声幅-变密度测井(比较好)
声幅验收及评价标准
声波变密度解释结 论
胶结好 胶结好
水泥密度解释结论
充填好 充填中等
胶结中等
充填好
胶结差 胶结中等 胶结差 胶结差
充填好 充填中等 充填中等
充填差
精选课件
综合解释结论
固井质量好 固井质量好
固井质量好，界面存在 微间隙
固井质量好，界面存在 微间隙
固井质量中等 固井质量中等
固井质量差
30
如何确定水泥塞
精选课件
知单填写，但油顶、油底、水泥塞要按完井讨论
数据填写。
精选课件
43
四、解释中要注意的事项
油藏评价部： 1、图头要填写套管程序，填写数据保留两位小数。 2、技术说明里要写明井别
美威井要求
1、要求校深；
2、自由套管井段刻度值为72；
精选生产测井若干种固井质量检测技术的对比分析
21
3 几点建议(续)
④ SBT测井用扇区水泥图进行管外环形空间水泥成像，能直
度衰减和声波的衰减系数、时差，还有全
波列；
③ 使用137Cs放射性源。用远近探测
器分别定量测量管外平均密度，套管壁厚，
套管偏心系数等信息；
12
1 国内现有的固井质量测井技术 1.3 声波－伽马密度测井
技术特点(续)
④ 能识别水泥环与套管之间的微间隙、水部分测井质
18
1 国内现有的固井质量测井技术
1.5 CET水泥评价测井
技术特点
• 确定水泥抗压强度； • 对微环有抗干扰性（如微环内充填气体则 影响加大）； • 有一定分辨沟槽的能力； • 能消除环境（如快地层）的影响； • 可以确定套损的腐蚀程度及套管的椭圆度； • 不能对第二界面提供评价。
19
1 国内现有的固井质量测井技术 1.5 CET水泥评价测井 应用情况
1
1 国内现有的固井质量测井技术
1.1 声波变密度测井
技术特点 声波变密度测井是现场检查固井质量常用
的测井方法，其优点是仪器国产化，采集信息 较丰富即在对应的每一深度采样点上，输出一 个反映该点所在层段的声波全波列图，一般情 况下提供的固井质量检测资料及评价结果能满 足油田生产的需要。
2
1 国内现有的固井质量测井技术
两种SBT仪器设计上有差别，两者的性能也有所不同。 Eclips-SBT贴井壁测量，受水泥空隙、双层套管、仪 器偏心、泥浆性能变化等诸多因素的影响小，能了解水 泥沟槽大小、形状、位置和方向，且不受快地层的影响。 而康普乐SBT为居中测量，在一定程度上仍受井内泥浆 气侵、仪器偏心的影响，且不能定向测量。
利用声波变密度测井曲线综合评价固井质量
利用声波变密度测井曲线综合评价固井质量作者：王世禄来源：《中国科技博览》2018年第01期[摘要]本文主要通过声幅、声波变密度测井曲线实例，解释固井后水泥环一、二、界面的胶结情况，从而正确评价固井质量。
[关键词]声波测井综合评价固井质量中图分类号：TE256 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）01-0056-011 引言油田进入三次加密调整后，可调整的厚度越来越小，因为三次加密的目的是开采夹杂在主力油层之间的薄、差层及表外储层，由于油田开发要求既要防止被调整的薄、差层之间窜通，又要防止被调整的薄油层与厚油层之间窜通，因此对固井质量的要求也越来越高，同时对固井质量的检测标准及评价标准要求越来越精确，就如何正确评价固井质量，对固井质量的验收与射孔方案编制具有重要的作用。
2 目前固井质量检测与评价上个世纪末油田的固井质量检测，完成了从声波幅度测井（CBL测井）向声幅、声波变密度测井（CBL/VDL测井）的转换，把固井质量的评价及验收标准，从声幅测井曲线的相对幅度大小，改变为目前利用水泥胶结指数（BI值）作为固井质量评价与验收的指标，对固井质量进行评价。
BI值的计算公式：目前油田普遍采用的J55，油层套管，计算方法：式中：为测量点的套管波幅度为水泥胶结良好井段的套管波幅度当BI≥0.8时，解释为固井胶结良好；BI≤0.4时，解释为固井胶结不好；0.4从上述公式可看出，BI值的大小与目的层段套管波声摔减率有关，当目的层段套管波声摔减率和水泥胶结好层段套管波声摔减率相等时，该层段水泥胶结指数（BI）等于1，水泥胶结最好。
根据声幅、声波变密度测井（CBL/VDL测井）的测井原理可得出，套管波（即全波列测井的首波）只反映水泥环与套管之间的一界面固井质量，因此得出BI值只能对一界面固井质量进行评价，无法对二界面作出正确的评价。
3 利用声波变密度测井（VDL测井）综合评价固井质量声波变密度测井也叫全波列测井，其原理是：利用发射换能器向井眼发射一定能量的声波，声波经过井眼介质、套管、水泥环及地层后到达接收换能器，由于井眼介质、套管、水泥环及地层的密度不同，接收换能器依次接收到摔减波分别是套管波、地层波、泥浆波（直达波），利用所记录的波列对固井质量进行综合评价。
EILog-05声幅变密度测井仪的原理及其应用
２１ 年第 １ 期 ００ ４
滕涛等 ＥＬ ｇ ０ 声幅变密度测井仪的原理及 其应 用 Ｉｏ － ５
１Ｓ ５
在 测 井 过 程 中 我 们要 认 识 曲线 ， 知 道 曲线 的 要
Ｉ 哪
０ －
．
Ｉ
、 《 一
好 坏 ， 么样 的 曲线反 映什 么样 的胶结 情 况 ， 以我 什 所 们就 要 进行 现场 快 速解 释 ， 能及 时发 现 问题 ， 保 才 确
波的初 至波 。 Ｃ Ｌ记 录 首 波 幅 度 ， Ｂ ＶＤＬ则 记 录 声 波 全 波 列
的幅度 。 声波 发射 接收 顺序 与Ｃ Ｌ和ＶＤＬ的对应 关 Ｂ
系见下 表 ：
图 １ 套 管 并 中 四种 声 波 传播 路 径
从 图 １可 以看 出在套 管 中声波 从发 射器 传播 到
接收器， 有四种可能途径： 沿套管传播的套管波， ①
１４ ５
内 蒙古 石 油化 工
２ １ 年第 １ 期 ００ ４
Ｅ Ｌ ｇ －５声 幅变 密 度 测 井仪 的原 理 及 其 应 用 Ｉｏ ０
滕 涛 ， 杨振 团 ， 学斌 ， 百祥 王 代
（ 中国 石 油 测 井 公 司 吐 哈 事 业 部 ）
摘
要 ： ＩＯＧ－０ （ 速 成像测 井 ０ ＥＬ － ５快 ５系列） 我 国 中石 油测 井总公 司技术 中心 自主 研发 的测井仪 是
器 系列 ， 有 简单快 捷 易操作 等特 点． 中声幅 变 密度 测 井仪是 声 幅 测井 和变 密度 测 井 的组 合 ， 具 其 它是 在
油 井下套 管 后进 行 测量 的 。 用来检 查水 泥 固井质 量 ， 以确 定 水泥返 高面 ， 出套 管与水 泥 ， 泥 与地 是 可 测 水 层界 面 的胶 结情况 为射孔 提供 重要 资料 。
声幅变密度测井原理及解释方法
图三所示为“自由套管” 图三所示为“自由套管” 曲线特征：声幅曲线的幅度值高且等于理论值， 曲线特征：声幅曲线的幅度值高且等于理论值，套管接 箍处幅度显示明显。变密度记录的套管波很强。 箍处幅度显示明显。变密度记录的套管波很强。为黑白 相间的直条带，几乎不出现地层波， 相间的直条带，几乎不出现地层波，套管接箍处出现人 字纹。 字纹。
套管外径(英寸) 套管外径(英寸) 4 4 1/2 5 5 1/2 7 7 5/8 9 5/8 10 3/4 声幅值(mv) 声幅值(mv) 89 81 76 6969-72 62 59 51
三、测井资料解释方法 定量解释
确定水泥返高 水泥返高”即管外无水泥， “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。 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， 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 处声幅值为A，目的层井段声幅值为X。 相对幅度=X/A =X/A× 相对幅度=X/A×100%
图一所示为第一、二胶结面均好,曲线特征：声幅曲线 图一所示为第一、二胶结面均好,曲线特征： 幅度值低;变密度缺少套管波，因地层致密原因， 幅度值低;变密度缺少套管波，因地层致密原因，地层 波大量衰减。 波大量衰减。
图二所示为第一、二胶结面均好，曲线特征： 图二所示为第一、二胶结面均好，曲线特征：声幅曲线 幅度低，变密度记录的套管波微弱或缺失，地层波较强， 幅度低，变密度记录的套管波微弱或缺失，地层波较强， 呈现出波状条带。 呈现出波状条带。
图四所示：最小解释厚度为半米。 图四所示：最小解释厚度为半米。
图五所示：第一胶结面好，第二胶结面差。 图五所示：第一胶结面好，第二胶结面差。 曲线特征：声幅曲线幅度低 变密度记录的套管波弱或 曲线特征： 缺失，记录的地层波极弱， 缺失，记录的地层波极弱，最右边出现直条带的泥浆直 达波。 达波。
声幅-变密度测井(比较好)
CBL曲线幅度很低相 对幅度＜２０％.
VDL曲线缺少套管波, 出现明显的地层波, 显示为黑白相间的 起伏条带.
检查固井质量 局部胶结
指套管、水泥、地层之间只 有部分胶结，部分没有胶结的 情况，在实际井中出现的机会 较多，如图所示２２３５－２ ２4２米井段是局部胶结的情 况，曲线特征： （１）TT与自由套管基本一致 （２）ＣＢＬ比自由套管的低， 且不稳定。 （３）ＶＤＬ显示的套管波比 自由套管的弱，套管波的右边 出现明显的地层波。
套管外径与自由套管声幅理论值
套管外径 (mm) 101.6 127 139.7 177.8 193.7 244.5 273.1 (in.) 4 5 51/2 7 75/8 95/8 103/4 自由套管声幅值
（mV）
89 76 69-72 62 59 51 48
第三部分
固井声幅测井资料定性评价
将套管波声幅曲线标准化，转化为相对声幅。 例如，对于以“毫伏”（mV）为单位的声幅曲线， 应转换成以自由段套管为100%的相对声幅曲线： U=A/Afp*100% 式中：
泥岩 空气
1800 330
555.5 3000
源距的选择ห้องสมุดไป่ตู้
CBL采用３英 尺的源距是为了 尽可能提高声波 幅度曲线对水泥 胶结变化的敏感 性。
声 波 幅 度 ， 毫 伏
源距
VDL源距５英 尺地层波更明显， 易于评价水泥环 第二界面的交接 情况
声波衰减率dB/ft
CBL刻度
CBL/VDL测井仪器需要在与目的层同尺 寸的自由套管井段进行刻度。若声幅曲线的 单位为百分数（%），则自由套管的声幅值 应当为95～100%。若声幅曲线的单位为毫伏 （mV），则不同外径的套管的自由套管声 幅值必须符合该仪器规定的理论值。
声幅-变密度测井(行业相关)
▪调宽记录：以记录条带宽度的变化反映声能的变化
正式稿件
13
第二部分
声幅-变密度测井曲线
传播时间
▪ 在套管波明显的条件下，传播时间主要反映测井仪器 的居中情况，如果测井仪器居中，在VDL套管波清晰的 井段，套管波传播时间稳定，且与垂直井段的套管波传 播时间的差异在±５μs范围内。
▪水泥胶结质量：仪器居中时，传播时间比正常值增大 或出现“周跳”表示水泥胶结良好。
5
▪声波传播中幅度 变化规律
声波在套管中传波明的能量分配
声波J1由声源T发出,入射到套管壁上,
产生套管波J2和反射波J3,在传播中,
套管使J3产生的衰减很小,不予考虑。
C3 C2 C1
在套管波J2传播中，不断向两边介质 发散子波J5、 J6。由于水泥的声阻抗
J0 A
J1
T
（39*106kg/m2.s）和泥浆的声阻抗 （1.5-4.9 *106kg/m2.s相差较大，耦
声幅-变密度测井
正式稿件
1
前言 CBL-VDL测井原理 声幅变密度测井曲线
测井资料定性评价
声幅测井资料的定量解释
CBL-VDL测井的不足之处
正式稿件
2
前言
▪ 声幅-变密度测井（CBL-VDL） 是检查固井作业后，套管和水 泥环（第一界面），水泥环与 地层（第二界面）封隔情况的 常用测井方法
正式稿件
射到套管壁，再经过套管壁入射到
第一界面，而后入射到第二界面。
泥浆
传播路径大致是：套管波、水泥
环波、地层波、泥浆波
套管
最早到达接收器的是套管波（又
叫滑行波），其次是地层波，最后
泥浆波（又叫直达波）
接收器
声幅变密度测井原理
声幅变密度测井原理“嘿，你们知道声幅变密度测井是啥不？”有一天，我和小伙伴们在操场上玩耍，突然想到了这个在书上看到过的奇怪名词。
大家都摇摇头，一脸茫然。
我就特别好奇，这到底是个啥玩意儿呢？声幅变密度测井原理呀，就像是给地球做身体检查的一种神奇方法。
它的功能可厉害啦！可以帮助我们了解地下的情况，就像医生给病人看病一样。
通过它，我们能知道地下的岩石、油、气啥的都在哪里。
这多棒呀！比如说，要是我们想找到石油或者天然气，声幅变密度测井就能派上大用场啦。
就像我们在玩捉迷藏的时候，有个超级厉害的小伙伴能一下子找到藏起来的人。
它的主要技术呢，有一些特别的仪器，就像魔法棒一样。
这些仪器能发出声音，然后听声音在地下的反应。
声音在不同的地方会有不同的变化，就像我们在不同的房间里说话，声音听起来不一样。
通过分析这些声音的变化，就能知道地下的情况啦。
声幅变密度测井的应用场景也不少呢。
在油田里，人们用它来找到石油和天然气。
在一些地质勘探的地方，也能用到它。
就像我们在学校里不同的课上要用不同的文具一样，在不同的地方，声幅变密度测井都能发挥作用。
那它有啥优点和缺点呢？优点就是它很准确呀，可以告诉我们地下很详细的情况。
就像一个很靠谱的朋友，总是能给我们正确的建议。
而且它还能在很深的地下工作，就像勇敢的探险家，不怕困难。
不过呢，它也有缺点。
那些仪器都很复杂，要用很多专业的人来操作。
而且有时候地下的情况很复杂，声幅变密度测井也不一定能完全搞清楚。
我觉得声幅变密度测井虽然有缺点，但是它的作用可大啦。
它能帮助我们找到宝贵的资源，让我们的生活变得更好。
我们应该好好学习这种技术，说不定以后我们也能成为厉害的地质学家呢。
声幅-变密度测井原理及测井解释方法
文章 编号 ：１ ０ － ６ ９ （ ０ ７ ２ Ｏ ５ 一Ｏ ０ １ ９ ６ ２ ０ ）Ｏ 一 ０ ４ ６
声 幅一 变 密 度 测 井 原 理 及 测 井解 释方 法
李新 胜 ，周 俊 乐
（陕 西 省 地 质 矿 产 勘 查 开 发 局 物 化 探 队 ，周 至 ７００ １ ４ ０）
摘 要 ：对利 用声 幅一 变 密度 测 井判 断 固井质 量的测 井原理 和 工作 方 式及 资 料 的解 释处 理 进行 了介绍 ，并对 固井 中出现 的各种 可 能 曲线反 映进 行 了详尽 的分析 ，阐述 了资料 解释 中不确定 因素 。 关 键 词 ： 自由套管 ；胶 结面 ；套 管波 ；滑行 波
最 下为变 密 度接收 器 。 对 于 ３ 尺源距 接 收器 ，声波 发射 器发 射声 脉 冲 ，经过 泥浆 （ 英 或井 液 ）折射 人 套管 ，产
生 套管 波 。套管波 沿最 短路径 传播 ，折 射人 井 里 泥浆 （ 井 液 ） 或 。接 收 器 接受 声 波 波 列 中首 波 的 幅度 。经过 电子线 路把他 转换 为相 应 的电压 值予 以记 录 。当仪器 沿井 身移 动时 ，就 测 出
中图分 类号 ：Ｐ ３ ． ６１ ８ 文献标 识码 ：Ｂ
１ 测 井 原 理 简介
声 幅一 变 密度 （ Ｂ — Ｖ ）井下 仪包 括 电子线 路和声 系两 大部 分 ，其 中声 系 包 括一个 ＣＬ ＤＬ 发 射器 和两个 接收 器 ，源 距分 别 为 ３英 尺和 ５英 尺 。最 上 面 为发 射 器 ，中间 为声 幅接 收 器 ，
一
条 随井深 变化 的声 幅曲线 。并 通 过声 幅 曲线 值 的高 低 对 比来确 定 套 管 与 水 泥 环 胶 结 的好 对 于 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
固井声幅测井及变密度测井共33页
固井声幅测井及变密度测井
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
声幅-变密度测井原理
声幅－变密度测井原理便携式测井操作以及测井解释方法一、测井原理简介声幅－变密度测井是由磁定位(CCL)、自然伽马仪(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-VDL)井下仪包括电子线路和声系两大部分，其中声系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。
对于3英尺源距接收器，声波发射器发射声脉冲，经过泥浆（或井液）折射入套管，产生套管波。
套管波沿最短路径传播，折射入井里泥浆（或井液）。
接收器接受声波波列中首波的幅度。
经过电子线路把他转换为相应的电压值予以记录。
当仪器沿井身移动时，就测出一条随井深变化的声幅曲线。
并通过声幅曲线值的高低对比来确定套管与水泥环胶结的好坏。
对于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(泥浆波和井液波)，接收电子线路把信号转换为与其幅度成正比的点信号，经电缆传至地面，检波后只保留其正半周部分，这部分电信号加到示波器或显象管上，调制其光点亮度。
波幅大，电压高，光点就亮，测井图上显示条带为黑色。
而光点亮度低时，测井图上显示为灰色条带。
负半周电压为零，光点不亮，测井图上显示为白色条带。
变密度测井图就是黑(灰)白色相见的条带，以其颜色的深浅表示接收到的信号的强弱，通过对变密度测井图上显示的套管波、地层波和直达波(泥浆波和井液波)的强弱程度分析，来确定套管与水泥环和水泥环与地层胶结质量的好坏。
※仪器测井原理（CBL)1、声波发射器发射声脉冲被3英尺源矩接收器接收，经井液折射入套管，产生套管波；2、套管波沿最短路径传播，折射入井液；3、接收器接收声波波列中首波的幅度；4、幅度到达电子线路被转换为相应的电压值并予以记录；5、当仪器沿井身移动时，就测出一条随井深变化的声幅曲线；6、通过声幅曲线值的高低对比来确定套管与水泥环胶结的好坏。
※仪器测井原理（VDL)1、声波发射器发射声脉冲被5英尺源矩接收器接收声波全波列（套管波、地层波、泥浆和井液波）；2、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；3、电信号在显像管上被调制其光点亮度，根据其波幅大小和电压高低在测井图上显示成黑白相间的条带；4、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；5、通过对全波列的强弱程度分析，确定套管与水泥环、水泥环与地层的胶结质量。
声波变密度测井
我们对滨南采油厂各区块的 声波传播规律了解的不多，因此 在选井时，希望能选一些水泥返 高不在井口的井进行测量，以获 取各区块的刻度标准。
⑴、冲砂至人工井底，清水洗井、保证井内无死油。
⑵ 、用Ф116—Ф118mm通井规通至人工井底。 ⑶ 、起出通井管柱，井筒无严重变形及错断。 ⑷、井内灌满清水，(保证管柱起出后水泥返高以上是清 水,漏失严重的井在地面需有充足的水源) 盖好井口，防止 落物。
甚至是通过地层传播的声波信号,将这些波接收记录下 来,经过数据处理后,就得到了声波变密度曲线(VDL),它能
反映出第二界面的胶结情况,以及与地层性质有关的
资料。
发射探头
三 英 尺
油层
接收探头 接收探头
五 英 尺
变密度仪器采用 一个发射晶体和两 个不同源距的接收 晶体来组成声系。 相距三英尺的晶体 用来接收第一界面 的声波幅度,相距五 英尺的晶体用来接 收第二界面的声波 幅度。
人工判断的第二界面的胶结 情况
套管外 无水泥由于套 管外无水泥， 界面波阻抗差 别大，所以套 管波反射很强， 地层波较弱或 没有，因而变 密度相线的差 别不大，基本 是均匀分布， 套管接箍也能 反映出来，呈 人字纹显示。 固井声幅为高 幅值。
水泥 与套管和地 层胶结都良 好由于套管 和固结水泥 的差别较小， 所以声波大 量进入地层， 因而套管波 很弱，图中 已看不见。 但地层波很 强。固井声 幅为低幅值。
⑸、声幅变密度测井仪Ф70mm，测试第二介面水泥固井 情况及串槽情况时间较长约4小时，故作业队现场不能离人。
油层
油层
套管与水泥 的界面 是 第一界面
油层
用此种方法可以 准确判断第一界面 的胶结质量,检查套 管外串通情况,判断 套管与水泥面的微 环空(热至微环空, 工程至微环空),在 某些条件下可判断 管外出气层的位置。
声幅-变密度测井在评价固井质量中的应用
29一、声幅-变密度测井原理 声幅-变密度测井采用单发双收声系，同时记录声波全波列和套管波首波幅度。
源距为3英尺的接收器记录沿套管滑行的套管波首波幅度，源距为5英尺的接收器用于测量并记录整个声波波列信息，可以接收到套管波、地层纵波、地层横波（或伪瑞利波）、诱导波如管波（也称为假斯通利波）等。
声波变密度测井显示全波列采用的方法是强度—时间记录：用灰色条带表示声波的正半周幅度，灰度的深浅表示信号幅度的大小，负半周用白色表示，变密度测井图就是随深度变化的黑、白相间的条纹，条带从左向右表示到达时间增加。
二、CBL-VDL测井解释方法原理实验表明，在胶结的套管，声波衰减率与套管圆周中水泥胶结良好部分所占的百分数成正比。
当衰减率降低到最大值的70~80%时，指示固井质量可能有问题。
评价水泥胶结质量的基本参数是根据CBL数据计算的胶结指数，它定义为：胶结良好井段的声衰减目的层的声衰减胶结指数=胶结指数为1表示完全胶结，小于1表示不完全胶结。
胶结指数法评价固井质量的优点是：它只取决于衰减的比值，而不取决于衰减的绝对值。
因此可将某些环境变量引起的可能误差降到最小。
三、声幅-变密度测井的影响因素分析与固井质量评价1.仪器偏心声幅测井记录来自各个方向的套管波叠加后的平均值，因此进行声幅测井时，仪器必须居中。
仪器在井眼中心，从360°方向来的声波都是同相的，测量的声幅最大。
仪器偏心时，最快到达接收器的波只是某个方向上首波叠加的结果，因而声幅测量值比仪器居中时的值小。
仪器偏心对声幅的影响程度显然这种套管波幅度的减小与固井质量无关。
2.套管偏心有时套管在井中是偏心的，牢牢地靠着地层，它使水泥不可能完全充填在套管周围，这样造成套管的一边是自由的，另一边与地层部分地耦合。
即使在没有水泥的一边，由于套管紧紧地靠着地层，套管与地层也可以直接进行声耦合。
这种情况下，声波能量一部分沿套管传播，另一部分传入地层，此时既有地层波的显示，也有套管波的显示。
声波变密度测井
首波时间 曲线
CBL 曲线
变密度二维图
计算机带参数计算后得 到旳第一界面胶结情况
人工判断旳第二界面旳胶结 情况
套管外
无水泥因为套 管外无水泥， 界面波阻抗差 别大，所以套 管波反射很强， 地层波较弱或 没有，因而变 密度相线旳差 别不大，基本 是均匀分布， 套管接箍也能 反应出来，呈 人字纹显示。 固井声幅为高 幅值。
声波变密度测井是由声幅测井发 展而来旳,声幅测井(CBL)又称水泥 胶结测井。是测量声波在井内传播 时，遇到不同界面后反射回来旳声 波幅度旳大小，来判断界面胶结程 度旳一种仪器
发射探头
测井仪旳声系由两 个压电晶体构成，一种
接受探头 发射，一种接受。
声源旳工作频率为
套管与水泥 20KHZ,反复频率15-
旳声波幅度,相距五
英尺旳晶体用来接
受第二界面旳声波
幅度。
在水泥返高以上旳这一段， 称为自由套管。测井时，该段旳 声波幅度最大，依此作为CBL旳评 估原则，当首波幅度低于自由段 旳16%时胶结好，在16％-40％之 间时胶结很好，40％以上为胶结 较差， 所以能够做到半定量解 释。
资料分析
磁定位 曲线
甚至是经过地层传播旳声波信号,将这些波接受统计下来,
经过数据处理后,就得到了声波变密度曲线(VDL),它能反 应出第二界面旳胶结情况,以及与地层性质有关旳资料。
三
五英 英尺 尺
发射探头
Байду номын сангаас
变密度仪器采用
一种发射晶体和两
接受探头 个不同源距旳接受
晶体来构成声系。
油层
接受探头
相距三英尺旳晶体 用来接受第一界面
低异常。
实际测井曲线
生产测井技术(井身质量)
轴向短探头C 横向探头B
轴向短探头C探 测深度较浅，只能 用于探测内层管的 损伤。
轴向长探头A
电磁探伤测井仪的结构
上扶正器 伽马探头 井温探头 下扶正器
轴向短探头C 横向探头B
轴向长探头A探测 深度较深，能够探 测内外两层管的损 伤。
轴向长探头A
电磁探伤测井仪的结构
上扶正器 伽马探头 井温探头 下扶正器
Mak2-SGDT是俄罗斯研制的 一种固井质量评价测井仪，该仪器 是一种声波－伽马密度组合仪。
Mak2-SGDT的声波测量部分
Mak2-SGDT的声波测量部分与 CBL/VDL测量原理、仪器结构基本相同，都 是测量套管滑行波的首波。Mak2测量参数 包括两个接收器分别记录的首波传播时间T1、 T2（由此可计算出声波时差ΔT）、两个接收 器分别记录的首波衰减曲线dk1、dk2（由此 计算出衰减系数αk）和全波列或变密度曲线。 用这些曲线进行综合分析，就可以判断两个 界面的胶结情况。
ⅡⅡ
Ⅱ
Ⅱ
电磁探伤模拟测井实验
TEXP UUB1 UUC1 UUA1
电磁探伤模拟测井实验
TEXP UUB1 UUA1 UUC1
缝高 缝宽
Ⅰ
Ⅰ
75mm 1mm
Ⅰ
Ⅱ
Ⅱ
Байду номын сангаас
100mm 2mm
Ⅱ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
75mm 2mm
电磁探伤测井应用
裂 缝
电磁探伤测井应用
损伤
电磁探伤测井应用
变形
该井为一 口注水井，由 于不了解井下 套管的破损情 况不知是否应 该作业。因此， 采用电磁探伤 仪在油管内测 量套管变形情 况。测井结果 发现该井只是 变形，并没有 产生裂缝，因 此，没有作业。
固井声幅测井及变密度测井PPT文档共33页
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。—上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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声幅-变密度测井
声幅-变密度测井（张智勇编辑整理）一、测井原理声幅-变密度测井是由磁定位(CCL)、自然伽马仪(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-VDL)井下仪包括电子线路和声系两大部分，其中声系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。
对于3英尺源距接收器，声波发射器发射声脉冲，经过泥浆（或井液）折射入套管，产生套管波。
套管波沿最短路径传播，折射入井里泥浆（或井液）。
接收器接受声波波列中首波的幅度。
经过电子线路把他转换为相应的电压值予以记录。
当仪器沿井身移动时，就测出一条随井深变化的声幅曲线。
并通过声幅曲线值的高低对比来确定套管与水泥环胶结的好坏。
对于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(泥浆波和井液波)，接收电子线路把信号转换为与其幅度成正比的点信号，经电缆传至地面，检波后只保留其正半周部分，这部分电信号加到示波器或显象管上，调制其光点亮度。
波幅大，电压高，光点就亮，测井图上显示条带为黑色。
而光点亮度低时，测井图上显示为灰色条带。
负半周电压为零，光点不亮，测井图上显示为白色条带。
变密度测井图就是黑(灰)白色相见的条带，以其颜色的深浅表示接收到的信号的强弱，通过对变密度测井图上显示的套管波、地层波和直达波(泥浆波和井液波)的强弱程度分析，来确定套管与水泥环和水泥环与地层胶结质量的好坏。
※仪器测井原理（CBL)1、声波发射器发射声脉冲被3英尺源矩接收器接收，经井液折射入套管，产生套管波；2、套管波沿最短路径传播，折射入井液；3、接收器接收声波波列中首波的幅度；4、幅度到达电子线路被转换为相应的电压值并予以记录；5、当仪器沿井身移动时，就测出一条随井深变化的声幅曲线；6、通过声幅曲线值的高低对比来确定套管与水泥环胶结的好坏。
※仪器测井原理（VDL)1、声波发射器发射声脉冲被5英尺源矩接收器接收声波全波列（套管波、地层波、泥浆和井液波）；2、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；3、电信号在显像管上被调制其光点亮度，根据其波幅大小和电压高低在测井图上显示成黑白相间的条带；4、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；5、通过对全波列的强弱程度分析，确定套管与水泥环、水泥环与地层的胶结质量。
固井声幅测井及变密度测井
二、声波波型与固井质量的关系
从全波列上来分析，为声幅测井、变密度测 井提供方法原理。分几种水泥胶结类型来讨论。 1. 管外无水泥胶结，为自由套管
2. 仅套管与水泥胶结，水泥与地层无胶结
3. 套管与水泥、水泥与地层部分胶结
4. 套管与水泥、水泥与地层胶结良好
二、声波波型与固井质量的关系
1、自由套管 (1)L=5ft，T=320us出现套管 波，幅度大，固井声幅测井往 往以自由套管波幅度作刻度的；
固井声幅测井评价水泥胶结质量
三、固井声幅测井（CBL)
固井声幅测井的优缺点
优点：声幅测井能在一定程度上快速、 简单、直观用于评价第一界面的 胶结质量。 缺点：对二界面及高速地层固井质量的 评价无能为力。
四、声波变密度测井（VDL)
声幅测井只记录声波波列中首波的幅度，因 而，只能检查第一界面的胶结封固情况，但地层 的串槽有可能是由于第二界面胶结封固不好引起 的。因而发展了变密度 ( 变厚度 ) 测井，对井下 接
硬地层条件下，当地层速度比 套管速度高时（如碳酸岩地
层），大部分声波能量传入地 层中，声波在地层中滑行后折 回到井内为接收器接收。地层 纵波比套管波先到达，套管波 迭加在地层纵波上。
地层波
地层横波
地层纵波
三、固井声幅测井（CBL)
固井声幅测井原理
1 声系：单发单收，源
距为1米
2 接收到的信号： 沿套管传播的滑行纵波 (套管波)
三、固井声幅测井（CBL)
影响水泥胶结测井的因素
4 、套管厚度：套管对声波的吸收是固定的 , 但套管 厚度越小,对声波的衰减越大,测得的声幅值低. 5、微环：固井时,因热效应和压力的影响,套管膨胀,
注完水泥后 , 又可能收缩 , 在套管和水泥环间有
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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。
变密度测井
采用单发单收声系，源距1.524m（5英尺）。在变密 度测井中，接收线路把声波转换为幅度成正比的电信号， 经电缆传至地面，检波后只保留正半周部分。这部分电 信号加到示波管或显像管上，调制其光点的亮度。正半 周波幅大，电压高、光点亮，照相胶片显示黑色条带或 灰色条带。负半周电压为零，光点不亮，在胶片上为白 色条带。以其颜色的深浅表示接受到的信号强弱，从而 判断一、二界面的胶结质量。
套管
最早到达接收器的是套管波（又
叫滑行波），其次是地层波，最后
泥浆波（又叫直达波）
接收器
在水泥环中产生的滑行波,由于水泥 存在大量微孔隙,波在水泥中传播时很 快衰减,接收器收不到这种信号
▪声波传播中幅度 变化规律
声波在套管中传波明的能量分配
声波J1由声源T发出,入射到套管壁上,
产生套管波J2和反射波J3,在传播中,
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。
▪水泥胶结质量：仪器居中时，传播时间比正常值增大 或出现“周跳”表示水泥胶结良好。
▪仪器偏心：传播时间减小，此时CBL代表的仍然是套管 声幅，但比正确值大幅度减小。
测井资料质量控制
▪ （1）测量速度小于10米/分钟。
▪ 变密度接收的是全波列，包括套管波、地层 波和泥浆波（井液波）
第一部分
CBL-VDL水泥胶结评价测井原理
套管井中声波传播路径
根据几何声学的原理：套管井中
发射器
水泥
的声波由发射器发出，经过泥浆入 地层
射到套管壁，再经过套管壁入射到
第一界面，而后入射到第二界面。
泥浆
传播路径大致是：套管波、水泥
环波、地层波、泥浆波
▪调辉记录：以颜色的深浅变化反映声波能量的变化 ▪调宽记录：以记录条带宽度的变化反映声能的变化
第二部分
声幅-变密度测井曲线
传播时间
▪ 在套管波明显的条件下，传播时间主要反映测井仪器 的居中情况，如果测井仪器居中，在VDL套管波清晰的 井段，套管波传播时间稳定，且与垂直井段的套管波传 播时间的差异在±５μs范围内。
第二部分
声幅-变密度测井曲线
▪磁定位 自然伽马:用于校正深度
▪传播时间:指同步信号和首波正脉冲之间的时间间隔。 可以用来辅助判断水泥胶结质量，判断仪器是否居中
▪声幅曲线：判断套管和水泥的胶结质量，一般 CBL测井的声源主频为２0kHz（超声波）
▪变密度曲线：判断套管和水泥、水泥和地层之间的 胶结质量，记录方式有两种：
555.5 3000
源距的选择
声 波 幅 度 ， 毫 伏
源距
声波衰减率dB/ft
CBL采用３英 尺的源距是为了 尽可能提高声波 幅度曲线对水泥 胶结变化的敏感 性。
VDL源距５英 尺地层波更明显， 易于评价水泥环 第二界面的交接 情况
CBL刻度
CBL/VDL测井仪器需要在与目的层同尺 寸的自由套管井段进行刻度。若声幅曲线的 单位为百分数（%），则自由套管的声幅值 应当为95～100%。若声幅曲线的单位为毫伏 （mV），则不同外径的套管的自由套管声 幅值必须符合该仪器规定的理论值。
变密度测井
采用单发单收声系，源距1.524m（5英尺）。在变密 度测井中，接收线路把声波转换为幅度成正比的电信号， 经电缆传至地面，检波后只保留正半周部分。这部分电 信号加到示波器或显像管上，调制其光点的亮度。正半 周波幅大，电压高、光点亮，照相胶片显示黑色条带或 灰色条带。负半周电压为零，光点不亮，在胶片上为白 色条带。以其颜色的深浅表示接受到的信号强弱，从而 判断一、二界面的胶结质量。
声幅-变密度测井
前言 CBL-VDL测井原理 声幅变密度测井曲线
测井资料定性评价 声幅测井资料的定量解释 CBL-VDL测井的不足之处
前言
▪ 声幅-变密度测井（CBL-VDL） 是检查固井作业后，套管和水 泥环（第一界面），水泥环与 地层（第二界面）封隔情况的 常用测井方法
前言
▪ 声幅-变密度测井仪，测的是超声波；声幅接 收的是纵波的滑行波，测的是首波幅度值。的变化。套Βιβλιοθήκη 外是水泥时，其声阻抗 J6J5
（10.5 *106kg/m2.s)与套管耦合好，
J6 较大，使J2产生的衰减大，接收器
J4
R
接收的套管波J4就很小。透射入地层
的能量就很大，地层波就很强。反之，
套管波就很强，地层波就很弱。
声波传播中幅度变化规律
声波经过透射，可由套管进入管外的介质，而后 进入地层，在地层中产生滑行波。其强度，即声幅 随管外介质和与地层相接触的介质的改变而改变。 其传播的衰减与地层的岩性有关。管外介质是泥浆 或空气时，它们与套管、地层耦合都很差， J6很小， 透射入地层的声能量很小，折射回来的声能量很小， 地层波很微弱。只有在第一界面和第二界面都胶结 的良好时，地层波才会较强，套管波却很弱或没有。
套管使J3产生的衰减很小,不予考虑。
C3 C2 C1
在套管波J2传播中，不断向两边介质 发散子波J5、 J6。由于水泥的声阻抗
J0 A
J1
T
（39*106kg/m2.s）和泥浆的声阻抗 （1.5-4.9 *106kg/m2.s相差较大，耦
J2
θ θ
J3
合情况差，故J5很小。接收器接收的
套管波J4的幅度变化反映套管外介质
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
时差（us/m） 187 620
207-364 182
285.7-363.6 204-253