浅谈固井质量测井评价技术概述.pptx
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固井质量检测与评价
15
阿特拉斯 SBT
16
阿 特 拉 斯 –SBT 测井曲线
在SBT测井时5700测 井系列可以有选择的同时 记录（或转换成）以下测 井曲线（1）自然伽马GR （2）张力TEN （3）接箍 CCL（4）合成声幅（5） 变密度VDL（6）扇状水泥 图（7）六极板（6条）衰 减率（8）平均、最小衰 减率ATMV、ATMN（9）最 大、最小时差DTMX和DTMN （10）测速（11）相对方 位RB
5、 相对方位RB 反映第一扇区中点对于井眼低线的相对方位角， 用于确定水泥沟槽的方位。
14
阿 特 拉 斯 -SBT 6、 5ft标准源距的变密度图VDL
◆主要用于评价水泥环与地层界面的胶结质量。
◆ SBT采用分立发射晶体的办法产生定向波束，突
出水泥环与地层间的偶合作用，在松软地层井段， 地层波仍然清晰，而常规CBL/VDL地层波则很弱甚 至没有，此外，SBT测量信号数字化，信噪比高， 因此SBT的VDL易于解释。
6
CBL/VDL测井
。 发射探头
3ft
。 CBL接受 探头
7
阿 特 拉 斯 -SBT
它利用装在六极板上 的12个高频定向换能器的声 系来定量测量。每个极板将 其上面的发射和接收换能器 推靠到套管内壁上进行补偿 测量（双发双收），获得6 个60扇区范围的声波衰减 率
(1)并对衰减率进行成像
(2)通过六条衰减率计算平 均声幅
二.康普乐SBT不能应用于快速地层的评价 三.变密度资料可以根据VDL的波形(时频)
特征来评价。
36
快速地层Ⅰ界面评价方法
1、套管波与快速地层的地层波到时基本一致，时域内无法区分 2、套管波主频最高，快速地层的地层波主频居中，慢速地层的地层波 主频最低,在频域内可区分三种情况。
固井质量测井评价技术
第7页
测井原理
2.2、声波/变密度测井
当井下仪器工作时，声波信号可 以沿4个途径传播：（1）通过泥浆， （2）通过套管，（3）通过水泥环， （4）通过地层。测井时接收记录的 就是从以上4个传播路径到达接收器 的声波全波列的幅度和到达时间。 但是当声波在水泥中传播时，衰减 很快基本无法探测到，实际上，变 密度测井以到达探测器的时间顺序 记录的是套管波-地层波-泥浆波。测 井主要关注的是套管波、地层波的 信息
优点：声幅测井能在一定 程度上快速、简单、直观 评价第一界面的胶结质量。
缺点：无法正确评价第二 界面及高速地层固井质量。
第6页
测井原理
2.2、声波/变密度测井
声波变密度测井采用单发双 收的声系，当发射器以固有 （20KHZ）频率发射声脉冲时， 3英尺的接收器记录沿套管滑行的 首波幅度（即相当于声幅测井）， 5英尺的接收器能测量套管波及后 续波，在时间轴上是从200～ 1200（或1400）μs这一组约 12～14个声脉冲信号，测井系统 把其正半周的幅度转变成正比的 灰度信号，那么连续测量就可以 记录到整条变密度曲线。
7
8
9 10
套管内径(in)
20
第17页
测井影响因素
3.4、水泥环微间隙的影响
“微环空”的存在明显增大了套管与水泥环之间的声阻 抗，造成测井响应与纯泥浆或胶结不好时的响应一致， 影响了固井质量解释；
微小间隙，它使胶结好井段的套管波幅度显示为中等， 地层波显示为胶结不好或中等。微间隙使套管波幅度变 大，地层波强度变弱，表现为水泥环胶结不好。
声波变密度测井 声波幅度测井 井温监测水泥面
第3页
汇报内容
1、前言 2、测井原理 3、固井质量测井影响因素 4、固井质量测井评价方法 5、MZX1井固井测井实例
浅谈固井质量测井评价技术概述
浅谈固井质量测井评价技术概述引言固井是在油气井钻完后，通过注入水泥浆使井壁与套管之间的空隙填满，达到加固井壁、隔离地层的目的。
固井质量的好坏直接关系到井眼的稳定、井内压力的控制以及油气的产量等因素。
因此，对固井质量进行准确评价与分析对于油气勘探开发具有重要意义。
本文将结合固井质量测井评价技术的发展，对该方面的概述进行浅谈。
固井质量测井评价技术的发展固井质量的评价一直是油气勘探开发中的难题之一。
随着科学技术的进步，固井质量测井评价技术得到了迅速的发展。
以下将对几种主要的固井质量测井评价技术进行概述。
壁面状况评价技术壁面状况评价技术是通过测量井壁的物理性质分析固井质量的一种方法。
常用的方法有旋回声波测井、密度测井和电阻率测井等。
旋回声波测井旋回声波测井是通过测量声波在地层中传播的速度和衰减程度来评价井壁的完整性和固井质量的方法。
它可以提供关于井壁损害、水泥质量以及井眼附近地层性质等方面的信息。
密度测井密度测井是通过测量井内介质的密度来评价固井质量的一种方法。
通过测量密度下降的情况来判断水泥浆是否充实，以及是否存在空隙和水泥浆与井壁的较大间隙等问题。
电阻率测井电阻率测井是通过测量沿井眼周围不同方向的电流传播的速度和幅度来评价固井质量的一种方法。
通过分析电阻率的变化，可以评价水泥浆的充实程度、井壁的损害以及井眼附近地层的性质。
压力评价技术压力评价技术是通过分析固井过程中的压力变化来评价固井质量的一种方法。
常用的方法有压力测试、封隔测试和漏失测试等。
压力测试是在固井完毕后，通过向井口注入液体或气体，测量井内的压力变化，从而评价固井质量的方法。
通过分析压力的变化曲线，可以判断水泥浆是否充实、井壁是否受损以及是否存在漏失等情况。
封隔测试封隔测试是通过将井眼与地层进行隔离，然后施加压力来评价固井质量的方法。
通过测量压力的变化，可以判断封隔性能和固井质量的好坏。
漏失测试是通过检测固井后井内液体漏出的情况来评价固井质量的一种方法。
固井质量测井评价技术
（3）
（4）
（5）
——声波衰减率，单位为dB/m或dB/ft； g——当次固井井段中水泥胶结质量最好处的声波衰减率，可根据实验水泥抗压强度通过本标准图1求得，单位为dB/m或dB/ft； A1、A2——分别为近接收换能器R1和远接收换能器R2接收的声幅值，单位为%或mV； A1g、A2g——分别为当次固井最好水泥胶结井段近接收换能器R1和远接收换能器R2接收的声幅值，单位为%或mV；
第*页
4.1、声波/变密度测井评价方法
测井评价方法
CBL相对幅度法 CBL为套管波幅度读数，这种测井方法应用较广，测量参数较少，解释方法也相对简单。CBL使用相对幅度Ｃ评价固井质量： 其中：CBL—目的井段的CBL值； CBLP—自由套管段的CBL值。 Ｃ≤15％为固井质量良好； Ｃ在15％～30％为固井质量中； Ｃ≥30％为固井质量不好。
第*页
2.3、分区水泥胶结测井(SBT)
测井原理
优点： （1）不受仪器偏心的影响; （2）适合在各种流体的井内测井； （3）不需要自由套管刻度，特别适合于检测无自由段套管的固井质量； （4）基本不受快速地层的影响。(仪器设计使用的短源距,使补偿衰减测量结果基本上不受快地层的影响。) 缺点： 无法区分微环隙和差胶结。
第*页
水泥浆类型的影响
测井影响因素
水泥浆密度越低，声幅越大； 水灰比越大，声幅越大。
第*页
水泥环外地层（包括快速地层）
测井影响因素
快地层(硬石灰岩和白云岩)的声速超过套管声速，地层波先到达接受器，或叠加在套管波之上，影响了固井评价，这时应辅助常规声波检验。
第*页
汇 报 内 容
BR——胶结比； fp——自由套管声波衰减率，单位为dB/m或dB/ft； CBLfp——声幅值，单位为%或mV； ——测量深度点的声波衰减率，单位为dB/m或dB/ft； CBL——声幅值，单位为%或mV。 g——当次固井水泥胶结最好井段的声波衰减率，通常在当次整个测井井段中衰减率最高，单位为dB/m或dB/ft； CBLg——当次固井水泥胶结最好井段的声幅值，通常在当次整个测井井段中声幅最低，单位为%或mV。
固井质量评价技术及标准的讨论ppt课件
10
• 康普乐公司的扇区水泥胶结测井仪（SBT）
– 采用两组相连的压电陶磁晶体作为全方位发 射器，一组用于CBL/VDL的声波发射，另 一组用于SBT的发射。
– SBT声系由处于同截面的八个发射探头和处 于另一同截面的八个接收探头组成，两截面 相距2英尺,每个发射探头和处于另一截面的 接收探头组成一组，分别探测截面45°角范 围内的套管外水泥胶结质量。
30
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 面多，影响因素较多，只有在所有界面都 胶结较好的情况下，才可望获得较为可靠 的测井解释结果。
• 完井固井、水泥侯凝期间，周边地区油水 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。
• 钻井过程中形成的泥饼，影响第二界面固 井质量评价。
• 为探测水泥沟槽和空隙，更好的评 价由于水泥上返地面和挂尾管完井 水泥上返喇叭口而没有可供刻度的 纯浆段及有微间隙的井的固井水泥 胶结情况，又引进了西方阿特拉斯 公司和康普乐公司的水泥胶结评价 测井仪——扇区水泥胶结成像测井 仪（SBT）。
21
阿特拉斯扇区水泥胶结测井仪(SBT)
22
阿特拉斯扇区水泥胶结测井 （SBT）的主要特点
水泥胶结类型
幅度 套管波 地层
波
1 “自由套管”居中或偏心
高
强
无或
强
2 第一界面胶结好，第二界面胶结好
低
弱
强
3 第一界面胶结好，第二界面胶结中等
低
弱
中强
4 第一界面胶结好，第二界面胶结差
低
弱
弱或
无
5 第一界面胶结中等，第二界面胶结好
中低
中强
强
6 第一界面胶结中等，第二界面胶结中 等
• 康普乐公司的扇区水泥胶结测井仪（SBT）
– 采用两组相连的压电陶磁晶体作为全方位发 射器，一组用于CBL/VDL的声波发射，另 一组用于SBT的发射。
– SBT声系由处于同截面的八个发射探头和处 于另一同截面的八个接收探头组成，两截面 相距2英尺,每个发射探头和处于另一截面的 接收探头组成一组，分别探测截面45°角范 围内的套管外水泥胶结质量。
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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 面多，影响因素较多，只有在所有界面都 胶结较好的情况下，才可望获得较为可靠 的测井解释结果。
• 完井固井、水泥侯凝期间，周边地区油水 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。
• 钻井过程中形成的泥饼，影响第二界面固 井质量评价。
• 为探测水泥沟槽和空隙，更好的评 价由于水泥上返地面和挂尾管完井 水泥上返喇叭口而没有可供刻度的 纯浆段及有微间隙的井的固井水泥 胶结情况，又引进了西方阿特拉斯 公司和康普乐公司的水泥胶结评价 测井仪——扇区水泥胶结成像测井 仪（SBT）。
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阿特拉斯扇区水泥胶结测井仪(SBT)
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阿特拉斯扇区水泥胶结测井 （SBT）的主要特点
水泥胶结类型
幅度 套管波 地层
波
1 “自由套管”居中或偏心
高
强
无或
强
2 第一界面胶结好，第二界面胶结好
低
弱
强
3 第一界面胶结好，第二界面胶结中等
低
弱
中强
4 第一界面胶结好，第二界面胶结差
低
弱
弱或
无
5 第一界面胶结中等，第二界面胶结好
中低
中强
强
6 第一界面胶结中等，第二界面胶结中 等
油田固井质量检测技术描述
（4）仪器记录曲线为：CBL、TT3、TT5、变密度2
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
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
固井质量评价
第10页，本讲稿共44页
1.2 VDL测井评价 VDL可以定性评价第一界面、第二界面的水泥胶结
情况。目前的声波变密度图多采用调辉记录，即以颜色 深浅变化反映声波能量（幅度）的变化，能量强的声信 号用深色表示，能量弱的声信号用相对浅的颜色表示。 在套管井中，套管与水泥环、水泥环与地层间胶结状况 变化会引起声波波形变化，通过对声波波形特征分析， 可以判别水泥胶结情况。
第33页，本讲稿共44页
SH-平2固井质量评价图
第34页，本讲稿共44页
3.4 裂缝层水泥胶结评价 马50斜-1-7在Ⅲ1油组1690.8-1692.0m解释1.2m的裂
缝油层。该井段井径扩径，声波时差变大，在钻井过程中出 现过井涌现象。在变密度曲线上，固井声幅资料显示为水泥 胶结质量好，声波变密度图上基本已无地层波信号，显示水 泥胶结质量差。后射开此层，日出水20多方，无油。
色代表胶结良好，颜色变浅代表胶结质量变差。 CAST-V还可用于低密度水泥胶结评价。
第18页，本讲稿共44页
图2 CAST-V水泥胶结评价成像图
第19页，本讲稿共44页
概述
• 固井质量评价技术 • 固井质量评价现状
• 固井质量评价难点 • 对策
第20页，本讲稿共44页
2 固井质量评价现状
目前江汉油田仍采用中国石油天然气总公司1990年 建议的固井质量声幅评价标准，对一界面进行固井质 量评价。评价标准：相对声幅≤15%，固井质量为“优 ”；相对声幅=15%～30%，固井质量为“合格”；相对 声幅≥30%，固井质量为“不合格”。
第11页，本讲稿共44页
自由套管：因套管与地层间无水泥胶结，大部分声能不能耦
合到地层中去，主要沿套管传播，故套管波很强，地层波很 弱或完全没有。变密度图上自由套管波的相线几乎为平行的 直线。
1.2 VDL测井评价 VDL可以定性评价第一界面、第二界面的水泥胶结
情况。目前的声波变密度图多采用调辉记录，即以颜色 深浅变化反映声波能量（幅度）的变化，能量强的声信 号用深色表示，能量弱的声信号用相对浅的颜色表示。 在套管井中，套管与水泥环、水泥环与地层间胶结状况 变化会引起声波波形变化，通过对声波波形特征分析， 可以判别水泥胶结情况。
第33页，本讲稿共44页
SH-平2固井质量评价图
第34页，本讲稿共44页
3.4 裂缝层水泥胶结评价 马50斜-1-7在Ⅲ1油组1690.8-1692.0m解释1.2m的裂
缝油层。该井段井径扩径，声波时差变大，在钻井过程中出 现过井涌现象。在变密度曲线上，固井声幅资料显示为水泥 胶结质量好，声波变密度图上基本已无地层波信号，显示水 泥胶结质量差。后射开此层，日出水20多方，无油。
色代表胶结良好，颜色变浅代表胶结质量变差。 CAST-V还可用于低密度水泥胶结评价。
第18页，本讲稿共44页
图2 CAST-V水泥胶结评价成像图
第19页，本讲稿共44页
概述
• 固井质量评价技术 • 固井质量评价现状
• 固井质量评价难点 • 对策
第20页，本讲稿共44页
2 固井质量评价现状
目前江汉油田仍采用中国石油天然气总公司1990年 建议的固井质量声幅评价标准，对一界面进行固井质 量评价。评价标准：相对声幅≤15%，固井质量为“优 ”；相对声幅=15%～30%，固井质量为“合格”；相对 声幅≥30%，固井质量为“不合格”。
第11页，本讲稿共44页
自由套管：因套管与地层间无水泥胶结，大部分声能不能耦
合到地层中去，主要沿套管传播，故套管波很强，地层波很 弱或完全没有。变密度图上自由套管波的相线几乎为平行的 直线。
固井质量测井解释评价技术ppt课件
变密度测井因为能够测量记录地层波，因此能够反映出水
泥与地层（俗称第二界面）的胶结情况。将变密度测井结
果与声幅测井结果对比分析，可以更全面地评价水泥环质
量。
10
图7-21 水泥胶结——变密度测井示意图
1——电缆
2——发射器
3——CBL接收器 4——VDL接收器
5——套管 6——水泥环 7——地层
8 7
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
J/J 0
35
评价参数及分级标准
俄罗斯核密度测井评价固井质量的本质是通过计算套管外环空充填介 质的密度，来确定管外水泥充填的程度。由此，相应于声波水泥充填率， 我们提出一个核充填率参数HL：
HL c cmn cmx cmn
36
声测井与核测井固井质量的综合评价
2
2. 水泥环质量鉴定 目前我国水泥环质量鉴定一般以声幅测井（CBL，也
称水泥胶结测井）为准。声幅相对值在15%（油田现 场有的也采用10%）以内为优等，30%为合格；声幅超 过30%的井段则视为水泥封固不合格。声幅测井一般 在注水泥后24小时到48小时内进行，但对特殊井（如 尾管固井、采用缓凝水泥固井等）声幅测井时间可依 具体情况而定。现在，变密度测井（VDL）也在逐渐 普及。
而介于0.7～0.9之间可认为胶结中等。值得指出，若胶结分级为好， 且分隔段较长时，可以认为是不易窜槽层段，层间窜漏的概率很小，但胶 结中等不能肯定是否窜漏，而胶结差窜漏的概率则非常大。
32
水泥密度响应关系 套管厚度计算
评价参数及分级标准
核密度测井固井质量 评价方法
33
水泥密度响应关系
水泥密度测井与通常的密度测井相似，利用了物质对伽玛光子的康普
大口径固井质量测井解释的探讨39页PPT
END
大口径固井质量测井解释的探讨
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了பைடு நூலகம்墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
固井工艺与质量检测讲义课件
水泥浆某时刻水化引起的总体积收缩值：
VHyx
4
( Dh 2
D p 2 )Shx Lc
水泥浆某时刻失水引起的体积收缩值：
VFlx Dh vxtx Lc
7 6
5
总收缩率(％)
4 3
2
1
0
0
5
10
50 100
时间(h)
水泥总收缩率与时间的关系
E. “闪凝”
闪凝是指把波特兰水泥熟料单独（即不加石膏）
三、特殊固井工艺－双级固井
三、特殊固井工艺－尾管固井
尾管悬挂示意图 机械式尾管悬挂器
第二节 油井水泥
一、油井水泥的制造方法 二、油井水泥水化机理 三、油井水泥水化伴随现象 四、油井水泥性能与测量 五、影响油井水泥性能的因素
一、油井水泥的制造方法（干法和湿法）
石灰石 粘土 铝矾土 按比例混合 硅石 铁粉 荧石等
声波脉冲的衰减率取决于环空介质的声阻抗： 套管外为钻井液时，其声阻抗小，衰减很慢；套管 外为水泥浆时，其声阻抗较大，衰减很快；而且， 水泥石的强度越高，其声阻抗越大，声波能量衰减 越快，即衰减能反映水泥石的强度。
第五节 提高固井质量的技术
提高固井质量主要应从三个方面入手： 一是提高对钻井液的顶替效率 二是防止固井后油气水外窜 三是提高水泥环界面胶结与密封质量
时间（d）
总的体积减缩分为两个部分：一部分是外部 体积收缩，收缩率为4％～6％；另一部分是结构 内部收缩，收缩率小于1％。体积收缩顺序：
C2S（1％） C3S C4AF C3A（16％）
水泥浆某时刻水化引起的总收缩率：
Shx a[C3S ] b[C2 S ] c[C3 A] d[C4 AF ]
持续时间极长
相关主题
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第12页
汇报内容
1、前言 2、测井原理 3、固井质量测井影响因素 4、固井质量测井评价方法 5、MZX1井固井测井实例
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3、固井质量测井影响因素 仪器偏心（CBL/VDL测井） 水泥候凝时间 套管（厚度、大小） 水泥环微间隙 水泥类型、水泥密度 水泥环外地层（包括快速地层） （CBL/VDL测井） 井身质量（CBL/VDL测井）
衰减率测量部分利用分别装 在紧贴于套管壁上的6个滑板上 的12个高频定向换能器声系，
VDL测量部分由一个发射换 能器和一个接收换能器组成。
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测井原理
2.3、分区水泥胶结测井(SBT)
主要测井曲线、曲线图：
“曲线” : 补偿声波衰减率（ATC） 平均衰减率（ATAV）和最小衰减率ATMN） 平均声幅（AMAV）曲线 套管波时差（DTMX和DTMN）曲线（测井质量控制） “曲线图”: 水泥胶结图CEMENT MAP 声波变密度图。
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8
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套管内径(in)
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测井影响因素
3.4、水泥环微间隙的影响
“微环空”的存在明显增大了套管与水泥环之间的声阻 抗，造成测井响应与纯泥浆或胶结不好时的响应一致， 影响了固井质量解释；
微小间隙，它使胶结好井段的套管波幅度显示为中等， 地层波显示为胶结不好或中等。微间隙使套管波幅度变 大，地层波强度变弱，表现为水泥环胶结不好。
声波变密度测井 声波幅度测井 井温监测水泥面
第3页
汇报内容
1、前言 2、测井原理 3、固井质量测井影响因素 4、固井质量测井评价方法 5、MZX1井固井测井实例
第4页
测井原理
2.1、声幅测井
声波幅度（CBL）测井通常采用单发单收声系结构。当发射探头以 固有频率（一般为20KHz）发射声脉冲时，在套管内产生“滑行波”叫 套管波，折回泥浆的套管波首先到达接收器被记录，称为声幅测井。
ห้องสมุดไป่ตู้第7页
测井原理
2.2、声波/变密度测井
当井下仪器工作时，声波信号可 以沿4个途径传播：（1）通过泥浆， （2）通过套管，（3）通过水泥环， （4）通过地层。测井时接收记录的 就是从以上4个传播路径到达接收器 的声波全波列的幅度和到达时间。 但是当声波在水泥中传播时，衰减 很快基本无法探测到，实际上，变 密度测井以到达探测器的时间顺序 记录的是套管波-地层波-泥浆波。测 井主要关注的是套管波、地层波的 信息
第8页
测井原理
2.2、声波/变密度测井
优点：
可以确定一界面的胶结状况；在一界面胶结好 的情况下，可以确定二界面的胶结情况； 可以评价快速地层井段的固井质量。
缺点：
很难区分水泥沟槽和孔洞方位； 无法识别微环（洞）。
第9页
测井原理
2.3、分区水泥胶结测井(SBT)
分区水泥胶结测井仪器分为 两个测量部分：衰减率测量部 分和VDL测量部分。
浅谈固井质量测井评价技术
2010年12月
汇报内容
1、前言 2、测井原理 3、固井质量测井影响因素 4、固井质量测井评价方法 5、MZX1井固井测井实例
第2页
前言
固井有两个作用：一是要求把油层、水层、气层 之间都封隔起来，二是固定套管。随着科学技术的发 展，固井质量评价测井技术也随之发展。
伽马密度+ 扇区水泥胶结 伽马密度+ 声波变密度 扇区水泥胶结测井
第11页
测井原理
2.3、分区水泥胶结测井(SBT)
优点：
（1）不受仪器偏心的影响;
（2）适合在各种流体的井内测井；
（3）不需要自由套管刻度，特别适合于检测无 自由段套管的固井质量；
（4）基本不受快速地层的影响。(仪器设计使用
的短源距,使补偿衰减测量结果基本上不受快地层的影
响。)
缺点：
无法区分微环隙和差胶结。
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测井影响因素
水泥浆类型的影响
水泥浆密度越低，声幅越大； 水灰比越大，声幅越大。
第19页
测井影响因素
水泥环外地层（包括快速地层）
快地层(硬石灰岩和白云岩)的声速超过套管声速， 地层波先到达接受器，或叠加在套管波之上， 影响了固井评价，这时应辅助常规声波检验。
第20页
汇报内容
1、前言 2、测井原理 3、固井质量测井影响因素 4、固井质量测井评价方法 5、MZX1井固井测井实例
第16页
测井影响因素
3.3、套管的影响
套管直径、壁厚和钢材类型对声幅有较大影响，分区水 泥胶结测井（SBT）在刻度时消除其影响，声波/变密度 测井（CBL/VDL）在评价时通过诺模图消除其影响。
自由套管声波幅度—套管内径关系图
100 90 80 70 60 50
40
30
自由套管声幅
20 2
3
4
5
6
第21页
测井评价方法
4、固井质量测井评价方法
通常情况下，采用套管波首波幅度确定第一界面 （水泥与套管之间）的封固质量，采用地层波的强弱 定性确定第二界面（水泥与地层之间）的封固质量或 利用地层波频率、套管波频率及套管波与地层波平均 幅度比的方法来定量评价固井二界面胶结质量。
优点：声幅测井能在一定 程度上快速、简单、直观 评价第一界面的胶结质量。
缺点：无法正确评价第二 界面及高速地层固井质量。
第6页
测井原理
2.2、声波/变密度测井
声波变密度测井采用单发双 收的声系，当发射器以固有 （20KHZ）频率发射声脉冲时， 3英尺的接收器记录沿套管滑行的 首波幅度（即相当于声幅测井）， 5英尺的接收器能测量套管波及后 续波，在时间轴上是从200～ 1200（或1400）μs这一组约 12～14个声脉冲信号，测井系统 把其正半周的幅度转变成正比的 灰度信号，那么连续测量就可以 记录到整条变密度曲线。
第14页
测井影响因素
3.1、仪器偏心的影响
仪器偏心就 是仪器偏离套 管中心轴线。 仪器偏心会使 套管波传播时 间变短，幅度 变小，变密度 会出现波列叠 和现象。
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测井影响因素
3.2、固井后测井时间的影响
实验表明： 温度、水泥浆密 度和添加剂对水 泥候凝时间都有 影响，基本规律 是：随着温度升 高、水泥浆密度 增大，水泥候凝 时间减少。
测井原理是： 当水泥环与套管间胶结不好时，声能量大部分沿套管 传播而透射到地层中的能量很小，所测声波幅度信号很强；反之，当套 管与水泥环间胶结良好时，声能量极易透射到地层中去，所测声波幅度 微弱。根据反射波能量强弱即声波幅度值，可判定套管与水泥环之间 （即第一界面）胶结状况的好坏。
第5页
测井原理
2.1、声幅测井
汇报内容
1、前言 2、测井原理 3、固井质量测井影响因素 4、固井质量测井评价方法 5、MZX1井固井测井实例
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3、固井质量测井影响因素 仪器偏心（CBL/VDL测井） 水泥候凝时间 套管（厚度、大小） 水泥环微间隙 水泥类型、水泥密度 水泥环外地层（包括快速地层） （CBL/VDL测井） 井身质量（CBL/VDL测井）
衰减率测量部分利用分别装 在紧贴于套管壁上的6个滑板上 的12个高频定向换能器声系，
VDL测量部分由一个发射换 能器和一个接收换能器组成。
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测井原理
2.3、分区水泥胶结测井(SBT)
主要测井曲线、曲线图：
“曲线” : 补偿声波衰减率（ATC） 平均衰减率（ATAV）和最小衰减率ATMN） 平均声幅（AMAV）曲线 套管波时差（DTMX和DTMN）曲线（测井质量控制） “曲线图”: 水泥胶结图CEMENT MAP 声波变密度图。
7
8
9 10
套管内径(in)
20
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测井影响因素
3.4、水泥环微间隙的影响
“微环空”的存在明显增大了套管与水泥环之间的声阻 抗，造成测井响应与纯泥浆或胶结不好时的响应一致， 影响了固井质量解释；
微小间隙，它使胶结好井段的套管波幅度显示为中等， 地层波显示为胶结不好或中等。微间隙使套管波幅度变 大，地层波强度变弱，表现为水泥环胶结不好。
声波变密度测井 声波幅度测井 井温监测水泥面
第3页
汇报内容
1、前言 2、测井原理 3、固井质量测井影响因素 4、固井质量测井评价方法 5、MZX1井固井测井实例
第4页
测井原理
2.1、声幅测井
声波幅度（CBL）测井通常采用单发单收声系结构。当发射探头以 固有频率（一般为20KHz）发射声脉冲时，在套管内产生“滑行波”叫 套管波，折回泥浆的套管波首先到达接收器被记录，称为声幅测井。
ห้องสมุดไป่ตู้第7页
测井原理
2.2、声波/变密度测井
当井下仪器工作时，声波信号可 以沿4个途径传播：（1）通过泥浆， （2）通过套管，（3）通过水泥环， （4）通过地层。测井时接收记录的 就是从以上4个传播路径到达接收器 的声波全波列的幅度和到达时间。 但是当声波在水泥中传播时，衰减 很快基本无法探测到，实际上，变 密度测井以到达探测器的时间顺序 记录的是套管波-地层波-泥浆波。测 井主要关注的是套管波、地层波的 信息
第8页
测井原理
2.2、声波/变密度测井
优点：
可以确定一界面的胶结状况；在一界面胶结好 的情况下，可以确定二界面的胶结情况； 可以评价快速地层井段的固井质量。
缺点：
很难区分水泥沟槽和孔洞方位； 无法识别微环（洞）。
第9页
测井原理
2.3、分区水泥胶结测井(SBT)
分区水泥胶结测井仪器分为 两个测量部分：衰减率测量部 分和VDL测量部分。
浅谈固井质量测井评价技术
2010年12月
汇报内容
1、前言 2、测井原理 3、固井质量测井影响因素 4、固井质量测井评价方法 5、MZX1井固井测井实例
第2页
前言
固井有两个作用：一是要求把油层、水层、气层 之间都封隔起来，二是固定套管。随着科学技术的发 展，固井质量评价测井技术也随之发展。
伽马密度+ 扇区水泥胶结 伽马密度+ 声波变密度 扇区水泥胶结测井
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测井原理
2.3、分区水泥胶结测井(SBT)
优点：
（1）不受仪器偏心的影响;
（2）适合在各种流体的井内测井；
（3）不需要自由套管刻度，特别适合于检测无 自由段套管的固井质量；
（4）基本不受快速地层的影响。(仪器设计使用
的短源距,使补偿衰减测量结果基本上不受快地层的影
响。)
缺点：
无法区分微环隙和差胶结。
第18页
测井影响因素
水泥浆类型的影响
水泥浆密度越低，声幅越大； 水灰比越大，声幅越大。
第19页
测井影响因素
水泥环外地层（包括快速地层）
快地层(硬石灰岩和白云岩)的声速超过套管声速， 地层波先到达接受器，或叠加在套管波之上， 影响了固井评价，这时应辅助常规声波检验。
第20页
汇报内容
1、前言 2、测井原理 3、固井质量测井影响因素 4、固井质量测井评价方法 5、MZX1井固井测井实例
第16页
测井影响因素
3.3、套管的影响
套管直径、壁厚和钢材类型对声幅有较大影响，分区水 泥胶结测井（SBT）在刻度时消除其影响，声波/变密度 测井（CBL/VDL）在评价时通过诺模图消除其影响。
自由套管声波幅度—套管内径关系图
100 90 80 70 60 50
40
30
自由套管声幅
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测井评价方法
4、固井质量测井评价方法
通常情况下，采用套管波首波幅度确定第一界面 （水泥与套管之间）的封固质量，采用地层波的强弱 定性确定第二界面（水泥与地层之间）的封固质量或 利用地层波频率、套管波频率及套管波与地层波平均 幅度比的方法来定量评价固井二界面胶结质量。
优点：声幅测井能在一定 程度上快速、简单、直观 评价第一界面的胶结质量。
缺点：无法正确评价第二 界面及高速地层固井质量。
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测井原理
2.2、声波/变密度测井
声波变密度测井采用单发双 收的声系，当发射器以固有 （20KHZ）频率发射声脉冲时， 3英尺的接收器记录沿套管滑行的 首波幅度（即相当于声幅测井）， 5英尺的接收器能测量套管波及后 续波，在时间轴上是从200～ 1200（或1400）μs这一组约 12～14个声脉冲信号，测井系统 把其正半周的幅度转变成正比的 灰度信号，那么连续测量就可以 记录到整条变密度曲线。
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测井影响因素
3.1、仪器偏心的影响
仪器偏心就 是仪器偏离套 管中心轴线。 仪器偏心会使 套管波传播时 间变短，幅度 变小，变密度 会出现波列叠 和现象。
第15页
测井影响因素
3.2、固井后测井时间的影响
实验表明： 温度、水泥浆密 度和添加剂对水 泥候凝时间都有 影响，基本规律 是：随着温度升 高、水泥浆密度 增大，水泥候凝 时间减少。
测井原理是： 当水泥环与套管间胶结不好时，声能量大部分沿套管 传播而透射到地层中的能量很小，所测声波幅度信号很强；反之，当套 管与水泥环间胶结良好时，声能量极易透射到地层中去，所测声波幅度 微弱。根据反射波能量强弱即声波幅度值，可判定套管与水泥环之间 （即第一界面）胶结状况的好坏。
第5页
测井原理
2.1、声幅测井