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测井评价固井质量的方法与技术.pptx

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固井工艺与质量检测讲义课件

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

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

固井质量检测与评价

固井质量检测与评价
28
固井资料解释评价工作
➢ 对于变密度而言分为: 低速地层的解释评价 中速地层的解释评价 快速地层的解释评价 三类地层进行分类解释评价
29
低速地层的评价
➢第一界面按常规(中速)定量解 释;
➢对于套管波弱或无套管波的 情况下第二界面按下表定性 解释。
30
序
相邻井段
号 VDL资料特征
低速地层第二界面的评价
（1）接箍CCL （2）自然伽马GR （3）张力 （4）测速 （5）3ft声幅CBL （6）变密度VDL （7）8条SBT声幅及最大、
最小和平均声幅 （8）扇区水泥图 （9）首波传播时间等。
21
CAST:井周声波扫描成像测井仪
➢ 它提供360全方位井周成像,可用于裸眼地层评价 及套管井水泥评价。
特点: a.套管探伤（壁厚与直径）; b.水泥成像（声阻抗成像，抗压图像）； c.裸眼井壁成像裂缝探测； d.可以与全波列声波测井仪组合； e.易受高密度流体、井下仪居中性的影响。
胶结差
注：U、BR及本标准中对应的术语和定义与SY/T 6592－2004中的第3章等同。
34
中 速 地 层 解 释
35
快速地层的评价
➢ 一. 阿特拉斯SBT可以按解释标准要求评价 ➢ 二.康普乐SBT不能应用于快速地层的评价 ➢ 三.变密度资料可以根据VDL的波形(时频)
特征来评价。
36
快速地层Ⅰ界面评价方法
a.所组合的全波列（VDL）这一部分测井质量不好，表现为地层 波弱，波列连续性不好。并且第二界面出现较多不确定的结论；
b.当水泥浆密度与泥浆或地层密度差别小时，难以区分水泥的存 在状况；
c.测井要用放射性源。
25
MAK-II下井仪结构示意图

固井质量评价技术及标准的讨论精选55页PPT

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！

固井质量评价技术及标准的讨论ppt课件

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

固井质量评价
第3页，本讲稿共44页
声波变密度测井 在江汉油田的首次测量始于2000年4月
，2001年2月开始全面技术攻关，研制了数据格式转换软件 ，并引进了测井解释软件。2002年2月全面投入生产。声波 变密度测井不仅记录了首波，而且还记录了包括套管波、水 泥环波、地层波、泥浆波在内的后续波，信息量非常丰富。
第40页，本讲稿共44页
概述 1 固井质量评价技术 2 固井质量评价现状
3 固井质量评价难点
4 对策
第41页，本讲稿共44页
4 对策
VDL、CBL测井资料可较好地用于常规井、无疑问井 的固井质量评价，对疑难井的固井质量评价需要依靠人工解 释。
固井质量测井所采集的资料评价固井质量，要想符 合客观情况，避免误评价，就不能仅根据某一种测井信息 ，而应以固井质量测井资料为主，参考固井作业、钻井、 地质、试油和其它测井资料等方面的有关信息，结合《固
固井质量评价
第1页，本讲稿共44页
概述
• 固井质量评价技术
• 固井质量评价现状 • 固井质量评价难点 • 对策
第2页，本讲稿共44页
概述
声波变密度测井属于生产测井中的工程测井项目，主要 用于检测套管与水泥（一界面）、水泥与地层（二界面）的 胶结情况，同时，还可以在生产测井的其它方面发挥作用。 这里结合江汉油田的情况对该方法作一介绍。
对二界面，主要根据变密度图上地层波的强、弱并结合完井 声波曲线，进行人工定性解释，综合评价二界面的固井质量， 评价标准分优、合格、差三种。
第21页，本讲稿共44页
江汉油田常用油层套管为5/5″，但在一些特殊井，存在 大、小套管，以及根据后期开采需要，需要把水泥返到地面 无自套管现象。对这三种特殊井，由于声波首波到时的差异 ，固井评价不能采用常规井固井评价首波到时解释，应先将 CBL/VDL测井仪器在与目的层同尺寸的自由套管井段进行刻 度，确保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。见图3、图4、图5。

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。
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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
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
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)。
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）。
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？
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。
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。
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.
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
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。
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。
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).
R
小E折回井中被记录）；反之，
R接收到信号Leabharlann 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。
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