固井质量测井原理汇总.ppt
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固井质量测井评价技术
部分胶结 胶结差 无水泥
胶结良好
第22页
测井评价方法
4.1.2、水泥胶结指数（BI）法
无自由段套管固井的CBL曲线的预处理
无自由段套管固井的CBL曲线的预处理方法，对于记录了两个 源距全波波列的水泥胶结测井，可以从全波波列中提取声幅曲 线，然后，利用式（3）将未经百分数标准化的声幅值转换为衰 减率；对于记录了两个源距声幅曲线的水泥胶结测井资料，可 以利用式（4）将声幅曲线转换成衰减率；对于仅记录了一个源 距声幅曲线的水泥胶结测井，可以根据式（5）计算衰减率。
第17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18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19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
（3）
2L0log
A2 A1
（4）
g
2L0logA A12A A21g g
——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；
第11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12页
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）
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
测井知识介绍ppt课件
地层各向异性分析
利用横波 各向异性 可以判断 水平最大 地应力方 向、裂缝 和断层及 其走向
35
（9）自然伽玛能谱测井 （CSNG）
自然伽玛测井只能测量地层中放射性元素的 总和，无法分辨出地层含有什么样的放射性 元素，为了准确识别不同放射性物质，为此 研究了自然伽玛能谱测井，既测量不同放射 性元素放射出不同能量的伽玛射线，从而确 定地层中含有何种放射性元素（铀、钍、 钾）。
31
偶极声波测井的地质应用
1、岩石力学参数的计算 2、岩性的识别 3、识别气层 4、判断裂缝发育井段、类型及区域有效性 5、地层各向异性分析 6、地应力参数计算及井眼稳定性分析
32
XX2井偶极声波全波及各波能量图
全波列测井可比 较准确判别出裂 缝的发育层段。 当声波穿过裂缝 时，由于裂缝的 存在会引起传播 时间的变化；由 于能量的转换， 声波幅度会减小
2. 沉积相研究
准确识别石膏和钙质，为沉积相的判 断提供指相矿物。
清楚显示沉积旋回变化，为地层划分 提供依据。
3. 烃源岩研究
精确测出钙的含量，减少把薄互层钙 质或膏质胶结层误判为烃源岩可能性。
准确提供无有机质影响的干岩石骨架
测井仪器
钻杆传输测井作业示意 8 图
测井工艺
3 仪器在保护钻柱中以下
泵 钻速度下井，仪器用电
出 池供电(没有电缆)，当
式 存
仪器接近完钻深度时，
储 仪器被泵入裸眼井中。
测 当钻具上提时测井，仪
井 器在地面被取回时，可
下载测井数据。
9
测井工艺
4
随钻测井是在钻开地
随 层的同时实时测量地层信
钻 息的一种测井技术，目前 测 已具备了与电缆测井对应 井 的所有技术，
固井质量测井原理及解释应用
固井质量测井原理及解释应用
VDL测井资料的应用定性分析解释
Hale Waihona Puke 变密度资料与声幅测井相比，优势在于可以直观地反映套管－ 水泥环、水泥环－地层（即第一、第二界面）的胶结情况，劣势在 于难以进行精确定量分析。如果二者结合，可以更好的识别井周水 泥胶结情况。下表是对不同胶结情况下声幅、变密度资料可能的测 井响应特征进行的分析。固井质量检查图上增加VDL波形后，使用 者借助变密度资料可以更直观地对水泥胶结情况进行定性评价。
固井质量测井原理及解释应用
CBL测井定量解释标准
刻度标准： CBL测井资料固井质量评价标准： • 胶结良好—相对幅度小于20%； • 胶结中等—相对幅度20—30%； • 胶结差----相对幅度大于30%。 （候凝时间48-72小时） 候凝时间超过72小时解释标准提 高。 相对幅度=A/A0*100 A:目的层段的套管波首波幅度值，MV A0:自由套管段套管首波幅度值，MV
几十年来，人们开发研制了诸如声幅测井仪（CBL）、变 密度测井仪（VDL）、超声脉冲反射法测井仪，贴井壁分扇形 区水泥胶结评价测井仪等多种用于固井质量评价的测井仪器。 目前国内的固井质量的测井评价方法主要是声波测井中的声 幅变密度测井（CBL/VDL），水泥胶结测井（SBT）。
固井质量测井原理及解释应用
固井质量测井原理及解释应用
2.主要油层段第二胶结面固井质量中等或差:
由图可以看出陶7井主要油层段(第2 －8层)下部发育一大套水层，因此固井 质量的好坏直接影响到油层的开采情况， 而从声幅、变密度曲线可以看出该套砂 测试情况： 体固井质量有较大的差别。从图中我们 可以看出声幅和变密度曲线具有较好的 该井射开第2、3、4层， 相关性：声幅曲线低幅度处对应的套管 日 产 水 46 吨 ， 无 油 ， 进 波微弱；而声幅较高处对应的套管波清 行封堵后再次射开第4层， 晰。第2、3、7、8、11、12以及第13层 日产油10.74吨，无水， 部分地层声幅曲线幅度较低，且较为平 与测井解释结论相符。 直，反映这些地层第一胶结面固井质量 从两次测试结果分析第 好，而变密度曲线反映套管波很强，为 一次测试出的水是底水 平行的黑白相间的直条带，地层波微弱 上窜所致。 甚至没有，因此可以定性判断整个砂体 第二界面胶结情况都很差，这样在射开 上部的油层时底水很容易通过第一、二 界面水泥胶结不好形成的通道上窜，直 接影响到油层的开采。
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。
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
测井方法原理与应用ppt课件
SCH-1 Dual Laterlolog SCH-1双侧向测井仪
WQ-5 Micro Spherical Focused logging
WQ-5微球型聚焦测井仪
二、测井方法原理简介
4 双侧向-微球聚焦测井 （LLD/LLS/MSFL）
4.2双侧向-微球聚焦测井应用 （1）直观解释储层 （2）在高阻地层以及泥浆电 阻率低于或相近于地层水电 阻率时，能给出可靠的电阻 率值 （３）确定含水饱和度
测井方法原理与资料应用
杨立东
第一部分:测井方法原理
• 一、测井技术发展历史概况 • 二、测井方法原理简介 • 三、测井综合解释方法
一、测井技术发展历史概况
自1927年9月5日在法国诞生(由Schlumberger 俩兄弟测出第一条测井曲线)至今,测井技术的 发展已经历了四个阶段。
第一阶段：1964年以前，模拟测井 地面系统——检流计光点照相记录 测量方式——单测 传 输—— / 井下仪器——电 阻 率-七侧向、三侧向
1503 Dual Induction Logging&Laterlolog 8 1503双感应八侧向测井仪
二、测井方法原理简介
3 双感应-八侧向测井 （RILD/RILM/RFOC）
3.2双感应-聚焦测井曲线应用
（1）测定地层电阻率。与所有 的感应仪器一样，在低阻层中精 度最高。 （2）地层评价，包括油／水界 面。 （3）求Sw （4）地层对比。
低值(小于2.65g/cm3),CN中 高值。 泥岩-GR高值，SP直线，DEN低 值，CN高值，AC高值。 辉绿岩-GR低值，SP直线或小幅 正异常，DEN高值，AC低值。
三、测井综合解释方法
（三）测井评价储层要点（砂泥岩剖面）
石油钻探固井技术PPT课件
其平衡方程有：
z
t
2
t
r
2
r
z
2
2
2 s
38
在这三个应力中，r << t,故在上面方程中忽略其影响后可 得出方程：
2
2
z s
z s
t s
t s
1
式中，z/s和t/s分别表示轴向应力和周向应力在屈服应力中占的比例。
39
b. 方程意义 反映z 、t与s之关系，表示套管所受多向载荷 时，套管内轴向应力与周向应力的关系。
管生产的尺寸、钢级、壁厚、连接方式等。
目前一般使用的美国API套管规范。其规定的有关性能主要有
。
13
1、尺寸系列（又叫名义外径或公称直径） 41/2，5，51/2，65/8，7，75/8， 85/8，95/8，103/4，113/4，16, 285/8，20，30....
14
2、钢级系列
API钢级有10种：H,J,K,N,C,L,P,Q,X.
在空气中
பைடு நூலகம்26
1.2 弯曲附加拉力 如果井眼存在较大的井斜变化
或狗腿度时，由于套管弯曲效应 的影响将增大套管的拉力负荷， 特别是在靠近丝扣啮合处，易形 成裂缝损坏，由于API套管的连接 强度没有考虑弯曲应力，所以设 计时应从套管的连接强度中扣除 弯曲效应的影响，其计算公式见 有关资料。
27
1.3 其它附加拉力 在一般的套管设计中，没有具体考虑附加拉力，
次的余地。 要考虑到工艺技术水平以及管材、钻头等的库存情况。 地质复杂情况、取岩心尺寸要求、井眼曲率等。
12
第二节 套管柱设计
一、套管规范简介 套管受到各种类型外力作用，须具有一定强度。 外载大小、类型不同，所需的强度要求也不同，须有一系列
z
t
2
t
r
2
r
z
2
2
2 s
38
在这三个应力中，r << t,故在上面方程中忽略其影响后可 得出方程：
2
2
z s
z s
t s
t s
1
式中，z/s和t/s分别表示轴向应力和周向应力在屈服应力中占的比例。
39
b. 方程意义 反映z 、t与s之关系，表示套管所受多向载荷 时，套管内轴向应力与周向应力的关系。
管生产的尺寸、钢级、壁厚、连接方式等。
目前一般使用的美国API套管规范。其规定的有关性能主要有
。
13
1、尺寸系列（又叫名义外径或公称直径） 41/2，5，51/2，65/8，7，75/8， 85/8，95/8，103/4，113/4，16, 285/8，20，30....
14
2、钢级系列
API钢级有10种：H,J,K,N,C,L,P,Q,X.
在空气中
பைடு நூலகம்26
1.2 弯曲附加拉力 如果井眼存在较大的井斜变化
或狗腿度时，由于套管弯曲效应 的影响将增大套管的拉力负荷， 特别是在靠近丝扣啮合处，易形 成裂缝损坏，由于API套管的连接 强度没有考虑弯曲应力，所以设 计时应从套管的连接强度中扣除 弯曲效应的影响，其计算公式见 有关资料。
27
1.3 其它附加拉力 在一般的套管设计中，没有具体考虑附加拉力，
次的余地。 要考虑到工艺技术水平以及管材、钻头等的库存情况。 地质复杂情况、取岩心尺寸要求、井眼曲率等。
12
第二节 套管柱设计
一、套管规范简介 套管受到各种类型外力作用，须具有一定强度。 外载大小、类型不同，所需的强度要求也不同，须有一系列
《固井声波测井》PPT课件
应该指出的是声幅测井测量的是套管波的幅度对仪器源距的选择应尽量保证套管波是接收波形中的首波也就是说声幅测井仪器的源距不宜太长通常选择的距为1m或3ft513声幅测井地面仪器框图为了对声幅测量的电路原理有更详细的了1212这里具体介绍一种国产声幅测井地面仪器的电路结构及主要电路的工作原理
第五章 固井声波测井
（4）校准信号发生器
在声幅测井地面仪中，校准信号用于模拟井 下声波信号。校准信号发生器由延迟单稳、开关 级和可控振荡器构成，见下页图。
地面同步经延迟单稳延迟200μs后触发开关级 形成宽800μs负方波，可控振荡器在负方波期间 工作产生20KHz正弦波信号，即声波模
24
拟信号。可控振荡器的输出端设置了由波段开关 控制的多级衰减器，通过选择波段开关档位可获 得幅度分别为50、100、150、……900mV的声波 模拟信号，即校准信号。
25
第二节 声波密度测井仪
声波变密度测井又称全波变密度。在工程测 井中声波变密度测井用于检查水泥固结后的套管 井中第一胶结面和第二胶结面的胶结质量。同声 幅测井一样，声波变密度测井仪也是采用位于井 轴上的一个声发射器和一个声接收器测量套管井 中沿井轴方向传播的声波信号。为了对水泥环的 两个胶结面进行评价，套管波和地层波都是测量 中的有用信息。在作声波变密度测井时，仪器的 源距通常比声幅测井时的源距取得大，一般选为 5英尺或1.5米，目的是使地层波变的易于识别。
在声幅测井中，把无水泥固结的套管端称为 自由套管，自由套管中的套管波声幅最大，在有
6
水泥固结的套管端，套管波的声幅明显下降。因 此，对套管波的幅度或衰减测量可以显示水泥与 套管的胶结情况，以及指示水泥的返高。
研究结果表明，套管波幅度除了受水泥环胶 结状况的影响外，它还会受泥浆性能、仪器源距、 套管直径、套管厚度、水泥配比、水泥环厚度以 及水泥固结时间等因素的影响。因此，在声幅测 井资料的应用中，都是采用相对幅度或相对衰减 的方法来评价水泥胶结质量。
第五章 固井声波测井
（4）校准信号发生器
在声幅测井地面仪中，校准信号用于模拟井 下声波信号。校准信号发生器由延迟单稳、开关 级和可控振荡器构成，见下页图。
地面同步经延迟单稳延迟200μs后触发开关级 形成宽800μs负方波，可控振荡器在负方波期间 工作产生20KHz正弦波信号，即声波模
24
拟信号。可控振荡器的输出端设置了由波段开关 控制的多级衰减器，通过选择波段开关档位可获 得幅度分别为50、100、150、……900mV的声波 模拟信号，即校准信号。
25
第二节 声波密度测井仪
声波变密度测井又称全波变密度。在工程测 井中声波变密度测井用于检查水泥固结后的套管 井中第一胶结面和第二胶结面的胶结质量。同声 幅测井一样，声波变密度测井仪也是采用位于井 轴上的一个声发射器和一个声接收器测量套管井 中沿井轴方向传播的声波信号。为了对水泥环的 两个胶结面进行评价，套管波和地层波都是测量 中的有用信息。在作声波变密度测井时，仪器的 源距通常比声幅测井时的源距取得大，一般选为 5英尺或1.5米，目的是使地层波变的易于识别。
在声幅测井中，把无水泥固结的套管端称为 自由套管，自由套管中的套管波声幅最大，在有
6
水泥固结的套管端，套管波的声幅明显下降。因 此，对套管波的幅度或衰减测量可以显示水泥与 套管的胶结情况，以及指示水泥的返高。
研究结果表明，套管波幅度除了受水泥环胶 结状况的影响外，它还会受泥浆性能、仪器源距、 套管直径、套管厚度、水泥配比、水泥环厚度以 及水泥固结时间等因素的影响。因此，在声幅测 井资料的应用中，都是采用相对幅度或相对衰减 的方法来评价水泥胶结质量。
固井原理及过程
向井内下入套管，并向井眼和套管之间的环形 空间注入水泥的施工作业称之为固井。包括下套管和 注水泥。
3
概述
2、工艺介绍 下套管 注水泥 候凝 检测评价
4
概述
3、固井工程的步骤
下套管 ➢ 套管由接箍和本体组成ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ➢ 套管柱由单根套管+浮箍+引鞋
图7-1 单根套管示意图 1——接箍 2——套管本体
5
➢ 对于油井，认为采油初期，产层压力较高，井口有内压力作
用于套管，套管的内压力为井口内压力与原油的液柱压力之
和（式中括号项即为井口内压力）
P i (P p 0 .00o H 9 B ) 8 0 .00o H 98
➢ 对于气井，井口也有内压力作用于套管。当考虑气体自重及
其压缩性后，套管内任意深度处的内压力为（式中令井深Z
?测井进行固井质量检测和评价8概述aabbccddee图772注水泥工艺流程示意图aa循环钻井液bb注隔离液和水泥浆cc替浆dd替浆ee碰压11压力表22上胶塞33下胶塞44钻井液55浮箍66引鞋77水泥浆88隔离液99钻井液9概述44固井目的封隔易塌易漏等复杂地层保证钻井顺利进行封隔油气水层建立油气流出通道防止产层间互窜进行增产措施安装井口10概述5固井内容套管与下套管水泥与注水泥11概述66对固井质量的要求?套管有足够的强度能承受井下各种外力作用抗腐蚀不断不裂不变形?水泥环有可靠的密封环空封固段不窜不漏胶结良好能经受高压挤注的考验12概述77固井工程的特殊性11是一次性工程如果质量不好一般情况下难以补救
➢ 气井：P iP p/e1.11 15 0 4(H BH )0.00s9 w H8
35
一、套管外载分析与计算
ρsw
ρn
ρsw
3
概述
2、工艺介绍 下套管 注水泥 候凝 检测评价
4
概述
3、固井工程的步骤
下套管 ➢ 套管由接箍和本体组成ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ➢ 套管柱由单根套管+浮箍+引鞋
图7-1 单根套管示意图 1——接箍 2——套管本体
5
➢ 对于油井，认为采油初期，产层压力较高，井口有内压力作
用于套管，套管的内压力为井口内压力与原油的液柱压力之
和（式中括号项即为井口内压力）
P i (P p 0 .00o H 9 B ) 8 0 .00o H 98
➢ 对于气井，井口也有内压力作用于套管。当考虑气体自重及
其压缩性后，套管内任意深度处的内压力为（式中令井深Z
?测井进行固井质量检测和评价8概述aabbccddee图772注水泥工艺流程示意图aa循环钻井液bb注隔离液和水泥浆cc替浆dd替浆ee碰压11压力表22上胶塞33下胶塞44钻井液55浮箍66引鞋77水泥浆88隔离液99钻井液9概述44固井目的封隔易塌易漏等复杂地层保证钻井顺利进行封隔油气水层建立油气流出通道防止产层间互窜进行增产措施安装井口10概述5固井内容套管与下套管水泥与注水泥11概述66对固井质量的要求?套管有足够的强度能承受井下各种外力作用抗腐蚀不断不裂不变形?水泥环有可靠的密封环空封固段不窜不漏胶结良好能经受高压挤注的考验12概述77固井工程的特殊性11是一次性工程如果质量不好一般情况下难以补救
➢ 气井：P iP p/e1.11 15 0 4(H BH )0.00s9 w H8
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一、套管外载分析与计算
ρsw
ρn
ρsw
固井质量问题及其原因分析(PPT82页)
影响水泥石与地层、套管的界面胶结及密封能 力，从而影响水泥环的长期密封性能。
三、固井质量影响因素分析-作业要求
（3）后期工况变化 高温下水泥石强度衰退、解体，导致水泥环
密封性能失效。 水泥石耐腐蚀能力不足，水泥石所处化学环
境的变化，如地层水离子组分发生变化，均可影 响水泥石的化学、力学稳定性，从而影响水泥环 的长期密封性能。
三、固井质量影响因素分析-钻井液
（1）类型(油基、水基、脂基等) 不同类型的钻井液在地层和套管表面的润湿
性，可影响水泥石对地层、套管的界面胶结强度 及密封能力，从而影响第一、第二界面的层间封 隔能力。 （2）密度
影响环空浆柱结构、平衡注水泥设计等与井 底有效压力相关的各个环节，如压稳和防漏。
三、固井质量影响因素分析-钻井液
响层间封隔效果。 （2）抗拉、承压及耐腐蚀能力
影响套管的安全以及油气井的生产寿命。 （3）套管丝扣连接
丝扣连接强度对于安全下套管、套管柱抗拉强 度有重要影响。丝扣连接的密封能力对气井的安全 生产有重要影响。
三、固井质量影响因素分析-水泥浆
（1）体系 可根据不同的分类指标进行分类。不同体系具
有不同的特殊性能，以满足封隔不同地层的需要。 （2）稳定性
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一、概 述
环空窜流的危害： 钻井：由于不能有效封隔井下的复杂地层，将
影响后续钻井作业的顺利进行，从而影响油气井的 建井周期和建井成本，甚至影响整个区块的勘探、 开发进程 。
完井：由于地层之间未能得到良好的层间封隔， 将无法根据油田长期开发的需要，进行分层测试、 分层开采等分层作业。
上午5时18分
作业奠定基础，从而防止井眼失稳，减少井下复
杂和事故，以缩短建井周期，降低油气勘探开发
三、固井质量影响因素分析-作业要求
（3）后期工况变化 高温下水泥石强度衰退、解体，导致水泥环
密封性能失效。 水泥石耐腐蚀能力不足，水泥石所处化学环
境的变化，如地层水离子组分发生变化，均可影 响水泥石的化学、力学稳定性，从而影响水泥环 的长期密封性能。
三、固井质量影响因素分析-钻井液
（1）类型(油基、水基、脂基等) 不同类型的钻井液在地层和套管表面的润湿
性，可影响水泥石对地层、套管的界面胶结强度 及密封能力，从而影响第一、第二界面的层间封 隔能力。 （2）密度
影响环空浆柱结构、平衡注水泥设计等与井 底有效压力相关的各个环节，如压稳和防漏。
三、固井质量影响因素分析-钻井液
响层间封隔效果。 （2）抗拉、承压及耐腐蚀能力
影响套管的安全以及油气井的生产寿命。 （3）套管丝扣连接
丝扣连接强度对于安全下套管、套管柱抗拉强 度有重要影响。丝扣连接的密封能力对气井的安全 生产有重要影响。
三、固井质量影响因素分析-水泥浆
（1）体系 可根据不同的分类指标进行分类。不同体系具
有不同的特殊性能，以满足封隔不同地层的需要。 （2）稳定性
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一、概 述
环空窜流的危害： 钻井：由于不能有效封隔井下的复杂地层，将
影响后续钻井作业的顺利进行，从而影响油气井的 建井周期和建井成本，甚至影响整个区块的勘探、 开发进程 。
完井：由于地层之间未能得到良好的层间封隔， 将无法根据油田长期开发的需要，进行分层测试、 分层开采等分层作业。
上午5时18分
作业奠定基础，从而防止井眼失稳，减少井下复
杂和事故，以缩短建井周期，降低油气勘探开发
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固井质量测井原理及解释应用
CBL-VDL测井各种波的成份及特点
b、水泥环波。在波列上紧随套管波出现， 当由于水泥环中存在微裂隙或胶结不致 密，水泥环波衰减很快，而且水泥环波 和套管波有相位差，容易发生干涉后被 掩盖，识别相当困难，一般可以忽略不 计。
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固井质量测井原理及解释应用
CBL-VDL测井各种波的成份及特点
CBL-VDL测井原理
CBL-VDL测井技术采用单发双收声系，测井时，声源发出 的声脉冲在井内各个方向传播，当声波传播到两种介质的交 界面时会发生声波的反射和折射。反射波和折射波的能量取 决于界面处两种介质的声阻抗，若管外水泥环胶结好，则其 密度大和声速高，波阻抗高，它与套管波阻抗差别变小，反 射系数小，声幅很低；反之，若水泥胶结不好，混有泥浆或 空气，反射系数增大，声幅变高，胶井质量测井原理及解释应用
VDL测井资料的应用定性分析解释
变密度资料与声幅测井相比，优势在于可以直观地反映套管－ 水泥环、水泥环－地层（即第一、第二界面）的胶结情况，劣势在 于难以进行精确定量分析。如果二者结合，可以更好的识别井周水 泥胶结情况。下表是对不同胶结情况下声幅、变密度资料可能的测 井响应特征进行的分析。固井质量检查图上增加VDL波形后，使用 者借助变密度资料可以更直观地对水泥胶结情况进行定性评价。
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固井质量测井原理及解释应用
CBL-VDL测井原理
声波发射器发射声脉冲，5英尺源距接收器接收声波全波列 （套管波、地层波、泥浆）；电子线路把信号转换为与其幅度成 正比的电信号，经电缆传至地面；电信号在显像管上被调制为光 点亮度，根据其波幅大小在测井图上显示成黑白相间的条带，成 为变密度资料；测井图黑（灰）白相间的条带，以其颜色的深浅 表示接收到信号的强弱，通过对全波列分析，确定套管与水泥环、 水泥环与地层的胶结质量，原理见图。
测量两个参数，一个是前面提到的声幅（套管滑行波首 波幅度），另一个是套管、水泥环、地层、流体等波列即全 波列，经灰度处理后称作声波变密度，这就是油田常用的简 称为声幅变密度的测井技术。由于变密度测井的引入和CBL测 井解释的改进，使固井质量评价测井解释从仅仅评价Ⅰ界面， 发展到可评价Ⅱ界面，同时对测井质量的控制、资料解释的 符合率都得到了相应的提高。
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固井质量测井原理及解释应用
CBL测井定量解释标准
刻度标准： CBL测井资料固井质量评价标准： • 胶结良好—相对幅度小于20%； • 胶结中等—相对幅度20—30%； • 胶结差----相对幅度大于30%。
（候凝时间48-72小时） 候凝时间超过72小时解释标准提 高。
相对幅度=A/A0*100 A:目的层段的套管波首波幅度值，MV A0:自由套管段套管首波幅度值，MV
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固井质量测井原理及解释应用
声幅-变密度测井响应特征
固井质量情况
1、自由套管，大部分声能将通 过套管传到接收器，很少透射 到地层中去。（如下图）
声幅曲线响应特征 变密度曲线(VDL)响应特征
套管波很强，为平行的黑白相
幅度高且较稳定，可 清晰分辩出套管接箍。
间的直条带，如波形摆动则说 明仪器居中不佳。地层波没有 或被完全覆盖，套管接箍清晰
c、地层波。在水泥波之后出现，是沿井壁 传播的滑行波，也分为滑行纵波和滑行 横波，首先到达的是滑行纵波，纵波到 达1.5~1.8倍时间范围内可以找到横波。 只有水泥环与套管、地层都胶结良好的 情况下才能出现较强的地层波，任一界 面胶结不好，中间都会出现声耦合较差 的环形流体层，造成很大的声阻抗，穿 透流体层的声波很少，进入地层的就更 少，造成地层波很弱。
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固井质量测井原理及解释应用
CBL-VDL测井各种波的成份及特点
d、泥浆波。沿泥浆传播，在波列中 最后到达，特点是到达仪器的时间 不变，当地层为低速地层时常叠加 在地层波上。
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固井质量测井原理及解释应用
汇报提纲
一、CBL-VDL测井原理 二、CBL-VDL测井资料的解释 三、CBL-VDL测井资料应用效果分析
固井质量测井原理及解释应用
华东石油局测井公司解释中心 二零一零年三月
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固井质量测井原理及解释应用
汇报提纲
一、CBL-VDL测井原理 二、CBL-VDL测井资料的解释 三、CBL-VDL测井资料应用效果分析
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固井质量测井原理及解释应用
固井质量评价的重要性
固井质量的检查主要是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。过去我们对固井质量好坏的判断往往只强调水泥 和套管之间的胶结程度（第一界面），而忽视了水泥和地层 之间的胶结程度（第二界面）。无论是第一界面还是第二界 面水泥胶结质量不好都很容易引起水层的上、下窜槽，给油 井的试油、投产等工作会带来很大的麻烦，因此评价固井质 量是一项重要的工作。另外准确掌握油气水井固井质量状况， 可以优化新井投产与老井增产增注措施，提高固井质量，延 长油气水井使用寿命，对油田勘探开发有重要作用。
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固井质量测井原理及解释应用
CBL-VDL测井各种波的成份及特点
套管井中与变密度测井相关的主要有四种波，传播路径见图， 这四种波分别是套管波、水泥环波、地层波、泥浆波，各自成份 及特点如下：
a、套管波。分为套管滑行波（还可以细化 为滑行纵波、滑行横波）、套管－水泥 界面一次反射波、多次反射波。其中多 次反射波经多次放射后到达接收器时能 量已经很弱，可以忽略不计，而一次反 射波和套管滑行波只差0.2μs，从变密度 测井的角度可以认为是同时到达的。这 两种波的声强与套管－水泥环的胶结好 坏直接相关，胶结越好，声强越差。
可辩。
2、第一、第二胶结面都很 好，声能有效地由套管传到水 泥环再传到地层。（如下图）
几十年来，人们开发研制了诸如声幅测井仪（CBL）、变 密度测井仪（VDL）、超声脉冲反射法测井仪，贴井壁分扇形 区水泥胶结评价测井仪等多种用于固井质量评价的测井仪器。 目前国内的固井质量的测井评价方法主要是声波测井中的声 幅变密度测井（CBL/VDL），水泥胶结测井（SBT）。
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固井质量测井原理及解释应用