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固井質(zhì)量評價方法及應用講座-展示頁

2025-01-17 03:20本頁面
  

【正文】 ( p): 聲波傳播過程中,在介質(zhì)中某點施加的壓力。 二是由于波前擴展或界面反射造成的聲能衰減。聲波在介質(zhì)中傳播時,一是因為內(nèi)摩擦原因,造成熱能損失,介質(zhì)吸收聲能使聲幅衰減,衰減規(guī)律為: 式中 J0: 初始聲強 J:聲波經(jīng) l距離后的聲強 α :介質(zhì)吸收系數(shù) 衰減的大小和巖石的密度以及聲波的頻率有關。 聲波的物理特性:速度、幅度、頻率等被聲波測井利用。 橫波(剪切波、 S波)波傳播方向與質(zhì)點振動方向相互垂直。 聲波測井系列: 伽瑪密度測井。 上述這些問題的存在很容易導致固井質(zhì)量解釋時誤差較大或錯判。 (3)不能準確分辨徑向竄槽和縱向竄槽 ,對于未膠結(jié)層段的方位無法作出準確的定位 ,對于厚度小于儀器縱向分辨率的薄層膠結(jié)狀況無法準確評估 ,薄層水泥環(huán)的評價問題一直沒有得到很好解決。忽視這些因素的影響 ,有可能把膠結(jié)不好的層段判斷為膠結(jié)中等甚至良好 ,也有可能把膠結(jié)良好的層段判斷為膠結(jié)中等甚至不好。 三、固井質(zhì)量評價存在的問題 ? 影響套管波首波幅度的因素簡單化 現(xiàn)有的固井解釋評價不確定因素較多 ,結(jié)論存在多解性。即使是同一種儀器也有性能上的差異。 由于國外對固井質(zhì)量的檢測要求較高,所以雖然在固井技術、外加劑方面技術實力較強,注水泥施工自動化程度較高,但其固井質(zhì)量合格率與國內(nèi)相比較低,只有 80%左右。 國外在固井質(zhì)量評價標準方面要求很嚴格,不單以第一界面 (CBL測井得出 )的固井情況來評價固井質(zhì)量,更主要的是檢查第二界面的膠結(jié)情況,并且參考投產(chǎn)以后層間是否發(fā)生竄流為依據(jù)。但是有些合格井甚至 CBL優(yōu)質(zhì)井,經(jīng)過射孔改造后,經(jīng)常發(fā)生環(huán)空竄流現(xiàn)象,直接反映出第二界面的膠結(jié)質(zhì)量比較差。隨著固井工藝技術和外加劑等技術的發(fā)展,此標準已不能很好地適應當前固井質(zhì)量評價的需要。 目前,國內(nèi)大多數(shù)油田采用 CBL/VDL來檢測固井質(zhì)量,固井質(zhì)量的解釋仍以 CBL曲線為主。 由于 VDL的引入和 CBL測井解釋的改進,使固井質(zhì)量評價僅從 I界面,發(fā)展到可評價 Ⅱ 界面,同時對測井質(zhì)量控制、資料解釋的符合率都得到了相應的提高。 聲幅測井: 出現(xiàn)在 6O年代的早期,它是利用單發(fā)單收聲系接收發(fā)射探頭發(fā)射的聲波脈沖,并通過固定測量門測量套管滑行波首波幅度,用相對幅度法解釋評價水泥固井質(zhì)量。 ? 固井質(zhì)量評價測井初級階段 井溫測井: 2O世紀 3O年代中期采用井溫測井方法評 價固井質(zhì)量,它是利用水泥水化放熱反應的原理確定水泥返高。 分區(qū)水泥膠結(jié)測井( SBT)測井克服了 CBL測井的諸多不足 (受微環(huán)隙、快速地層、外層套管、水泥環(huán)隙、儀器偏心、氣侵、鉆井液密度和性能變化及刻度不當?shù)纫蛩氐挠绊懀捎枚嘈畔⒅庇^顯示尤其是水泥環(huán)膠結(jié)成像。變密度測井有效地彌補了 CBL測井的不足,通過全波列測井圖的分析 ,能很好地解釋第二界面的膠結(jié)信息,它與 CBL測井配對使用,可以更加準確地了解第一界面和第二界面的膠結(jié)質(zhì)量,辨別微間隙和竄槽。目前,我國固井在外加劑 (外摻料 )應用、工藝技術發(fā)展等方面與國外相比有一定的差距,落后的固井手段與優(yōu)良的測井評價互相矛盾,應消除標準要求低等人為方面的因素。固井質(zhì)量評價方法及應用 前 言 目前復雜的地質(zhì)條件和井身結(jié)構(gòu)給固井工作造成很大的難度,在一定程度上制約了固井質(zhì)量的提高。盡管如此,我國每年固井合格率仍然達到 98%以上,優(yōu)質(zhì)率也很高,但是固井后經(jīng)常發(fā)生油、氣、水竄現(xiàn)象,說明單獨采用水泥膠結(jié)測井( CBL)很容易造成誤判。 變密度測井 (VDL)記錄了聲波波列信息 ,如套管波、地層波、流體波等,這些波列的傳播時間長短、強弱以及存在與否等特征,都與水泥膠結(jié)情況有關,因此通過對聲幅、變密度資料的分析 ,可以較好地評價第一、第二界面的水泥膠結(jié)情況。 盡管聲幅、變密度測井明顯提高了水泥膠結(jié)評價水平,但沒有完全克服聲幅測井的缺點,沒有提高縱向分辨率,對水泥在管外的分布方位無法識別,對第二界面還只能定性評價,固井質(zhì)量評價結(jié)果也會出現(xiàn)偏差。目前, SBT等先進儀器具有很強的技術優(yōu)越性,應大力推廣應用。 放射性示蹤測井: 3O年代末期采用放射性示蹤法確定水泥返高。 一、固井質(zhì)量評價的發(fā)展 一、固井質(zhì)量評價的發(fā)展 ? 固井質(zhì)量評價測井中級階段 CBLVDL測井:到了 7O年代,聲幅測井得到了較大的發(fā)展,主要表現(xiàn)在解釋方法的改進和增加了聲波變密度測井 (VDL),這種測井技術采用單發(fā)雙收聲系,測量兩個參數(shù),一個是前面提到的聲幅,另一個是套管、水泥環(huán)、地層、流體等波列即全波列,經(jīng)灰度處理后亦稱聲波變密度,這就是油田常用的簡稱為聲變的測井技術。 一、固井質(zhì)量評價的發(fā)展 ? 固井質(zhì)量評價測井高級階段 隨著 CBLVDL測井的應用,人們發(fā)現(xiàn)這種采用水泥膠結(jié)指數(shù)評價固井質(zhì)量的方法評價的是套管周圍 360o內(nèi)固井質(zhì)量的平均響應,不能識別套管外低角度的泥缺失,有時發(fā)生在解釋為固井質(zhì)量好的井段上出現(xiàn)了竄槽 . 因此 ,8O年代后期研究出可以識別套管外水泥缺失角度的儀器方法,這種方法包括兩種主要技術,一種是滑行波測量方法分扇區(qū)測井技術 SBT,另一種是脈沖超聲掃描測井法 CASTV。 國內(nèi)對固井質(zhì)量的評價標準為:固井聲幅相對值 15%,評價為膠結(jié)質(zhì)量優(yōu)等;聲幅相對值 15%~30%(低密度水泥 15%~40%),評價為膠結(jié)質(zhì)量中等;聲幅相對值30%(低密度水泥 40%),評價為膠結(jié)質(zhì)量差。 近十年來,國內(nèi)各油田的固井質(zhì)量合格率基本保持在 98%左右,東部有的油田更是連續(xù)幾年固井質(zhì)量合格率都達到 100%。過去一直認為只要第一界面膠結(jié)好,第二界面膠結(jié)必然好,但事實證明,在套管和水泥膠結(jié)好時,水泥和地層之間也有可能出現(xiàn)竄槽或膠結(jié)差的現(xiàn)象。即使 CBL測井良好,如果 VDL、 SBT檢測不好或試油過程中發(fā)生竄流 ,也認為固井質(zhì)量不好。 二、固井質(zhì)量評價現(xiàn)狀 三、固井質(zhì)量評價存在的問題 ? 測井儀的多樣化導致解釋偏差 國內(nèi)目前用于檢查封固質(zhì)量的儀器有多種類型 ,各種儀器測井的靈敏度各不相同。在解釋水泥膠結(jié)狀況時 ,不應忽視這種差異 ,現(xiàn)有的固井質(zhì)量檢查往往不太重視這種差異。主要存在以下 4個的問題 : (1)認為套管與水泥環(huán)膠結(jié)的質(zhì)量是影響套管波首波幅度的唯一因素 ,忽視了水泥環(huán)的類型 (低密度、 G級加砂、純 G級 )、厚度、水灰比、套管直徑和壁厚及外部地層的聲學特性等因素對套管波首波幅度的影響。 (2)缺乏定量解釋的實驗及理論支持 ,解釋評價模型過于簡單 ,因此評價膠結(jié)程度好壞的概念模糊。 (4)固井質(zhì)量評價缺乏一致性 ,不同油田的地層特點不同 ,難以統(tǒng)一標準。 四、新疆測井公司固井質(zhì)量評價技術 新疆油田測井公司固井質(zhì)量評價儀器分為 2個系列: 聲波測井系列: 包括聲幅、聲波變密度、 PET脈沖回波、 MAK2聲波、 SBT扇區(qū)水泥膠結(jié)、CASTV井周聲波掃描測井等 。 縱波(壓縮波、 P波)波傳播方向和質(zhì)點振動方向相互一致。 縱波和橫波的傳播速度 Vp, Vs 與彈性參數(shù)有如下關系: E: 楊氏模量 σ :泊松比 ρ :物質(zhì)密度 λ , μ :拉梅系數(shù) 第一節(jié) 聲波基礎知識 一、巖石的聲波速度 聲波是物質(zhì)的一種運動形式,它由物質(zhì)的機械振動產(chǎn)生,通過質(zhì)點間的相互作用將振動由近及遠的傳播。 ???????2)21)(1()1( ??????? EV p聲波 )1(21?? ???EV s二、巖石的聲波幅度 圖 11:聲波在界面上的反射和折射 Z1=ρ1ν1 Z2=ρ2ν2 界 面 1 2 θ θ1 θ2 入射線 反射線 折射線 J0 J1 J2 聲波能量與幅度的平方成正比,聲幅高低
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