固井质量测井原理及解释应用

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
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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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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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
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，胶结质量愈差声幅愈高。
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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
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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。
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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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。
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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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。
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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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CBL-VDL测井各种波的成份及特点
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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。
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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
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）