王世祿

[摘 要]本文主要通過聲幅、聲波變密度測井曲線實(shí)例，解釋固井后水泥環(huán)一、二、界面的膠結(jié)情況，從而正確評(píng)價(jià)固井質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]聲波測井 綜合評(píng)價(jià) 固井質(zhì)量

中圖分類號(hào)：TE256 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）01-0056-01

1 引言

油田進(jìn)入三次加密調(diào)整后，可調(diào)整的厚度越來越小，因?yàn)槿渭用艿哪康氖情_采夾雜在主力油層之間的薄、差層及表外儲(chǔ)層，由于油田開發(fā)要求既要防止被調(diào)整的薄、差層之間竄通，又要防止被調(diào)整的薄油層與厚油層之間竄通，因此對固井質(zhì)量的要求也越來越高，同時(shí)對固井質(zhì)量的檢測標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)要求越來越精確，就如何正確評(píng)價(jià)固井質(zhì)量，對固井質(zhì)量的驗(yàn)收與射孔方案編制具有重要的作用。

2 目前固井質(zhì)量檢測與評(píng)價(jià)

上個(gè)世紀(jì)末油田的固井質(zhì)量檢測，完成了從聲波幅度測井（CBL測井）向聲幅、聲波變密度測井（CBL/VDL測井）的轉(zhuǎn)換，把固井質(zhì)量的評(píng)價(jià)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，從聲幅測井曲線的相對幅度大小，改變?yōu)槟壳袄盟嗄z結(jié)指數(shù)（BI值）作為固井質(zhì)量評(píng)價(jià)與驗(yàn)收的指標(biāo)，對固井質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。

BI值的計(jì)算公式：

目前油田普遍采用的J55，油層套管，計(jì)算方法：

式中：為測量點(diǎn)的套管波幅度

為水泥膠結(jié)良好井段的套管波幅度

當(dāng)BI≥0.8時(shí)，解釋為固井膠結(jié)良好；

BI≤0.4時(shí)，解釋為固井膠結(jié)不好；

0.4

從上述公式可看出，BI值的大小與目的層段套管波聲摔減率有關(guān)，當(dāng)目的層段套管波聲摔減率和水泥膠結(jié)好層段套管波聲摔減率相等時(shí)，該層段水泥膠結(jié)指數(shù)（BI）等于1，水泥膠結(jié)最好。

根據(jù)聲幅、聲波變密度測井（CBL/VDL測井）的測井原理可得出，套管波（即全波列測井的首波）只反映水泥環(huán)與套管之間的一界面固井質(zhì)量，因此得出BI值只能對一界面固井質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，無法對二界面作出正確的評(píng)價(jià)。

3 利用聲波變密度測井（VDL測井）綜合評(píng)價(jià)固井質(zhì)量

聲波變密度測井也叫全波列測井，其原理是：利用發(fā)射換能器向井眼發(fā)射一定能量的聲波，聲波經(jīng)過井眼介質(zhì)、套管、水泥環(huán)及地層后到達(dá)接收換能器，由于井眼介質(zhì)、套管、水泥環(huán)及地層的密度不同，接收換能器依次接收到摔減波分別是套管波、地層波、泥漿波（直達(dá)波），利用所記錄的波列對固井質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

下面我們就幾種曲線實(shí)例進(jìn)行分析：

3.1 對自由套管也就是套管外無水泥（一二界面無膠結(jié)）情況的分析

發(fā)射換能器向井眼發(fā)射的聲波，被套管接收后，由于套管外無水泥，無法將能量傳波給地層，除一少部分能量通過套管外泥漿介質(zhì)傳播到地層外，大部分的能量被套管直接傳播給了接收換能器，從（圖1）可看出曲線698米以上BI值為0，聲幅在70毫伏，聲波變密度首波接收時(shí)間為156.25（μs），由于套管為均勻介質(zhì)，所以換能器接收到的套管反射波平直，且條寬比較均勻。反映出一界面膠結(jié)質(zhì)量差，二界面無地層信息，表現(xiàn)為一、二界面固井質(zhì)量差。

3.2 對一、二界面膠結(jié)良好情況下曲線的分析

發(fā)射換能器向井眼發(fā)射的聲波，被套管接收后，由于套管外水泥為鋼性介質(zhì)，將全部能量傳波給地層，通過地層的傳播將能量傳播給接收換能器，由于地層為非均勻介質(zhì)，換能器接收到的地層波幅度變化較大，條寬不均勻，由于非均勻介質(zhì)對能量傳播的影響，聲波變密度首波接收時(shí)間不是固定的，為310-330（μs）之間，從（圖1）可看出曲線700米以下BI值為1，聲幅在10-15毫伏之間。表現(xiàn)為一、二界面膠結(jié)質(zhì)量好。

3.3 一界面膠結(jié)良好，二界面膠結(jié)差情況下曲線分析

發(fā)射換能器向井眼發(fā)射的聲波，被套管接收后，將能量傳播給水泥環(huán)，由于水泥環(huán)與地層沒有完全膠結(jié)，無鋼性連接，無法將能量傳波給地層，能量只能偶合在水泥環(huán)中，接收換能器既撲捉不到地層波，也撲捉不到套管的反射波，接收到的只是泥漿的直達(dá)波，BI值為1。（圖2）反映出一界面膠結(jié)良好，二界面固井質(zhì)量不確定。

3.4 聲波變密度測井特殊曲線形態(tài)的分析

3.4.1 泥漿雜質(zhì)對測井曲線的影響

當(dāng)泥漿內(nèi)雜質(zhì)較多且不均勻的分布在井筒內(nèi)，發(fā)射換能器向井眼發(fā)射的聲波，在雜質(zhì)較多的井段能量被泥漿內(nèi)的雜質(zhì)散射，阻礙了能量的傳播，延長了傳播時(shí)間，接收換能器比正常泥漿的井段晚一個(gè)半周波的時(shí)間接收到套管波的反射波。此時(shí)BI值為1。反映出膠結(jié)良好，但是此曲線無法真實(shí)的反映出固井質(zhì)量，從（圖3）可明顯表現(xiàn)出泥漿雜質(zhì)對聲波變密度測井的影響，但受其它原因影響的曲線也有類似的形態(tài)。

3.4.2 微環(huán)對測井曲線的影響

固井后由于水泥漿候凝是一個(gè)方熱過程，套管要受熱膨脹，當(dāng)水泥完全凝固后，套管要恢復(fù)原來的形變，因此很容易在一界面形成微環(huán)（微間隙），發(fā)射換能器向井眼發(fā)射的聲波，受微環(huán)的影響，阻礙了能量的正常傳播，接收換能器，在接收到若套管波的同時(shí)，還可以接收到一定強(qiáng)度的地層波，BI值一般在0.6-0.8。之間，反映出膠結(jié)中等，從（圖3）942-944米處明顯表現(xiàn)出泥漿微環(huán)對測井曲線的影響。

4 幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

（1）聲波變密度的影響因素很多，諸如傳播距離，傳播介質(zhì)，對聲波接收時(shí)間都有影響，因此在測井時(shí)要考慮到套管壁厚及套管鋼級(jí)對能量傳播的影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國石油天然氣總公司.XXXX開發(fā)效果實(shí)例.北京：石油工業(yè)出版社，1993.