影响固井质量评价效果的因素分析

第3卷第2期2006年4月

工程地球物理学报

CHIN ESE JO U RN A L O F EN GI NEERIN G G EOP HY SICS

V ol 3,N o 2Apr ,2006

文章编号:1672 7940(2006)02 0103 05

作者简介:李维彦(1965 ),男,湖北荆门人,在长江大学地球物理与石油资源学院从事教学与研究工作。

E -m ail:liw eiyan@yangtz

影响固井质量评价效果的因素分析

李维彦1,章成广1,江万哲1,李国利2,柳建华3,贺铎华3,马 勇3

(1 长江大学地球物理与石油资源学院,湖北荆州,434023;2 中国石油集团测井有限公司技术中心,西安,710021;3 中石化西北局勘探开发研究院,乌鲁木齐,830000)

摘 要:现在我国绝大部分油田利用声波信号(声幅/变密度)评价固井质量,但声波信号受井眼状况、岩性、

套管性质等诸多因素的影响,评价结果难以令人满意。本文根据大量测井资料和实验研究详细分析套管井中影响声波信号的一些因素以及对固井质量评价产生的影响,指出在利用声波信号(声幅/变密度)评价固井质量时,必须充分考虑这些影响因素,才能得到有效评价结果。

关键词:影响因素;固井质量;评价效果;声波

中图分类号:P631

8文献标识码:A 收稿日期:2006 02 15

ANALYSIS OF INFLUENCING FACTORS OF

CEMENTING QUALITY EVALUATION

LI We-i yan 1

,ZHANG Cheng -g uang 1

,JIANG Wan -zhe 1

,LI Guo -li 2

,

LIU Jian -hua 3,H E Duo -hua 3,M A Yong 3

(1 Yang tz e Univer sity ,J ingz hou H ubei ;434023,China

2 T echnology Center ,China Petroleum Log ging ,L T D.,X i an 710021,China;

3 A cademe of N or thwest Oil Bur eau of S inop ec,Ur umqi 83000,China)

Abstract:Now acoustic sig nal is o ften used to ev aluate cementing quality in mo st domestic oil field H ow ev er,aco ustic signal is affected by many factors ,such as bo reho le shape,litho logic section,casing character etc,and the ev aluating result is often disappointed .In this paper,

som e influencing facto rs are analyzed deeply to find how they influence cementing quality on the basis of log ging data analysis and ex perim ent study This paper po ints out that tho se influ -encing factor s must be co nsidered so as to g et effective result w hen aco ustic signal is used to e -v aluate cementing quality.

Key words:influencing factor;cementing quality;evaluating effect;acoustic w ave

1 引 言

固井质量检查主要是水泥环胶结质量评价,即评价套管与水泥环(第一界面)、水泥环与地层(第二界面)的胶结情况。现在我国绝大部分油田利用水泥胶结测井CBL/VDL (DBL

cem ent

bo nd lo gging,VDL variation density log ging)仪器评价固井质量[1,2],该仪器一般采用单发双收结构,源距分别为0 9144m 和1 524m,发射频率为20kH z 左右的声波,记录其通过井内流体沿套管管壁的传播时间和衰减。源距为0 9144m 的接收器记录套管波幅度(CBL)和传播时间,幅度衰减的程度取决于套管与水泥环的剪切耦合情况,胶结好时套管波的幅度较小,套管外是流体时波的幅度较大,由此可计算出套管外水泥胶结状况[3]。源距为1 524m 的接收器记录变密度波形(VDL),以便更好地识别套管波和地层波。

普通水泥胶结测井仪器所提供的测量都是沿套管周边平均的结果,因此仪器是否居中、井眼内套管的状况以及地层岩性都对结果有影响。

2 仪器偏心

仪器居中时通过不同方向套管波到达接收器的时间和相位一致,仪器记录的幅度是不同方向、同相位套管波幅度的集合,而仪器偏心时套管波通过不同方向到达接收器的路程和时间不一致,这样相位也不相同,因此仪器记录套管波幅度要比仪器不偏心时小,这种套管波幅度的变小不是由固井质量引起的,套管波的幅度难以反映第一界面的胶结质量。仪器是否偏心主要由井眼状况和井场测井施工确定,而仪器无法记录和标示,用CBL/VDL 资料评价固井质量无法消除其影响。

3 水泥候凝时间

水泥候凝时间不够时,水泥没有完全凝固,水泥环的性质不稳定,其强度不够使接收到的波形和幅度发生变化而不能反映固井质量的变化。图1为水泥候凝时间变化时的波形,从图可以看到,随候凝时间增加,波形也在变化,到一定时间后稳定,如果在波形变化时进行固井质量测井,

CBL/VDL 不能反映固井质量的变化。

图1 水泥候凝时间变化时的波Fig.1 T he wav e as cement time var ied

4 套管或水泥浆性质

套管的性质是影响套管波特征(幅度、速度和

频率)的一个重要因素,同时它也是水泥环的厚度发生变化的一个因素。这样使接收到的地层波的特征发生变化,不能反映固井质量,而套管的重量

也使套管波的幅度发生变化。图2为某井套管重量变化时的CBL/VDL 曲线变化图,在6950m 下重量更大的套管,CBL 值突然变大而VDL 图上的全井段地层波同样清晰见,说明6950m 以下井段固井质量和6950m 以上井段一样,同时岩性也没大的变化,因此CBL 值的变化是由套管的重量变大引起的。因此在用CBL/VDL 资料评价固井质量时要考虑这种影响。

5 地层岩性

地层岩性的变化对声波变密度影响也大,图3为一井段井径CAL(Caliber 井径曲线)、固井声波幅度AAMP(AAM P acoustical amplitude)和声波变密度波形。在CAL 曲线变化较大的层段,声波变密度波形变化也较大,主要反映在地层波的变化。由于井眼不规则,地层波变得不连续,能量变化剧烈,不能反映二界面固井质量的变化,这时需要对其进行岩性校正。

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工程地球物理学报(Chinese Jour nal of Engineer ing Geo phy sics) 第3卷