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
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。
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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）。
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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。
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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。
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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。
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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
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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。
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CBL-VDL测井各种波的成份及特点
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。