固井质量测井技术以和精度研究

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1、固井质量测井技术以和精度研究　　【摘要】声波测井技术是应用最广泛的现代测井方法。在国外20世纪80到90年代初期，为了满足复杂油气藏勘探和开发的需要，开展了偶极和多极声波测井、声波成像测井、声波随钻测井、井间声波测井、仪器及应用方法的研究。固井质量评价主要是对水泥环胶结质量的检查，即检查套管与水泥环（第一界面）、水泥环与地层（第二界面）的胶结情况。为能更好的检测水泥胶结完后的质量情况，需要分析测井仪器对固井质量评价的差异。【关键词】固井质量；质量分析；测井精度1.测井技术概述1.1水泥胶结测井（CBL）6水泥胶结测井是声幅测井的一种，声幅测井仪采

2、用一发三收系，换能器频率按相似比原则升高，通过测量套管的滑行波（又叫套管波）的幅度衰减，来探测管外水泥的固结情况。CBL下井仪器常用源距为3英尺（1m）和5英尺（1.5m）。发射换能器T发出声波，其中以临界角人射的声波在泥浆和套管的界面上折射产生，沿这个界面在套管中传播的滑行波，套管波又以临界角的角度折射进人井内泥浆到达接收换能器R被接收。仪器测量记录套管波的第一正峰的幅度值，即得到CBL曲线值。这个幅度值的大小除了决定于套管与水泥胶结程度外，还受套管尺寸、水泥环强度和厚度以及仪器居中情况的影响。1.2声波变密度测井（VDL）声波变密度测井也是一

3、种测量固井质量的声波测井方法，它能反映水泥环的第一界面和第二界面的胶结情况。变密度测井的声系由一个发射换能器和一个接收换能器组成，源距一般为1.5m，声系通常附加另一个源距为1m的接收换能器，以便同时记录一条水泥胶结测井曲线。套管井中声波的传播及其与胶结情况的密切关系.在套管井中，从发射换能器T到接收换能器R的声波信号有四个传播途径，沿套管、水泥环、地层以及直接通过泥浆传播。通过泥浆直接传播的直达波最晚到达接收换能器，最早到达接收换能器的一般是沿套管传播的套管波，水泥对声能衰减大、声波不易沿水泥环传播，所以水泥环波很弱可以忽略。当水泥环的第一、第

4、二界面胶结良好时，通过地层返回接收换能器的地层波较强。若地层速度小于套管速度，地层波在套管波之后到达接收换能器，这就是说，到达接收换能器的声波信号次序首先是套管波，其次是地层波，最后是泥浆波。声波变密度测井就是依时间的先后次序，将这三种波全部记录的一种测井方法，记录的是全波列。该方法与水泥胶结测井组合在一起，可以较为准确地判断水泥胶结的情况。6套管波与地层波的幅度有一定的规律：（1）自由套管（套管外无水泥）和第一、第二界面均未胶结的情况下，大部分声能将通过套管传到接收换能器而很少耦合到地层中去，所以套管波很强，地层波很弱或完全没有。（2）有良好的

5、水泥环，且第一、第二界面均胶结良好的情况下，声波能量很容易传到地层中去。这样套管波很弱，地层波很强。（3）水泥与套管胶结好与地层胶结不好（即第一界面胶结好，第二界面胶结不好）的情况下，声波能量大部分传至水泥环，套管中剩余能量很小，传到水泥环的声波能量由于与地层耦合不好，传人地层的声波能量是很微小的，大部分在水泥环中衰减，因此造成套管波、地层波均很弱。声波变密度侧井需要通过一定的方式进行的记录。黑色相线表示声波信号的正半周，其颜色的深浅表示幅度的大小，声信号幅度大则颜色深，相线间的空白为声信号的负半周。1.3扇区水泥胶结测井（SBT）6扇区水泥胶结

6、测井SBT是目前检查固井质量及管外窜槽的最新最有效的测井仪器之一。该仪器从纵向和横向（沿套管圆周）2个方向测量水泥的胶结质量。其测量系统分区扇形覆盖整个井眼，以一种缠绕方式对水泥胶结整体进行定量测量。该仪器设计的短源距使补偿衰减测量结果基本上不受地层的影响，并能用于各种流体的井内，包括重泥浆和含气井液。只要保持滑板与套管内壁接触，一般的偏心不影响测量结果。分扇区水泥胶结测井仪采用两组一发三收声系，分别固定在不同方向上，评价两个不同方向上的水泥固井质量，SBT仪器用推靠臂把六个测量极板推靠到套管内壁上去。相邻四个极板构成螺旋状双发双收声衰减率测量系

7、统，把管外环形空间六等分，分别考察水泥胶结质量，实现测量的高分辨率3600全方位覆盖。在每个测量极板上具有一个发射探头和一个接收探头，通过6个极板上的收发探头的组合，可以形成每隔60度扇区的6个双发双收声波测井系列。2.测井精度影响因素分析2.1仪器刻度所产生的影响仪器下井时在自由套管段进行自由套管刻度，刻度时，需选择与目的层段套管内径相同的自由套管进行刻度。分别取得首波开门时间、门宽、首波幅度值等。因为首波声幅是一个相对自由套管的数值，所以刻度的结果影响声幅相对值的大小，影响最终的解释结论。2.2仪器偏心所产生的影响仪器的偏心主要影响声幅值。当

8、仪器偏心后，各方向的套管波到达接收探头的时间不同，因而要比仪器居中时测量的声波幅度小，而且仪器偏心后，仪器与套管壁发生碰撞，此时的开门时