聲幅變密度測(cè)井原理及解釋方法

聲幅變密度測(cè)井原理及解釋方法第一頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日技術(shù)指標(biāo)最高耐壓：100mpa工作溫度：-20oc-+150oc下井電源電壓：AC180V最大工作電流：≤60mA最高測(cè)速：600m/h一、測(cè)井原理簡(jiǎn)介第二頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日適應(yīng)井徑范圍：118-254mm儀器外徑：Φ89mm儀器長(zhǎng)度：7.5m儀器重量:210Kg下井儀器：新鄉(xiāng)22所SZS-3型地面測(cè)井系統(tǒng)：SKH-2000、SKD-3000兩種儀器為主。第三頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日

聲幅-變密度測(cè)井由磁定位（CCL）、自然伽瑪儀（GR）和聲幅-變密度儀（CBL-VDL）組成，能夠?qū)崿F(xiàn)一次下井，測(cè)出CCL、GR、CBL-VDL等多條組合曲線。聲幅-變密度(CBL一VDL)井下儀,采用單發(fā)雙收，發(fā)射探頭發(fā)射20KHz的聲波信號(hào)，源距為3英尺和5英尺。3英尺探頭分別接收沿套管滑行波和地層反射波的全波列。反映套管和水泥，水泥和地層的膠結(jié)情況，3英尺接收器接收的套管波首波，用曲線的高低來(lái)確定固井質(zhì)量的好壞。對(duì)于5英尺源距的接收器，接收到的是聲波的全波列，它按傳播時(shí)間依次為套管波、地層波、直達(dá)波（泥漿波和井液波）。第四頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日第五頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)量時(shí)，把信號(hào)幅度正半周保留，負(fù)半周去掉，正半周的信號(hào)輸入到調(diào)輝管，將聲波幅度的大小轉(zhuǎn)變?yōu)楣廨x度的強(qiáng)弱，信號(hào)為零時(shí)用灰色表示，正幅度用黑色表示，黑色的深淺表示信號(hào)幅度的大小，負(fù)半周用白色表示，在照相記錄儀上就顯示出隨深度變化的黑白相間的條帶，即顯示為聲波信號(hào)的強(qiáng)度-時(shí)間記錄。

第六頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日第七頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)井曲線的排列從左至右依次為：自然伽瑪、磁定位、張力、測(cè)速、聲幅、3英尺傳播時(shí)間、5英尺傳播時(shí)間、膠結(jié)指數(shù)、變密度。二、測(cè)井資料的質(zhì)量控制第八頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日套管外徑(英寸)聲幅值(mv)48941/28157651/269-7276275/85995/851103/4

不同管徑刻度值如下:第九頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日三、測(cè)井資料解釋方法定量解釋

確定水泥返高“水泥返高”即管外無(wú)水泥，確定時(shí)應(yīng)選在聲幅曲線由最高幅度向低幅度變化的半幅點(diǎn)深度處。聲幅曲線的解釋是以其相對(duì)幅度的大小來(lái)判斷，設(shè)自由套管處即套管外無(wú)水泥處聲幅值為A，目的層井段聲幅值為X。相對(duì)幅度=X/A×100%第十頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日相對(duì)幅度越大，說(shuō)明固井質(zhì)量越差，相對(duì)幅度越小，說(shuō)明固井質(zhì)量越好，水泥膠結(jié)分為良好、中等、差三個(gè)質(zhì)量段。相對(duì)幅度小于20%的為膠結(jié)良好；相對(duì)幅度界于20%-30%的為膠結(jié)中等；相對(duì)幅度大于30%的為膠結(jié)差；第十一頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日定性解釋?zhuān)孩佟白杂商坠堋奔次茨z結(jié)的套管這種情況出現(xiàn)的水泥返高以上的井段，大部分聲能將通過(guò)套管傳到接收器，而很少透射到地層中去。所以特征是：聲幅曲線（ＣＢＬ）幅度高且較穩(wěn)定，套管接箍處幅度顯示明顯。變密度（ＶＤＬ）記錄的套管波很強(qiáng)，為黑白相間的直條帶，黑白線條是平行的，如顯現(xiàn)擺動(dòng)則說(shuō)明儀器居中不佳。幾乎不出現(xiàn)地層波（甚至沒(méi)有），套管接箍處出現(xiàn)人字紋。第十二頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日②套管與水泥、水泥與地層膠結(jié)都好（即第一、二膠結(jié)面都好）套管與水泥膠結(jié)良好，并且水泥與地層膠結(jié)也良好的情況下，聲能將會(huì)極有效地由套管傳到水泥環(huán)再傳到地層。特征是：聲幅曲線（ＣＢＬ）幅度低，隨深度有所變化。變密度（ＶＤＬ）記錄的套管波弱，為灰白條相間條帶，有時(shí)甚至缺失；而地層波較強(qiáng)，呈現(xiàn)清晰的黑白相間的波狀條帶。第十三頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日

③快速地層膠結(jié)

水泥與套管和地層膠結(jié)均好，只是地層波傳播速度快。特征為：聲幅曲線（ＣＢＬ）幅度較高，這是由于管外的巖性致密引起的。變密度（ＶＤＬ）顯示為明顯的波紋條帶狀的地層波，缺少套管波。第十四頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日

④套管與水泥膠結(jié)良好，而水泥與地層膠結(jié)不好。（即第一界面膠面結(jié)好，第二界面膠結(jié)差）測(cè)井曲線表現(xiàn)為：聲幅曲線（ＣＢＬ）幅度低，變密度（ＶＤＬ）記錄的套管波微弱或缺失；記錄的地層波極弱或根本沒(méi)有，最右邊出現(xiàn)直條帶的泥漿直達(dá)波。第十五頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日

水泥和地層膠結(jié)良好，套管和水泥之間存在微小空隙，但能封住液體運(yùn)移，只有氣體能通過(guò)。測(cè)井曲線表現(xiàn)為：聲幅曲線的幅度較高（相當(dāng)于膠結(jié)中等）變密度顯示出套管波，同時(shí)地層波也較明顯。⑤微環(huán)膠結(jié)第十六頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日套管、水泥、地層相互之間只有一部分膠結(jié)，而一部分沒(méi)有膠結(jié)，在實(shí)際測(cè)井中常常遇到。測(cè)井曲線表現(xiàn)為：聲幅曲線（ＣＢＬ）幅度略低于自由套管幅度值，即幅度值較高，且不穩(wěn)定。變密度（ＶＤＬ）顯示的套管波比自由套管時(shí)顯示的弱，能顯示出一些地層波信息。⑥局部膠結(jié)第十七頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日此種情況目前在測(cè)井資料上還很難解釋分析清楚，因第一膠結(jié)面不好，大部分聲能留在套管中，直接傳到接收器，透射到地層的很少，這就給測(cè)井資料認(rèn)識(shí)帶來(lái)困難。實(shí)際中因?yàn)樘坠芘c水泥膠結(jié)不好，就已直接造成上下段竄通。測(cè)井曲線表現(xiàn)為：聲幅曲線（ＣＢＬ）幅度為高值。變密度（ＶＤＬ）出現(xiàn)明顯的套管波，而地層波呈現(xiàn)出較難辯認(rèn)的現(xiàn)象⑦套管與水泥膠結(jié)不好，水泥與地層膠結(jié)好。（即第一膠結(jié)面膠結(jié)差，第二膠結(jié)面膠結(jié)好）。第十八頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D一所示為第一、二膠結(jié)面均好,曲線特征：聲幅曲線幅度值低;變密度缺少套管波，因地層致密原因，地層波大量衰減。第十九頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D二所示為第一、二膠結(jié)面均好，曲線特征：聲幅曲線幅度低，變密度記錄的套管波微弱或缺失，地層波較強(qiáng)，呈現(xiàn)出波狀條帶。第二十頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D三所示為“自由套管”

曲線特征：聲幅曲線的幅度值高且等于理論值，套管接箍處幅度顯示明顯。變密度記錄的套管波很強(qiáng)。為黑白相間的直條帶，幾乎不出現(xiàn)地層波，套管接箍處出現(xiàn)人字紋。第二十一頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日

圖四所示：最小解釋厚度為半米。第二十二頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D五所示：第一膠結(jié)面好，第二膠結(jié)面差。

曲線特征：聲幅曲線幅度低變密度記錄的套管波弱或缺失，記錄的地層波極弱，最右邊出現(xiàn)直條帶的泥漿直達(dá)波。第二十三頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D六所示：第一膠結(jié)面好，第二膠結(jié)面中等。

曲線特征：聲幅曲線幅度低變密度記錄的套管波弱或缺失，記錄的地層波能辯出，但地層波信息不清晰。第二十四頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D七所示：第一膠結(jié)面差，第二膠結(jié)面無(wú)法評(píng)價(jià)。

曲線特征：聲幅曲線幅度高，變密度記錄的套管波明顯，而不出現(xiàn)地層波。第二十五頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D八所示：雙層套管

曲線特征：聲幅曲線的幅度值有所抬高；變密度記錄的