國內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù)

1、匯報(bào)人: 錢 俊生產(chǎn)測(cè)井中心 隨著認(rèn)識(shí)的加深，固井質(zhì)量檢測(cè)及評(píng)價(jià)技術(shù)，在油田的勘探開發(fā)過程中發(fā)揮著越來越大的作用。尤其對(duì)于產(chǎn)氣井和層間壓力不均衡的產(chǎn)油井固井質(zhì)量的檢測(cè)和評(píng)價(jià)的好、壞，直接影響著該井能不能正常投產(chǎn)，能不能安全投產(chǎn)。本文通過對(duì)不同固井質(zhì)量檢測(cè)和評(píng)價(jià)技術(shù)的對(duì)比分析，提出了每種技術(shù)的特點(diǎn)及其最佳的測(cè)井組合，同時(shí)結(jié)合江蘇油田現(xiàn)有的固井檢測(cè)和評(píng)價(jià)技術(shù)，提出了一些自己的觀點(diǎn)和建議。 引言技術(shù)特點(diǎn) 聲波變密度測(cè)井是現(xiàn)場(chǎng)檢查固井質(zhì)量常用的測(cè)井方法，其優(yōu)點(diǎn)是儀器國產(chǎn)化，采集信息較豐富即在對(duì)應(yīng)的每一深度采樣點(diǎn)上，輸出一個(gè)反映該點(diǎn)所在層段的聲波全波列圖，一般情況下提供的固井質(zhì)量檢測(cè)資料及評(píng)價(jià)結(jié)果能滿足

2、油田生產(chǎn)的需要。 1 國內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù)1.1 聲波變密度測(cè)井圖1 聲波變密度測(cè)井應(yīng)用實(shí)例 1 國內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù) 扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井儀有兩種： 一種是從美國阿特拉斯公司引進(jìn)的Eclips-SBT扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井儀； 另一種是從康普樂公司引進(jìn)的康普樂-SBT扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井儀。1.2 扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井（SBT）1 國內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù) 貼套管壁補(bǔ)償測(cè)量，減小井眼與地層的影響； 聲波衰減率比聲幅能更好地反映水泥膠結(jié)情況 ； SBT源距（6英寸）短，極板獨(dú)立且支撐力強(qiáng)大，測(cè)井效果好； 水泥圖形象直觀，可分辨水泥環(huán)向與縱向的溝槽、空隙與膠結(jié)不均勻性； 高頻（1000KHz）窄測(cè)量

3、門坎(10s)完全避開了外層套管反射波干擾，可準(zhǔn)確評(píng)價(jià)雙層套管(內(nèi)層)的膠結(jié)狀況；1.2.1 阿特拉斯扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井（Eclips-SBT）技術(shù)特點(diǎn)1 國內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù)1.2.1 阿特拉斯扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井（Eclips-SBT）技術(shù)特點(diǎn)（續(xù)） 雙軸加速度計(jì)定向裝置，能確定水泥溝槽位置； 井下波列數(shù)字化而能保證傳到地面的波列數(shù)據(jù)不失真； 在斜度較大的井中，SBT仍可成功地測(cè)井； 該儀器同時(shí)還可獲得“定向束”全波列或變密度信息，判定第二界面的膠結(jié)質(zhì)量。聲波能量的定向方式突出水泥與地層界面的效應(yīng)，同時(shí)使套管效應(yīng)減至最小程度。1 國內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù)應(yīng)用實(shí)例(二)圖2 阿特拉斯扇區(qū)水

4、泥膠結(jié)測(cè)井應(yīng)用實(shí)例 1 國內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù)應(yīng)用實(shí)例(三)圖3 阿特拉斯扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井應(yīng)用實(shí)例 1 國內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù) 水泥圖形象直觀，可分辨水泥環(huán)向與縱向的溝槽、空隙與膠結(jié)不均勻性； 扇區(qū)水泥成像圖顯示直觀清楚； 由于SBT 8組中的每組發(fā)射探頭都僅限于45扇區(qū)內(nèi)的能量發(fā)射與接收，因此它環(huán)周的分辨率更高一些； SBT的聲波能量覆蓋面積比CBL/VDL寬，探測(cè)范圍比較大； 與CBL/VDL相比，SBT受薄水泥環(huán)影響??； SBT的扇面發(fā)射接收源距只有2ft，因此受快地層較3ft和5ft接收器影響小。1.2.2 康普樂扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井（康普樂-SBT）技術(shù)特點(diǎn)1 國內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量

5、測(cè)井技術(shù)應(yīng)用實(shí)例(四)圖4 康普樂扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井應(yīng)用實(shí)例1 國內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù) 兩種SBT測(cè)井的相同點(diǎn)是用扇區(qū)水泥圖進(jìn)行管外環(huán)形空間水泥成像，能直觀、準(zhǔn)確、詳細(xì)地反映水泥溝槽和空隙，便于識(shí)別微環(huán)空，正確評(píng)價(jià)水泥膠結(jié)質(zhì)量。兩種SBT儀器設(shè)計(jì)上有差別，兩者的性能也有所不同。Eclips-SBT貼井壁測(cè)量，受水泥空隙、雙層套管、儀器偏心、泥漿性能變化等諸多因素的影響小，能了解水泥溝槽大小、形狀、位置和方向，且不受快地層的影響。而康普樂SBT為居中測(cè)量，在一定程度上仍受井內(nèi)泥漿氣侵、儀器偏心的影響，且不能定向測(cè)量。1.2.3 兩種SBT儀器的共性與差別1 國內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù) 該測(cè)井方

6、法中的聲波測(cè)井與伽馬密度測(cè)井需分兩次下井測(cè)量，所測(cè)資料綜合來評(píng)價(jià)固井質(zhì)量，可以定性地區(qū)別微間隙與水泥缺失，克服了單純使用聲波測(cè)井不能識(shí)別微間隙的缺點(diǎn)； 單發(fā)雙收聲系，源距1.0m、1.5m，發(fā)射頻率16.6KHz，它記錄套管首波的幅度衰減和聲波的衰減系數(shù)、時(shí)差，還有全波列； 使用137Cs放射性源。用遠(yuǎn)近探測(cè)器分別定量測(cè)量管外平均密度，套管壁厚，套管偏心系數(shù)等信息；1.3 聲波伽馬密度測(cè)井技術(shù)特點(diǎn)1 國內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù) 能識(shí)別水泥環(huán)與套管之間的微間隙、水泥缺失； 所組合的全波列（VDL）這一部分測(cè)井質(zhì)量不好，表現(xiàn)為地層波弱，波列連續(xù)性不好。并且該評(píng)價(jià)方法在對(duì)第二界面解釋時(shí)出現(xiàn)較多不確定

7、的結(jié)論； 當(dāng)水泥漿密度（較高）與地層密度差別小或水泥漿密度（較低）與泥漿密度差別小時(shí)，都難以區(qū)分水泥的存在（充填）狀況； 測(cè)井要用放射性源，因此需要進(jìn)行放射性防護(hù)； 據(jù)國外公司介紹，最新改型的聲波測(cè)井與伽馬密度測(cè)井方法可以一次組合測(cè)量。1.3 聲波伽馬密度測(cè)井技術(shù)特點(diǎn)(續(xù))1 國內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù)應(yīng)用實(shí)例(五)圖5 伽馬密度測(cè)井評(píng)價(jià)及實(shí)例1 國內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù) 它是一個(gè)超聲波測(cè)井儀，只能在充滿液體的井眼中使用。它的掃描頭包括2個(gè)超聲換能器，2個(gè)都能發(fā)射、接收。第一個(gè)換能器安裝在旋轉(zhuǎn)的掃描頭上，當(dāng)它發(fā)射1個(gè)超聲脈沖后立即轉(zhuǎn)換為接收方式，接收來自套管內(nèi)壁的返回信號(hào)及隨后到達(dá)的隨指數(shù)衰

8、減的信號(hào)。第2個(gè)是泥漿槽換能器，用來測(cè)量井眼中的流體聲速，以確定井眼流體的傳播時(shí)間。CAST-V在套管模式記錄4種測(cè)量數(shù)據(jù)：傳播時(shí)間、波峰幅度、諧振計(jì)數(shù)、套管壁厚度。 基本原理1.4 CAST-V井周聲波掃描成像測(cè)井1 國內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù) 套管探傷（壁厚與直徑）； 水泥成像（聲阻抗成像，抗壓圖像）； 裸眼井壁成像裂縫探測(cè)； 可以全波列聲波測(cè)井儀組合； 不足：易受井眼內(nèi)高密度流體的影響、比其它測(cè)井方法更容易受到井下儀器非居中的影響。技術(shù)特點(diǎn)1.4 CAST-V井周聲波掃描成像測(cè)井1 國內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù) 該儀器可用于水泥評(píng)價(jià)，但由于對(duì)井內(nèi)介質(zhì)密度有一定要求，且不能對(duì)第二界面提供評(píng)價(jià)

9、，所以實(shí)際用于固井質(zhì)量檢測(cè)較少，主要用于裸眼裂縫評(píng)價(jià)。在固井評(píng)價(jià)方面，國內(nèi)應(yīng)用實(shí)例較少。1.4 CAST-V井周聲波掃描成像測(cè)井應(yīng)用情況1 國內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù) CET為斯侖貝謝公司一種帶有8個(gè)換能器的超聲波井下儀器。其原理是用聲換能器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)使套管按它的厚度、波形振動(dòng)，然后測(cè)量反射波的能量級(jí)。根據(jù)反射信號(hào)能量和頻率組分確定套管壁厚。 1.5 CET水泥評(píng)價(jià)測(cè)井基本原理1 國內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù) 確定水泥抗壓強(qiáng)度； 對(duì)微環(huán)有抗干擾性（如微環(huán)內(nèi)充填氣體則影響加大）； 有一定分辨溝槽的能力； 能消除環(huán)境（如快地層）的影響； 可以確定套損的腐蝕程度及套管的橢圓度； 不能對(duì)第二界面提供

10、評(píng)價(jià)。1.5 CET水泥評(píng)價(jià)測(cè)井技術(shù)特點(diǎn)1 國內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù) 它只能對(duì)第一界面進(jìn)行評(píng)價(jià)，不能對(duì)第二界面提供評(píng)價(jià)。在固井質(zhì)量檢測(cè)方面國內(nèi)應(yīng)用較少。 1.5 CET水泥評(píng)價(jià)測(cè)井應(yīng)用情況1 國內(nèi)現(xiàn)有的固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù) 每種儀器、每種測(cè)井方法都各有其特點(diǎn)。選擇測(cè)井項(xiàng)目時(shí)，要根據(jù)水泥漿體系、井況等選擇不同的儀器和不同的測(cè)井方法進(jìn)行測(cè)量； 普通國產(chǎn)變密度測(cè)井能提供第一、二界面的水泥膠結(jié)狀況，因其儀器國產(chǎn)化，成本較低，建議在一般開發(fā)井的固井質(zhì)量檢測(cè)以此方法為主； 聲波伽馬密度測(cè)井能識(shí)別水泥環(huán)與套管之間的微間隙、水泥缺失，但測(cè)井資料顯示地層波弱，波列連續(xù)性不好，在對(duì)第二界面評(píng)價(jià)時(shí)出現(xiàn)較多不確定的結(jié)論。尤其當(dāng)水泥漿密度與周圍介質(zhì)密度差別小時(shí)，難以區(qū)分管外水泥的存在(充填)狀況，這種情況下不應(yīng)使用這種測(cè)井方法；3 幾點(diǎn)建議 SBT測(cè)井用扇區(qū)水泥圖進(jìn)行管外環(huán)形空間水泥成像，能直觀、準(zhǔn)確、詳細(xì)地反映水泥溝槽和空隙，便于識(shí)別微環(huán)空。康普樂SBT為居中測(cè)量，在一定程度上仍受井內(nèi)泥漿氣侵、儀器偏心及快地層的影響，且不能定向測(cè)量，建議在大斜度、大套管的井中不宜使用。Eclips-SBT受水泥空隙、快速地層、雙層套管、儀器偏心、泥漿性能變化等諸多因素的影響小