工程测井)

工程测井
工程测井
何谓工程测井?
工程测井是指在油水井生成过程中，对井下技术状况的 检测。它是生产测井的重要组成部分，主要包括井下管 柱位置检测、套管内径变化、腐蚀和损坏状况评价、射 孔质量检查及固井质量评价等内容。全国各油田在多年 生产的实践中，研究并应用了20多种工程测井项目及配 套的测井仪器，为井下作业及措施效果监测提供了大量 的资料。
井径测井 声波测井 温 度测井 磁性定位测井
声波测井
何谓声波测井?
声波测井就是以岩石等介质的声学特性为基础来研究钻井地质剖面、
判断固井质量等问题的一种测井方法。
岩石的声来自百度文库特性
岩石的弹性:
物体受外力作用发生变形，取消外力后能恢复原来状态的物体叫弹性体。弹性体的形 变叫弹性形变。而当外力取消后不能恢复到原来状态的物体称为塑性体。
声波变密度测井（VDL）是利用声波在不同介质中传播时，速度、幅 度、频率变化特性不同，来测量套管外水泥胶结情况，检查固井质量 的一种测井方法。它可以提供水泥胶结程度，反映水泥环第一界面、 第二界面的胶结情况。 1、测井原理：
声波变密度测井（VDL）仪器结构与（CBL）相似，声系为单发双收，不同 的是源距为1.5m井下接收器接收到的声波是前12—14个波的幅度及到达的时 间，记录结果不仅能反映第一界面的胶结情况，也反映了第二界面的情况。
声波测井
二、声波幅度测井 声波幅度测井测量的是声波信号的幅度，声波在介
质中传播时，其能量被逐渐吸收，声波幅度逐渐衰减， 在声波频率一定的情况下，声波幅度的衰减和介质的 密度、弹性等因素有关。声波幅度测井就是测量声波 幅度的衰减变化来认识地层性质和水泥胶结情况的一 种声波测井方法。
声波幅度测井
岩石的声波幅度
声波在岩石等介质中传播的过程中，由于质点振动要克服相互间的 摩擦力，即由于介质的粘滞使声波能量转化成热能而衰减，这种现 象也就是所谓的介质吸收声波能量。因此，声波在传播过程中能量 在不断减小，直到最后消失。 声波能量被地层吸收的情况与声波频率和地层的密度等因素有关。 对同一地层来说，声波频率越高，其能量越容易被吸收； 对一定频率来说，地层越疏松（密度小、声速低），声波能量被吸 收越严重，声波幅度衰减越大。所以测量声波幅度可以了解岩层的 特点和固井质量。
水泥胶结测井
套管波 ：沿轴方向在套管内传播的声波。
图4－8 水泥胶结测井原理图
水泥胶结测井
串槽：固井后，由隔层相隔的两个或多个渗透性地层，流体通过Ⅰ界 面或Ⅱ界面相通的现象。
1、CBL测井声系结构： 声系为单发单收，发射器的声信号的频率为20个千赫（2万赫兹） 2、原理： CBL测井主要的目的是利用套管波幅度，检查套管和水泥环间的胶结
气体中传播。
声波测井
声波在介质界面上的传播特性
声波通过传播速度不同的两种介质的分界面时， 会发生反射和折射并遵循光的反射定律和折射定 律。
声波测井
图4—7声波在介质分界面上的传播 因为v1、v2对一定的介质是个固定值，所以随着入射角α的增大折射角β 也增大，如在v2 ＞ v1的情况下，则 β ＞ α 。当入射角增大到某一角度I时， 折射角达到90。见图4-7b。此时，折射波将在第Ⅱ介质中以v2的速度沿界面 传播，这种折射波在声波测井中叫滑行波。入射角I叫临界角。
水泥胶结测井
根据相对幅度定性判断固井质量好坏固然是水泥胶结测 井解释的依据，但不能机械的死搬硬套，还要参考井径 等曲线，同时还要了解固井施工情况，如水灰比、水泥 上返速度和使用的添加剂类型等，必须综合各方面的资 料，才能得出准确可靠的判断。图4-10是水泥胶结测井 曲线及其解释结果图。
声波变密度测井
波在岩石中的传播特性:
岩石可看作弹性体，故可用弹性波在介质中传播的规律来研究声波在岩石中的传播特 性。
声波测井
弹性波在介质中的传播实质上是质点振动的依 次传递。当波的传播方向和质点振动方向一致 时叫纵波，纵波传播过程中，介质发生压缩和扩张的体积 形变，因而纵波也叫压缩波。当波的传播方向和质点 振动方向相互垂直时叫横波。横波传播中介质 产生剪切形变，所以横波也叫切变波。通常这 两种波是同时在介质中传播的，但横波不在液体和
水泥胶结测井
3、CBL测井曲线的应用： 图分两部分：A 自由套管部分
B 管子外面有水泥部分
目的井段曲线幅度 相对幅度= 泥浆井段曲线幅度 × 100%
相对幅度越大，说明固井质量越差，一般规定有如下三个质量段： 相对幅度小于20%为胶结良好； 相对幅度介于20%～40%之间的为胶结中等； 相对幅度大于40%的为胶结不好（串槽）。
程度。 A、套管波的产生： 声波以临界角入射到到套管内壁，在套管内激发套管波。
水泥胶结测井
B、套管波在套管内传播时，在井内产生临界折射波,此波被井内接收 器并记录其首波。记录套管波的第一负峰值。 C、套管波幅度与Ⅰ界面的胶结程度有关。
Ⅰ界面的胶结良好，套管波幅度低； Ⅰ界面的胶结差，套管波幅度高。 这样就得到了一条随深度变化的套管波幅度曲线，以反映Ⅰ界面的胶结情况。 2、套管波幅度的影响因素 ⑴测井时间：为了保证灌注到管外环行空间的水泥部分充分凝固，一般在固 井24H—48H，测井最好，过早、过晚都会造成测井值失真。 ⑵水泥环厚度： ⑶井内泥浆气侵； ⑷仪器偏心：
声波测井
声波在地层中传播能量（或幅度）的变化有两种形式:一
是因地层吸收声波能量而使幅度衰弱；另一种是存在声阻抗不同的两种介 质的界面的反射、折射，使声波幅度发生变化。这两种变化往往同时存在， 究竟哪种变化为主，要根据具体情况加以分析。例如：在裂缝发育及疏松
岩石的井段，声波幅度的衰减主要是由于地层吸收声波能量所致；在下套 管井中，各种波的幅度变化主要和套管与地层之间的界面所引起的
声波能量分布有关。因此，在裸眼井中测量声波幅度就可能 划分出裂缝带和疏松岩性的地层;在下套管井中测量声波 幅度变化，可以检查固井质量。
声波幅度测井
1、水泥胶结测井的原理： 〔CBL〕 如图所示：
套管波：沿井轴方向在套管内传播的声波。 Ⅰ界面：套管与水泥环之间的界面。 Ⅱ界面：水泥环与地层之间的界面。 自由套管：套管外面为流体介质。 水泥面：套管外固井水泥与泥浆之间的界面。