声波变密度推广应用

声幅测井评价固井质量的影响及对策

7‘’套管
水泥浆
95/8套管
泥
95/8套管
浆
或
预应力
清
水
低密度顶替产生的静液柱压力
图 2 预应力示意图
表 6 采用预应力固井后电测声幅值
测井评价
施工评价段长
序号井号
类型
(m)
好（m） % 中（m） % 差（m） %
1 龙岗 9 7"回 3556.00 3442.20 96.80 113.60 3.19 0.00 0.00 2 龙岗 11 7"回 2851.00 2831.50 99.32 2.81 0.10 16.69 0.59 3 龙岗 6 7"回 2104.05 1896.72 90.15 193.88 9.21 13.47 0.64 4 龙岗 7 7"回 3515.00 2868.375 81.60 607.188 17.27 39.438 1.12 5 宝龙 1 7"回 2986.00 2126.69 71.22 771.063 25.82 88.249 2.96 6 龙岗 8 7"回 3750.00 3601.63 96.04 122.19 3.26 6.19 0.17
18.72 15.55 6.97 0.10
65.49 8.44 19.87 0.59
3 后续作业对声幅值影响分析
通过以上后续作业前后的声幅值对比，声幅值变化的原因分析： 3.1 水泥石强度衰退影响
地层流体对水泥石产生腐蚀，造成体积收缩或发生强度衰退，可能会导致第二次声幅测井声幅值明显增大。为此，在室内将非渗透水泥浆体系的常规密度和低密度水泥石放入酸性较强的地层流体中养护 2 个月，不但后期强度未出现衰退，而且后期强度有一定的增大。这就说明了地层流体未对水泥石产生侵蚀、破坏，水泥石具有较强的抗地层流体侵蚀能力。因此，水泥石强度衰退不是造成声幅值增长的原因。 3.2 套管试压、射孔及增产作业影响声幅值

声波变密度测井技术及其应用

即逻辑单元、收单元、接低压电源及信号衰减单元、发射控制及换档脉冲检测单元。
２声波变密度测井的应用２１检查固井质量．
２１１套管外无水泥。该种情况下，．．套管的波反射能力很强，地层波较弱或没有，变密度的相线差别不大，基本均匀分布，管接箍明显，套固井声幅为高幅
１７６０声波仪器外型尺寸图
传输到地面。井下仪电路主要由四个单元电路组成，
声波变密度测井也属于声波测井的一种，原其是利用水泥和泥浆（或水）声阻抗的较大差异对其沿套管轴向传播的声波的衰减影响来反映水泥与套管间、管与地层的胶结质量。套井下仪器主要包括声系和电子线路两部分，系的功能是为了进行声波声
１声波变密度测井原理、器仪１１声波变密度测井原理．
６＃
２＃
逻辑信号首先进入半峰值再生电路，测出的检
逻辑信号进入逻辑形成电路，生发射、收直流逻产接
辑方波，并形成同步脉冲。同步脉冲与发射逻辑共同进入逻辑控制电路，生各种控制信号，发脉冲送产触发射电路，经换能器转换成声波信号经地层传播被接收换能器转换成电信号而送入予放级，隔离选经择，制晶体发射、收，控接然后接收信号经增益控制、发射干扰抑制等处理，最后与发射标志脉冲经电缆

固井质量评价技术及标准的讨论

3、声波幅度测井（CBL）技术、声波幅度测井（）
• 声波幅度测井（CBL）只记录声波波声波幅度测井（CBL）列中的首波幅度，列中的首波幅度，因而只能提供水泥环与套管之间（第一界面）泥环与套管之间（第一界面）的封固情况。固情况。 • 若水泥环与地层之间（第二界面）若水泥环与地层之间（第二界面）封固不好，而形成窜槽，用声波幅封固不好，而形成窜槽，度测井资料就不能判断。度测井资料就不能判断。 • CBL/VDL测井解决了这一问题。 CBL/VDL测井解决了这一问题测井解决了这一问题。
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双层套管的影响。面多，影响因素较多，面多，影响因素较多，只有在所有界面都胶结较好的情况下，胶结较好的情况下，才可望获得较为可靠的测井解释结果。的测井解释结果。 • 完井固井、水泥侯凝期间，周边地区油水完井固井、水泥侯凝期间，井的生产、注水，使生产层位活跃，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。固井水泥与地层胶结不好。 • 钻井过程中形成的泥饼，影响第二界面固钻井过程中形成的泥饼，井质量评价。井质量评价。
5、扇区水泥胶结测井（SBT）、扇区水泥胶结测井（）
它主要从纵向和横向（它主要从纵向和横向（沿套管圆周）两个方向测量水泥胶结质量
二、国内外现状
• Sclumberger 公司水泥评价测井仪（CET））
– 是一种用于检查水泥胶结质量的测井仪器。 – 利用反射声波来确定套管的平均直径、利用反射声波来确定套管的平均直径、椭圆度、椭圆度、偏心度及反映水泥胶结质量的水泥抗压强度等。水泥抗压强度等。 – 弥补了声幅测井仪和声波全波列测井仪的不足。的不足。

声幅-变密度测井行业相关

正式稿件
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固井声幅测井
采用单发单收声系，源距1m或0.9m（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。按照费尔玛原理，套管波沿最短路径传播，折射入泥浆。接收器接收纵波首波，有的接收负峰，有的接收正峰。然后经过电子线路转换为相应的电压予以纪录。仪器沿井深移动，就测得一条随井深变化的固井声幅曲线。
色条带。以其颜色的深浅表示接受到的信号强弱，从而
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判断一、二界面的胶结质量。
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常见介质的声学参数
介质
声速（m/s）
钢
5347
泥浆（缝、洞） 1600
水泥
2743-488
砂岩骨架
5486
砂岩（φ=20-35% ）3500-2750
砂岩（φ=5-20% ） 4910-3950
泥岩
1800
空气
330
（３）ＶＤＬ缺少套管波，地层波较弱，最右边出现直条带的泥浆波。
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检查固井质量
套管与水泥胶结好，水泥与地层胶结差
曲线特征如下：
（１）TT主要为泥浆波传播时间，一般比地层波慢，随深度有所变化
（２）ＣＢＬ幅度很低
（３）ＶＤＬ缺少套管波，地层波较弱，最右边出现直条带的泥浆波。
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结好。
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自由套管
CBL保持较高的稳定值，只在套管接箍处有所降低。
VDL曲线显示为黑白相间的直条带，接箍处呈人字纹变化。
TT曲线保持一恒定值，仅在接箍处有所升高。
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检查固井质量
/ ft
胶结良好井段的地层波和裸眼井声波时差对比
TT曲线随深度变化，比自由套管高一些；CBL曲线幅度较低，；VDL曲线缺少套管波，有明显的地层波，黑白相间的起伏条带，之所以起伏与岩性有关，不同岩性的地层其波的传播速度不同。

套管井声波变密度测井资料及其应用实例

江汉油田声波变密度测井测量始于２０年５，００月２０年３开始全面技术攻关，制开发了数据格式０１月研
转换软件，总结了一套测井施工工艺技术和资料解释评价方法。
在套管井中，声波信号有四种传播介质：套管、水泥环、地层以及泥浆。由于水泥对声能衰减大，声
波不易沿水泥环传播，所以水泥环波很弱以至可以忽略。因此变密度测井记录的主要是套管波、地层波、泥浆波。在不同的固井质量情况下，套管波与地层波的
幅度变化有一定的规律：
２资料解释原理
２１测井记录方式．
关键词：套管井；声波变密度测井；资料应用；实例送往井下电子线路，进行线性放大，然后将放大的信号由电缆传输到地面。地面仪器将接收到的全波列信号进行检波，记录接收到的声波波列的幅度及到达时间。常规测井记录时间范围在２０１０ｓ０２０内
田芳彭云飞葛华
（江汉石油管理局测录井工程公司湖北潜江４３２）３１３
摘要：管井声波变密度测井记录的是接收到的随时间变化的声波全部波列，用于固井质量及检套可
查压裂效果，提取反映地层孔隙度的纵波和反映地层岩石强度的横波资料。其特有的过套管测井特
为证实该结论，用挤同Байду номын сангаас素工艺，采进行吸水剖面测井。吸剖测井资料显示，下部水层井段２１４６～
２３ｍ串槽特征明显见图３４２。ｌｉ

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

固井质量评价方法及应用(讲座)

2021/7/22
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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。

水泥胶结测井

（2）第一、二界面胶结都好
特征：声幅低，变密度灰度图上套管波很弱或消失，地层波很强，呈现清晰的黑白相间的波状条带，说明第一、二界面胶结都好。
（3）第一界面胶结好、第二界面不好
特征：声幅低，变密度灰度图上套管波弱或消失，说明第一界面胶结好，而地层波也弱，说明第二界面胶结不好。
（4）局部胶结
1、资料的定性解释
（1）自由套管
这种情况出现在水泥返高以上的井段，大部分声能将通过套管传到接收器，而很少渗射到地层中去。
特征：声幅数值高且较稳定，套管接箍显示清楚；变密度灰度图上左侧套管波位置为黑白相间的直条带，反差清楚，黑白线条是平行的，如显示摆动则说明仪器居中不佳，套管接箍处出现人字纹。
变密度测井时，仪器的源距通常比声幅测井的源距取得大，一般选为5英尺或1.5米，目的是将地层波从整个波列中易于识别出来。除了对源距要求不同外，变密度测井的井下仪器和声幅测井完全一样。所以，在很多情况下可以利用裸眼井中测量声波时差的声波测井仪来代替它，其中短源距（3英尺）测量用于声幅测井，长源距（5英尺）测量用于变密度测井。
为克服这些缺陷，需采用更先进的固井质量检测方法。如扇区水泥胶结测井，俄罗斯（九十年代研究）的水泥胶结测井等。
四、图例分析
固井质量检测图
当套管外层介质的声阻抗与钢管相同时，套管波向管外辐射的能量最多，当外层介质沿径向无限延伸，这就相当钢质裸眼井情况，套管滑行纵波按（z0 ln2z0）-1的规律衰减。
变密度测井时，仪器的源距通常比声幅测井的源距取得大，一般选为5英尺或1.5米，目的是将地层波从整个波列中易于识别出来。除了对源距要求不同外，变密度测井的井下仪器和声幅测井完全一样。所以，在很多情况下可以利用裸眼井中测量声波时差的声波测井仪来代替它，其中短源距（3英尺）测量用于声幅测井，长源距（5英尺）测量用于变密度测井。

声波变密度测井技术在煤层气资源普查中的应用

声波变密度测井技术在煤层气资源普查中的应用摘要：煤层气资源普查项目中，当钻孔完钻并下套管后，需要把套管与井壁间的环形空间用水泥进行封固，以防止井眼垮塌及渗透层之间的相互串通。

由于固井的效果受井深、温度、井眼尺寸、添加剂、水泥类型等诸多因素的影响，对于某些井段即使使用最佳方案进行固井作业，也可能出现窜槽。

固井失败的主要后果是会导致渗透层之间流体的渗流，或导致钻孔报废。

因此，固井质量评价是工程测井中重要的手段之一。

固井质量评价的主要测井方法有“声波变密度测井”、“声幅测井”等。

本文主要就声波变密度测井技术的应用原理及该技术在昭通地区煤层气资源普查项目中的实际应用展开探讨，并做数据分析，为煤层气资源普查中固井质量检查提供实际依据及经验。

关键词：煤层气资源普查；声波变密度；固井质量1 引言煤层气资源作为我国现阶段极具潜力的新型可采资源，对未来国民经济的发展有着非常重大的意义。

因此，对区域煤层气资源进行普查是现阶段十分必要的手段。

在煤层气资源普查项目中，固井质量检查能够准确判断钻孔固井质量的等级，能为煤层气排采提供重要的技术依据[1]。

声波变密度测井技术是固井质量检查中的一项重要手段，它能检查水泥与套管之间的胶结情况；检查水泥与地层之间的胶结情况；能找出套管外的窜槽部位；能判断水泥的返高位置。

该技术已经在昭通煤层气资源普查项目发挥重要作用，为煤层气排采提供了可靠的技术辅助支持，已经成为煤层气普查项目中的一种重要的地球物理方法手段。

2 声波变密度测井的原理2.1 声波在介质中的传播声波由一种介质向另一种介质传播，在两种介质形成的界面上，将发生声波的反射和折射。

反射波的幅值取决于两种介质的声阻抗。

声阻抗（z）就是介质密度（ρ）和声波在该介质中的传播速度（v）的乘积（z=ρ·v）。

如图2-1左边所示，为声波在介质中传播示意图。

两种介质的声阻抗差越大，声能量就越不易从介质1传导到介质2中去。

通过界面在介质2中的传播的折射波的能量就越小。

SL6680数字声波在SL6000型测井系统的应用

２距离２尺的压电发射晶体组成。探头结个英构：Ｔ与Ｔ距离２尺，Ｔ与Ｒ距离３尺：１２英２１英Ｒ、Ｒ、Ｒ、Ｒ各距离０５尺。１２３４．英
在变密度测井过程中，Ｓ００ｔ０地面系统采用６线性出图，比较Ｓ３０型地面系统的模糊均Ｌ００衡出图要更加真实。
ＸＩｌＭＴ，两个发射之间为２发射变压ＭＴ、ＸＩ２个
同，分别控制Ｔ和Ｔ单独工作，工作参数分１２
别对应ＳＢｃＣＥ０ｓＢＣＣＥ１ＵＹＬ＃和ｕＹＬ＃，其中，
ＣＯＨ、Ｃ２ｎＨ分别对应４接收探头，Ｈ、Ｃ１Ｈ￣Ｃ３个
器Ｔ发射，源距较短，测量声波波列的首波２达到时间，用于测定地层的声波传播速度，其资料用来计算地层孔隙度和确定气层；而由Ｔ、Ｔ交替发射，形成很好的井眼补偿作１２层信息调整声波能量，取得满意的曲线。
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一： ≯
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对比资料，从而说明Ｓ６０字声波测井仪Ｌ６数８
器在Ｓ６０＂ｌ系统中的广泛应用。ＬＯ０＇￣井
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关键词：Ｓ６８数字声波；时差测量；Ｌ６Ｏ声幅一密度测量变１、前言
５、结论