固井质量测井解释评价技术.

应尽量靠近井底。
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。
水泥环质量检测和评价
1. 井温测井
水泥的水化反应是一放热反应，其凝结过程中所放出
的热量通过套管传给套管内流体，可使井内温度上升
一定数值，如6℃～22℃。而环空中没有水泥的井段
，井内温度为正常温度。利用这一特性，可以测定水 泥浆在环空中的返高位置（即水泥顶部深度）。
井温测井示意图图
2. 声幅测井（水泥胶结测井） 声幅测井是根据声学原理所进行的测井。在井下，从测井仪声 波发射器发出声波，声波向四周以近似球形的波阵面发散，通 过不同的介质和路线后传播到接收器。最先到达接收器的是沿
注水泥的质量要求
1. 水泥返高、水泥塞长度和人工井底的规定
1)油气层固井，设计水泥返高应超过油气层顶界 150米，实际封过油气层顶部不少于50米。其中要 求合格的水泥环段，对于浅于2000米的井不少于 10米，深于2000米的井不少于20米。 2)为了保证套管鞋封固质量，油层套管采用双塞 固井时，阻流环距套管鞋长度不少于10米，技术 套管（或先期完成井）一般为20米，套管鞋位置
水泥胶结分级标准可给定如下：
一界面指数 胶 结 好 二界面指数 声充填率 一界面指数 胶 结 差 二界面指数 声充填率 FD > 0.9 SD > 0.9 FL > 0.9 FD < 0.7 SD < 0.7 FL< 0.7
×100% 。
二、水泥环质量检测和评价
图7-19 声幅测井示意图 1——电缆 2——发射器 3——接收器 4——套管 5——水泥环 6——地层
井段B的相对声幅大于30%，为 不合格井段
图7-20
声幅测井曲线示意图
3.
声波变密度测井
声幅测井测量记录的是套管首波幅度。声波变密度测井（ VDL，简称变密度测井）是用接收器将套管波、地层波等 声波幅度按到达时间先后全部测量记录，再用一定的方法 显示，以评价水泥环质量的测井方法。当进行变密度测井 时，同时进行声幅测井。
着套管传播的滑行波（叫套管波）所产生的折射波（图7-19）
，其次是传到地层后又传播回来的地层波，尽管在钻井液内声 波的传播距离最短，但由于在钻井液内声速相对较低，所以钻 井液波（泥浆波）到达最迟。声幅测井记录的是最先到达的套 管波的首波幅度。
2.
声幅测井（水泥胶结测井）
套管波在传播过程中要向套管内和环形空间散失能量，既声幅 要衰减（降低）。套管波的衰减程度和套管内外介质性质及其 分布有关。因为管内钻井液的分布及性质是不变的，因此向管
内散失的能量为恒定值。在此基础上的套管波的衰减程度就将
取决于管外水泥与套管的胶结情况。实验证明，在其它条件不 变的情况下，套管首波幅度的对数与套管周围水泥未胶结部分 所占套管周长的百分数之间存在线性关系，即与套管胶结的水 泥越多，所接收的声幅越小，而当管外全为钻井液时，所接收 的声幅最大。
2.
声幅测井（水泥胶结测井）
由测量线路把所接收的声幅大小转变成与之成比例的电压大小 ，加以记录。沿井深由下而上进行测试，就可得到一条沿井深 反映水泥与套管胶结情况的声幅测井曲线。应用声幅测井曲线 检测水泥环质量是通过相对幅度进行的（以环空内全为钻井液 的自由套管段的声幅值为基准）。
相对幅度＝目的段声幅曲线幅度／自由套管段声幅曲线幅度
SBT六臂纵向展开图
60o
SBT六臂横向截面图
声波
优点： 评价一、二界面； 价格低，在生产上广 泛使用。 缺点： 各种仪器性能不一； 解释标准不统一； 数据格式不统一。
密度
优点： 检测管外充填介质的 密度、套管壁厚度、 偏心及确定微间隙。 缺点： 没有源程序，DOS程 序界面，操作繁琐， 处理井段长时就出故 障，效率低下。
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。
图7-21
水泥胶结——变密度测井示意图 2——发射器
1——电缆
3——CBL接收器 4——VDL接收器 5——套管 6——水泥环 7——地层
SBT
优点： 准确评价一界面的胶 结状况。 缺点： 不能对二界面给出评 价结果。
理论与实验基础
井孔声压表达式及 合成波形的计算
基于wigner-ville 分布(WVD) 的时频特征分析
套管波频率与 水泥胶结关系实验
一界面胶结指数及套管波衰减的计算
评价参数及胶结分级标准 环空水泥充填量的表达与计算
变密度
SBT
水泥密度
ห้องสมุดไป่ตู้
扶正器 发射探头
接收探头1
接收探头2
扶正器 声波变密度测井原理
套管波
地层波
泥浆波
扶正器 GR 密度探头 150℃ 厚度探头 120℃ 175℃
伽马源
小直径
扶正器 辽河测井公司 核测井原理
Liaohe Wireline Service
分区水泥胶结测井仪器采用分别装在6个滑板上的12个高频定向换 能器声系，从纵向和横向（沿套管圆周）两个方向，将套管周围划分成 六个区域定向测量，从而直观显示水泥环的胶结情况。该仪器克服了原 来CBL及VDL测量井周平均贡献信号不能区分低强度水泥但固结良好及高 强度水泥但有窜槽等情况的弱点。仪器还提供了6个定向补偿衰减测量， 由套管周边的水泥胶结图像可以识别出小到15°宽的窜槽，并可以得到 窜槽的长度，有效地克服了普通CBL及VDL仪器测量资料所反映的多解性。
模型系数的熵—环空水泥充填量
地层信号的检测与二界面胶结指数的表达
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)。
评价参数及胶结分级标准 通过大量的模型井和实际井计算观察，当上述胶结指数计算合理时