幾種固井質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)的對(duì)比

幾種固井質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)

的對(duì)比分析

匯報(bào)人:錢俊生產(chǎn)測(cè)井中心1隨著認(rèn)識(shí)的加深，固井質(zhì)量檢測(cè)及評(píng)價(jià)技術(shù)，在油田的勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。尤其對(duì)于產(chǎn)氣井和層間壓力不均衡的產(chǎn)油井固井質(zhì)量的檢測(cè)和評(píng)價(jià)的好、壞，直接影響著該井能不能正常投產(chǎn)，能不能安全投產(chǎn)。本文通過(guò)對(duì)不同固井質(zhì)量檢測(cè)和評(píng)價(jià)技術(shù)的對(duì)比分析，提出了每種技術(shù)的特點(diǎn)及其最佳的測(cè)井組合，同時(shí)結(jié)合江蘇油田現(xiàn)有的固井檢測(cè)和評(píng)價(jià)技術(shù)，提出了一些自己的觀點(diǎn)和建議。引言2技術(shù)特點(diǎn)聲波變密度測(cè)井是現(xiàn)場(chǎng)檢查固井質(zhì)量常用的測(cè)井方法，其優(yōu)點(diǎn)是儀器國(guó)產(chǎn)化，采集信息較豐富即在對(duì)應(yīng)的每一深度采樣點(diǎn)上，輸出一個(gè)反映該點(diǎn)所在層段的聲波全波列圖，一般情況下提供的固井質(zhì)量檢測(cè)資料及評(píng)價(jià)結(jié)果能滿足油田生產(chǎn)的需要。1國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù)1.1聲波變密度測(cè)井3通過(guò)長(zhǎng)期廣泛的應(yīng)用，聲波變密度測(cè)井在一定條件下能準(zhǔn)確反映第一、二界面的水泥膠結(jié)狀況，為油田的后期開(kāi)發(fā)提供了較可靠的固井質(zhì)量檢測(cè)資料及評(píng)價(jià)結(jié)果。但變密度測(cè)井無(wú)法明確地反映水泥膠結(jié)差的具體方位、水泥溝槽和空隙。應(yīng)用實(shí)例(一)圖1聲波變密度測(cè)井應(yīng)用實(shí)例1國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù)4扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井儀有兩種：一種是從美國(guó)阿特拉斯公司引進(jìn)的Eclips-SBT扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井儀；另一種是從康普樂(lè)公司引進(jìn)的康普樂(lè)-SBT扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井儀。1.2扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井（SBT）1國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù)5①貼套管壁補(bǔ)償測(cè)量，減小井眼與地層的影響；②聲波衰減率比聲幅能更好地反映水泥膠結(jié)情況；③SBT源距（6英寸）短，極板獨(dú)立且支撐力強(qiáng)大，測(cè)井效果好；④水泥圖形象直觀，可分辨水泥環(huán)向與縱向的溝槽、空隙與膠結(jié)不均勻性；⑤高頻（1000KHz）窄測(cè)量門坎(10μs)完全避開(kāi)了外層套管反射波干擾，可準(zhǔn)確評(píng)價(jià)雙層套管(內(nèi)層)的膠結(jié)狀況；1.2.1阿特拉斯扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井（Eclips-SBT）技術(shù)特點(diǎn)1國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù)61.2.1阿特拉斯扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井（Eclips-SBT）技術(shù)特點(diǎn)（續(xù)）⑥雙軸加速度計(jì)定向裝置，能確定水泥溝槽位置；⑦井下波列數(shù)字化而能保證傳到地面的波列數(shù)據(jù)不失真；⑧在斜度較大的井中，SBT仍可成功地測(cè)井；⑨該儀器同時(shí)還可獲得“定向束”全波列或變密度信息，判定第二界面的膠結(jié)質(zhì)量。聲波能量的定向方式突出水泥與地層界面的效應(yīng)，同時(shí)使套管效應(yīng)減至最小程度。1國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù)7應(yīng)用實(shí)例(二)圖2阿特拉斯扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井應(yīng)用實(shí)例1國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù)8應(yīng)用實(shí)例(三)圖3阿特拉斯扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井應(yīng)用實(shí)例1國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù)9①水泥圖形象直觀，可分辨水泥環(huán)向與縱向的溝槽、空隙與膠結(jié)不均勻性；②扇區(qū)水泥成像圖顯示直觀清楚；③由于SBT8組中的每組發(fā)射探頭都僅限于45°扇區(qū)內(nèi)的能量發(fā)射與接收，因此它環(huán)周的分辨率更高一些；

④SBT的聲波能量覆蓋面積比CBL/VDL寬，探測(cè)范圍比較大；⑤與CBL/VDL相比，SBT受薄水泥環(huán)影響??；⑥SBT的扇面發(fā)射接收源距只有2ft，因此受快地層較3ft和5ft接收器影響小。1.2.2康普樂(lè)扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井（康普樂(lè)-SBT）技術(shù)特點(diǎn)1國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù)10應(yīng)用實(shí)實(shí)例(四)圖4康康普普樂(lè)扇扇區(qū)水水泥膠膠結(jié)測(cè)測(cè)井應(yīng)應(yīng)用實(shí)實(shí)例1國(guó)國(guó)內(nèi)內(nèi)現(xiàn)有有的固固井質(zhì)質(zhì)量測(cè)測(cè)井技技術(shù)11兩種SBT測(cè)井井的相相同點(diǎn)點(diǎn)是用用扇區(qū)區(qū)水泥泥圖進(jìn)進(jìn)行管管外環(huán)環(huán)形空空間水水泥成成像，，能直直觀、、準(zhǔn)確確、詳詳細(xì)地地反映映水泥泥溝槽槽和空空隙，，便于于識(shí)別別微環(huán)環(huán)空，，正確確評(píng)價(jià)價(jià)水泥泥膠結(jié)結(jié)質(zhì)量量。兩種SBT儀器器設(shè)計(jì)計(jì)上有有差別別，兩兩者的的性能能也有有所不不同。。Eclips-SBT貼井井壁測(cè)測(cè)量，，受水水泥空空隙、、雙層層套管管、儀儀器偏偏心、、泥漿漿性能能變化化等諸諸多因因素的的影響響小，，能了了解水水泥溝溝槽大大小、、形狀狀、位位置和和方向向，且且不受受快地地層的的影響響。而而康普普樂(lè)SBT為居居中測(cè)測(cè)量，，在一一定程程度上上仍受受井內(nèi)內(nèi)泥漿漿氣侵侵、儀儀器偏偏心的的影響響，且且不能能定向向測(cè)量量。1.2.3兩兩種種SBT儀儀器的的共性性與差差別1國(guó)國(guó)內(nèi)內(nèi)現(xiàn)有有的固固井質(zhì)質(zhì)量測(cè)測(cè)井技技術(shù)12①該該測(cè)井井方法法中的的聲波波測(cè)井井與伽伽馬密密度測(cè)測(cè)井需需分兩兩次下下井測(cè)測(cè)量，，所測(cè)測(cè)資料料綜合合來(lái)評(píng)評(píng)價(jià)固固井質(zhì)質(zhì)量，，可以以定性性地區(qū)區(qū)別微微間隙隙與水水泥缺缺失，，克服服了單單純使使用聲聲波測(cè)測(cè)井不不能識(shí)識(shí)別微微間隙隙的缺缺點(diǎn)；；②單單發(fā)雙雙收聲聲系，，源距距1.0m、1.5m，，發(fā)射射頻率率16.6KHz，，它記記錄套套管首首波的的幅度度衰減減和聲聲波的的衰減減系數(shù)數(shù)、時(shí)時(shí)差，，還有有全波波列；；③使使用137Cs放射射性源源。用用遠(yuǎn)近近探測(cè)測(cè)器分分別定定量測(cè)測(cè)量管管外平平均密密度，，套管管壁厚厚，套套管偏偏心系系數(shù)等等信息息；1.3聲聲波波－伽伽馬密密度測(cè)測(cè)井技術(shù)特特點(diǎn)1國(guó)國(guó)內(nèi)內(nèi)現(xiàn)有有的固固井質(zhì)質(zhì)量測(cè)測(cè)井技技術(shù)13④能能識(shí)別別水泥泥環(huán)與與套管管之間間的微微間隙隙、水水泥缺缺失；；⑤所所組合合的全全波列列（VDL）這這一部部分測(cè)測(cè)井質(zhì)質(zhì)量不不好，，表現(xiàn)現(xiàn)為地地層波波弱，，波列列連續(xù)續(xù)性不不好。。并且且該評(píng)評(píng)價(jià)方方法在在對(duì)第第二界界面解解釋時(shí)時(shí)出現(xiàn)現(xiàn)較多多不確確定的的結(jié)論論；⑥當(dāng)當(dāng)水泥泥漿密密度（（較高高）與與地層層密度度差別別小或或水泥泥漿密密度（（較低低）與與泥漿漿密度度差別別小時(shí)時(shí)，都都難以以區(qū)分分水泥泥的存存在（（充填填）狀狀況；；⑦測(cè)測(cè)井要要用放放射性性源，，因此此需要要進(jìn)行行放射射性防防護(hù)；；⑧據(jù)據(jù)國(guó)外外公司司介紹紹，最最新改改型的的聲波波測(cè)井井與伽伽馬密密度測(cè)測(cè)井方方法可可以一一次組組合測(cè)測(cè)量。。1.3聲聲波波－伽伽馬密密度測(cè)測(cè)井技術(shù)特特點(diǎn)(續(xù))1國(guó)國(guó)內(nèi)內(nèi)現(xiàn)有有的固固井質(zhì)質(zhì)量測(cè)測(cè)井技技術(shù)14應(yīng)用實(shí)實(shí)例(五)圖5伽伽馬密密度測(cè)測(cè)井評(píng)評(píng)價(jià)及及實(shí)例例1國(guó)國(guó)內(nèi)內(nèi)現(xiàn)有有的固固井質(zhì)質(zhì)量測(cè)測(cè)井技技術(shù)15它是一一個(gè)超超聲波波測(cè)井井儀，，只能能在充充滿液液體的的井眼眼中使使用。。它的的掃描描頭包包括2個(gè)超超聲換換能器器，2個(gè)都都能發(fā)發(fā)射、、接收收。第第一個(gè)個(gè)換能能器安安裝在在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的掃掃描頭頭上，，當(dāng)它它發(fā)射射1個(gè)個(gè)超聲聲脈沖沖后立立即轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為為接收收方式式，接接收來(lái)來(lái)自套套管內(nèi)內(nèi)壁的的返回回信號(hào)號(hào)及隨隨后到到達(dá)的的隨指指數(shù)衰衰減的的信號(hào)號(hào)。第第2個(gè)個(gè)是泥泥漿槽槽換能能器，，用來(lái)來(lái)測(cè)量量井眼眼中的的流體體聲速，以以確定定井眼眼流體體的傳傳播時(shí)時(shí)間。。CAST-V在套套管模模式記記錄4種測(cè)測(cè)量數(shù)數(shù)據(jù)：：傳播播時(shí)間間、波波峰幅幅度、、諧振振計(jì)數(shù)數(shù)、套套管壁壁厚度度?；驹?.4CAST-V井井周聲聲波掃掃描成成像測(cè)測(cè)井1國(guó)內(nèi)內(nèi)現(xiàn)有的固固井質(zhì)量測(cè)測(cè)井技術(shù)16套管探傷（（壁厚與直直徑）；水泥成像（（聲阻抗成成像，抗壓壓圖像）；；裸眼井壁成成像裂縫探探測(cè)；可以全波列列聲波測(cè)井井儀組合；；不足：易受受井眼內(nèi)高高密度流體體的影響、、比其它測(cè)測(cè)井方法更更容易受到到井下儀器器非居中的的影響。技術(shù)特點(diǎn)1.4CAST-V井周聲聲波掃描成成像測(cè)井1國(guó)內(nèi)內(nèi)現(xiàn)有的固固井質(zhì)量測(cè)測(cè)井技術(shù)17該儀器可用用于水泥評(píng)評(píng)價(jià)，但由由于對(duì)井內(nèi)內(nèi)介質(zhì)密度度有一定要要求，且不不能對(duì)第二二界面提供供評(píng)價(jià)，所所以實(shí)際用用于固井質(zhì)質(zhì)量檢測(cè)較較少，主要要用于裸眼眼裂縫評(píng)價(jià)價(jià)。在固井井評(píng)價(jià)方面面，國(guó)內(nèi)應(yīng)應(yīng)用實(shí)例較較少。1.4CAST-V井周聲聲波掃描成成像測(cè)井應(yīng)用情況1國(guó)內(nèi)內(nèi)現(xiàn)有的固固井質(zhì)量測(cè)測(cè)井技術(shù)18CET為斯斯侖貝謝公公司一種帶帶有8個(gè)換換能器的超超聲波井下下儀器。其其原理是用用聲換能器器產(chǎn)生的脈脈沖信號(hào)使使套管按它它的厚度、、波形振動(dòng)動(dòng)，然后測(cè)測(cè)量反射波波的能量級(jí)級(jí)。根據(jù)反反射信號(hào)能能量和頻率率組分確定定套管壁厚厚。1.5CET水泥泥評(píng)價(jià)測(cè)井井基本原理1國(guó)內(nèi)內(nèi)現(xiàn)有的固固井質(zhì)量測(cè)測(cè)井技術(shù)19確定水泥抗抗壓強(qiáng)度；；對(duì)微環(huán)有抗抗干擾性（（如微環(huán)內(nèi)內(nèi)充填氣體體則影響加加大）；有一定分辨辨溝槽的能能力；能消除環(huán)境境（如快地地層）的影影響；可以確定套套損的腐蝕蝕程度及套套管的橢圓圓度；不能對(duì)第二二界面提供供評(píng)價(jià)。1.5CET水泥泥評(píng)價(jià)測(cè)井井技術(shù)特點(diǎn)1國(guó)內(nèi)內(nèi)現(xiàn)有的固固井質(zhì)量測(cè)測(cè)井技術(shù)20它只能對(duì)第第一界面進(jìn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，，不能對(duì)第第二界面提提供評(píng)價(jià)。。在固井質(zhì)質(zhì)量檢測(cè)方方面國(guó)內(nèi)應(yīng)應(yīng)用較少。。1.5CET水泥泥評(píng)價(jià)測(cè)井井應(yīng)用情況1國(guó)內(nèi)內(nèi)現(xiàn)有的固固井質(zhì)量測(cè)測(cè)井技術(shù)21①每種儀儀器、每種種測(cè)井方法法都各有其其特點(diǎn)。選選擇測(cè)井項(xiàng)項(xiàng)目時(shí)，要要根據(jù)水泥泥漿體系、、井況等選選擇不同的的儀器和不不同的測(cè)井井方法進(jìn)行行測(cè)量；②普通國(guó)國(guó)產(chǎn)變密度度測(cè)井能提提供第一、、二界面的的水泥膠結(jié)結(jié)狀況，因因其儀器國(guó)國(guó)產(chǎn)化，成成本較低，，建議在一一般開(kāi)發(fā)井井的固井質(zhì)質(zhì)量檢測(cè)以以此方法為為主；③聲波－－伽馬密度度測(cè)井能識(shí)識(shí)別水泥環(huán)環(huán)與套管之之間的微間間隙、水泥泥缺失，但但測(cè)井資料料顯示地層層波弱，波波列連續(xù)性性不好，在在對(duì)第二界界面評(píng)價(jià)時(shí)時(shí)出現(xiàn)較多多不確定的的結(jié)論。尤尤其當(dāng)水泥泥漿密度與與周圍介質(zhì)質(zhì)密度差別別小時(shí)，難難以區(qū)分管管外水泥的的存在(充充填)狀況況，這種情情況下不應(yīng)應(yīng)使用這種種測(cè)井方法法；3幾點(diǎn)點(diǎn)建議22④SBT測(cè)井井用扇區(qū)水水泥圖進(jìn)行行管外環(huán)形形空間水泥泥成像，能能直觀、準(zhǔn)準(zhǔn)確、詳細(xì)細(xì)地反映水水泥溝槽和和空隙，便便于識(shí)別微微環(huán)空?？悼灯諛?lè)SBT為居中中測(cè)量，在在一定程度度上仍受井井內(nèi)泥漿氣氣侵、儀器器偏心