测井评价固井质量的方法与技术培训课件.pptx

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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

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

固井工艺技术培训课件(PPT 77张)

的进行（开采、压裂增产，寿
命及产能）,对产能影响大
施工时不能直接观察，质量控制
往往决定于设计的准确性和准备工作的好坏，受多种因素的综合
影响
钻井工程技术研究院
中国石油西部钻探
一、固井技术现状
固井可能带来的危害
井喷——灾难性后果（墨西哥湾事故）灌香肠、插旗杆——整井报废，单井段报废，经济损失巨大挤毁套管——整井报废，单井段报废，经济损失巨大油气水窜——单井段报废，降低开发效益环空带压——开发隐患，增加作业成本、环境危害超缓凝——延长作业时间、增加作业成本返高不够——降低封固质量，增加补救作业成本过早套损——单井报废，增加作业成本，降低开发效益
中国石油西部钻探
固井工艺技术
报告人：李辉
2015年1月
钻井工程技术研究院
中国石油西部钻探
汇报内容
一、固井技术现状
二、套管相关知识三、套管附件及井口工具认识
四、固井作业基本认识
五、固井施工过程六、固井质量检测标准
钻井工程技术研究院
中国石油西部钻探
一、固井技术现状
现代固井的起源
起源 1919 年 Halliburton 在俄克拉荷马州成立新方法油井固井公司标志独立于钻机的泵注系统发展借鉴建筑行业发展添加剂体系固井设备仪器仪表 API标准
钻井工程技术研究院
中国石油西部钻探
一、固井技术现状
现代固井技术的科学内涵
现代固井工程，隶属于油气井工程二级学科，是油气井工程二级学科的一个主要分支。涉及到地质学、力学、化学、油气井工程、机械工程、冶金工程、材料科学与工程、管理科学、经济学等多学科，是一个系统工程。现代固井工程，从工程实际角度，可以划分为固井工艺技术与方法、固井水泥浆体系和固井装备与质量控制三个单元。

固井技术知识培训课件

5、井身结构每口井都要根据钻探目的和地质情况制定合理的井身结构。它包括下入井内的套管层次、各层套管的尺寸和下入深度。套管根据用途不同分为：导管 l 导管表层套管 l 表层套管 l 技术套管技术套管 l 生产套管
油层套管
完井协作会
电测
组织工具
水泥实验
排管串
下套管
组织水泥、设备
固井知识培训
1、固井在钻成的井眼内下入一定尺寸的套管串，并在套管串与井壁之间环形空间注入水泥浆进行封固的作业。为了达到加固井壁，保证继续安全钻进，封隔油、气和水层，保证勘探期间的封层测试及整个开采过程中合理的油气生产等目的，固井工程包括： 1）下套管作业 2）注水泥作业
2、固井特点
4、固井的要求固井工程是钻井工程中最关键复杂的作业，是百年大计。固井质量的好坏关系到油井能否正常投产和油田寿命的长短。固井质量的关键所在就是下入井内的套管柱的强度和环形空间的密封问题。
l
l l
套管柱的设计必须保证该套管串的任何部位在相应的井段有足够抗拉、抗挤、抗内压强度，以保证下入井内的套管不断、不裂、不变形；套管柱的连接必须保证用规定的上扣扭矩上紧丝扣，保证套管连接的密封性。环形空间的水泥环要求均匀和连续封固到预计的深度，且要求水泥环与井壁及套管之间胶结和密封良好，以保证环形空间不窜、不漏，满足油气井正常生产和分层作业的要求。
注前置液
2、分级注水泥利用分级箍把注水泥施工分成二次或三次完成的技术。主要适用于： l 一次注水泥量过大，施工安全无法保证。 l 环空水泥浆柱过长，地层承受不了压力而发生漏失。 l 上下有隔层,但中间不需水泥封隔。 l 下部有气层，为防止水泥浆过大失重而影响固井质量。

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

固井质量评价技术及标准的讨论精选55页PPT

13、遵守纪律的风气的培养，只有领导者本身在这方面以身作则才能收到成效。—— 马卡连柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅精神以及同全世界劳动者的团结一致，是取得最后胜利的保证。—— 列宁摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
固井质量评价技术及标准的讨论精选
11、战争满足了，或曾经满足过人的好斗的本能，但它同时还满足了人对掠夺，破坏以及残酷的纪律和专制力的欲望。 ——查·埃利奥特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段。纪律是教育过程的结果，首先是学生集体表现在一切生活领域—— 生产、日常生活、学校、文化等领域中努力的结果。— —马卡连柯(名言网)
23、一切节省，归根ห้องสมุดไป่ตู้底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！

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SWPI--中海油技术服务<固井技术测井专题>
固井质量评估检测方法
测井评价固井质量的方法与技术
Welcome to Discuss This Topic together ! 石油工程学院测井研究室夏宏泉
2003 年 2 月
首先请同志们思考下列两个问题：
1)目前油田现场在利用测井手段评价固井质量时有哪些常规方法或新方法？有哪些比较流行的评价软件？如何确定窜槽位置 (挤水泥）？
0_____________500mv
CBL测井解释实例
固井声幅CBL测井曲线实例
CBL固井剖面解释时尽量结合CAL 和GR曲线
固井声幅CBL测井曲线实例
固井声幅CBL测井曲线实例
自然电位测井曲线
固井声幅测井曲线
CBL测井测得声幅曲线(首波滑行纵波的幅度）
声幅固井评价。由于首波幅度对套管井中套管与水泥胶结情况反应比较明显，因此只能评价第一界面(套管与水泥界面)的胶结程度(对第二界面无能为力)。
关于工程测井概念(Engineering Well ) Logging
工程测井是套管井工程技术测井的简称，主要目的是对套管井的工程技术状况和管外水泥胶结进行检测和评价；工程作业效果检测和评价有时也被归入工程技术测井的范畴。
当前的主要工程测井技术有井径类测井、声幅测井、声波变密度测井、长源距声波测井、扇区水泥胶结测井、电磁测井、井下电视测井、躁声测井、井温测井、放射性示踪测井等.
一、CBL水泥胶结测井 is Cement Evaluation Tool
1、基本原理
V泥浆< V套管
地面仪
Hale Waihona Puke R收到的声信号为滑行纵波（套管波）其幅度与套管内外介质的性质及分
布有关
套管水泥地层
套管和水泥环胶结好，R接
收到信号幅度低(套管与水泥环
T 套差别小，界面上的声耦合好，管当套管波在C上传播时，大部分波 E被偶合到水泥环中去了，仅有
国内对利用CBL资料判断固井质量采用相对幅度△A和归一化值CBL3两个概念(评价指标）：
△A=目的井段曲线幅度/自由套管曲线幅度*100%
△A <20% 胶结好；
20% < △A <40% 胶结一般；
△A >40% 胶结差
各地区的固井质量评价标准差别较大。例如固井质量差
的相对幅度(△A)，江汉油田定为大于40%，四川地区定为大于70%，而在南海湛江一般定为多大呢？
2)固井质量好的井段声波幅度值 ? , 固井质
量差的井段声波幅度值 ? ,在调辉记录的VDL图上，左边套管波条纹清晰、右边地层波条纹消失，则意味着第一胶结面胶结？，第二胶结面胶结？，SBT是什么测井？
汇报内容
➢固井质量测井评价方法的种类及发展状况 ➢水泥胶结测井(CBL)方法原理及应用 ➢声波变密度测井(VDL)方法原理及应用 ➢水泥评价测井(CET)的方法原理及应用 ➢超声成象测井(USI) ➢同位素示踪(RTS)测井方法及应用 ➢WATCH软件演示及现场应用分析 ➢结论与建议
2)测量井段从井底到水泥面以上50-100m处，测井时把井下仪器放到预计水泥上返高度之上200-300m处的纯泥浆段(自由套管井段),调节仪器(检流计光点),使曲线偏转810cm,这是全井段最大值，然后下到井底，上提测井！
3)CBL曲线的横向比例为50mv/Cm,深度比例为1:200。
4)具体解释时在参考GR,CAL曲线时，首先确定纯泥浆段，然后确定混浆带，最后根据相对幅度来判定固井质量。
进入80年代后，国外推出了基于超声脉冲反射法原理的水泥胶结评价测井仪器，例如CET,SBT,CBIL等，这些仪器可准确判断第I界面是否胶结好，测量情况能说明圆周向的胶结情况，结合VDL可进行第II界面评价，但这些仪器本身尚不能准确地判断第II界面胶结的好坏。已有模拟实验证明这些仪器不能单独用于评价第II界面的胶结状态，即仅依靠超声脉冲反射法难以评价第II界面的胶结状态（石油大学乔文孝等）。
从最早的CBL到目前先进的USI,记录了评价固井质量的声测井方法和仪器的发展历程！CBL VDLCET/SBT USI,CBIL,UBI
传统的水泥胶结评价采用声幅法(CBL)和声波变密度法(VDL)。CBL只能对第I界面情况进行检测，VDL能对第I,II界面进行检测，但它的准确解释也存在很大困难。另外CBL和VDL只是圆周向的平均测量效果，难以区分井周不同方向的条形欠胶结处。
有很多原因需要确定套管水泥胶结质量
支撑固定套管柱、防止层间串通和通过套管外环形空间流动、防止地层污染和套管腐蚀、有效地进行挤水泥作业、为优化储层的生产建立层间流体隔离！
当环形空间内存在压缩强度很大的低渗透性物质时，就可起到流体的隔离作用。水泥就是这样一种理想物质(低渗、强压缩度)，其声阻抗能指示水泥的存在和质量。
常见物质(固井时井下介质)的声学参数
物质密度声速(Km/s) 声阻抗(Mrayl)
空气 0.0013-0.13 0.33
0.0004-0.04
淡/盐水 1
1.5
1.5
钻井液 1-2 1.3-1.8 1.5-3
水泥浆 1-2 1.5-1.8
1.8-3
水泥/G级1.9 2.7-3.7
5.0-7.0
R
小E折回井中被记录）；反之，
R接收到信号幅度高。
CBL具体的测井过程及曲线解释
1)测井时，由接收探头接收由套管波引起的折射波的幅度 (通常是测量其第一个波峰的幅度)，由测量线路把声波幅度转换成与之成正比的电压大小，并由地面照相记录仪记录。测量是在井内自下而上连续进行，便得到一条随不同深度的固井质量而变化的声幅曲线。
泥岩 2.55 1.83-3.962
砂岩 2.65 5.5
石灰岩 2.71 6.4-7.0 12-16.6
钢
7.89 5.9
46
评价固井质量的声测井目前有
①水泥胶结测井(CBL) ②声波变密度测井(VDL) ③水泥评价测井(CET,SBT) ④ 超声成像测井(USI，UBI,CBIL) ④井温测井(TL)、放射性同位素示综测井(RTS) 和中子寿命测井(TDT).
利用CBL曲线时确定固井质量时，还应参考井径曲线和自然伽马曲线或自然电位曲线(用于确定h)，此外务必了解固井施工情况。