固井質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)(一)壓制課件

1、固井質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)致謝 主要內(nèi)容前言1. 集體的智慧2. 固井質(zhì)量備受關(guān)注4. 編寫的基本原則5. 編寫的主要依據(jù)3. 固井質(zhì)量評(píng)價(jià)方法簡(jiǎn)介6. 創(chuàng)新點(diǎn)7. 固井施工質(zhì)量評(píng)價(jià)8. CBL/VDL固井質(zhì)量評(píng)價(jià)9. SBT固井質(zhì)量評(píng)價(jià)10. 水泥膠結(jié)測(cè)井固井質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)11. 反射回波測(cè)井固井質(zhì)量評(píng)價(jià)簡(jiǎn)介12. 固井質(zhì)量工程判別技術(shù) 前 言 在石油鉆標(biāo)委的精心指導(dǎo)和組織下，在中石油、中石化和中海油三大油公司的大力支持下，石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)固井質(zhì)量評(píng)價(jià)方法已于2004年7月3日發(fā)布。石油鉆標(biāo)委對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)的宣貫特別重視，要求在宣貫之前，編寫宣貫講義、幻燈片、圖板公式演示軟件并在現(xiàn)場(chǎng)試運(yùn)行?，F(xiàn)在展示的幻燈片就是根

2、據(jù)上述要求編寫的。主要目的說(shuō)明本標(biāo)準(zhǔn)編寫的基本原則 ： 固井質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)； 針對(duì)國(guó)內(nèi)技術(shù)狀況提出固井施工質(zhì)量評(píng)價(jià)方法； 與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌； 比企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)略微寬松。 說(shuō)明本標(biāo)準(zhǔn)各種評(píng)價(jià)指標(biāo)的依據(jù) 介紹固井質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，尤其是綜合評(píng)價(jià) 說(shuō)明本標(biāo)準(zhǔn)的創(chuàng)新點(diǎn)聽取寶貴意見 本標(biāo)準(zhǔn)編寫的重要意義一、以前的固井質(zhì)量評(píng)價(jià)方法需要改進(jìn) 長(zhǎng)期以來(lái)，人們習(xí)慣于僅利用相對(duì)聲幅和固定指標(biāo)評(píng)價(jià)固井質(zhì)量。這種評(píng)價(jià)指標(biāo)是基于以前常用7套管固井和3英尺（或1米）源距相對(duì)聲幅理論研究、實(shí)驗(yàn)研究及現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)制定的。但實(shí)際套管尺寸變化很大，聲幅測(cè)量源距也不統(tǒng)一。通常，只要試油或油氣開采過(guò)程中未出現(xiàn)異常情況，就不會(huì)討論水泥環(huán)層間封隔性能，更

3、沒(méi)有制定水泥環(huán)層間封隔性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。這就易于出現(xiàn)無(wú)據(jù)可依、因人而異和誤評(píng)價(jià)的局面。 固井施工記錄從另一個(gè)重要側(cè)面反映固井質(zhì)量，但一直為固井質(zhì)量評(píng)價(jià)過(guò)程所忽視。二、反映技術(shù)進(jìn)步成果 固井工藝、固井質(zhì)量測(cè)井技術(shù)和評(píng)價(jià)方法在不斷進(jìn)步。 隨著油氣勘探開發(fā)難度的加大和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，固井作業(yè)承包商追求固井效果和效益，研究和應(yīng)用新設(shè)備、新工藝和新材料，測(cè)井公司采用新的固井質(zhì)量測(cè)井儀器和各具特色的固井質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。 研究和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)表明，固井質(zhì)量測(cè)井存在地球物理探測(cè)的共同弱點(diǎn)多解性。只有在理想條件下，僅利用CBL曲線就就可以正確評(píng)價(jià)固井質(zhì)量。多數(shù)情況下，固井質(zhì)量測(cè)井響應(yīng)受固井質(zhì)量以外其它因素的影響或干擾。

4、水泥環(huán)層間封隔性能除了與水泥膠結(jié)狀況有關(guān)外，還與其它多種因素有關(guān)。此外，目前固井質(zhì)量測(cè)井都或多或少地存在著局限性。三、借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn) 固井質(zhì)量評(píng)價(jià)是多家公司的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)的交界面，評(píng)價(jià)結(jié)果產(chǎn)生的影響時(shí)間長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)總量大。過(guò)去在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)條件下就經(jīng)常是油田各部門爭(zhēng)議的焦點(diǎn)。在新的市場(chǎng)關(guān)系下，甲乙方矛盾更加聚集。 國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。四、提高固井質(zhì)量評(píng)價(jià)水平，對(duì)油公司和技術(shù)服務(wù)公司都具有重大意義 對(duì)于以油氣勘探開發(fā)效益為基本出發(fā)點(diǎn)的油公司來(lái)說(shuō)，固井是油氣井建井的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是保證油氣井生產(chǎn)壽命的關(guān)鍵所在。固井質(zhì)量對(duì)油氣田勘探開發(fā)效益和油氣田開發(fā)產(chǎn)能建設(shè)，具有十分重要的意義。固井質(zhì)量

5、的核心問(wèn)題是水泥環(huán)層間封隔性能。近年來(lái)，在重點(diǎn)井試油或投入生產(chǎn)之前，勘探開發(fā)部門都十分重視固井質(zhì)量，要求測(cè)井解釋人員給出水泥環(huán)層間封隔的確切結(jié)論，以便為實(shí)施分層測(cè)試和分層開采提供決策依據(jù)。如果固井質(zhì)量誤評(píng)價(jià)，就可能導(dǎo)致試油資料和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)的錯(cuò)誤分析，從而耽誤油氣層發(fā)現(xiàn)或造成不必要的昂貴費(fèi)時(shí)的驗(yàn)竄和補(bǔ)擠水泥作業(yè)。 固井設(shè)計(jì)和施工單位是通過(guò)固井質(zhì)量評(píng)價(jià)來(lái)了解固井設(shè)計(jì)和施工效果的。如果原本固井質(zhì)量合格的作業(yè)評(píng)價(jià)為“不合格”，固井公司必然修改固井設(shè)計(jì)。而原本固井質(zhì)量不合格的作業(yè)將被評(píng)價(jià)為“合格”，固井公司必然認(rèn)為目前的固井設(shè)計(jì)和施工工藝是可行的。所以，固井質(zhì)量誤評(píng)價(jià)將在鄰井造成固井問(wèn)題。亟需：突破過(guò)去，

6、大膽創(chuàng)新，建立一套新的固井質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。 1. 集體的智慧 本標(biāo)準(zhǔn)由石油鉆標(biāo)委立項(xiàng)和歸口，并在鉆井專標(biāo)委（特別是秘書處）的具體指導(dǎo)下完成。 編寫組在編寫過(guò)程中，得到中石油、中石化和中海油三大公司（包括中國(guó)石油工程技術(shù)研究院、西南石油學(xué)院）有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和專家的指導(dǎo)和大力支持。 指導(dǎo)和支持本標(biāo)準(zhǔn)編寫的領(lǐng)導(dǎo)和專家，包括鉆井、固井、測(cè)井和采油等專業(yè)。 參與編寫的，除了3位主要作者外，還有楊全盛、李寶貴、宋本嶺、楊小珊、陳宗江、劉力平等。2. 固井質(zhì)量備受關(guān)注（一）油田勘探部門的主要關(guān)注點(diǎn) 1. 封隔油氣水層以便分層測(cè)試，分層改造作業(yè)，確保層間封隔可靠； 2. 保護(hù)油氣層，使之免遭進(jìn)一步污染； 3. 便于中

7、途測(cè)試，及時(shí)發(fā)現(xiàn)油氣層。（二）油田采油部門的主要關(guān)注點(diǎn)1. 封隔油氣水層以便分層開采和分層注水；2. 保護(hù)油氣層，使之免遭進(jìn)一步污染；3. 在套管和地層之間形成良好的封隔，防止套管腐蝕破壞。（三）鉆井服務(wù)承包商的主要關(guān)注點(diǎn) 1. 保護(hù)井壁，封隔復(fù)雜地層以利繼續(xù)鉆進(jìn)； 2. 安裝井控裝置，便于實(shí)施二次井控乃至于三次井控； 3. 懸掛套管； 4. 安全優(yōu)質(zhì)快速完成鉆井作業(yè)。（四）固井服務(wù)承包商的主要關(guān)注點(diǎn) 固井公司關(guān)心固井作業(yè)質(zhì)量是否設(shè)計(jì)要求，以及能否向油公司交井。 過(guò)去，根據(jù)測(cè)井資料評(píng)價(jià)固井質(zhì)量為“合格”或“不合格”，主要基于這個(gè)目的。如果固井質(zhì)量“合格”，則該井包括水泥漿配方和施工工藝的固井設(shè)

8、計(jì)符合要求，在鄰井中仍可采用。否則，則要修改固井設(shè)計(jì)。 因此，如果固井質(zhì)量誤評(píng)價(jià)，可能將在鄰井造成固井問(wèn)題。3.固井質(zhì)量評(píng)價(jià)方法內(nèi)容簡(jiǎn)介目 次前言引言1 范圍2 規(guī)范性引用文件 3 術(shù)語(yǔ)和定義 4 根據(jù)固井施工作業(yè)記錄評(píng)價(jià)施工質(zhì)量 4.1 固井設(shè)計(jì) 4.2 固井施工及記錄 4.3 施工質(zhì)量評(píng)價(jià)目 次（續(xù)）5 水泥環(huán)膠結(jié)質(zhì)量評(píng)價(jià) 5.1 水泥膠結(jié)測(cè)井資料質(zhì)量要求 5.2 水泥膠結(jié)測(cè)井資料采集條件 5.3 無(wú)自由套管固井的CBL測(cè)井和全波波列測(cè)井資料預(yù)處理 5.4 收集參考資料 5.5 不能用水泥膠結(jié)測(cè)井資料評(píng)價(jià)的兩種特殊膠結(jié)狀況的判斷 5.6 只能用于定性評(píng)價(jià)的水泥膠結(jié)測(cè)井資料所受影響因素識(shí)別

9、5.7 水泥膠結(jié)強(qiáng)度轉(zhuǎn)換方法 5.8 膠結(jié)比轉(zhuǎn)換方法 5.9 常規(guī)密度水泥固井質(zhì)量評(píng)價(jià) 5.10 低密度水泥固井質(zhì)量評(píng)價(jià) 5.11 高密度水泥固井質(zhì)量評(píng)價(jià)目 次（續(xù)）6 固井質(zhì)量工程判別 6.1 生產(chǎn)測(cè)井找竄 6.2 工程驗(yàn)竄 6.3 探水泥塞 6.4 套管試壓7 固井施工質(zhì)量評(píng)估，固井質(zhì)量的測(cè)井評(píng)價(jià)和工程驗(yàn)竄的關(guān)系4. 編寫的基本原則（一） 把目前常用的固井質(zhì)量評(píng)價(jià)方法基本上都編寫進(jìn)來(lái)，強(qiáng)調(diào)綜合評(píng)價(jià) 本標(biāo)準(zhǔn)把目前常用的固井質(zhì)量評(píng)價(jià)方法基本上都編寫了進(jìn)來(lái)： 固 井 施 工 記 錄：評(píng)價(jià)固井施工質(zhì)量 固 井 質(zhì) 量 測(cè) 井：基本的固井質(zhì)量評(píng)價(jià)手段生產(chǎn)測(cè)井和工程驗(yàn)竄：對(duì)固井評(píng)價(jià)成果進(jìn)行檢驗(yàn) 本標(biāo)準(zhǔn)

10、強(qiáng)調(diào)固井質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)，即： （1）在用某種評(píng)價(jià)方法的過(guò)程中，不是僅僅根據(jù)某一、兩種信息進(jìn)行評(píng)價(jià)，而是收集齊全并分析本專業(yè)已記錄的有關(guān)資料，實(shí)現(xiàn)專業(yè)內(nèi)綜合評(píng)價(jià)； （2）在主要應(yīng)用某種固井質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的時(shí)候，根據(jù)各種信息反映固井質(zhì)量的相關(guān)程度，充分占有和有分析地利用其它評(píng)價(jià)方法用到的資料或評(píng)價(jià)成果等一切有關(guān)資料，實(shí)現(xiàn)跨專業(yè)綜合評(píng)價(jià)； （3）在難度大的情況下，以固井質(zhì)量測(cè)井響應(yīng)為主，綜合應(yīng)用各種固井質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，實(shí)現(xiàn)多種方法綜合評(píng)價(jià)。 固井質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)需要各相關(guān)專業(yè)相互合作、相互學(xué)習(xí)和相互融合，需要固井評(píng)價(jià)人員具有更全面更全面的專業(yè)素質(zhì)。 （二）努力與國(guó)際慣例接軌 本標(biāo)準(zhǔn)在固井質(zhì)量評(píng)價(jià)方法方面盡可能

11、吸取了國(guó)外的先進(jìn)成果。 在思維和管理層面上努力與國(guó)際慣例接軌。具體地說(shuō)，就是將固井作業(yè)結(jié)果看成是“產(chǎn)品”。固井承包商在經(jīng)過(guò)一系列高質(zhì)量作業(yè)后，技術(shù)能力獲得油公司認(rèn)可。通過(guò)施工記錄評(píng)估施工質(zhì)量達(dá)到“合格”并且根據(jù)固井質(zhì)量測(cè)井資料評(píng)價(jià)為“優(yōu)”的，除油氣開發(fā)有關(guān)部門有特別要求外，后續(xù)固井施工可以根據(jù)井別情況抽樣測(cè)量甚至免去固井質(zhì)量測(cè)井，而更多地利用施工記錄評(píng)價(jià)質(zhì)量，以此與油公司實(shí)現(xiàn)“雙贏”。 （三） 編寫固井質(zhì)量的測(cè)井評(píng)價(jià)方法，基于長(zhǎng)期應(yīng)用研究且目前廣泛使用的測(cè)井資料 長(zhǎng)期以來(lái)，絕大多數(shù)的探井、評(píng)價(jià)井和生產(chǎn)井都采用CBL測(cè)井，積累了豐富的評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)。將來(lái)在可以預(yù)見的較長(zhǎng)時(shí)間里，這些儀器仍將是我國(guó)油田固

12、井質(zhì)量評(píng)價(jià)的主要測(cè)量工具。與CBL測(cè)井基本原理相同的SBT測(cè)井，在不少陸地油田用得較多，在中國(guó)海上油氣田用得較為廣泛。針對(duì)這些測(cè)井，國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了大量的理論研究和實(shí)驗(yàn)研究，同時(shí)積累了大量的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。所有這些，是編寫本標(biāo)準(zhǔn)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 利用反射波探測(cè)水泥膠結(jié)質(zhì)量的新測(cè)井方法如CET測(cè)井、USI測(cè)井和CAST測(cè)井等，目前國(guó)內(nèi)很少用，積累的經(jīng)驗(yàn)和資料也很少，暫時(shí)尚無(wú)法制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。將來(lái)，隨著這些新技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及研究資料和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的豐富，在作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“固井質(zhì)量評(píng)價(jià)方法”中，可以增加這一部分內(nèi)容。 （四）既便于現(xiàn)場(chǎng)快速評(píng)價(jià)，也便于定量評(píng)價(jià) 本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)附有一系列固井質(zhì)量解釋圖板，并給出了每一張圖板的

13、使用說(shuō)明，以便于現(xiàn)場(chǎng)快速固井質(zhì)量評(píng)價(jià)。 利用本標(biāo)準(zhǔn)給出的測(cè)井響應(yīng)與水泥膠結(jié)強(qiáng)度和膠結(jié)比的關(guān)系式，可以進(jìn)行固井質(zhì)量的定量評(píng)價(jià)。 已經(jīng)研制了一套上述圖板和公式的演示軟件，方便使用者對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)的理解和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。演示軟件中還給出了固井質(zhì)量測(cè)井資料質(zhì)量控制方法。（五）評(píng)價(jià)指標(biāo)既盡可能簡(jiǎn)單，又適合不同套管尺寸、不同水泥漿密度和不同廠家的測(cè)井儀器 中國(guó)石油天然氣總公司1990年建議的固井質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為 若相對(duì)聲幅15%，則固井質(zhì)量為“優(yōu)”； 若相對(duì)聲幅=15%30%，則固井質(zhì)量為“合格”； 若相對(duì)聲幅30%，則固井質(zhì)量為“不合格”。 實(shí)事求是地說(shuō)，這套評(píng)價(jià)指標(biāo)的歷史貢獻(xiàn)巨大。 實(shí)踐證明，它最適合于過(guò)去廣泛使用

14、的7套管的固井質(zhì)量評(píng)價(jià)。這套評(píng)價(jià)指標(biāo)是在7套管固井質(zhì)量測(cè)井響應(yīng)與大量驗(yàn)證的基礎(chǔ)上制定的。 十多年來(lái)，固井質(zhì)量評(píng)價(jià)理論和應(yīng)用研究，又有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。研究表明，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)還考慮了套管尺寸、測(cè)量源距和水泥密度對(duì)相對(duì)聲幅和聲波衰減率的影響。 本標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)以下方法解決了上述各種因素的影響問(wèn)題，并且使評(píng)價(jià)指標(biāo)便于現(xiàn)場(chǎng)使用： (1)聲幅測(cè)井的CBL評(píng)價(jià)以0.914m或1m源距為基礎(chǔ),兼顧其它源距。 國(guó)內(nèi)油田的聲幅測(cè)井絕大多數(shù)采用0.914m(3英尺)或1m源距。國(guó)內(nèi)尚有少數(shù)油田采用其它源距測(cè)量聲幅。 理論和實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)于套管外相同的水泥膠結(jié)強(qiáng)度，測(cè)量源距不同，聲波幅度測(cè)井響應(yīng)規(guī)律差別明顯。為此，在附錄中給出了不

15、同源距下聲幅轉(zhuǎn)換的膠結(jié)強(qiáng)度修正系數(shù)k。源距 ( m )源距 ( ft )k a 0.9143.0001.00001.0003.2810.80791.2194.0000.43991.5004.9210.22881.5245.0000.2243a k值適用范圍為0.914m1.524m（3ft5ft）。 聲波幅度，毫伏聲波衰減率，dB/ft源距6ft源距3ft源距不同源距的相對(duì)聲幅對(duì)水泥膠結(jié)的敏感性源距對(duì)相對(duì)聲幅的影響 （2）在使用解釋圖板和解釋標(biāo)準(zhǔn)之前，規(guī)定將套管波聲幅曲線標(biāo)準(zhǔn)化，轉(zhuǎn)化為相對(duì)聲幅。 例如，對(duì)于以“毫伏”（mV）為單位的聲幅曲線，應(yīng)轉(zhuǎn)換成以自由段套管為100%的相對(duì)聲幅曲線：式中：

16、 A計(jì)算深度點(diǎn)的聲幅值，單位為毫伏（mV）； Afp自由段套管的聲幅值，單位為毫伏（mV）； U相對(duì)聲幅值，單位為分?jǐn)?shù)（%）。 套管外徑 自由套管聲幅值（mV） (mm)(in.)127577139.75-1/271177.8761193.77-5/859244.59-5/852273.110-3/450斯侖貝謝CBL測(cè)井自由套管聲幅值 （3）用膠結(jié)比和水泥膠結(jié)強(qiáng)度評(píng)價(jià)固井質(zhì)量。 CBL測(cè)井值與測(cè)量源距和套管尺寸有關(guān)，如果直接用CBL曲線評(píng)價(jià)固井質(zhì)量，就易于出現(xiàn)評(píng)價(jià)錯(cuò)誤。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，首先將CBL曲線轉(zhuǎn)化為與套管尺寸和測(cè)量源距無(wú)關(guān)的膠結(jié)比和水泥膠結(jié)強(qiáng)度，然后根據(jù)有關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)固井質(zhì)量。 膠結(jié)

17、指數(shù)：膠結(jié)比：聲波幅度膠結(jié)比轉(zhuǎn)換圖板 0.110000.20.40.60.811.2膠結(jié)比110聲波幅度（%或mV）BACBL解釋圖板（4）將CBL解釋圖板和SBT解釋圖板公式化，全面考慮套管外徑、套管厚度和測(cè)井測(cè)量源距的影響。 SBT解釋圖板膠結(jié)比和膠結(jié)強(qiáng)度選擇選擇 膠結(jié)比：低密度水泥 或（和）薄水泥環(huán)選擇膠結(jié)強(qiáng)度：常規(guī)密度水泥， 且 水泥環(huán)厚度大于3/4英寸；（5）現(xiàn)場(chǎng)可以通過(guò)評(píng)價(jià)指標(biāo)和解釋圖板，進(jìn)行固井質(zhì)量快速評(píng)價(jià)。（6）膠結(jié)比和膠結(jié)強(qiáng)度以及對(duì)應(yīng)的相對(duì)聲幅和衰減率評(píng)價(jià)指標(biāo)，也可以根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)中的公式得到，以便定量評(píng)價(jià)。 膠結(jié)“優(yōu)”聲幅（0.914m源距）上限101.6mm (4)304.8

18、mm (12)152.4mm (6)203.2mm (8)254.0mm (10)聲幅（）套管壁厚（mm）（7）薄層水泥環(huán) 固井質(zhì)量測(cè)井 響應(yīng)校正 國(guó)內(nèi)有很多油田在開發(fā)井中采用外徑為5-1/2壁厚為7.72mm的套管固井。采用壁厚薄于9mm套管固井是近年來(lái)的新事物,而且套管壁厚范圍較為單一,無(wú)法建立薄壁套管固井評(píng)價(jià)指標(biāo)與套管壁厚的關(guān)系。綜合考慮套管尺寸的影響和各油田現(xiàn)用薄壁套管固井評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，將套管壁厚小于9mm情況下的相對(duì)聲幅評(píng)價(jià)指標(biāo)按固定值處理（即評(píng)價(jià)指標(biāo)不隨壁厚變化），且與壁厚為9mm的套管評(píng)價(jià)指標(biāo)相同。薄層套管固井聲波幅度評(píng)價(jià)指標(biāo) 薄層水泥環(huán)條件下由聲幅轉(zhuǎn)換為膠結(jié)比膠結(jié)比聲波幅度（mV）

19、1/23/4 為了節(jié)約成本，油公司總是考慮盡可能地簡(jiǎn)化井身結(jié)構(gòu)，按幾年前或十幾年前的方案，要采用多層套管完井的開發(fā)井，現(xiàn)在采用長(zhǎng)井段中間變徑的單層套管固井，往往沒(méi)有自由段套管。 SBT測(cè)井的衰減率測(cè)量不需要自由段套管刻度，故可直接用于無(wú)自由段套管固井的評(píng)價(jià)。 由于沒(méi)有了供100%相對(duì)聲幅刻度之用的自由段套管，CBL測(cè)井曲線只有隨深度變化的相對(duì)大小的意義，而無(wú)法直接用于膠結(jié)評(píng)價(jià)。這是多年來(lái)的固井質(zhì)量測(cè)井和固井質(zhì)量評(píng)價(jià)的一大難題。 本標(biāo)準(zhǔn)的思路是，對(duì)無(wú)自由段套管進(jìn)行固井質(zhì)量評(píng)價(jià)前，利用膠結(jié)最好井段的CBL值和水泥抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)值刻度測(cè)井響應(yīng)。（六）規(guī)定了無(wú)自由段套管固井的評(píng)價(jià)方法 （七）采用膠結(jié)比評(píng)

20、價(jià)，突出水泥膠結(jié)狀況、方便現(xiàn)場(chǎng)快速評(píng)價(jià)和低密度水泥評(píng)價(jià) 過(guò)去，除了直接用套管聲波幅度評(píng)價(jià)固井質(zhì)量外，還常用膠結(jié)指數(shù)。實(shí)驗(yàn)證明： （1）膠結(jié)指數(shù)與水泥環(huán)所占套管圓周的比例成正比； （2）自由套管井段的聲波衰減率不為零，而且在任意水泥膠結(jié)狀況下的聲波衰減率中都疊加了自由套管衰減率，即在膠結(jié)指數(shù)中，引入了一個(gè)與水泥膠結(jié)無(wú)關(guān)的因素。這就是膠結(jié)指數(shù)曲線的截距總是不為零的原因。 在低密度水泥固井條件下，套管聲波衰減率所占的比例將明顯提高。換言之，與水泥膠結(jié)無(wú)關(guān)的套管因素所占比重明顯上升，截距將明顯增大。 引入膠結(jié)比后，消除了套管的影響，理論上與水泥密度無(wú)關(guān)，僅反映水泥膠結(jié)程度，且仍與水泥環(huán)占套管圓周的比例

21、成正比，更能單純地體現(xiàn)水泥膠結(jié)狀況，理論上與水泥溝槽情況下的水泥環(huán)向覆蓋率一致。另外，BR還可以通過(guò)查圖板直接求得。相比之下，先要用圖板將聲波幅度轉(zhuǎn)化為衰減率后才能計(jì)算膠結(jié)指數(shù)，用膠結(jié)比顯得簡(jiǎn)捷，便于現(xiàn)場(chǎng)快速評(píng)價(jià)。 由于套管的聲波背景，膠結(jié)指數(shù)與水泥充填率不一致。在水泥膠結(jié)不好的條件下，膠結(jié)指數(shù)受水泥密度影響明顯。這是本標(biāo)準(zhǔn)選用膠結(jié)比評(píng)價(jià)水泥膠結(jié)狀況的原因之一。另外一個(gè)原因是，可以使常規(guī)密度水泥固井與低密度水泥固井評(píng)價(jià)指標(biāo)具有一致性?；蚰z結(jié)比和膠結(jié)指數(shù)對(duì)比 在常規(guī)密度水泥固井條件下，把反映常用尺寸套管（外徑7壁厚0.408）固井的幾種測(cè)井評(píng)價(jià)指標(biāo)（相對(duì)聲幅、膠結(jié)比和膠結(jié)強(qiáng)度）統(tǒng)一起來(lái)，其余尺寸

22、套管的相應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)依此類推。根據(jù)水泥膠結(jié)強(qiáng)度指標(biāo)和SBT解釋圖板，可很容易地將SBT衰減率評(píng)價(jià)指標(biāo)與相對(duì)聲幅和膠結(jié)比統(tǒng)一起來(lái)。外徑7壁厚0.408套管固井的幾種測(cè)井評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)比 對(duì)于其它尺寸套管固井來(lái)說(shuō)，水泥膠結(jié)強(qiáng)度和膠結(jié)比評(píng)價(jià)指標(biāo)都是不變的，只有相對(duì)聲幅是隨套管尺寸變化的。（八）把外徑7壁厚0.408套管固井的幾種測(cè)井評(píng)價(jià)指標(biāo)統(tǒng)一起來(lái)相對(duì)聲幅（%）水泥膠結(jié)強(qiáng)度（psi）膠結(jié)比評(píng)價(jià)結(jié)論302000.5差（不合格50.8中等（合格）157130.8優(yōu) 在本標(biāo)準(zhǔn)中，第二界面（水泥環(huán)與地層或外層套管之間的膠結(jié)面）的膠結(jié)狀況是根據(jù)VDL來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)的。這種評(píng)價(jià)雖然只是定性的，但

23、要求解釋人員具有相應(yīng)的聲波知識(shí)和較豐富的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)。 目前，由于認(rèn)識(shí)水平和測(cè)井儀器探測(cè)能力的限制，第二界面膠結(jié)狀況評(píng)價(jià)只能是定性的。本標(biāo)準(zhǔn)中暫時(shí)沒(méi)有編寫第二界面的定量評(píng)價(jià)方法。 （九）僅編寫了第二界面膠結(jié)狀況的定性評(píng)價(jià)方法（十）固井質(zhì)量評(píng)價(jià)中常見難點(diǎn)的分析 本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)測(cè)井資料可以解決問(wèn)題的程度，將經(jīng)常遇到的較難分析的水泥膠結(jié)測(cè)井響應(yīng)分為三類： （1）不能用水泥膠結(jié)測(cè)井資料評(píng)價(jià)的兩種特殊膠結(jié)狀況： 水泥候凝時(shí)間不足，微環(huán)隙； （2）只能用于定性評(píng)價(jià)的水泥膠結(jié)測(cè)井資料： 受快速地層、外層套管、巖性與地層孔滲性能等因 素影響。 （3）無(wú)自由段套管固井的聲波幅度測(cè)井資料 同時(shí)，專門規(guī)定了這些測(cè)井響應(yīng)的判

24、斷方法和固井質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。 固井后65小時(shí)測(cè)井，鉆井液密度1.25g/cm3固井后80小時(shí)測(cè)井，鉆井液密度1.03g/cm3（十一）既規(guī)定水泥膠結(jié)評(píng)價(jià)指標(biāo)，也規(guī)定水泥環(huán)層間封隔性能評(píng)價(jià)指標(biāo) 水泥環(huán)層間封隔性能對(duì)于油氣勘探開發(fā)都非常重要，受到油公司的高度關(guān)注。 做好水泥環(huán)層間封隔性能評(píng)價(jià)工作是我們的責(zé)任。 但是必須注意，水泥環(huán)層間封隔性能評(píng)價(jià)比水泥膠結(jié)評(píng)價(jià)，所承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)要高得多。 水泥環(huán)層間封隔不僅涉及到水泥環(huán)與水泥環(huán)和地層的膠結(jié)質(zhì)量、地層流體的粘度以及水泥環(huán)層間封隔長(zhǎng)度，涉及到目前固井質(zhì)量測(cè)井儀器的探測(cè)能力，還涉及到水泥的滲透性和相鄰地層間的壓差：水泥環(huán)TR1R2 水泥環(huán)層間封隔評(píng)價(jià)的有利因素

25、： （1）在一個(gè)開發(fā)區(qū)塊里，地層流體的粘度和可壓縮系數(shù)B：確知； （2）水泥環(huán)層間封隔長(zhǎng)度：利用固井質(zhì)量測(cè)井資料可定量確定； （3）水泥環(huán)的滲透性：如果不是微環(huán)隙，主要與第一界面和第二界面的膠結(jié)質(zhì)量有關(guān)，根據(jù)固井質(zhì)量測(cè)井資料可定性確定。 水泥環(huán)層間封隔評(píng)價(jià)的不利因素： （1）目前固井質(zhì)量測(cè)井的探測(cè)能力和測(cè)井信息的多解性； （2）處于動(dòng)態(tài)變化中的相鄰地層間壓差和水泥膠結(jié)狀況等因素；使層間封隔性能精確評(píng)價(jià)相當(dāng)困難。 盡管如此，根據(jù)石油工業(yè)界長(zhǎng)期積累的理論研究、實(shí)驗(yàn)研究成果和現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)，給出判斷水泥環(huán)層間流體竄通的指標(biāo)，是完全必要的。 當(dāng)然，水泥環(huán)層間封隔性能評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)需要在實(shí)踐和繼續(xù)研究

26、過(guò)程中，不斷加以完善。 二十世紀(jì)90年代以來(lái)，中國(guó)油氣勘探開發(fā)的一個(gè)十分重要的領(lǐng)域是物性不好的油氣藏。在絕大多數(shù)情況下，開發(fā)這種油氣藏需要對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行水力壓裂。水力壓裂作業(yè)在層間建立了高達(dá)幾十兆帕的壓差，對(duì)水泥環(huán)層間封隔性能的要求大大提高。 如果地層孔隙中含氣，對(duì)水泥環(huán)層間封隔的要求，比孔隙中含油水對(duì)水泥環(huán)的要求明顯地要高些。 （十二）體現(xiàn)水力壓裂和地層流體性質(zhì)對(duì)層間封隔的影響 固井作業(yè)和固井質(zhì)量評(píng)價(jià)是實(shí)踐性非常強(qiáng)的技術(shù)，因此制定固井質(zhì)量評(píng)價(jià)方法離不開足夠的技術(shù)積累。 常規(guī)密度水泥在我國(guó)乃至全世界油田的固井作業(yè)中，使用最普遍，使用時(shí)間最長(zhǎng)，因而積累的理論研究、實(shí)驗(yàn)研究和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用成果最多。因此，本

27、標(biāo)準(zhǔn)在常規(guī)密度水泥固井評(píng)價(jià)方面規(guī)定得較為細(xì)致。 我國(guó)許多油田還使用低密度水泥和高密度水泥固井。但是，有關(guān)低密度水泥和高密度水泥的固井質(zhì)量測(cè)井響應(yīng)規(guī)律和固井質(zhì)量現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)方面的研究成果，目前遠(yuǎn)不豐富，所以本標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)規(guī)定顯得較為粗略。 （十三）細(xì)致規(guī)定常規(guī)密度水泥固井質(zhì)量評(píng)價(jià)，粗略規(guī)定低密度和高密度水泥固井質(zhì)量評(píng)價(jià) 根據(jù)固井施工過(guò)程記錄的有關(guān)鉆井液性能、水泥漿性能、施工工藝和候凝方式等，來(lái)評(píng)估固井施工質(zhì)量。 不過(guò)，在這種施工評(píng)價(jià)方法中，對(duì)于施工工藝的分析，主要依賴于對(duì)固井施工過(guò)程的詳細(xì)自動(dòng)記錄。因此，它需要具備對(duì)于相應(yīng)參數(shù)自動(dòng)記錄的硬件和軟件。（十四）規(guī)定了評(píng)價(jià)固井施工質(zhì)量的方法 根據(jù)固井施工作

28、業(yè)記錄評(píng)價(jià)施工質(zhì)量 固井施工及記錄 根據(jù)固井施工記錄評(píng)價(jià)施工質(zhì)量 鉆井液； 水泥漿； 施工工藝； 施工異常情況； 候凝方式 施工質(zhì)量評(píng)價(jià)注意事項(xiàng) (1)固井施工質(zhì)量評(píng)價(jià)的使用條件 (2)不可通過(guò)固井施工質(zhì)量評(píng)價(jià)的情況 水泥實(shí)際返高 套管鞋處的固井質(zhì)量 由于石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高于石油企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此，本標(biāo)準(zhǔn)比絕大部分油田的同類企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)略顯寬松。這樣，各個(gè)油田可以根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)和油田的具體情況，制訂并執(zhí)行更為嚴(yán)格也更接近油田實(shí)際的固井質(zhì)量評(píng)價(jià)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。（十五）石油行業(yè)固井質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)于石油企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)略微寬松 本標(biāo)準(zhǔn)比絕大部分油田的同類企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)略顯寬松，主要表現(xiàn)在如下兩個(gè)方面： （1）對(duì)固井質(zhì)量測(cè)井儀器居中程

29、度的要求； （2）壁厚小于10mm套管的固井質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)。5. 編寫的主要依據(jù)（一） 引用重要手冊(cè)和其它行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中國(guó)石油天然氣總公司的鉆井手冊(cè)（甲方）（石油工業(yè)出版社，1990），已經(jīng)頒布的石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如： （1）固井質(zhì)量檢測(cè)儀刻度及評(píng)價(jià)方法（SY/T 6449-2000） （2）測(cè)井原始資料質(zhì)量要求（SY/T 5132-2003）； （3）套管柱試壓規(guī)范（SY/T 5467-92），等。 編寫組由測(cè)井和固井兩個(gè)專業(yè)的技術(shù)專家組成，具有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)以及多年現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)。 在編寫和修改本標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于固井施工質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的過(guò)程中，在本標(biāo)準(zhǔn)編寫過(guò)程中，咨詢過(guò)很多專家學(xué)者，得到了全國(guó)石油行業(yè)許多專家和學(xué)者

30、的指導(dǎo)，同時(shí)收集了大量的國(guó)內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)。 吸收了國(guó)內(nèi)三大油公司中石油、中石化和中海油的最新技術(shù)和最新認(rèn)識(shí)。 本標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)內(nèi)石油工業(yè)界對(duì)固井施工質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的最新總結(jié)。（二）專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn) 國(guó)外石油公司的做法通常是： （1）任何一口井都要求詳細(xì)記錄施工過(guò)程； （2）在一個(gè)開發(fā)區(qū)塊里，開始若干口井要求進(jìn)行固井質(zhì)量測(cè)井，以便檢驗(yàn)固井設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工的效果； （3）如果固井質(zhì)量評(píng)價(jià)證明固井施工都是成功的，那么在后續(xù)固井作業(yè)之后，主要通過(guò)施工記錄評(píng)價(jià)施工質(zhì)量，僅要求抽樣進(jìn)行固井質(zhì)量測(cè)井；如果沒(méi)有能夠通過(guò)施工質(zhì)量評(píng)價(jià)，就要求利用水泥膠結(jié)測(cè)井資料評(píng)價(jià)固井質(zhì)量。（三）了解外國(guó)石油公司和油田技術(shù)服務(wù)公司的固井質(zhì)量評(píng)

31、價(jià)方法油田固井技術(shù)服務(wù)公司的做法通常是： （1）固井質(zhì)量從固井設(shè)計(jì)抓起； （2）現(xiàn)場(chǎng)施工嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)進(jìn)行； （3）對(duì)施工過(guò)程做多參數(shù)詳細(xì)記錄，了解固井施工是否達(dá)到了固井設(shè)計(jì)的要求，并檢驗(yàn)固井設(shè)計(jì)，以便改進(jìn)設(shè)計(jì)或（和）施工。（四）套管懸掛和層間封隔的水泥膠結(jié)強(qiáng)度依據(jù) 國(guó)內(nèi)外石油工程界認(rèn)為： （1）水泥膠結(jié)強(qiáng)度500psi，足以保證水泥環(huán)對(duì)套管懸掛的要求（R.F.Fallis認(rèn)為100psi即可）； （2）水泥膠結(jié)強(qiáng)度1000psi，可以保證水泥環(huán)對(duì)層間封隔的要求。 多年來(lái)，國(guó)內(nèi)油田固井質(zhì)量評(píng)價(jià)的經(jīng)驗(yàn)指標(biāo)是， 若CBL15%，固井質(zhì)量為“優(yōu)”； 若CBL=15%30%，固井質(zhì)量為“合格”； 若CB

32、L30%可評(píng)價(jià)為“不合格”。 這套評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是在總結(jié)各油田目的層常用外徑為7壁厚為0.408套管固井的測(cè)井響應(yīng)與大量驗(yàn)證的基礎(chǔ)上制定的，得到國(guó)內(nèi)石油界的認(rèn)可。經(jīng)過(guò)計(jì)算，這種套管CBL=15%（膠結(jié)“優(yōu)”的上限）和CBL=30%（膠結(jié)“差”的下限）對(duì)應(yīng)的膠結(jié)強(qiáng)度值分別為713psi和200psi。 以此為基準(zhǔn)，規(guī)定了其它尺寸套管和其它評(píng)價(jià)參數(shù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。（五）水泥膠結(jié)強(qiáng)度指標(biāo)的依據(jù) 基本思路：不管套管尺寸如何，只要水泥環(huán)膠結(jié)強(qiáng)度相同，水泥膠結(jié)評(píng)價(jià)結(jié)論就相同。 具體做法：分別固定水泥膠結(jié)強(qiáng)度713psi和200psi，在給出一系列的套管壁厚和外徑后，根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)文本中的式5反算出對(duì)應(yīng)的相對(duì)聲幅值，就得

33、到了相對(duì)聲幅的評(píng)價(jià)指標(biāo)。 （六）常規(guī)密度水泥固井 相對(duì)聲幅評(píng)價(jià)指標(biāo)的依據(jù)和計(jì)算01020304050607057911131517套管壁厚（mm）相對(duì)聲幅（%）101.6mm (4)304.8mm (12)152.4mm (6)203.2mm (8)254.0mm (10)膠結(jié)“優(yōu)”聲幅（0.914m源距）上限膠結(jié)“優(yōu)”聲幅（0.914m源距）上限101.6mm (4)304.8mm (12)152.4mm (6)203.2mm (8)254.0mm (10)聲幅（）套管壁厚（mm）01020304050607057911131517相對(duì)聲幅（%）套管壁厚（mm）101.6mm (4)304.

34、8mm (12)152.4mm (6)203.2mm (8)254.0mm (10)膠結(jié)“差”聲幅（0.914m源距）下限膠結(jié)“差”聲幅（0.914m源距）下限101.6mm (4)304.8mm (12)152.4mm (6)203.2mm (8)254.0mm (10)相對(duì)聲幅（%）套管壁厚（mm）（七）推算常規(guī)密度水泥固井SBT衰減率評(píng)價(jià)指標(biāo) 分別固定水泥膠結(jié)強(qiáng)度713psi和200psi，在給出一系列的套管壁厚后，可反算出對(duì)應(yīng)的水泥膠結(jié)評(píng)價(jià)SBT聲波衰減率指標(biāo)。水泥膠結(jié)評(píng)價(jià)衰減率（dB/ft）指標(biāo) 水泥膠結(jié)評(píng)價(jià)衰減率（dB/ft）指標(biāo) 中等（合格）差（不合格）優(yōu)0246810（dB/m

35、）（dB/ft）（八）膠結(jié)比評(píng)價(jià)指標(biāo)的依據(jù) 除了采用相對(duì)聲幅評(píng)價(jià)固井質(zhì)量外，許多油田還采用膠結(jié)指數(shù)或固井水泥充填率評(píng)價(jià)固井質(zhì)量（表3A，引自固井質(zhì)量檢測(cè)儀器刻度及評(píng)價(jià)方法，SY/T 6449-2000）。 第一界面膠結(jié)指數(shù)與固井水泥充填率綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)第一界面膠結(jié)指數(shù)固井水泥充填率膠結(jié)情況0.20.2自由管0.20.60.20.7有環(huán)隙出現(xiàn)0.60.80.70.9膠結(jié)良好0.80.9膠結(jié)好 對(duì)于常規(guī)密度水泥固井，可以推知： （1）當(dāng)CBL=15%時(shí)，水泥膠結(jié)強(qiáng)度為713psi，膠結(jié)比為0.8。 可進(jìn)一步推算，當(dāng)BR=1時(shí)，相對(duì)聲幅為9.3%，膠結(jié)強(qiáng)度為1450psi。 （2）當(dāng)CBL=30%時(shí)，

36、水泥膠結(jié)強(qiáng)度為200psi，膠結(jié)比為0.5。 200psi恰巧就是水泥環(huán)層間出現(xiàn)竄通的膠結(jié)強(qiáng)度上限。 考慮到在膠結(jié)比為0.5附近，膠結(jié)指數(shù)比膠結(jié)比高0.07，可以認(rèn)為，膠結(jié)比0.5等效于膠結(jié)指數(shù)0.6。 應(yīng)當(dāng)特別指出，膠結(jié)比和膠結(jié)強(qiáng)度是從不同的側(cè)面反映水泥膠結(jié)質(zhì)量的。前者側(cè)重反映環(huán)空的水泥充填程度或相對(duì)于膠結(jié)最好井段的衰減率之比，而后者則側(cè)重反映水泥環(huán)界面的膠結(jié)質(zhì)量。所以，無(wú)法保證這兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)任何尺寸套管在任意膠結(jié)狀況下，都是完全一致的。（五）層間“竄槽”的膠結(jié)強(qiáng)度評(píng)價(jià)依據(jù) 當(dāng)水泥膠結(jié)強(qiáng)度低于200psi時(shí)（實(shí)心點(diǎn)表示驗(yàn)竄后不竄，空心點(diǎn)表示驗(yàn)竄后竄通，半空心點(diǎn)表示驗(yàn)竄后微竄），引起層間流體

37、竄通的可能性極大。所以，本標(biāo)準(zhǔn)中以膠結(jié)強(qiáng)度高于200psi為導(dǎo)致層間流體竄通和膠結(jié)“不合格” 的必要條件之一。某油田封隔長(zhǎng)度、水泥膠結(jié)強(qiáng)度與層間封隔性能統(tǒng)計(jì)關(guān)系 1101001000100000.11101001000膠結(jié)強(qiáng)度（psi）封隔長(zhǎng)度（m）200psi（十）水泥環(huán)層間最小有效封隔長(zhǎng)度的依據(jù) 國(guó)外研究人員通過(guò)常規(guī)密度水泥固井驗(yàn)竄資料分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)膠結(jié)指數(shù)為0.8時(shí)層間最小有效封隔長(zhǎng)度隨著套管尺寸的增大而增大。國(guó)內(nèi)研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)0.6BI0.8時(shí)，只要適當(dāng)加長(zhǎng)封隔長(zhǎng)度，也可以實(shí)現(xiàn)層間封隔。 所以本標(biāo)準(zhǔn)中用BR評(píng)價(jià)層間水泥環(huán)封隔性能。當(dāng)水泥膠結(jié)質(zhì)量較好（即膠結(jié)比大于0.5）時(shí)，膠結(jié)比（BR

38、）與常規(guī)密度水泥固井膠結(jié)指數(shù)（BI）很接近。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：如果0.5BR0.8時(shí)，且BRL0.8L0.8（L為實(shí)際封隔長(zhǎng)度，L0.8為BR=0.8所要求的封隔長(zhǎng)度），即BR減小由L增大來(lái)補(bǔ)償。 同理，本標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定了最小有效封隔長(zhǎng)度與套管外徑和膠結(jié)強(qiáng)度的關(guān)系圖板。 國(guó)外研究人員給出的套管尺寸和最小封隔長(zhǎng)度的關(guān)系 （十一）水力壓裂條件下 的層間封隔長(zhǎng)度依據(jù) 1983年, D. D. Fitzgerald等人在90%符合率層間封隔評(píng)價(jià)指南（Guidelines for 90% Accuracy in Zone Isolation Decisions）一文中指出，進(jìn)行水力壓裂所要求的水泥環(huán)層間縱向封隔長(zhǎng)

39、度是通常封隔長(zhǎng)度的3倍（見SPE 12141）。 據(jù)了解，這也基本反映了國(guó)內(nèi)油田的經(jīng)驗(yàn)。（十二）低密度水泥固井質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的依據(jù) 國(guó)內(nèi)很多油田都使用低密度水泥進(jìn)行固井，并在實(shí)驗(yàn)研究和應(yīng)用研究的基礎(chǔ)上制定了低密度水泥固井質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)。這些評(píng)價(jià)指標(biāo)是共同點(diǎn)是：低密度水泥固井質(zhì)量相對(duì)聲幅評(píng)價(jià)指標(biāo)比相應(yīng)的常規(guī)密度水泥固井評(píng)價(jià)指標(biāo)高510個(gè)百分點(diǎn)。相對(duì)聲波幅度（%）評(píng)價(jià)結(jié)論勝利油田中原油田長(zhǎng)慶油田202030良好204020403040合格404040差 參照這些油田的經(jīng)驗(yàn)，制定了本標(biāo)準(zhǔn)中的低密度水泥固井相對(duì)聲幅評(píng)價(jià)指標(biāo)。 密度為1.301.75g/cm3的低密度水泥固井質(zhì)量，也可以用膠結(jié)比來(lái)評(píng)價(jià)。當(dāng)水

40、泥的聲阻抗明顯高于鉆井液的聲阻抗時(shí)，膠結(jié)比只與水泥環(huán)膠結(jié)狀況有關(guān)，而與水泥密度幾乎無(wú)關(guān)。因此，膠結(jié)比評(píng)價(jià)指標(biāo)實(shí)際上與常規(guī)密度水泥固井評(píng)價(jià)的膠結(jié)比指標(biāo)相同。CBL（%）BR評(píng)價(jià)結(jié)論200.8優(yōu)20400.5 0.8中等（合格）400.5差（不合格） 在水泥膠結(jié)較好時(shí)，膠結(jié)比和膠結(jié)指數(shù)相當(dāng)接近。所以，在制定膠結(jié)比評(píng)價(jià)指標(biāo)的時(shí)候，參考了國(guó)內(nèi)外關(guān)于膠結(jié)指數(shù)與最小封隔長(zhǎng)度的經(jīng)驗(yàn)。 目前各油田還沒(méi)有用密度低于1.30 g/cm3的水泥來(lái)固井，國(guó)內(nèi)外這方面的研究尚不深入。現(xiàn)在難以制定相應(yīng)的固井質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)。6. 創(chuàng)新點(diǎn) 1. 制定固井施工質(zhì)量評(píng)價(jià)方法 2. 制定水泥環(huán)層間封隔評(píng)價(jià)指標(biāo)體系 3. 水泥膠結(jié)評(píng)價(jià)

41、指標(biāo)考慮套管尺寸和儀器測(cè)量源距 4. 利用膠結(jié)比評(píng)價(jià)水泥膠結(jié)質(zhì)量 5. 強(qiáng)調(diào)固井質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)7. 固井施工質(zhì)量評(píng)價(jià) 根據(jù)施工記錄評(píng)價(jià) 根據(jù)固井施工記錄，按相應(yīng)的技術(shù)要求打分，并完成 “固井施工質(zhì)量評(píng)價(jià)表”。 如果得分大于14，則施工質(zhì)量應(yīng)評(píng)估為“合格”；否則，應(yīng)通過(guò)其它方法檢測(cè)固井質(zhì)量。參 數(shù)技 術(shù) 要 求 得 分 鉆井液屈服值 若m1.3g/cm3，則屈服值5 Pa2 若m1.3g/cm31.8g/cm3，則屈服值1.8g/cm3，則屈服值2循環(huán)周1水泥漿密度波動(dòng)范圍若自動(dòng)混拌水泥漿，則0.025g/cm32若手動(dòng)混拌水泥漿，則0.035g/cm3前置液接觸時(shí)間10min1水泥漿稠化時(shí)間符合

42、設(shè)計(jì)要求2水泥漿濾失量符合設(shè)計(jì)要求1注替漿量符合設(shè)計(jì)要求1注替排量符合設(shè)計(jì)要求1套管扶正器加放符合設(shè)計(jì)要求1活動(dòng)套管是2（獎(jiǎng)勵(lì)a）固井作業(yè)中間間斷時(shí)間3 min1施工過(guò)程中復(fù)雜情況無(wú)1碰壓是1試壓符合設(shè)計(jì)要求1候凝方式符合設(shè)計(jì)要求1總分?jǐn)?shù) 20 a 在注水泥過(guò)程中，若活動(dòng)套管，則獎(jiǎng)勵(lì)2分；未活動(dòng)套管不扣分。 鉆井液水泥漿施工工藝候凝固井施工質(zhì)量評(píng)價(jià)的使用條件 （1）固井設(shè)備配備壓力、排量和密度實(shí)時(shí)監(jiān)控、采集和記錄系統(tǒng)；（2）施工設(shè)計(jì)合格。不可通過(guò)固井施工質(zhì)量評(píng)價(jià)的情況 出現(xiàn)下列情況之一，施工質(zhì)量不可通過(guò)評(píng)價(jià)，可用其它方法評(píng)價(jià)： a) 施工過(guò)程中發(fā)生嚴(yán)重井漏，漏封油氣層； b) 水泥漿出套管鞋后

43、施工間斷時(shí)間超過(guò)30min； c)灌香腸或替空； d)套管未下至設(shè)計(jì)井深，造成沉砂口袋不符合設(shè)計(jì)要求； e)固井后環(huán)空冒油、氣、水。水泥實(shí)際返高 油氣層固井的設(shè)計(jì)水泥返高應(yīng)超過(guò)油氣層頂界150m，實(shí)際封過(guò)油氣層頂部不少于50m。其中要求第一界面和第二界面均膠結(jié)合格的水泥環(huán)段，淺于2000m的井不少于10m，深于2000m的井不少于20m。 高壓氣井或熱采井應(yīng)全井封固。 套管鞋處的固井質(zhì)量 固井施工完畢并鉆完套管鞋后，通過(guò)對(duì)套管鞋處的環(huán)空試壓的方式來(lái)評(píng)價(jià)套管鞋處的固井質(zhì)量。8. CBL/VDL固井質(zhì)量評(píng)價(jià) 8.1 測(cè)井儀器套管井及其附近的聲波傳播路徑地層水泥環(huán)測(cè)井儀器套管水泥環(huán)測(cè)井儀器TR1R2

44、3ft5ft接收換能器輸出發(fā)射換能器點(diǎn)火初動(dòng)E1E3E2E1 （約50微秒）膠結(jié)差膠結(jié)良好時(shí)間聲波幅度固定門檢測(cè)套管波幅度固定門浮動(dòng)門檢測(cè)套管波傳播時(shí)間E1E3E2門檻檢測(cè)水平發(fā)射換能器點(diǎn)火幅度傳播時(shí)間（SRT）時(shí)間 CBL/VDL測(cè)井儀器需要在與目的層同尺寸的自由套管井段進(jìn)行刻度。若聲幅曲線的單位為百分?jǐn)?shù)（%），則自由套管的聲幅值應(yīng)當(dāng)為95100%。若聲幅曲線的單位為毫伏（mV），則不同外徑的套管的自由套管聲幅值必須符合該儀器規(guī)定的理論值。 CBL刻度 水泥膠結(jié)測(cè)井特別關(guān)注“中等”上下的水泥膠結(jié)。CBL采用3英尺（或1米）源距就是為了盡可能提高聲波幅度曲線對(duì)水泥膠結(jié)強(qiáng)度變化敏感性（圖5）。

45、VDL一般采用5英尺源距，使地層波更為明顯，易于評(píng)價(jià)水泥環(huán)第二界面膠結(jié)狀況。 CBL/VDL測(cè)量源距聲波幅度，毫伏聲波衰減率，dB/ft源距聲幅測(cè)量源距的關(guān)系A(chǔ)10井16451668米理論關(guān)系（1）測(cè)量速度小于9米/分鐘。（2）CBL測(cè)井在套管波清晰的井段，應(yīng)有TTfp-TT 8s（TT為套管波傳播時(shí)間，TTfp為自由段套管的套管波傳播時(shí)間）。（3）測(cè)量井段必須包含5個(gè)以上自由套管接箍信號(hào)。（4）自由套管CBL值為相應(yīng)套管尺寸規(guī)定值（表7）的95100。測(cè)井資料質(zhì)量控制1. CBL/VDL測(cè)井不可在大于9-5/8套管中測(cè)量。2. 必須等到水泥柱最低井溫處管外膠結(jié)最弱的水泥抗壓強(qiáng)度達(dá)到250ps

46、i，才能進(jìn)行水泥膠結(jié)測(cè)井。 當(dāng)全井段最高水泥強(qiáng)度低于500psi時(shí)，不宜進(jìn)行固井質(zhì)量測(cè)井。3. 采用3ft源距測(cè)量CBL。4. 特別要注意測(cè)井儀器的扶正。 資料采集和顯示注意事項(xiàng) 8.2 固井質(zhì)量評(píng)價(jià)基本方法(1)第一界面水泥膠結(jié)狀況評(píng)價(jià) 在沒(méi)有其它因素影響的條件下，CBL高反映第一界面水泥膠結(jié)差，CBL低反映第一界面水泥膠結(jié)好。 自由套管部分膠結(jié)膠結(jié)差無(wú)水泥膠結(jié)良好 CBL0 （） 100 過(guò)去固井質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)1530膠結(jié)差膠結(jié)良好井段的 地層波到時(shí) 和 裸眼井聲波時(shí)差/ ft2800快速地層井段的CBL/VDL響應(yīng)膠結(jié)良好井段的CBL/VDL膠結(jié)比BR膠結(jié)指數(shù)水泥膠結(jié)評(píng)價(jià)結(jié)論BR0.8BI

47、0.8優(yōu)0.5BR 0.80.6BI 0.8中等（合格）BR 0.5BI 0.6差（不合格）膠結(jié)指數(shù)和膠結(jié)比評(píng)價(jià)指標(biāo) 對(duì)于CBL測(cè)井，可以將采集的兩個(gè)源距的套管波幅度或者全波波列轉(zhuǎn)換為聲波衰減率。 在沒(méi)有記錄兩個(gè)源距聲波幅度或全波列的條件下，可根據(jù)本次固井井段中膠結(jié)最好處的相對(duì)聲幅和實(shí)驗(yàn)室的水泥抗壓強(qiáng)度，通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)文本中的式2或式3，求出衰減率。 然后從CBL解釋圖板 “衰減率”軸上相應(yīng)的衰減率值出發(fā)，經(jīng)過(guò) “套管厚度”軸上本次固井所用套管的壁厚值，畫一條直線。該直線與“水泥膠結(jié)強(qiáng)度”軸交點(diǎn)的膠結(jié)強(qiáng)度即為所求?；驘o(wú)自由段套管固井的CBL曲線預(yù)處理CBL解釋圖板求水泥膠結(jié)強(qiáng)度利用解釋圖板或者直接

48、根據(jù)下面的公式，可以將CBL值轉(zhuǎn)化為水泥強(qiáng)度： 式中：p指數(shù)，按下式給出： 聲波衰減率，單位為分貝每米（dB/m），按下式給出： k為與源距有關(guān)的系數(shù) 。 目前CBL解釋圖板的應(yīng)用前提儀器刻度正確；測(cè)量過(guò)程中，CBL儀器未發(fā)生明顯偏心；環(huán)向膠結(jié)均勻；泥漿未發(fā)生氣侵，沒(méi)有明顯氣泡；CBL不受快速地層和外層套管的干擾；候凝時(shí)間足夠；選用與測(cè)量源距相對(duì)應(yīng)的解釋圖版；環(huán)空厚度不小于3/4，即19mm。水泥膠結(jié)“優(yōu)”對(duì)應(yīng)的相對(duì)聲幅（0.914m源距）上限 相對(duì)聲幅,套管壁厚（mm）膠結(jié)“差”聲幅（0.914m源距）下限101.6mm (4)304.8mm (12)152.4mm (6)203.2mm (

49、8)254.0mm (10)%相對(duì)聲幅評(píng)價(jià)指標(biāo)水泥膠結(jié)“差”（不合格）對(duì)應(yīng)的相對(duì)聲幅（0.914m源距）下限 膠結(jié)“優(yōu)”聲幅（0.914m源距）上限101.6mm (4)304.8mm (12)152.4mm (6)203.2mm (8)254.0mm (10)相對(duì)聲幅(%)套管壁厚（mm）相對(duì)聲幅評(píng)價(jià)指標(biāo)(2)第二界面水泥膠結(jié)狀況評(píng)價(jià) 利用VDL可以定性評(píng)價(jià)水泥環(huán)與地層之間的水泥膠結(jié)狀況。 第一界面膠結(jié)好而第二界面膠結(jié)差第一界面膠結(jié)好而第二界面膠結(jié)差第一界面膠結(jié)好而第二界面膠結(jié)差第二界面膠結(jié)差井段的CBL/VDLVDL響應(yīng)的解釋VDL特征 固井質(zhì)量定性評(píng)價(jià)結(jié)論 套管波特征地層波特征第一界面膠

50、結(jié)狀況第二界面膠結(jié)狀況很弱或無(wú)地層波清晰，且相線與ACa良好同步良好良好很弱或無(wú)無(wú)，AC反映為松軟地層，未擴(kuò)徑良好良好很弱或無(wú)無(wú)，AC反映為松軟地層，大井眼良好差很弱或無(wú)較弱良好部分膠結(jié)較弱地層波較清晰部分膠結(jié) (或微間隙)部分膠結(jié)至良好較弱無(wú)，或地層波弱部分膠結(jié)差較弱地層波不清晰中等差較強(qiáng)弱較差部分膠結(jié)至良好很強(qiáng)無(wú)差無(wú)法確定套管波特征地層波特征第一界面膠結(jié)狀況第二界面膠結(jié)狀況a AC為在裸眼井中測(cè)量的縱波時(shí)差曲線。 (3)測(cè)井儀器居中狀況判斷在套管波明顯的條件下，SRT主要反映測(cè)井儀器居中狀況 如果測(cè)井儀器居中，在VDL套管波清晰的井段，傳統(tǒng)固井質(zhì)量測(cè)井的套管波傳播時(shí)間穩(wěn)定，且與垂直井段的套管波傳播時(shí)間的差異在5s范圍內(nèi)。 在VDL套管波清晰的井段，如果SRT減小，則反映儀器偏心。此時(shí)CBL代表的仍然是套管聲幅，但比正確值大幅度減小。CBL測(cè)井儀偏心的影響CBL測(cè)井儀偏心的影響實(shí)例(4)水泥環(huán)封隔性能評(píng)價(jià)膠結(jié)比和水泥環(huán)層間最小有效封隔長(zhǎng)度 膠結(jié)強(qiáng)度和水泥環(huán)層間最小有效封隔長(zhǎng)度 根據(jù)膠結(jié)強(qiáng)度判斷水泥環(huán)層間封隔能力 第一界面膠結(jié)油層井段水泥環(huán)有效封隔長(zhǎng)度L第二界面膠結(jié)評(píng)價(jià)結(jié)論優(yōu)LLmnb良好不竄LLmn中等良好