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固井质量测井原理及解释应用

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测井评价固井质量的方法与技术

测井评价固井质量的方法与技术
地面仪
V套管> V泥浆 ，V套管> V水泥
套管
V地层> V水泥（Vm<Vs>Vc<Vp)
水泥
====》在全波列波形如何判断：
地层
T
泥 浆 波
套管波弱，地层波强， 在VDL密度上左边的条纹模 糊或几乎消失，与右边的
R
条纹即地层波反差大，地
层波象裸眼井测的一样 ！
（2）
第I
界面
和第
II界
地
面胶
层
结都
波
式中 Cmax--自由套管的最大声幅值； CBL--目的井段声幅曲线值； Lmax--计算得到的胶结好的最大值(常取为1）； CBL3---归一化后的胶结指数值；
Note 当CBL3>1时，则CBL3=1; 当CBL3 <0时， 则CBL3=0. 0
2、CBL测井曲线值的影响因素
1)测井时间(Tlog)：要求在注水泥后20~40小时 进行测量最好。测量过早将出现高声幅值、测 量过迟将出现低声幅值；
地面仪
V泥浆<V套管 特征：
套管
套管波强，地层波弱
水泥
或没有，在VDL图上，
地层
T
泥 浆 波
R
出现平直的套管波粗 黑条纹(相线)，越靠近 左边反差明显，对应 着套管接箍处出现人 字形条纹（套管接箍 明显）。
（1） 套管 外无 水泥 而是 泥浆 即自 由套 管波
情况
（2）第I界面和第II界面胶结都好
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。
CBL3胶结指数评价指标是利用CBL所测得的声幅曲线

测井原理及方法

测井原理及方法
产生自然电场的主要原因： • 地层水溶液离子浓度与泥浆滤液的离子浓度不同，产生
离子扩散；-扩散电动势 • 岩石颗粒表面对离子有吸附作用；-吸附电动势 • 泥浆滤液向地层中渗透作用。-过滤电动势
自然电位测井
自然电位的测量
自然电位SP的理论计算
自然电流： 测量的自然电位异常幅度值Usp：自然电流流过井内泥浆 柱电阻上的电位降：
1、 常规测井资料原理及应用
1. )电阻率测井电阻率测井 2. )自然电位测井 3. )声波测井 4. )伽马和密度测井 5. )补偿中子测井
电阻率测井
电法测井是地球物理测井中三大测井方法之一，它根据岩层电学性 质的差别，测量地层的电阻率、电导率或介电常数等电学参数，用来研 究地质剖面，判断岩性，划分油气水层，和其它方法一起研究储集层的 含油性、渗透性和孔隙性等性质。
a.主要类型
（2）微侧向(MLL)： 微电极测井中泥饼分流作用太大，测RXO不准确，采用聚焦原理，形 成微侧向测井。
（3）微球形聚焦(MSFL)： 微侧向MLL探测浅，受泥饼影响大。MSFL方法探测浅，又基本不受泥饼影 响，是目前最好的RXO测量方法。
（4）八侧向(LL8)： 以上均为贴井壁测量，LL8是不贴井壁测量Rxo的方法。它是在七侧 向电极系下方附近设屏流回路电极B1，在上方较远处设回路电极B2。
• 厚层可以用“半幅点” 确定地层界面。
地层电阻率的影响
• 含油气饱和度比较高的储集层，其电阻率比它完全含水时rsd明显升 高，SP略有下降。一般油气层的SP幅度略小于相邻的水层。Rt/Rm 增大，曲线幅度减小。
• 围岩电阻率Rs增大，则rsh增大，使自然电位异常幅度减小。
泥浆侵入带、井径的影响
b.电极系分类: 通常供电和测量共4个电极，一个在地面，井下三个组成电极系。 梯度：单电极到相邻成对电极的距离大于成对电极间的距离。 电位：单电极到相邻成对电极的距离小于成对电极间的距离。 梯度电极系进一步分为：底部(正装)梯度、顶部(倒装)梯度。

固井质量探管原理与应用

固井质量探管原理与应用

原则下的平衡兼顾， 从多个角度对知识加以分 曲线式节奏推进教学，教学重点要反复强调， 在数学知识、 情感体验、 拓展视野等方面都有 析与诠释， 变换教学方式以适应有不同思维习 深入剖析； 教学难点， 节奏要缓， 速度要慢， 不 所获得， 从而真正实现素质教育提倡的“ 轻负
惯的学生。 针对学生的心理差异， 教师在组织教学中
、
引言
固井质量检查测井是煤层气勘探开发施 面仪器时， 不可避免地会产生失真及引入各种 数器采集时差信号，采用 ｌ 位可编程计数器 ６
质参差不齐， 要使不同层次的学生达到应有的 教学规律之嫌， 是教学失控。 没有高潮的课堂， 化教学时间， 使课堂教学的信息量大了， 活动 提高， 分层教学势在必行。分层教学强调了教 效果可想而知。 所以， 无论从教学规律角度， 还 密度增强了， 课堂节奏加快了， 学生参与活动 师的教学要适应学生的学习。 它的核心是面向 是从心理学、 从而提高课堂教学实效。 教育学角度看， 两种现象都是不 的时间增多了，
要正确、 合理地调控课堂教学节奏的变化， ［ 中学 ３ 成功的课堂必定有高潮或一次或几次， 或 时， 】 数学教学参考． 陕西师范大学中学教 中间或末尾。一堂课处处是高潮， 难免有无视 有效掌握教学过程中信息的传递密度。 通过优 学 参考杂志社， ０．． ２ ７６ ０
明。
奋点。 另外， 教学内容要疏密相间， 节奏要缓急 的情感体验。成功的课堂是教师引领学生， 让
针对学生的接受差异， 教学中教师需要尊 交错。课堂要遵循学生的生理特点和心理规 学生去经历、 去探索、 去发现、 去体验， 获得过 重学生现有的认知水平和个性差异， 坚持主导 律，把教材内容和学生最近发展结合起来， 程的成功喜悦和创造的欢乐。在课堂上， 以 学生

固井质量测井技术以及精度分析

固井质量测井技术以及精度分析

固井质量测井技术以及精度分析【摘要】声波测井技术是应用最广泛的现代测井方法。

在国外20世纪80到90年代初期，为了满足复杂油气藏勘探和开发的需要，开展了偶极和多极声波测井、声波成像测井、声波随钻测井、井间声波测井、仪器及应用方法的研究。

固井质量评价主要是对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。

为能更好的检测水泥胶结完后的质量情况，需要分析测井仪器对固井质量评价的差异。

【关键词】固井质量；质量分析；测井精度1.测井技术概述1.1水泥胶结测井（CBL）水泥胶结测井是声幅测井的一种，声幅测井仪采用一发三收系，换能器频率按相似比原则升高，通过测量套管的滑行波（又叫套管波）的幅度衰减，来探测管外水泥的固结情况。

CBL下井仪器常用源距为3英尺（1m）和5英尺（1.5m）。

发射换能器T发出声波，其中以临界角人射的声波在泥浆和套管的界面上折射产生，沿这个界面在套管中传播的滑行波，套管波又以临界角的角度折射进人井内泥浆到达接收换能器R被接收。

仪器测量记录套管波的第一正峰的幅度值，即得到CBL曲线值。

这个幅度值的大小除了决定于套管与水泥胶结程度外，还受套管尺寸、水泥环强度和厚度以及仪器居中情况的影响。

1.2声波变密度测井（VDL ）声波变密度测井也是一种测量固井质量的声波测井方法，它能反映水泥环的第一界面和第二界面的胶结情况。

变密度测井的声系由一个发射换能器和一个接收换能器组成，源距一般为1.5m，声系通常附加另一个源距为1m的接收换能器，以便同时记录一条水泥胶结测井曲线。

套管井中声波的传播及其与胶结情况的密切关系.在套管井中，从发射换能器T到接收换能器R的声波信号有四个传播途径，沿套管、水泥环、地层以及直接通过泥浆传播。

通过泥浆直接传播的直达波最晚到达接收换能器，最早到达接收换能器的一般是沿套管传播的套管波，水泥对声能衰减大、声波不易沿水泥环传播，所以水泥环波很弱可以忽略。

中原油田SBT测井技术

中原油田SBT测井技术

SBT与声井地所有信息如声幅、变密度等，且 具有相同的测井原理
SBT能详细地监测并评价第一界面在360度的胶结情况，为详细 分析储层管外水泥胶结情况奠定了良好的基础
SBT是领先于声幅变密度测井的技术
SBT与变密度-伽马密度对比
下井仪器对比
仪器长度：2.90m
仪器重量：68 Kg 最高耐温：175℃ 最高耐压：80MPa
SBT主要作用
精确评价水泥上返高度 详细评价第一界面水泥胶结情况 能评价第二界面水泥胶结情况
SBT能准确评价第一界面存在的槽道、 孔洞的位置、大小及分布情况
测量范围
适用于新井固井质量评价
适用于老井固井质量复查评价
适用于4—7英寸套管井固井质量测井
田永敏
一、SBT测井原理 二、SBT下井仪器简介
三、SBT测井资料综合解释
四、应用实例
五、技术对比
六、建议
一、SBT测井原理
声波传播路径
第一界面
发射器
第二界面
地层
到达接收器的波是 套管波、地层波、 泥浆波
泥 浆
套管
水 泥
接收器
声幅
声幅测井原理
未胶结 胶结好 时间
源距为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。仪器沿井深移 动，就测得一条随井深变化 的固井声幅曲线。
水层段一二界面 胶结差，但上下 均胶结良好
～ ～ ～ ～ ～ ～ ～
～
第一、二界面胶结差
窜槽通道
三、SBT与相关技术对比
SBT与声幅变密度对比
胡侧7-83井 声幅变密度 1999-06-02 2006-7-26
SBT
SBT与变密度-伽马密度对比

固井质量测井原理及解释应用

固井质量测井原理及解释应用

固井质量测井原理及解释应用
通过以上几口井的实例分析，我们可以看出虽然这几口井的第 一界面水泥胶结都良好，但是第二界面胶结程度的好坏也将直接影 响到油层的开采，特别是对于底水活跃的油层影响更大，因此我们 应该越来越重视VDL测井的作用，通过CBL和VDL测井曲线相结合使得 我们可以更直观、准确的定性判断套管和水泥以及水泥与地层之间 的胶结程度，为油井的后期开采方案提供一个准确、可靠的依据。
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。 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。
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）。
固井质量测井原理及解释应用
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。

应用测井资料解释固井质量的有关方法探讨

应用测井资料解释固井质量的有关方法探讨

应用测井资料解释固井质量的有关方法探讨摘要：固井质量的好坏直接影响油田的开发水平。

目前用测井资料评价固井质量在方法和手段上存在一定的局限性，本文以胶结比代替声幅数值反映水泥胶结情况，以水泥环有效封隔长度反映水泥封隔能力，在深度和广度两方面加强了固井质量评价，达成了对固井质量的精细化解释。

关键词：固井；胶结比；有效分隔长度；声幅1 固井质量测井仪器和解释方法固井是钻井过程中的重要作业。

在钻井作业中一般至少要有两次固井（生产井），多至4～5次固井（深探井）。

最上面的固井是表层套管固井，它起的是“泥浆通路，油气门户”的作用。

固井质量的好坏是直接影响油田开发水平的因素：。

好的固井质量，为油、水井的射孔、压力、酸化作业及正常生产提供层间的液封能力；而差的固井质量将不能起到保护井壁、提供层间封隔能力等作用。

因此，必须对固井质量进行检测和评价，在此基础上制定射孔、压裂、酸化及套管保护等方案，保证油田开发方案的顺利实施.目前应用最普遍的就是声幅变密度测井仪器。

该仪器的声系由发射器和接收器组成。

源距一般为 3 英尺和 5 英尺；发射器每秒发射20次声波频率为23khz的声脉冲，接收器谐振频率为20khz。

如果套管与水泥胶结良好，在套管外固结有水泥环，套管波通过水泥环传播的能量大，到达接受器的套管波能量小，声幅值就低；如果套管与水泥胶结不好，套管外有泥浆存在，套管与泥浆的声藕合较差，套管波的能量不易通过管外泥浆传播，接受器接收到的声幅就大。

用声幅变密度测井仪采集到的测井资料，普遍直接以声幅百分比（相对幅度法）来定量解释第一胶结面的固井质量，但对判断固井好坏的声幅百分比油田略有区别，测井公司使用的是一种结合了时间因素的判别方法。

2 用胶结比解释固井质量用（声波）相对幅度法评价第一胶结面简单、快速、易行，在油田使用几十年，为评价固井质量作出了很大贡献。

但该方法在理论上是不完善的，因为声幅数值是反映测量对象物理性质的一种参数，该测量对象是一包含地层、套管、水泥环的复合体，在声幅测量信息中不仅包含了水泥胶结信息，也包含了水泥浆密度、套管尺寸甚至测井仪器（源距、偏心情况）等其它信息，不排除这些信息的干扰，就避免不了测井解释中的多解性。

固井质量测井评价技术

固井质量测井评价技术

（3）
（4）
（5）
——声波衰减率，单位为dB/m或dB/ft； g——当次固井井段中水泥胶结质量最好处的声波衰减率，可根据实验水泥抗压强度通过本标准图1求得，单位为dB/m或dB/ft； A1、A2——分别为近接收换能器R1和远接收换能器R2接收的声幅值，单位为%或mV； A1g、A2g——分别为当次固井最好水泥胶结井段近接收换能器R1和远接收换能器R2接收的声幅值，单位为%或mV；
第*页
4.1、声波/变密度测井评价方法
测井评价方法
CBL相对幅度法 CBL为套管波幅度读数，这种测井方法应用较广，测量参数较少，解释方法也相对简单。CBL使用相对幅度Ｃ评价固井质量： 其中：CBL—目的井段的CBL值； CBLP—自由套管段的CBL值。 Ｃ≤15％为固井质量良好； Ｃ在15％～30％为固井质量中； Ｃ≥30％为固井质量不好。
第*页
2.3、分区水泥胶结测井(SBT)
测井原理
优点： （1）不受仪器偏心的影响; （2）适合在各种流体的井内测井； （3）不需要自由套管刻度，特别适合于检测无自由段套管的固井质量； （4）基本不受快速地层的影响。(仪器设计使用的短源距,使补偿衰减测量结果基本上不受快地层的影响。) 缺点： 无法区分微环隙和差胶结。
第*页
水泥浆类型的影响
测井影响因素
水泥浆密度越低，声幅越大； 水灰比越大，声幅越大。
第*页
水泥环外地层（包括快速地层）
测井影响因素
快地层(硬石灰岩和白云岩)的声速超过套管声速，地层波先到达接受器，或叠加在套管波之上，影响了固井评价，这时应辅助常规声波检验。
第*页
汇 报 内 容
BR——胶结比； fp——自由套管声波衰减率，单位为dB/m或dB/ft； CBLfp——声幅值，单位为%或mV； ——测量深度点的声波衰减率，单位为dB/m或dB/ft； CBL——声幅值，单位为%或mV。 g——当次固井水泥胶结最好井段的声波衰减率，通常在当次整个测井井段中衰减率最高，单位为dB/m或dB/ft； CBLg——当次固井水泥胶结最好井段的声幅值，通常在当次整个测井井段中声幅最低，单位为%或mV。

固井质量评价方法及应用(讲座)

固井质量评价方法及应用(讲座)

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三、固井质量评价存在的问题
• 测井仪的多样化导致解释偏差 国内目前用于检查封固质量的仪器有多种 类型,各种仪器测井的灵敏度各不相同。即 使是同一种仪器也有性能上的差异。在解 释水泥胶结状况时,不应忽视这种差异,现有 的固井质量检查往往不太重视这种差异。
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三、固井质量评价存在的问题
如果两介质声阻抗相近，声耦合的好，声波几乎都形成折射波通过界面在介质2
中传播。这时反射波的能量就非常小。
各种介质的声阻抗
介质
声阻抗（x104)/(g·cm-2·s)
介质
声阻抗（x104)/(g·cm-2·s)
空气(0℃，1atm)
0.0043
钢
390
橡皮
0.29~0.66
岩盐
100
淡水
14.6
砂岩
63~95
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Байду номын сангаас13
第二节 油井的井身结构及井口装置
一、井身结构
图2-1中给出了工程测井常遇到的井身结构示意图。
图2-1 井身结构示意图
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二、井口深度及井口装置
1.井中深度
井身结构中的所有深度均从钻井时转盘补心面算起。
套管下入长度和下入深度 不一致，其差值是套管近地面 一根的接箍面至转盘补心平面 距离，即套管头至补心距 ；
固井质量评价方法及应用
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前言
目前复杂的地质条件和井身结构给固井工作造成很大的难度，在一定程 度上制约了固井质量的提高。尽管如此，我国每年固井合格率仍然达到98% 以上，优质率也很高，但是固井后经常发生油、气、水窜现象，说明单独采 用水泥胶结测井（CBL）很容易造成误判。目前，我国固井在外加剂(外掺料) 应用、工艺技术发展等方面与国外相比有一定的差距，落后的固井手段与优 良的测井评价互相矛盾，应消除标准要求低等人为方面的因素。

扇区水泥胶结固井质量测井仪介绍及其应用分析

扇区水泥胶结固井质量测井仪介绍及其应用分析

0引言自从1903年在美国加利福利亚州劳木波斯油田第一次采用水泥浆注入井眼进行固井作业以来,石油工业界就一直关注固井质量。

实践证明,利用地球物理测井可以迅速而经济地检查固井质量[1]。

为了正确地分析试油结果,保证油气的分层测试和分层开采,石油工业界不仅需要弄清水泥胶结纵向上的不均匀性,也需要了解其环向上的胶结不均匀性。

在这种情况下,既具有较高纵向分辨能力也具有较高环向分辨能力的扇区水泥胶结测井(Segmented Bond Tool,简称SBT),就应运而生了[2]。

从二十世纪九十年代初中国海洋石油测井公司引进SBT 以来,就开始了其现场应用和固井质量评价方法的研究。

经过数年的不懈努力,在固井质量评价方面积累了较丰富的现场经验和一整套行之有效的方法。

通过理论、实验和大量的固井质量评价现场验证资料的分析研究,在利用固井质量测井资料进行水泥环层间封隔能力评价研究等方面,取得了一系列重要研究成果,应用效果良好。

1扇区水泥胶结固井质量测井仪简介1.1仪器测量原理图1扇区水泥胶结测井仪及其测量原理图扇区水泥胶结固井质量测井仪是二十世纪九十年代初,由美国西方·阿特拉斯公司(Western Atlas)推出的新一代固井质量测井仪。

它利用推靠臂把六个滑板(如图1左侧图所示)推靠到套管内壁上,将管外环空环向上等分成六个扇区,分别考察每一个扇区的水泥胶结状况,实现测量的高分辨率360°全方位覆盖。

该测井仪主要分两个部分:声波衰减率测量部分和VDL(Variable Density Log,即“变密度图”)测量部分。

衰减率测量部分:由推靠臂支撑的六个滑板组成。

每个滑板上都安装一个声波发射换能器(T)和一个声波接收换能器(R)。

滑板编号为奇数者(1、3、5)比偶数者(2、4、6)高出半个滑板长度,以便建立起螺旋状的双发双收补偿式套管波衰减率测量系统。

衰减率测量间距随套管内径的增大而增大,对于外径小于9.625英寸(244毫米)的套管,间距一般为0.65~0.73英尺(19.8~22.3厘米)。

测井原理及各种曲线的应用

测井原理及各种曲线的应用

一、SP曲线和GR曲线测井基本原理用淡水泥浆钻井时，由于地层水矿化度小于泥浆滤液矿化度而在砂岩段形成扩散电位——在井眼内砂岩段靠近井壁的地方负电荷富集，地层内砂岩段靠近井壁的地方正电荷富集，导致砂层段井眼泥浆的电势低于砂层电势，正象一个平行于地层且正极指向地层的“电池”（第一个）。

在泥岩段，因为泥浆滤液与地层水之间存在矿化度差及选择性吸附作用形成吸附电位——在井眼内泥岩段靠近井壁的地方正电荷富集，地层中泥岩段负电荷富集，导致泥岩段井眼泥浆的电势高于地层电势，正象一个平行于地层且正极指向井眼的“电池”（第二个）。

又因为泥浆和地层各具导电性，正象两条导线把以上两个“电池”串联了起来而形成回路，这样在地层中电流从砂岩段（第一个电池正极）流向泥岩段（第二个电池负极）；在井眼中电流从泥岩段（第二个电池正极）流向砂岩段（第一个电池负极）。

在此回路中，地层也充当电阻的作用，总电动势等于扩散电动势和吸附电动势之和。

用M电极在井眼中测的自然电流在泥浆中产生的电位降即得自然电位曲线。

其值在正常情况下与对应地层中泥质含量关系密切，砂岩中泥质含量增加，则电位降下降，异常幅度减小；砂岩中泥质含量下降，则电位降上升，异常幅度增大。

另外，当泥浆柱与地层流体间存在压力差时发生过滤作用形成过滤电动势——动电学电位。

沉积岩的放射形取决于岩石中放射性元素的含量，放射性元素的含量主要取决于粘土和泥质的含量，粘土和泥质含量越高放射性越强。

GR曲线主要测量地层的放射性。

1、曲线幅度反映沉积时水动力能量的强弱；2、曲线形态反映物源供给的变化和沉积时水动力条件的变化；3、顶、底部形态的变化反映沉积初、末期水动力能量和物源供给的变化速度；4、曲线的光滑程度水动力对沉积物改造所持续时间的长短；5、曲线的齿中线组合方式反映沉积物加积特点；6、曲线包络形态反映在大层段内垂向层序特征和多层砂在沉积过程中能量的变化。

影响自然电位曲线异常幅度的因素：（1）岩性、地层水与泥浆含盐度比值的影响。

固井质量测井解释评价技术

固井质量测井解释评价技术

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
变密度
SBT
水泥密度
声波变密度测井原理
扶正器
发射探头
接收探头1
接收探头2
扶正器
套管波
地层波
新软件计算结果 俄罗斯软件计算结果对比
一号井模拟井
俄罗斯牛X井SGDT-CBL/VDL评价和胶结分级结果(噪声消除)
SBT图象正确反映一界面胶结情况
锦X井SBT解释成果图（中等胶结）
锦X井SBT解释成果图（窜槽）
DX井SGDT-CBL/VDL评价和胶结分级结果 (微间隙)
判断微间隙
混浆带变化过程
9.19
8.1
10.36
10.36
检测下错的套管程序及位置
检查固井质量,评价两个界面的胶结情况 确定套管接箍位置 测量地层放射性强度进行地层对比 确定水泥返高及混浆带位置 可以评价高速地层固井质量 确定管外工具位置 确定套管程序及管外扶正器位置 测量环空充填介质密度及套管偏心率 测量套管壁厚度 区分水泥环的微间隙与水泥量缺失 确定管外水泥充填情况
模型系数的熵—环空水泥充填量
评价参数及胶结分级标准
一界面的胶结指数为： FD=(AMx-AM )/(AMx-AMn)； 二界面胶结指数为： SD=(COR-CORmn)/(CORmx-CORmn)； 环空水泥充填率(声充填率)为： FL= (SHN-SHNmn)/(SHNmx-SHNmn)。
注水泥的质量要求
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。

油田固井质量检测技术描述

油田固井质量检测技术描述
（4）仪器记录曲线为：CBL、TT3、TT5、变密度2
声波变密度测井的解释标准
目前国内外针对CBL/VDL全波列测井资料定量解释的相关 研究较少，主要停留在定性解释的水平。在解释过程中存在 较大的人为因素，造成解释标准难以统一及资料多解性等诸 多因素。主要困难：地层波受套管波的干扰比较重；套管波 与地层波界限不明显；测量得到的CBL/VDL全波列波列频散 严重；波列影响因素较多，相同胶结状态下，波列形态差异 较大，无可比性。在利用频率滤波法、相位分析法、波列相 关对比法来处理变密度数据的定量评价方法无法达到预期效 果，而且由于诸多干扰因素的影响，CBL/VDL全波列测井资 料数据的干扰因素无法消除。因此在定量评价方法研究中， 必须考虑影响因素的干扰作用。
高分辨率水泥胶结评价
1.与MAK声波测井相结合来评价固井质量 2.可以区分微环与差胶结 3.不受高速地层的影响
测量方式 平均化 测量
平均化 测量
八个探头 3600成像
六个600扇区 3600成像
3600成像 周向六个探头
对固井质量评价的认识
• 地质和采油部门关心的是这种状态在一定地质条件的表 现(是否存在层间流体窜流)。
一界面 好、二 界面胶
结差
白210-41A井水泥胶结评价图
一、二 界面胶 结良好
白210-41A井水泥胶结评价图
空套管段
王29-0112井水泥胶结评价图
一、二界面 胶结中等
王29-0112井水泥胶结评价图
王29-0112井水泥胶结评价处理参数卡
声波变密度特点
• 优点： 1、平均化测量， 2、可以确定一界面的胶结状况；在一界面胶
固井质量测井技术发展历程
60年代 SF
70年代

生产测井技术(井身质量)

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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固井质量测井原理及解释应用
VDL测井资料的应用定性分析解释
Hale Waihona Puke 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
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
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）。
固井质量测井原理及解释应用
固井质量测井原理及解释应用
2.主要油层段第二胶结面固井质量中等或差:
由图可以看出陶7井主要油层段(第2 －8层)下部发育一大套水层，因此固井 质量的好坏直接影响到油层的开采情况， 而从声幅、变密度曲线可以看出该套砂 测试情况： 体固井质量有较大的差别。从图中我们 可以看出声幅和变密度曲线具有较好的 该井射开第2、3、4层， 相关性：声幅曲线低幅度处对应的套管 日 产 水 46 吨 ， 无 油 ， 进 波微弱；而声幅较高处对应的套管波清 行封堵后再次射开第4层， 晰。第2、3、7、8、11、12以及第13层 日产油10.74吨，无水， 部分地层声幅曲线幅度较低，且较为平 与测井解释结论相符。 直，反映这些地层第一胶结面固井质量 从两次测试结果分析第 好，而变密度曲线反映套管波很强，为 一次测试出的水是底水 平行的黑白相间的直条带，地层波微弱 上窜所致。 甚至没有，因此可以定性判断整个砂体 第二界面胶结情况都很差，这样在射开 上部的油层时底水很容易通过第一、二 界面水泥胶结不好形成的通道上窜，直 接影响到油层的开采。
固井质量测井原理及解释应用
固井质量情况 声幅曲线响应特征 变密度曲线(VDL)响应特征 显示出套管波，地层波也 较明显。 5、微环胶结，即一界面胶结良 好，套管和水泥之间存在微小 幅度低到中等幅度。 空隙。能封住液体运移，但气 体能通过。（如下图）
6、局部胶结，即一、二界 幅度比自由套管幅 面层相都只有一部分扇区胶结， 度值稍低，且不稳定。 而一部分没有胶结（如下图）
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
固井质量测井原理及解释应用
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
固井质量测井原理及解释应用
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。
固井质量测井原理及解释应用
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。
固井质量测井原理及解释应用
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
固井质量测井原理及解释应用
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。
固井质量测井原理及解释应用
CBL-VDL测井各种波的成份及特点
固井质量测井原理及解释应用
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 间的直条带，如波形摆动则说 幅度高且较稳定，可 明仪器居中不佳。地层波没有 清晰分辩出套管接箍。 或被完全覆盖，套管接箍清晰 可辩。
固井质量测井原理及解释应用
图所示是草26井主要油层段 固井质量检查图，从图中我们 可以看出第一胶结面固井质量 级别在中等－好，而第4层及 测试情况： 第5层上部的第二界面胶结中 对第4、5层分别进行了测试。 等、第5层下部及第6、7层胶 射开第4层，日产油0.28吨， 结差，因此主要油层第4、5层 水27.8吨；射开第5层，日产 （油层、油水同层）和其下部 油0.21吨，水20.91吨。进行 的第7层(含油水层)之间没有 封堵后再次射开第4层，日产 形成良好的水泥封隔段，底水 油9.68吨，水0.18吨，与测井 很容易通过第二界面胶结不好 解释结论相符，从两次测试结 形成的孔隙通道上窜 。 果分析，第一次测试出水是因 为第二界面胶结不好底水上窜 所致，经封堵后使得油层和水 层之间形成了较好的封隔段。
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）
低副度，较为平 直。
套管波弱，甚至缺失；地 层波较强，呈现清晰地黑白相 间地波状条带，可反映声波时 差曲线相关性良好。
固井质量测井原理及解释应用
固井质量情况
3、快速地层胶结，即水 泥与套管和地层胶结都好，只 是地层波传播速度快。（如下 图）
套管波比自由套管时显示 的弱，能显示出一些地层波信 息。
固井质量测井原理及解释应用
除了上面归纳的6种胶结情况外，理论和实际上还存在 第一胶结面胶结差，第二交接面胶结好的情况。这种情况在 目前的测井资料上还难以识别，因为如果第一胶结面不好， 套管与水泥环中间会存在环状流体层，声耦合较差，声波很 少能进入水泥环，进入地层的就更少，地层波会很弱，较难 辨认，而大部分沿套管传播的声能会使套管波很强，尤其是 连续的后继波会叠加到地层波上，使其更加难以识别，这就 给测井资料的解释工作带来很大的困难。但是从另一个角度 讲，只要套管与水泥胶结不好，就已经直接造成上下段串槽， 无论第二界面胶结是否良好都不会改变该井段整体胶结情况 差的结论。
固井质量测井原理及解释应用
结束语
虽然VDL对水泥胶结程度不能做定量的解释，但是我们可以依据 其包含的各种波形对地层或者水泥胶结程度做准确的定性分析和评 价。目前对VDL测井资料的利用率还比较低，一般仅局限在对水泥胶 结（第一、二界面）情况做定性分析和判断，而实际VDL测井资料包 含着丰富的信息量，在生产过程中有着广泛的应用，比如对地层裂 缝发育情况的定性分析；地层压裂改造后压裂效果的评估；确定套 管井窜槽的位置等等都有着较好的分析判断依据。因此我们应该不 断提高VDL测井资料的利用率，争取逐渐从定性解释发展到半定量、 定量解释，这也是当前VDL测井解释技术发展的主要方向，也是我们 在以后的工作中努力探索、研究的方向。
声幅曲线响应特征
变密度曲线(VDL)响应特征
缺少套管波，地层波传播 快，在快慢速地层界面发生绕 低副度，较为平直。 射，形成较弱的人字型条带状 的地层波，造成二界面胶结不 良的假相。
4、套管与水泥胶结良好， 而水泥与地层胶结不好。(即 第一界面胶结好，第二界面胶 结差)（如下图）
幅度低。
套管波微弱或缺失，地层波极 弱或根本没有，最右边出现直 条带的泥浆直达波。
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。 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。
固井质量测井原理及解释应用
1.主要油层段第一、二胶结面固井质量都好： 由图可以看出陶6B井主要 油层段(第32－36层)声幅曲 线数值均低于胶结好的门坎 值，反映第一胶结面固井质 测试情况： 量好；变密度曲线显示地层 波波形清楚且连续完整，反 该井射开第32、33层（差 映第二胶结面固井质量好。 油层、油层）后，日产油 而且砂体上、下部泥岩段水 21.86吨，基本不含水，与 泥胶结也良好，封隔效果明 测井解释结论相符。从测试 显。 结果来看产油情况基本没有 受底水或者边水的影响，说 明良好的固井质量对油层段 上下地层的封隔作用明显。
固井质量测井原理及解释应用
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。