生產(chǎn)測(cè)井若干種固井質(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(qián)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(mén)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)影響小；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)例(四四)圖4康康普樂(lè)扇區(qū)水水泥膠結(jié)測(cè)井井應(yīng)用實(shí)例1國(guó)內(nèi)現(xiàn)現(xiàn)有的固井質(zhì)質(zhì)量測(cè)井技術(shù)術(shù)11兩種SBT測(cè)測(cè)井的相同點(diǎn)點(diǎn)是用扇區(qū)水水泥圖進(jìn)行管管外環(huán)形空間間水泥成像，，能直觀、準(zhǔn)準(zhǔn)確、詳細(xì)地地反映水泥溝溝槽和空隙，，便于識(shí)別微微環(huán)空，正確確評(píng)價(jià)水泥膠膠結(jié)質(zhì)量。兩種SBT儀儀器設(shè)計(jì)上有有差別，兩者者的性能也有有所不同。Eclips-SBT貼貼井壁測(cè)量，，受水泥空隙隙、雙層套管管、儀器偏心心、泥漿性能能變化等諸多多因素的影響響小，能了解解水泥溝槽大大小、形狀、、位置和方向向，且不受快快地層的影響響。而康普樂(lè)樂(lè)SBT為居居中測(cè)量，在在一定程度上上仍受井內(nèi)泥泥漿氣侵、儀儀器偏心的影影響，且不能能定向測(cè)量。。1.2.3兩兩種SBT儀器的共共性與差別1國(guó)內(nèi)現(xiàn)現(xiàn)有的固井質(zhì)質(zhì)量測(cè)井技術(shù)術(shù)12①該測(cè)井方方法中的聲波波測(cè)井與伽馬馬密度測(cè)井需需分兩次下井井測(cè)量，所測(cè)測(cè)資料綜合來(lái)來(lái)評(píng)價(jià)固井質(zhì)質(zhì)量，可以定定性地區(qū)別微微間隙與水泥泥缺失，克服服了單純使用用聲波測(cè)井不不能識(shí)別微間間隙的缺點(diǎn)；；②單發(fā)雙收收聲系，源距距1.0m、、1.5m，，發(fā)射頻率16.6KHz，它記錄錄套管首波的的幅度衰減和和聲波的衰減減系數(shù)、時(shí)差差，還有全波波列；③使用137Cs放射射性源。用遠(yuǎn)遠(yuǎn)近探測(cè)器分分別定量測(cè)量量管外平均密密度，套管壁壁厚，套管偏偏心系數(shù)等信信息；1.3聲聲波－伽馬密密度測(cè)井技術(shù)特點(diǎn)1國(guó)內(nèi)現(xiàn)現(xiàn)有的固井質(zhì)質(zhì)量測(cè)井技術(shù)術(shù)13④能識(shí)別水水泥環(huán)與套管管之間的微間間隙、水泥缺缺失；⑤所組合的的全波列（VDL）這一一部分測(cè)井質(zhì)質(zhì)量不好，表表現(xiàn)為地層波波弱，波列連連續(xù)性不好。。并且該評(píng)價(jià)價(jià)方法在對(duì)第第二界面解釋釋時(shí)出現(xiàn)較多多不確定的結(jié)結(jié)論；⑥當(dāng)水泥漿漿密度（較高高）與地層密密度差別小或或水泥漿密度度（較低）與與泥漿密度差差別小時(shí)，都都難以區(qū)分水水泥的存在（（充填）狀況況；⑦測(cè)井要用用放射性源，，因此需要進(jìn)進(jìn)行放射性防防護(hù)；⑧據(jù)國(guó)外公公司介紹，最最新改型的聲聲波測(cè)井與伽伽馬密度測(cè)井井方法可以一一次組合測(cè)量量。1.3聲聲波－伽馬密密度測(cè)井技術(shù)特點(diǎn)(續(xù)續(xù))1國(guó)內(nèi)現(xiàn)現(xiàn)有的固井質(zhì)質(zhì)量測(cè)井技術(shù)術(shù)14應(yīng)用實(shí)例(五五)圖5伽馬馬密度測(cè)井評(píng)評(píng)價(jià)及實(shí)例1國(guó)內(nèi)現(xiàn)現(xiàn)有的固井質(zhì)質(zhì)量測(cè)井技術(shù)術(shù)15它是一個(gè)超聲聲波測(cè)井儀，，只能在充滿滿液體的井眼眼中使用。它它的掃描頭包包括2個(gè)超聲聲換能器，2個(gè)都能發(fā)射射、接收。第第一個(gè)換能器器安裝在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的掃描頭上上，當(dāng)它發(fā)射射1個(gè)超聲脈脈沖后立即轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為接收方方式，接收來(lái)來(lái)自套管內(nèi)壁壁的返回信號(hào)號(hào)及隨后到達(dá)達(dá)的隨指數(shù)衰衰減的信號(hào)。。第2個(gè)是泥泥漿槽換能器器，用來(lái)測(cè)量量井眼中的流流體聲速，以確定井井眼流體的傳傳播時(shí)間。CAST-V在套管模式式記錄4種測(cè)測(cè)量數(shù)據(jù)：傳傳播時(shí)間、波波峰幅度、諧諧振計(jì)數(shù)、套套管壁厚度。?；驹?.4CAST-V井井周聲波掃描描成像測(cè)井1國(guó)內(nèi)現(xiàn)現(xiàn)有的固井質(zhì)質(zhì)量測(cè)井技術(shù)術(shù)16套管探傷（壁壁厚與直徑））；水泥成像（聲聲阻抗成像，，抗壓圖像））；裸眼井壁成像像裂縫探測(cè)；；可以全波列聲聲波測(cè)井儀組組合；不足：易受井井眼內(nèi)高密度度流體的影響響、比其它測(cè)測(cè)井方法更容容易受到井下下儀器非居中中的影響。技術(shù)特點(diǎn)1.4CAST-V井井周聲波掃描描成像測(cè)井1國(guó)內(nèi)現(xiàn)現(xiàn)有的固井質(zhì)質(zhì)量測(cè)井技術(shù)術(shù)17該儀器可用于于水泥評(píng)價(jià)，，但由于對(duì)井井內(nèi)介質(zhì)密度度有一定要求求，且不能對(duì)對(duì)第二界面提提供評(píng)價(jià)，所所以實(shí)際用于于固井質(zhì)量檢檢測(cè)較少，主主要用于裸眼眼裂縫評(píng)價(jià)。。在固井評(píng)價(jià)價(jià)方面，國(guó)內(nèi)內(nèi)應(yīng)用實(shí)例較較少。1.4CAST-V井井周聲波掃描描成像測(cè)井應(yīng)用情況1國(guó)內(nèi)現(xiàn)現(xiàn)有的固井質(zhì)質(zhì)量測(cè)井技術(shù)術(shù)18CET為斯侖侖貝謝公司一一種帶有8個(gè)個(gè)換能器的超超聲波井下儀儀器。其原理理是用聲換能能器產(chǎn)生的脈脈沖信號(hào)使套套管按它的厚厚度、波形振振動(dòng)，然后測(cè)測(cè)量反射波的的能量級(jí)。根根據(jù)反射信號(hào)號(hào)能量和頻率率組分確定套套管壁厚。1.5CET水泥評(píng)價(jià)價(jià)測(cè)井基本原理1國(guó)內(nèi)現(xiàn)現(xiàn)有的固井質(zhì)質(zhì)量測(cè)井技術(shù)術(shù)19確定水泥抗壓壓強(qiáng)度；對(duì)微環(huán)有抗干干擾性（如微微環(huán)內(nèi)充填氣氣體則影響加加大）；有一定分辨溝溝槽的能力；；能消除環(huán)境（（如快地層））的影響；可以確定套損損的腐蝕程度度及套管的橢橢圓度；不能對(duì)第二界界面提供評(píng)價(jià)價(jià)。1.5CET水泥評(píng)價(jià)價(jià)測(cè)井技術(shù)特點(diǎn)1國(guó)內(nèi)現(xiàn)現(xiàn)有的固井質(zhì)質(zhì)量測(cè)井技術(shù)術(shù)20它只能對(duì)第一一界面進(jìn)行評(píng)評(píng)價(jià)，不能對(duì)對(duì)第二界面提提供評(píng)價(jià)。在在固井質(zhì)量檢檢測(cè)方面國(guó)內(nèi)內(nèi)應(yīng)用較少。。1.5CET水泥評(píng)價(jià)價(jià)測(cè)井應(yīng)用情況1國(guó)內(nèi)現(xiàn)現(xiàn)有的固井質(zhì)質(zhì)量測(cè)井技術(shù)術(shù)21①每種儀器器、每種測(cè)井井方法都各有有其特點(diǎn)。選選擇測(cè)井項(xiàng)目目時(shí)，要根據(jù)據(jù)水泥漿體系系、井況等選選擇不同的儀儀器和不同的的測(cè)井方法進(jìn)進(jìn)行測(cè)量；②普通國(guó)產(chǎn)產(chǎn)變密度測(cè)井井能提供第一一、二界面的的水泥膠結(jié)狀狀況，因其儀儀器國(guó)產(chǎn)化，，成本較低，，建議在一般般開(kāi)發(fā)井的固固井質(zhì)量檢測(cè)測(cè)以此方法為為主；③聲波－伽伽馬密度測(cè)井井能識(shí)別水泥泥環(huán)與套管之之間的微間隙隙、水泥缺失失，但測(cè)井資資料顯示地層層波弱，波列列連續(xù)性不好好，在對(duì)第二二界面評(píng)價(jià)時(shí)時(shí)出現(xiàn)較多不不確定的結(jié)論論。尤其當(dāng)水水泥漿密度與與周?chē)橘|(zhì)密密度差別小時(shí)時(shí)，難以區(qū)分分管外水泥的的存在(充填填)狀況，這這種情況下不不應(yīng)使用這種種測(cè)井方法；；3幾點(diǎn)建建議22④SBT測(cè)井用用扇區(qū)水泥圖圖進(jìn)行管外環(huán)環(huán)形空間水泥泥成像，能直直觀、準(zhǔn)確、、詳細(xì)地反映映水泥溝槽和和空隙，便于于識(shí)別微環(huán)空空?？灯諛?lè)SBT為居中中測(cè)量，在一一定程度上仍仍受井內(nèi)泥漿漿氣侵、儀器器偏心及快地地層的影響，，且不能定向向測(cè)量，建議議在大斜度、、大套管的井井中不宜使用用。Eclips-SBT受水泥空空隙、快速地地層、雙層套套管、儀器偏偏心、泥漿性性能變化等諸諸多因素的影影響小，且能能了解水泥溝溝槽大小、形形狀、位置和和方向，避免免不必要的驗(yàn)驗(yàn)竄和擠水泥