偏心的影響、儀器偏心的影響u儀器偏心就儀器偏心就是儀器偏離套是儀器偏離套管中心軸線。管中心軸線。儀器偏心會使儀器偏心會使套管波傳播時套管波傳播時間變短，幅度間變短，幅度變小，變密度變小，變密度會出現(xiàn)波列疊會出現(xiàn)波列疊和現(xiàn)象。和現(xiàn)象。第16頁3.23.2、固井后測井時間的影響、固井后測井時間的影響 實驗表明：實驗表明：溫度、水泥漿密溫度、水泥漿密度和添加劑對水度和添加劑對水泥候凝時間都有泥候凝時間都有影響，基本規(guī)律影響，基本規(guī)律是：隨著溫度升是：隨著溫度升高、水泥漿密度高、水泥漿密度增大，水泥候凝增大，水泥候凝時間減少。時間減少。 第17頁3.33.3、套管的

11、影響、套管的影響p套管直徑、壁厚和鋼材類型對聲幅有較大影響，分區(qū)水套管直徑、壁厚和鋼材類型對聲幅有較大影響，分區(qū)水泥膠結(jié)測井（泥膠結(jié)測井（SBT）在刻度時消除其影響，聲波）在刻度時消除其影響，聲波/變密度變密度測井（測井（CBL/VDL）在評價時通過諾模圖消除其影響。）在評價時通過諾模圖消除其影響。 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 自由套管聲幅套管內(nèi)徑(in)自由套管聲波幅度自由套管聲波幅度套管內(nèi)徑關(guān)系圖套管內(nèi)徑關(guān)系圖第18頁3.43

12、.4、水泥環(huán)微間隙的影響、水泥環(huán)微間隙的影響第19頁水泥漿類型的影響水泥漿類型的影響 第20頁水泥環(huán)外地層（包括快速地層水泥環(huán)外地層（包括快速地層） 第21頁1 1、前言、前言3 3、固井質(zhì)量測井影響因素固井質(zhì)量測井影響因素4 4、固井質(zhì)量測井評價方法、固井質(zhì)量測井評價方法5 5、MZX1MZX1井固井測井實例井固井測井實例2 2、測井原理、測井原理第22頁4 4、固井質(zhì)量測井評價方法、固井質(zhì)量測井評價方法 第23頁4.14.1、聲波、聲波/ /變密度測井評價方法變密度測井評價方法 %100CBLPCBLC部分膠結(jié)部分膠結(jié)膠結(jié)差膠結(jié)差無水泥無水泥膠結(jié)良好膠結(jié)良好第24頁4.1.24.1.2、水

13、泥膠結(jié)指數(shù)（、水泥膠結(jié)指數(shù)（BIBI）法）法 12log20AALgggAAAAL2112log20ggCBLCBLllog20 聲波衰減率，單位為聲波衰減率，單位為dB/m或或dB/ft； g當(dāng)次固井井段中水泥膠結(jié)質(zhì)量最好處的聲波衰當(dāng)次固井井段中水泥膠結(jié)質(zhì)量最好處的聲波衰減率，可根據(jù)實驗水泥抗壓強度通過本標(biāo)準(zhǔn)圖減率，可根據(jù)實驗水泥抗壓強度通過本標(biāo)準(zhǔn)圖1求得，單求得，單位為位為dB/m或或dB/ft；A1、A2分別為近接收換能器分別為近接收換能器R1和遠(yuǎn)接收換能器和遠(yuǎn)接收換能器R2接接收的聲幅值，單位為收的聲幅值，單位為%或或mV；A1g、A2g分別為當(dāng)次固井最好水泥膠結(jié)井段近接收分別為當(dāng)次固

14、井最好水泥膠結(jié)井段近接收換能器換能器R1和遠(yuǎn)接收換能器和遠(yuǎn)接收換能器R2接收的聲幅值，單位為接收的聲幅值，單位為%或或mV； 第25頁4.1.24.1.2、水泥膠結(jié)指數(shù)（、水泥膠結(jié)指數(shù)（BIBI）法）法 )log(min)log()log()log(CBLPCBLCBLPCBLBIgBI第26頁4.1.24.1.2、水泥膠結(jié)指數(shù)（、水泥膠結(jié)指數(shù)（BIBI）法）法 第27頁4.1.34.1.3、水泥膠結(jié)比（、水泥膠結(jié)比（BRBR）法）法 )log()log()log()log(fpgfpCBLCBLCBLCBLBRgfpfpBRBR膠結(jié)比；膠結(jié)比； fp自由套管聲波衰減率，單位為自由套管聲波衰減

15、率，單位為dB/m或或dB/ft；CBLfp聲幅值，單位為聲幅值，單位為%或或mV； 測量深度點的聲波衰減率，單位為測量深度點的聲波衰減率，單位為dB/m或或dB/ft；CBL聲幅值，單位為聲幅值，單位為%或或mV。 g當(dāng)次固井水泥膠結(jié)最好井段的聲波衰減率，通常當(dāng)次固井水泥膠結(jié)最好井段的聲波衰減率，通常在當(dāng)次整個測井井段中衰減率最高，單位為在當(dāng)次整個測井井段中衰減率最高，單位為dB/m或或dB/ft；CBLg當(dāng)次固井水泥膠結(jié)最好井段的聲幅值，通常在當(dāng)次固井水泥膠結(jié)最好井段的聲幅值，通常在當(dāng)次整個測井井段中聲幅最低，單位為當(dāng)次整個測井井段中聲幅最低，單位為%或或mV。第28頁4.1.4.1.3

16、3、水泥膠結(jié)、水泥膠結(jié)比比（B BR R）法）法 第29頁4.24.2、SBTSBT固井質(zhì)量測井評價方法固井質(zhì)量測井評價方法 fpgfpATAVBR式中，式中，ATAV為平均衰減率為平均衰減率, 單位為單位為dB/ft；g為完全膠結(jié)井段的衰減率為完全膠結(jié)井段的衰減率, 單位為單位為dB/ft；fp為自由套管衰減率，單位為為自由套管衰減率，單位為dB/ft。在水泥溝槽以外其它方位膠結(jié)很好的條件下，膠結(jié)比在水泥溝槽以外其它方位膠結(jié)很好的條件下，膠結(jié)比等于膠結(jié)率。等于膠結(jié)率。第二界面膠結(jié)狀況評價：與第二界面膠結(jié)狀況評價：與CBL/VDL測井資料的測井資料的VDL解釋方法解釋方法相同。相同。第30頁1 1、前言、前言3 3、固井質(zhì)量測井影響因素固井質(zhì)量測井影響因素4 4、固井質(zhì)量測井評價方法、固井質(zhì)量測井評價方法5 5、MZX1MZX1井固井測井實例井固井測井實例2 2、測井原理、測井原理第31頁5.5.1 1、MZX1MZX1井固井施工特點井固井施工特點第32頁5.5.2 2、MZX1MZX1井固井施工簡況井固井施工