声波变密度推广应用
声幅测井评价固井质量的影响及对策
7‘’套管
水泥浆
95/8套管
泥
95/8套管
浆
或
预应力
清
水
低密度顶替产生的静液柱压力
图 2 预应力示意图
表 6 采用预应力固井后电测声幅值
测井评价
施工 评价段长
序号 井 号
类型
(m)
好（m） % 中（m） % 差（m） %
1 龙岗 9 7"回 3556.00 3442.20 96.80 113.60 3.19 0.00 0.00 2 龙岗 11 7"回 2851.00 2831.50 99.32 2.81 0.10 16.69 0.59 3 龙岗 6 7"回 2104.05 1896.72 90.15 193.88 9.21 13.47 0.64 4 龙岗 7 7"回 3515.00 2868.375 81.60 607.188 17.27 39.438 1.12 5 宝龙 1 7"回 2986.00 2126.69 71.22 771.063 25.82 88.249 2.96 6 龙岗 8 7"回 3750.00 3601.63 96.04 122.19 3.26 6.19 0.17
18.72 15.55 6.97 0.10
65.49 8.44 19.87 0.59
3 后续作业对声幅值影响分析
通过以上后续作业前后的声幅值对比，声幅值变化的原因分析： 3.1 水泥石强度衰退影响
地层流体对水泥石产生腐蚀，造成体积收缩或发生强度衰退，可能会导致第二次声幅 测井声幅值明显增大。为此，在室内将非渗透水泥浆体系的常规密度和低密度水泥石放入酸 性较强的地层流体中养护 2 个月，不但后期强度未出现衰退，而且后期强度有一定的增大。 这就说明了地层流体未对水泥石产生侵蚀、破坏，水泥石具有较强的抗地层流体侵蚀能力。 因此，水泥石强度衰退不是造成声幅值增长的原因。 3.2 套管试压、射孔及增产作业影响声幅值
声波变密度测井技术及其应用
即逻辑 单 元 、 收单 元 、 接 低压 电源及 信号 衰 减单 元 、 发射控制 及换档 脉冲检测 单元 。
２ 声 波 变 密 度 测 井 的 应 用 ２ １ 检 查 固 井 质 量 ．
２ １ １ 套管外无 水泥 。该种情 况下 ， ． ． 套管 的波反 射 能力很 强 ， 地层 波较弱 或没有 ， 变密 度 的相 线差别 不 大， 基本均 匀 分 布 ， 管接 箍 明显 ， 套 固井声 幅为高 幅
１７ ６ ０声 波 仪 器 外 型 尺 寸 图
传输 到地 面 。 井下 仪电路 主要 由四个单元 电路组 成 ，
声 波变 密度 测井 也 属 于声 波测 井 的一 种 ， 原 其 是利用水 泥和 泥浆 （ 或水 ） 声阻抗 的较大差 异对 其 沿套管轴 向传播 的声波 的衰减 影响来 反映水 泥与套 管间 、 管与地层 的胶 结质量 。 套 井下仪器 主要 包括 声 系和 电子线 路两 部 分 ， 系的功 能是 为 了进 行 声 波 声
１ 声 波 变 密 度 测 井 原 理 、 器 仪 １ １ 声 波 变 密 度 测 井 原 理 ．
６ ＃
２ ＃
逻 辑信 号首 先 进入 半峰 值 再生 电 路 ， 测 出 的 检
逻辑 信号进入逻 辑形成 电路 ， 生发射 、 收直流逻 产 接
辑方 波 ， 并形成 同步脉 冲 。 同步 脉 冲与发射 逻辑共 同 进入 逻辑控制 电路 ， 生各种 控制 信号 ， 发脉 冲送 产 触 发 射 电路 ， 经换 能 器转 换 成声 波信 号 经地 层传 播 被 接 收换能 器转 换成 电信号 而送 入 予放 级 ， 隔离 选 经 择 ， 制 晶体 发射 、 收 ， 控 接 然后 接收 信号经增 益控制 、 发 射干 扰抑 制等处 理 ， 最后 与发 射标 志 脉 冲经 电缆
固井质量评价技术及标准的讨论
3、 声波幅度测井（CBL）技术 、 声波幅度测井（ ）
• 声波幅度测井（CBL）只记录声波波 声波幅度测井（CBL） 列中的首波幅度， 列中的首波幅度 ， 因而只能提供水 泥环与套管之间（ 第一界面） 泥环与套管之间 （ 第一界面 ） 的封 固情况。 固情况。 • 若水泥环与地层之间（ 第二界面） 若水泥环与地层之间 （ 第二界面 ） 封固不好， 而形成窜槽， 用声波幅 封固不好 ， 而形成窜槽 ， 度测井资料就不能判断。 度测井资料就不能判断。 • CBL/VDL测井解决了这一问题。 CBL/VDL测井解决了这一问题 测井解决了这一问题。
四、声波测井的影响因素
• 双层套管的影响。双层套管井段的介质界 双层套管的影响。 面多，影响因素较多， 面多，影响因素较多，只有在所有界面都 胶结较好的情况下， 胶结较好的情况下，才可望获得较为可靠 的测井解释结果。 的测井解释结果。 • 完井固井、水泥侯凝期间，周边地区油水 完井固井、水泥侯凝期间， 井的生产、注水，使生产层位活跃， 井的生产、注水，使生产层位活跃，导致 固井水泥与地层胶结不好。 固井水泥与地层胶结不好。 • 钻井过程中形成的泥饼，影响第二界面固 钻井过程中形成的泥饼， 井质量评价。 井质量评价。
5、扇区水泥胶结测井（SBT） 、扇区水泥胶结测井（ ）
它主要从纵向和横向（ 它主要从纵向和横向（沿套管圆 周）两个方向测量水泥胶结质量
二、国内外现状
• Sclumberger 公 司 水 泥 评 价 测 井 仪 （CET） ）
– 是一种用于检查水泥胶结质量的测井仪 器。 – 利用反射声波来确定套管的平均直径 、 利用反射声波来确定套管的平均直径、 椭圆度、 椭圆度 、 偏心度及反映水泥胶结质量的 水泥抗压强度等。 水泥抗压强度等。 – 弥补了声幅测井仪和声波全波列测井仪 的不足。 的不足。
声幅-变密度测井行业相关
正式稿件
6
固井声幅测井
采用单发单收声系，源距1m或0.9m（3英尺），声发 射器发射声脉冲，经泥浆折射入套管，产生套管波。按 照费尔玛原理，套管波沿最短路径传播，折射入泥浆。 接收器接收纵波首波，有的接收负峰，有的接收正峰。 然后经过电子线路转换为相应的电压予以纪录。仪器沿 井深移动，就测得一条随井深变化的固井声幅曲线。
色条带。以其颜色的深浅表示接受到的信号强弱，从而
正式稿件
判断一、二界面的胶结质量。
8
常见介质的声学参数
介质
声速（m/s）
钢
5347
泥浆（缝、洞） 1600
水泥
2743-488
砂岩骨架
5486
砂岩（φ=20-35% ）3500-2750
砂岩（φ=5-20% ） 4910-3950
泥岩
1800
空气
330
（３）ＶＤＬ缺少套管 波，地层波较弱，最右 边出现直条带的泥浆波。
正式稿件
27
检查固井质量
套管与水泥胶结好，水泥与地层胶结差
曲线特征如下：
（１）TT主要为泥浆波 传播时间，一般比地层 波慢，随深度有所变化
（２）ＣＢＬ幅度很低
（３）ＶＤＬ缺少套管 波，地层波较弱，最右 边出现直条带的泥浆波。
正式稿件
结好。
正式稿件
自由套管
CBL保持较高 的稳定值，只 在套管接箍处 有所降低。
VDL曲线显示 为黑白相间的 直条带，接箍 处呈人字纹变 化。
TT曲线保持 一恒定值，仅 在接箍处有所 升高。
23
检查固井质量
/ ft
胶结良好井段的地层波和 裸眼井声波时差对比
TT曲线随深度变化，比自由 套管高一些；CBL曲线幅度 较低，；VDL曲线缺少套管 波，有明显的地层波，黑白 相间的起伏条带，之所以起 伏与岩性有关，不同岩性的 地层其波的传播速度不同。
套管井声波变密度测井资料及其应用实例
江汉油 田声波变密度测井测量始于２０ 年５ ， ００ 月 ２０ 年３ 开始 全面 技术攻 关 ， 制 开发 了数据 格 式 ０１ 月 研
转换 软件 ，总结 了一套测 井施 工工 艺技 术 和资料 解 释评 价方 法 。
在套管井 中， 声波信号有 四种传播介质 ： 套管 、 水 泥环 、 地层 以及 泥 浆 。由于水 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 以至 可 以 忽略 。 因此变 密度 测井记 录 的主要 是套 管波 、地层 波、 泥浆 波 。 在不 同 的 固井 质量 情况 下 ，套管 波 与地层 波 的
幅度 变化 有一 定 的规律 ：
２ 资料 解 释 原 理
２１ 测 井记录 方式 ．
关键词 ： 套管井； 声波变密度测井； 资料应用； 实例 送往井下电子线路 ， 进行线性放大 ， 然后将放大的信 号由电缆传输到地面。地面仪器将接收到的全波列 信号进行检波 ，记录接收到的声波波列的幅度及到 达 时间 。常规 测 井记 录 时间 范 围在２ ０ １０ ｓ ０ ２０ 内
田 芳 彭 云飞 葛 华
（ 江汉石油管理局测录井工程公司 湖北 潜江 ４ ３ ２ ） ３ １３
摘要 ： 管 井声波 变 密度 测 井记 录的是 接 收到 的 随时 间变化 的 声波全 部波 列 ， 用于 固井质 量及检 套 可
查压裂效果 ， 提取反 映地层孔 隙度 的纵 波和反映地层岩石强度的横 波资料。 其特有的过套管测井特
为证 实该 结论 ， 用挤 同Байду номын сангаас素 工艺 ， 采 进行 吸水剖 面测 井 。吸剖 测井 资料 显示 ，下 部水层 井 段２ １ ４ ６～
２ ３ ｍ串槽特 征 明显见 图３ ４２ 。 ｌ ｉ
中原油田SBT测井技术
SBT与声井地所有信息如声幅、变密度等，且 具有相同的测井原理
SBT能详细地监测并评价第一界面在360度的胶结情况，为详细 分析储层管外水泥胶结情况奠定了良好的基础
SBT是领先于声幅变密度测井的技术
SBT与变密度-伽马密度对比
下井仪器对比
仪器长度：2.90m
仪器重量：68 Kg 最高耐温：175℃ 最高耐压：80MPa
SBT主要作用
精确评价水泥上返高度 详细评价第一界面水泥胶结情况 能评价第二界面水泥胶结情况
SBT能准确评价第一界面存在的槽道、 孔洞的位置、大小及分布情况
测量范围
适用于新井固井质量评价
适用于老井固井质量复查评价
适用于4—7英寸套管井固井质量测井
田永敏
一、SBT测井原理 二、SBT下井仪器简介
三、SBT测井资料综合解释
四、应用实例
五、技术对比
六、建议
一、SBT测井原理
声波传播路径
第一界面
发射器
第二界面
地层
到达接收器的波是 套管波、地层波、 泥浆波
泥 浆
套管
水 泥
接收器
声幅
声幅测井原理
未胶结 胶结好 时间
源距为3英尺，声发射器发射
声脉冲，经泥浆折射入套管， 产生套管波。仪器沿井深移 动，就测得一条随井深变化 的固井声幅曲线。
水层段一二界面 胶结差，但上下 均胶结良好
～ ～ ～ ～ ～ ～ ～
～
第一、二界面胶结差
窜槽通道
三、SBT与相关技术对比
SBT与声幅变密度对比
胡侧7-83井 声幅变密度 1999-06-02 2006-7-26
SBT
SBT与变密度-伽马密度对比
固井质量评价方法及应用(讲座)
2021/7/22
6
三、固井质量评价存在的问题
• 测井仪的多样化导致解释偏差 国内目前用于检查封固质量的仪器有多种 类型,各种仪器测井的灵敏度各不相同。即 使是同一种仪器也有性能上的差异。在解 释水泥胶结状况时,不应忽视这种差异,现有 的固井质量检查往往不太重视这种差异。
2021/7/22
7
三、固井质量评价存在的问题
如果两介质声阻抗相近，声耦合的好，声波几乎都形成折射波通过界面在介质2
中传播。这时反射波的能量就非常小。
各种介质的声阻抗
介质
声阻抗（x104)/(g·cm-2·s)
介质
声阻抗（x104)/(g·cm-2·s)
空气(0℃，1atm)
0.0043
钢
390
橡皮
0.29~0.66
岩盐
100
淡水
14.6
砂岩
63~95
2021/7/22
Байду номын сангаас13
第二节 油井的井身结构及井口装置
一、井身结构
图2-1中给出了工程测井常遇到的井身结构示意图。
图2-1 井身结构示意图
2021/7/22
14
二、井口深度及井口装置
1.井中深度
井身结构中的所有深度均从钻井时转盘补心面算起。
套管下入长度和下入深度 不一致，其差值是套管近地面 一根的接箍面至转盘补心平面 距离，即套管头至补心距 ；
固井质量评价方法及应用
2021/7/22
1
前言
目前复杂的地质条件和井身结构给固井工作造成很大的难度，在一定程 度上制约了固井质量的提高。尽管如此，我国每年固井合格率仍然达到98% 以上，优质率也很高，但是固井后经常发生油、气、水窜现象，说明单独采 用水泥胶结测井（CBL）很容易造成误判。目前，我国固井在外加剂(外掺料) 应用、工艺技术发展等方面与国外相比有一定的差距，落后的固井手段与优 良的测井评价互相矛盾，应消除标准要求低等人为方面的因素。
水泥胶结测井
（2）第一、二界面胶结都好
特征：声幅低，变密度灰度图上套管波很弱 或消失，地层波很强，呈现清晰的黑白相间的 波状条带，说明第一、二界面胶结都好。
（3）第一界面胶结好、第二界面不好
特征：声幅低，变密度灰度图上套管波弱或 消失，说明第一界面胶结好，而地层波也弱， 说明第二界面胶结不好。
（4）局部胶结
1、资料的定性解释
（1）自由套管
这种情况出现在水泥返高以上的井段，大部分声 能将通过套管传到接收器，而很少渗射到地层中去。
特征：声幅数值高且较稳定，套管接箍显示清楚； 变密度灰度图上左侧套管波位置为黑白相间的直条 带，反差清楚，黑白线条是平行的，如显示摆动则 说明仪器居中不佳，套管接箍处出现人字纹。
变密度测井时，仪器的源距通常比声幅测井 的源距取得大，一般选为5英尺或1.5米，目的 是将地层波从整个波列中易于识别出来。除了 对源距要求不同外，变密度测井的井下仪器和 声幅测井完全一样。所以，在很多情况下可以 利用裸眼井中测量声波时差的声波测井仪来代 替它，其中短源距（3英尺）测量用于声幅测井， 长源距（5英尺）测量用于变密度测井。
为克服这些缺陷，需采用更先进的固井 质量检测方法。 如扇区水泥胶结测井，俄 罗斯（九十年代研究）的水泥胶结测井等。
四、图例分析
固 井 质 量 检 测 图
当套管外层介质的声阻抗与钢管相同时， 套管波向管外辐射的能量最多，当外层介 质沿径向无限延伸，这就相当钢质裸眼井 情况，套管滑行纵波按（z0 ln2z0）-1的规律 衰减。
变密度测井时，仪器的源距通常比声幅测井 的源距取得大，一般选为5英尺或1.5米，目的 是将地层波从整个波列中易于识别出来。除了 对源距要求不同外，变密度测井的井下仪器和 声幅测井完全一样。所以，在很多情况下可以 利用裸眼井中测量声波时差的声波测井仪来代 替它，其中短源距（3英尺）测量用于声幅测井， 长源距（5英尺）测量用于变密度测井。
声波变密度测井技术在煤层气资源普查中的应用
声波变密度测井技术在煤层气资源普查中的应用摘要：煤层气资源普查项目中，当钻孔完钻并下套管后，需要把套管与井壁间的环形空间用水泥进行封固，以防止井眼垮塌及渗透层之间的相互串通。
由于固井的效果受井深、温度、井眼尺寸、添加剂、水泥类型等诸多因素的影响，对于某些井段即使使用最佳方案进行固井作业，也可能出现窜槽。
固井失败的主要后果是会导致渗透层之间流体的渗流，或导致钻孔报废。
因此，固井质量评价是工程测井中重要的手段之一。
固井质量评价的主要测井方法有“声波变密度测井”、“声幅测井”等。
本文主要就声波变密度测井技术的应用原理及该技术在昭通地区煤层气资源普查项目中的实际应用展开探讨，并做数据分析，为煤层气资源普查中固井质量检查提供实际依据及经验。
关键词：煤层气资源普查；声波变密度；固井质量1 引言煤层气资源作为我国现阶段极具潜力的新型可采资源，对未来国民经济的发展有着非常重大的意义。
因此，对区域煤层气资源进行普查是现阶段十分必要的手段。
在煤层气资源普查项目中，固井质量检查能够准确判断钻孔固井质量的等级，能为煤层气排采提供重要的技术依据[1]。
声波变密度测井技术是固井质量检查中的一项重要手段，它能检查水泥与套管之间的胶结情况；检查水泥与地层之间的胶结情况；能找出套管外的窜槽部位；能判断水泥的返高位置。
该技术已经在昭通煤层气资源普查项目发挥重要作用，为煤层气排采提供了可靠的技术辅助支持，已经成为煤层气普查项目中的一种重要的地球物理方法手段。
2 声波变密度测井的原理2.1 声波在介质中的传播声波由一种介质向另一种介质传播，在两种介质形成的界面上，将发生声波的反射和折射。
反射波的幅值取决于两种介质的声阻抗。
声阻抗（z）就是介质密度（ρ）和声波在该介质中的传播速度（v）的乘积（z=ρ·v）。
如图2-1左边所示，为声波在介质中传播示意图。
两种介质的声阻抗差越大，声能量就越不易从介质1传导到介质2中去。
通过界面在介质2中的传播的折射波的能量就越小。
SL6680数字声波在SL6000型测井系统的应用
在变 密度测 井过程 中 ，Ｓ ０ ０ ｔ ０ 地面系 统采用 ６ 线性 出 图，比较Ｓ ３ ０ 型地面 系统 的模糊均 Ｌ０ ０ 衡出图要更加真实 。
Ｘ Ｉ ｌ Ｍ Ｔ ， 两 个 发 射 之 间 为 ２ 发 射 变 压 Ｍ Ｔ 、Ｘ Ｉ ２ 个
同，分别 控制Ｔ 和Ｔ 单 独工作 ，工作参数 分 １ ２
别对 应ＳＢ ｃＣ Ｅ０ ｓＢ Ｃ ＣＥ １ Ｕ Ｙ Ｌ ＃ 和 ｕ Ｙ Ｌ ＃ ，其 中 ，
Ｃ Ｏ Ｈ 、Ｃ ２ ｎ Ｈ 分 别对 应 ４ 接 收 探 头 ， Ｈ 、Ｃ １ Ｈ ￣ Ｃ ３ 个
器 Ｔ 发 射 ，源 距 较 短 ， 测 量 声 波 波 列 的首 波 ２ 达 到时 间 ，用于测 定地 层 的声波 传播速度 ， 其 资 料 用 来 计 算 地 层 孔 隙 度 和 确 定 气 层 ； 而 由 Ｔ 、 Ｔ 交 替 发 射 ， 形 成 很 好 的 井 眼 补 偿 作 １ ２ 层 信 息调 整 声波 能 量 ， 取 得 满 意 的 曲线 。
《
ｔ
ｔ
嚣
—
一 ： ≯
≥ ：
． 豫
对 比 资料 ，从 而说 明Ｓ ６ ０ 字声 波测井仪 Ｌ ６ 数 ８
器在 Ｓ ６ ０＂ｌ 系统 中 的 广 泛应 用 。 Ｌ Ｏ０＇ ￣井
§
置
，
关键词 ：Ｓ ６ ８ 数 字声 波；时 差测量 ； Ｌ６Ｏ 声 幅一 密度 测量 变 １ 、前言
５ 、结 论
DST6632声波-2012
正在生产的4套DST6632声波仪器，仪器长度4117mm， 可以配接DAS6631声系，此时仪器长度为5152mm 仪器特点：长度短，在极限工作温度下可连续工作时间30小时以上。
数字声波特点
• 发射器的工作频率在 20KHz左右。该频率范围最适宜纵波时差测井。 • 上电子线路和下电子线路之间的通线只有2根双绞线（一根电源线，一 根信号线），结构简单，减少了连接线过多带来的附加干扰 。 • 将接收到的声波模拟信号转换为数字信号，然后在将数字信号编码通过 高速遥传传输到地面，因此不会受到电缆上杂散信号的干扰。 • 一次发射多路信号同时接收 ，不需要每次发射后， 只选择一路信号进 行传输 • 所有声波波列信号全部在井下进行数字化，信号失真小，没有附加相移， 动态范围高,所采集波列信息满足声波波列相关处理的条件，可以通过 相关处理，获得更高测量精度的声波时差测量结果 • 通讯总线采用一对光耦进行隔离， 同时采用两组电源供电。经过光耦 隔离后的信号经总线驱动器驱动到总线上。避免了与其它仪器之间的干 扰
c f (t , s)
数字阵列声波STC处理
声波变密度测井原理
目前，固井质量检测主要采用声幅变密度测井，有的油田还可能仅使 用声幅测井。 声幅-变密度测井由磁定位（CCL）、自然伽马（GR）和 声幅-变密度仪（CBL-VDL）组成，能实现一次下井，测出CCL、GR、 CBL-VDL等多条组合曲线。 变密度测井及解释的推广应用，大大提高了 检测固井质量的能力和可靠性，为准确地评价固井质量开辟了广阔的前 景。 声幅变密度测井可以解释两个界面，第一界面（套管与水泥胶结） 的胶结状况用声幅定量进行解释；第二界面（水泥与地层胶结）的胶结
声波变密度测井介绍
声波变密度测井仪包括一个发射器和两个接收器， 源距分别为3英尺和5英尺。 3英尺源距接收器，接收器接受声波波列中首波的 幅度(声幅测井)。 5英尺源距接收器，接受到的是声波的全波列，分 为三个部分，即套管波、地层波、直达波(泥浆波)，
声波变密度测井技术及固井质量评价方法应用
声波变密度测井技术及固井质量评价方法应用冯啸辰摘要随着套管井测井技术应用向着多元化发展，声波变密度测井在油田监测固井质量方面主要采用声幅测井和声波变密度测井。
通过对声波理论研究深入，声波信息与岩层参数关系的研究，数字测井技术和测井资料数据处理技术的发展，设计了声波全波列测井。
声波全波列测井不仅能够通过声幅及胶结指数(BI 值)曲线对套管与水泥的胶结进行评价，而且能够依据VDL图像对水泥与地层的胶结进行评价，从而克服了普通声幅测井的片面性,提高了解释的可靠性。
既能反映一界面胶结状况，又能提供二界面胶结信息。
本文首先阐述了声波变密度测井原理及仪器技术原理，然后结合声波变密度测井中一些典型实例资料进行了剖析，针对影响固井质量测井的因素提出了对各种干扰的判断和解决方法，对不同固井质量作出评价解释；在此基础上探究声波变密度测井技术优缺点。
最后，以期提搞人们对声波变密度水泥胶结测井技术的认识程度，提高其资料综合利用价值。
关键词声波变密度测井固井质量评价水泥胶结测井测井解释Variable Density Acoustic Logging Technology And Quality Evaluation Method Applied Cementing Abstract With the cased hole logging technology toward diversification, variable density acoustic monitoring of logging in the oil field cementing the sound quality of the main pieces of logging and the use of acoustic variable density log. Through in-depth theoretical study of acoustic, acoustic rock parameters of the relationship between information and research, digital logging data logging technology and data processing technology development, design of full-wave acoustic logging. Full-wave acoustic logging not only by the sound amplitude and cementation index (BI value) curve of the casing and cement bond evaluation, but also based on VDL image formation on the cement and cement evaluation, the sound amplitude to overcome the common test Well one-sidedness, improving the reliability of interpretation. Both reflect an interface bond conditions, but also provide two interface bond information. This paper describes the principles of acoustic variable density logging and instrumentation works, and then combined with some acoustic variable density log data were analyzed a typical example, for logging the factors affecting the quality of cementing a variety of proposed solutions and determine the interference , to assess the quality of the interpretation of different cementing; on the basis of variable density acoustic logging techniques to explore the advantages and disadvantages. Finally, in order to put people out on the acoustic cement bond logging technology variable density level of awareness, improve utilization of its information value.Keyword Acoustic variable density log Cementing quality assessment Cement bond log Log interpretation冯啸辰，渤海钻探油气井测试分公司研究中心，生产测井解释，助理工程师，1986年11月出生，资源勘查工程专业，联系电话：O引言固井质量好坏需要通过测试手段作出评价，评价固井胶结的手段很多，目前最普遍使用的是声波变密度水泥胶结测井(CBL-VDL)。
油田固井质量检测技术描述
声波变密度测井的解释标准
目前国内外针对CBL/VDL全波列测井资料定量解释的相关 研究较少，主要停留在定性解释的水平。在解释过程中存在 较大的人为因素，造成解释标准难以统一及资料多解性等诸 多因素。主要困难：地层波受套管波的干扰比较重；套管波 与地层波界限不明显；测量得到的CBL/VDL全波列波列频散 严重；波列影响因素较多，相同胶结状态下，波列形态差异 较大，无可比性。在利用频率滤波法、相位分析法、波列相 关对比法来处理变密度数据的定量评价方法无法达到预期效 果，而且由于诸多干扰因素的影响，CBL/VDL全波列测井资 料数据的干扰因素无法消除。因此在定量评价方法研究中， 必须考虑影响因素的干扰作用。
高分辨率水泥胶结评价
1.与MAK声波测井相结合来评价固井质量 2.可以区分微环与差胶结 3.不受高速地层的影响
测量方式 平均化 测量
平均化 测量
八个探头 3600成像
六个600扇区 3600成像
3600成像 周向六个探头
对固井质量评价的认识
• 地质和采油部门关心的是这种状态在一定地质条件的表 现(是否存在层间流体窜流)。
一界面 好、二 界面胶
结差
白210-41A井水泥胶结评价图
一、二 界面胶 结良好
白210-41A井水泥胶结评价图
空套管段
王29-0112井水泥胶结评价图
一、二界面 胶结中等
王29-0112井水泥胶结评价图
王29-0112井水泥胶结评价处理参数卡
声波变密度特点
• 优点： 1、平均化测量， 2、可以确定一界面的胶结状况；在一界面胶
固井质量测井技术发展历程
60年代 SF
70年代
SCB-512声波变密度仪的改进与应用
各种 触发脉 冲和逻 辑脉 冲。发 射触 发脉 冲送 到发 射控
制电路产生下井高压脉冲， 使声系发射晶体工作 ， 产生 的声波沿套管壁传播并 由声 系内的两个接收晶体（ 即 ３ｔ 探头和 ５ｆ ｆ 探头） ｔ 接收， 收到的声波信号送到变 接 压器经过阻抗匹配后送到主放大器 ， 在此进行信号放 大， 并通 过刻度 电路及 外 围元 件控 制放 大倍 数 ， 以便 于 在测井过 程 中选 择合适 的档位 进行 测井 和刻度 。 由此
维普资讯
石
・
油
仪
器
２０ ０ ６年 ０ ８月
９ ・ ２
Ｐ Ｔ ０ Ｅ Ｍ Ｉ Ｓ Ｒ ＭＥ Ｔ Ｅ Ｒ Ｌ Ｕ Ｎ Ｔ Ｕ Ｎ Ｓ
・
经验 交流 ・
Ｓ Ｂ一５２ Ｃ 声波变密度仪的改进与应用 １
王秋林 胡海涛 刘其斌 巩建 忠
维普资讯
２０ ０６年
第２ ０卷
第４ 期
王秋林等 ：Ｃ ５ ２声波变密度仪的改 进与应用 Ｓ Ｂ一 １
・９ ・ ３
信号不 易进行 分析 ， 不能 有效地评 价 固井 质量 ， 而且 也 不好 确定 仪器零 长 。 ②当井下 温度 过 高 和压 力过 大 时 ， 以及 有 井 况不
输 出的信 号送人 到求 和放大 器把声 波信 号和 同步脉 冲 信 号进行 叠加 ， 送到功 率驱 动 电路 ， 通过输 出变 并 最后
压 器进行 阻抗 匹配后送到 地 面系统 ２。
作为声 波变密 度仪 器使 用 。它的主要 功能是用 于深井 地层 的声 速测量 （ Ｈ ）资料用 于地层对 比 、 Ｂ Ｃ， 求储 层 的 孔 隙度等 。 目前 ， 它作 为 固井质 量检查仪 器来使用 ， 性
能并 不 十分成熟 ， 存在一 些缺 陷 ， 需要进行 改进才 能用 于生产 。
声幅变密度测井原理及解释方法
图七所示：第一胶结面差，第二胶结面无法评价 。 曲线特征：声幅曲线幅度高，变密度记录的套管波明显， 而不出现地层波。
图八所示：双层套管 曲线特征：声幅曲线的幅度值有所抬高； 变密度记
录的套管波较明显（第一道波往往缺失）后续波较难辩 认。
图九所示：微环胶结 曲线特征：声幅曲线幅度偏高（相当于胶结中等）；变
定量解释
确定水泥返高 “水泥返高”即管外无水泥，确定时应 选在声幅曲线由最高幅度向低幅度变化 的半幅点深度处。
声幅曲线的解释是以其相对幅度的大小 来判断，设自由套管处即套管外无水泥 处声幅值为A，目的层井段声幅值为X。
相对幅度=X/A×100%
相对幅度越大，说明固井质量越差，相对 幅度越小，说明固井质量越好，水泥胶结 分为良好、中等、差三个质量段。
3000两种仪器为主。
声幅-变密度测井由磁定位（CCL）、自 然伽玛仪（GR）和声幅-变密度仪 （CBL-VDL）组成，能够实现一次下井， 测出CCL、GR、CBL-VDL等多条组合 曲线。 声幅-变密度(CBL一VDL)井下仪,采用 单发双收，发射探头发射20KHz的声波 信号，源距为3英尺和 5英尺。3英尺探 头分别接收沿套管滑行波和地层反射波 的全波列。反映套管和水泥，水泥和地 层的胶结情况，3英尺接收器接收的套 管波首波，用曲线的高低来确定固井质 量的好坏。对于5英尺源距的接收器，
声波变密度
声波变密度简介声波是一种机械波，通过介质中的分子振动传播。
当声波在介质中传播时，会引起介质的密度变化。
这种密度变化与声波的振动特性密切相关，并且对声音的传播和感知产生重要影响。
本文将深入探讨声波变密度的原理、应用和相关研究。
声波的基本特性声波是由振动物体引起的机械波，需要介质来传播。
在空气中，声波是通过空气分子之间的碰撞传递能量。
当声源振动时，产生了一系列压缩和稀疏区域，这些区域随着时间向外传播形成了声波。
声波具有以下基本特性：1.频率：声音的频率决定了其音调高低，单位为赫兹（Hz）。
2.振幅：振幅决定了声音的响度或强度。
3.波长：声音在空气中传播时形成周期性压缩和稀疏区域，这个周期称为波长。
声波与介质密度变化的关系声波的传播过程中，会引起介质中的密度变化。
当声波通过介质时，介质中的分子会随着声波的传播而振动，导致分子之间的平均距离发生变化。
这种密度变化与声波的振动特性密切相关。
具体而言，当声波通过时，高压区域使得介质中分子之间的平均距离缩短，导致密度增加；低压区域使得分子之间的平均距离增加，导致密度减小。
这种周期性的密度变化形成了声波在介质中传播时的特点。
声波变密度的应用声纳技术声纳技术利用声波在水中传播时引起水中物体密度变化的特性。
通过发送和接收声波信号，可以探测水下物体、测量水深以及进行海洋地质勘探等应用。
在海洋地震勘探中，利用地震源产生强大的能量释放到海底，在水中产生一系列声波。
这些声波经过反射、折射等过程后被接收器接收到，并通过处理分析声波变密度的特征，可以获得地下地质结构的信息。
超声波检测超声波在医学、工业和科学研究中有着广泛应用。
超声波检测利用高频声波在物体中传播时引起的密度变化来获得物体内部的信息。
在医学领域，超声波可以用于诊断和治疗。
通过将超声波传递到人体组织中，可以观察器官和组织的结构、形态和功能。
例如，通过超声心动图可以观察心脏的收缩与舒张过程，并检测心脏病变。
在工业领域，超声波可以用于无损检测。