固井質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)的討論課件

固井質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的討論固井質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)一、固井質(zhì)量評(píng)價(jià)方法固井水泥膠結(jié)質(zhì)量評(píng)價(jià)測(cè)井是油井完井過(guò)程中一項(xiàng)重要的測(cè)井技術(shù)，是檢查水泥與套管之間(通常所稱的第一界面)、水泥與地層之間（第二界面）的膠結(jié)情況的測(cè)井方法。1、井溫測(cè)井主要應(yīng)用于確定管外水泥返高，也可作為水泥充填程度的補(bǔ)充解釋。水泥凝固產(chǎn)生的熱量將使其在正常溫度基礎(chǔ)上升高幾度。利用井溫測(cè)井可以確定水泥面位置及檢查水泥竄槽。

3、聲波幅度測(cè)井（CBL）技術(shù)聲波幅度測(cè)井（CBL）只記錄聲波波列中的首波幅度，因而只能提供水泥環(huán)與套管之間（第一界面）的封固情況。若水泥環(huán)與地層之間（第二界面）封固不好，而形成竄槽，用聲波幅度測(cè)井資料就不能判斷。CBL/VDL測(cè)井解決了這一問(wèn)題。4、聲波變密度測(cè)井技術(shù)聲波變密度測(cè)井儀（CBL/VDL），除記錄首波外，還記錄到后繼波，不僅可以評(píng)價(jià)第一界面的水泥膠結(jié)質(zhì)量，還能較好地評(píng)價(jià)第二界面的水泥結(jié)質(zhì)量。在現(xiàn)場(chǎng)推廣應(yīng)用中，見(jiàn)到了較好效果。序號(hào)水泥膠結(jié)類型聲波幅度（CBL）聲波變密度（VDL）幅度套管波地層波1“自由套管”居中或偏心高強(qiáng)無(wú)或強(qiáng)2第一界面膠結(jié)好，第二界面膠結(jié)好低弱強(qiáng)3第一界面膠結(jié)好，第二界面膠結(jié)中等低弱中強(qiáng)4第一界面膠結(jié)好，第二界面膠結(jié)差低弱弱或無(wú)5第一界面膠結(jié)中等，第二界面膠結(jié)好中低中強(qiáng)強(qiáng)6第一界面膠結(jié)中等，第二界面膠結(jié)中等中低中強(qiáng)中強(qiáng)7第一界面膠結(jié)中等，第二界面膠結(jié)差中低中強(qiáng)弱或無(wú)8第一界面膠結(jié)差，第二界面膠結(jié)差高強(qiáng)無(wú)聲波變密度的解釋標(biāo)準(zhǔn)

（水泥膠結(jié)類型與CBL/VDL的對(duì)應(yīng)關(guān)系）5、扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井（SBT）

它主要從縱向和橫向（沿套管圓周）兩個(gè)方向測(cè)量水泥膠結(jié)質(zhì)量

西方阿特拉斯公司的扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井儀（SBT）利用推靠臂把六個(gè)極板推靠到套管內(nèi)壁上去，相臨四個(gè)滑板構(gòu)成螺旋狀雙發(fā)雙收聲衰減測(cè)量系統(tǒng)把管外環(huán)形空間六等分，分別考察水泥膠結(jié)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)測(cè)量的高分辨率360°全方位覆蓋用相對(duì)方位資料確定水泥溝槽的相對(duì)方位

俄羅斯的MAK—2聲波測(cè)井儀和CГДT—HB伽馬密度——厚度測(cè)井儀其中的CГДT—HB是一種用放射性方法對(duì)固井質(zhì)量監(jiān)測(cè)的復(fù)合型儀器二種測(cè)井資料綜合解釋，可解決由于水泥上返地面和掛尾管完井水泥上返喇叭口的井，測(cè)井時(shí)沒(méi)有可供刻度的純漿段，以及微間隙對(duì)聲波幅度測(cè)井資料的影響。應(yīng)用（S126井）本井22--24號(hào)油層與上臨水層間，封固較好。

射開(kāi)22、23、24號(hào)油層合試，日產(chǎn)油10.1t，不含水。水層w116井7號(hào)油層與上臨水層間，封固不好，易發(fā)生竄槽。

射開(kāi)7號(hào)油層試油，結(jié)果日產(chǎn)水3.5t，不產(chǎn)油。水層水層L90—X1固井質(zhì)量成果圖L90—X1同位素驗(yàn)竄成果圖L103井固井水泥漿28方，侯凝27小時(shí)后測(cè)井油2.73,無(wú)水

從上面的實(shí)例可以看出，即使在第一界面（水泥環(huán)和套管之間）固井質(zhì)量較好的情況下，第二界面（水泥環(huán)和地層之間）的固井質(zhì)量不一定好。第二界面的固井質(zhì)量不好，可能形成竄槽，影響井的正常使用。必須用聲波變密度測(cè)井資料代替聲幅測(cè)井資料評(píng)價(jià)固井水泥膠結(jié)質(zhì)量。小結(jié)3、扇區(qū)水泥膠結(jié)(成像)測(cè)井（SBT）

為探測(cè)水泥溝槽和空隙，更好的評(píng)價(jià)由于水泥上返地面和掛尾管完井水泥上返喇叭口而沒(méi)有可供刻度的純漿段及有微間隙的井的固井水泥膠結(jié)情況，又引進(jìn)了西方阿特拉斯公司和康普樂(lè)公司的水泥膠結(jié)評(píng)價(jià)測(cè)井儀——扇區(qū)水泥膠結(jié)成像測(cè)井儀（SBT）。阿特拉斯扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井（SBT）的主要特點(diǎn)6個(gè)獨(dú)立的60°補(bǔ)償衰減測(cè)量，可以探測(cè)出水泥溝槽及環(huán)向水泥不均勻膠結(jié)。水泥成像圖顯示詳細(xì)、直觀。相對(duì)方位能確定水泥溝槽相對(duì)位置。利用5ft源距的變密度評(píng)價(jià)水泥環(huán)與地層的膠結(jié)狀況?？灯諛?lè)扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井（AT+-SBT）

AT+—SBT聲系由處于同截面的八個(gè)發(fā)射探頭和處于另一同截面的八個(gè)接收探頭組成，兩截面相距為2ft，每個(gè)發(fā)射探頭和處于另一同柱面的接收探頭組成一組分別探測(cè)截面45°范圍內(nèi)的套管外水泥膠結(jié)質(zhì)量的好壞，8組探頭組合就能探測(cè)環(huán)套管外周圍360°的水泥膠結(jié)質(zhì)量ECLIPS-5700

扇區(qū)水泥成像測(cè)井圖L602井

固井質(zhì)量評(píng)價(jià)圖L602井

固井質(zhì)量評(píng)價(jià)圖三、存在的主要問(wèn)題在固井水泥膠結(jié)評(píng)價(jià)測(cè)井資料解釋中，聲波變密度測(cè)井資料評(píng)價(jià)仍以半定量分析為主，人為影響較大，需要探討測(cè)井資料自動(dòng)處理解釋方法和定量解釋方法，提高資料解釋精度。水泥上返地面和掛尾管完井水泥上返喇叭口的井，由于測(cè)井時(shí)沒(méi)有可供刻度的純漿段，影響聲波幅度測(cè)井資料的解釋評(píng)價(jià)。四、聲波測(cè)井的影響因素雙層套管的影響。雙層套管井段的介質(zhì)界面多，影響因素較多，只有在所有界面都膠結(jié)較好的情況下，才可望獲得較為可靠的測(cè)井解釋結(jié)果。完井固井、水泥侯凝期間，周邊地區(qū)油水井的生產(chǎn)、注水，使生產(chǎn)層位活躍，導(dǎo)致固井水泥與地層膠結(jié)不好。鉆井過(guò)程中形成的泥餅，影響第二界面固井質(zhì)量評(píng)價(jià)?？焖俚貙拥挠绊憽．?dāng)聲波在地層中的傳播速度接近和大于在套管中的傳播速度時(shí)，對(duì)巖性穩(wěn)定的井段，難以區(qū)分地層波信號(hào)與套管波信號(hào)。微間隙的影響。由于水泥石體積的收縮、通井鉆水泥塞等原因的造成微間隙，對(duì)固井水泥膠結(jié)評(píng)價(jià)測(cè)井產(chǎn)生不利影響，使CBL呈高值響應(yīng)，VDL地層波顯示弱，影響了測(cè)井資料的解釋評(píng)價(jià)。微間隙一般不會(huì)造成竄槽，但卻使聲波測(cè)井無(wú)法真實(shí)反映實(shí)際的固井質(zhì)量。微間隙的識(shí)別，目前除了加壓測(cè)井進(jìn)行驗(yàn)證外，還沒(méi)有較為簡(jiǎn)單的方法。CG207井

（快速地層影響）X158井（通鉆前）微間隙影響（通鉆后）

Y924井（微間隙影響）（加壓15MPa測(cè)井）水泥環(huán)的厚度厚度大于2cm的水泥環(huán)對(duì)套管波的衰減是一個(gè)定值；厚度小于2cm時(shí)，水泥環(huán)越薄，對(duì)套管波的衰減越小，CBL值越高，容易把膠結(jié)好的井段判斷為膠結(jié)差。此外，水泥環(huán)較薄時(shí)，快速地層的影響則更為顯著。儀器偏心當(dāng)儀器偏心距離為1/4in時(shí)，聲波幅度將下降50%，偏心1in時(shí)，則幅度下降75%，易將膠結(jié)不好的井段誤判為膠結(jié)良好。水泥候凝時(shí)間注水泥后，水泥的聲學(xué)性質(zhì)是變化的。應(yīng)該等水泥充分凝固后才測(cè)井。否則會(huì)造成錯(cuò)誤解釋。五、建議建立固井水泥膠結(jié)質(zhì)量檢測(cè)刻度井群（模擬水泥與套管、水泥與地層之間的各種膠結(jié)情況），刻度、標(biāo)定固井水泥膠結(jié)質(zhì)量檢查測(cè)井儀器，完善固井水泥膠結(jié)質(zhì)量評(píng)價(jià)測(cè)井技術(shù)。探井、重點(diǎn)井、大斜度井及有快速地層、微間隙和水泥上返地面的井，可嘗試使用扇區(qū)成像水泥膠結(jié)測(cè)井（SBT）。以直觀、準(zhǔn)確地反映水泥溝槽和空隙，識(shí)別微環(huán)空，更好地評(píng)價(jià)水泥環(huán)與套管、水泥環(huán)與地層之間的兩個(gè)界面的固井水泥膠結(jié)質(zhì)量。隨著固井質(zhì)量評(píng)價(jià)測(cè)井技術(shù)的快速發(fā)展，應(yīng)盡快組織制訂權(quán)威、科學(xué)的“固井質(zhì)量評(píng)價(jià)”行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。減少甲乙方在固井質(zhì)量方面的爭(zhēng)議。固井質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的討論一、目前執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀及標(biāo)準(zhǔn)的不足固井質(zhì)量評(píng)價(jià)：大部分油田都推廣使用CBL/VDL測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)固井質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行本油田的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或固井質(zhì)量管理規(guī)定

中國(guó)石油天然氣總公司《鉆井手冊(cè)(甲方)》提出如下標(biāo)淮：CBL＜15%，固井質(zhì)量良好；CBL＝15%~30%，固井質(zhì)量合格；CBL＞30%，固井質(zhì)量差。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)忽視了不同套管尺寸和測(cè)量源據(jù)對(duì)CBL測(cè)井的影響，而理論、實(shí)踐和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)都證明，這個(gè)影響是不容忽視的。常規(guī)密度水泥漿體系在我國(guó)乃至世界油田的固井作業(yè)中，使用最普遍，使用時(shí)間最長(zhǎng)，因而常見(jiàn)的固井質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)一般都是針對(duì)常規(guī)密度水泥漿體系的。目前在國(guó)內(nèi)外油田廣泛使用了低密度和高密度水泥漿體系。但是，有關(guān)低密度和高密度水泥漿體系的固井質(zhì)量測(cè)井響應(yīng)規(guī)律和固井質(zhì)量評(píng)價(jià)的研究還很少，因而質(zhì)量評(píng)價(jià)對(duì)他們的規(guī)定顯得十分粗略。沒(méi)有給出層間封隔的要求。60年代國(guó)外進(jìn)行了多次固井質(zhì)量測(cè)井和層間驗(yàn)竄野外實(shí)驗(yàn)，得到水泥環(huán)最小封隔長(zhǎng)度與套管尺寸的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系。例如：?177.8mm套管最小封隔長(zhǎng)度為3m，?127.0mm套管最小封隔長(zhǎng)度為0.9m。外層套管的影響沒(méi)有考慮

測(cè)井資料的定量解釋問(wèn)題目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)CBL/VDL測(cè)井資料定量解釋的相關(guān)研究較少，主要停留在定性解釋的水平。在解釋過(guò)程中存在較大的人為因素，造成解釋標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一及資料多解性強(qiáng)的問(wèn)題。對(duì)測(cè)井儀器的操作規(guī)定，包括：測(cè)井儀器的居中；測(cè)量源距；測(cè)量速度；測(cè)井儀器刻度，指測(cè)井儀器應(yīng)在與目的層同尺寸的自由套管井段進(jìn)行刻度。二、新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包含的內(nèi)容對(duì)水泥候凝時(shí)間不足的判別。套管外水泥微間隙的判斷。聲幅曲線受快速地層的識(shí)別。聲幅曲線受外層套管影響的識(shí)別?？紤]水泥環(huán)厚度的影響（19.525mm）。測(cè)井解釋資料應(yīng)盡量定量化。在沒(méi)有進(jìn)行水泥膠結(jié)測(cè)井的條件下，可以根據(jù)固井施工紀(jì)錄來(lái)評(píng)估固井施工質(zhì)量。在已經(jīng)進(jìn)行了水泥膠結(jié)測(cè)井的條件下，根據(jù)固井施工紀(jì)錄對(duì)固井施工質(zhì)量評(píng)估的結(jié)論，可以作為分析水泥是否候凝不足或者是否出現(xiàn)微間隙的參考。

根據(jù)固井施工紀(jì)錄評(píng)估固井施工質(zhì)量國(guó)外固井質(zhì)量評(píng)價(jià)的模式目前，美國(guó)、加拿大和海上外方投資區(qū)塊一般是采用CBL和VDL測(cè)井方法來(lái)評(píng)價(jià)固井質(zhì)量，有時(shí)也采用超聲波測(cè)井。其方式與國(guó)內(nèi)有較大差別：1、水泥漿配方由油公司提供；2、固井服務(wù)公司只提供現(xiàn)場(chǎng)施工服務(wù)，但必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施工。3、固井質(zhì)量檢測(cè)不是每口井都進(jìn)行，只是對(duì)一些特殊井、出問(wèn)題井及采用新的水泥漿體系所固的井，而且其結(jié)果也不用于考核固井服務(wù)公司。結(jié)論固井是高