22 第五节 固井质量评价.ppt

第1页：第五节 固井质量评价

目前用于检查固井质量的声幅测井有水泥胶结测井、变密度测井等测井方法。一、水泥胶结测井（CBL）1、水泥胶结测井的原理套管波：沿井轴方向在套管内传播的声波，其时差大约为57微秒/英尺。

第五节固井质量评价

第2页：一界面、二界面与串槽

一界面：套管和水泥环间的界面。二界面：水泥环和地层间的界面。自由套管：套管外为流体介质。水泥面：套管外固体水泥与泥浆之间的界面。串槽：固井后，由隔层相隔的两个或多个渗透性地层流体通过一界面或二界面相通的现象。

套管井的井身结构如图6－26所示。

第3页：套管井的井身结构图

套管水泥环地层套管波图6－26套管井的井身结构图

第4页：水泥胶结测井的声系

1）、水泥胶结测井的声系结构水泥胶结测井的井下仪如图6－27所示，声系为单发单收声系，源距1米。发射器发射的声信号的频率为20千赫。

• 2）、水泥胶结测井的原理水泥胶结测井的主要目的是利用套管波幅度检查套管和水泥环间的胶结程度。其测量原理为：

第5页：水泥胶结测井原理图

图示：图6－27水泥胶结测井原理图一界面二界面。图示内容请以原课件图片为准。

第6页：套管波的产生与幅度关系

套管波的产生与幅度关系：A、套管波的产生：声波以临界角入射到套管内壁，在套管内激发套管波；

• B、套管波沿套管传播时，在井内产生临界折射波，此波被井内接收器接收并记录其首波幅度
• C、套管波幅度与一界面的胶结程度有关，一界胶结良好，套管波幅度低；一界胶结差，套管波幅度高。这样，就得到了一条随深度变化的套管波幅度曲线，以反映一界面胶结情况

第7页：套管波幅度的影响因素

2、套管波幅度的影响因素1）、测井时间：为保证灌入到管外环行空间的水泥充分凝固，一般在固井后24小时到48小时测井最好，过早或过晚都会造成测井值的失真。

• 2）、水泥环的厚度：实验证明，水泥环厚度大于2厘米，其对测井曲线的影响基本固定；小于2厘米，随水泥环厚度的减小，测井值升高（失真），因此，在对资料进行解释时，应参考井径曲线

第8页：气侵与仪器偏心的影响

气侵与仪器偏心的影响：3）、井内泥浆气侵：井内泥浆气侵造成声波幅度的降低，造成胶结良好的假象。

• 4）、仪器偏心：与井内泥浆气侵一样，仪器偏心也造成声幅的降低，造成胶结良好的假象
• 3、水泥胶结测井曲线的应用水泥胶结测井曲线如图6－28所示。图中曲线分两部分：
• 1）、自由套管部分
• 2）、管外有固体水泥部分

第9页：水泥胶结测井曲线实例

图示：图6－28水泥胶结测井曲线实例自由套管管外有固结的水泥。图示内容请以原课件图片为准。

第10页：套管波幅度与胶结程度

根据套管波幅度与一界面的胶结程度的关系，一般认为，一界面胶结良好，套管波幅度低；一界面胶结差，套管波幅度高。

第11页：CBL曲线：一界面胶结好

CBL套管波幅度低一界面胶结好图6－29 CBL测井曲线

第12页：CBL曲线：一界面胶结差

CBL套管波幅度高一界面胶结差图6－30 CBL测井曲线

第13页：相对幅度评价胶结质量

相对幅度也可以评价一界面胶结情况。

第14页：固井质量三级评价标准

相对幅度越大，表明固井质量越差，一般分为三个等级：相对幅度小于20%，胶结良好；相对幅度介于20—40%，胶结中等；相对幅度大于40%，胶结不好（串槽）。

第15页：CBL测井曲线分级实例

图示：图6－31 CBL测井曲线自由套管一界面胶结差一界面胶结中等一界面胶结好套管接箍。图示内容请以原课件图片为准。

第16页：声幅衰减率与胶结指数

声幅衰减率α表示套管波在套管中传播1英尺或1米衰减的分贝数。完全胶结时的声幅衰减率最大，胶结指数为1；胶结指数随胶结程度的降低而减小。由于CBL测井无法评价二界面的胶结情况，在此基础上又提出了声波变密度测井。

另外，胶结指数（BI）曲线也可以反映一界面的胶结情况。胶结指数定义为：

第17页：水泥胶结测井解释结果

图示：图6-32水泥胶结测井曲线解释结果胶结良好胶结不好声波幅度SP25mVRaA2.25M0.5N固井质量解释。图示内容请以原课件图片为准。

第18页：声波变密度测井的测量原理

二、声波变密度测井1、声波变密度测井的测量原理1）、声波变密度测井仪声波变密度测井仪的井下声系为单发双收声系，源距为3英尺和5英尺。发射的声信号的频率为20千赫。

• 2）、声波变密度测井的测量原理声波变密度测井仪的记录结果为：

第19页：变密度测井的记录结果

套管波幅度；套管波到达两个接收器的时间；延续一定时间的两个全波列波形图。从记录的波形图上，可以看到以下几类波：套管波；地层波；井内流体制导波；井内泥浆波。地层波与套管波的区别表现为：套管波到达时间比较稳定；

地层波的到达时间随地层速度的变化而变化。

第20页：地层波幅度的影响因素

地层波幅度的影响因素：，

• 2、影响地层波幅度的因素1）、一、二界面的胶结程度：
• 一、二界面同时胶结良好，地层信号一般比较强
• 2）、水泥环的强度：
• 一、二界面胶结良好，同时水泥环强度高，地层信号一般比较强
• 3）、地层的声学性质：地层声衰减高，地层信号弱。如图6-33所示.

第21页：套管波及地层波波形变化规律

图示：图6-33套管波及地层波波形变化规律。图示内容请以原课件图片为准。

第22页：声波变密度测井资料的应用

声波变密度测井资料的应用：3、声波变密度测井资料的应用声波变密度测井资料主要用于检测二界面胶结状况，定性解释固井质量。

• 1）、自由套管：套管波强，地层波弱或完全没有
• 2）、有良好的水泥环，且一、二界面胶结良好，套管波弱，地层波强
• 3）、一界面胶结好，二界面胶结差，套管波弱，地层波弱。如图6-34所示.

第23页：声波变密度测井图（一）

图示：图6-34声波变密度测井图（a）水泥与套管未胶结（b)水泥与套管地层胶结良好强地层信号弱套管信号较强套管信号强套管信号套管接箍弱地层信号。图示内容请以原课件图片为准。

第24页：声波变密度测井图（二）

地层信号强套管波弱地层信号套管波中等自由套管套管波强图6-35声波变密度测井图

第25页：本章小结：岩石弹性与声波测井

本章小结：岩石弹性与声波测井：本章小结1、描述岩石弹性的弹性参数。

• 2、声波在地层中的传播速度。声波在介质分界面上的反射、折射及临界折射
• 3、声波测井原理。声波时差与声速的关系
• 4、影响声波时差曲线的因素及声波时差曲线的应用
• 5、应用威利时间平均公式计算地层孔隙度时应注意的问题

第26页：本章小结：固井质量评价

本章小结：固井质量评价：6、影响套管波幅度的因素。

• 7、套管波幅度与一界面胶结程度的关系
• 8、影响地层波幅度的因素
• 9、地层波幅度与一界面、二界面胶结程度的关系

第27页：练习题：砂泥岩剖面解释

练习题：砂泥岩剖面解释：1、下图1是砂泥岩剖面的常规测井曲线图。井内充满淡水泥浆，根据各条测井曲线及泥浆侵入的特征，完成一下工作。

• 1）、划分油、水层
• 2）、写出渗透层上下界面深度及渗透层厚度
• 3）、详细论述其划分依据。练习题

第28页：

第29页：练习题：孔隙度与饱和度计算

练习题：孔隙度与饱和度计算：2、下图为砂泥岩剖面测井曲线。已知SP为负异常，

• 1）、划出渗透层；写出地层界面深度及地层厚度
• 2）、读取渗透层的声波时差及电阻率
• 3）、计算地层孔隙度及含油气饱和度

第30页：

第31页：练习题：异常压力计算

练习题：异常压力计算：3、已知：超压地层深度11800英尺，等效深度8800英尺．求

• 1）、超压地层的地层压力
• 2）、井内泥浆密度。（１英尺＝0.3048米）地层压力梯度0.107千克／（平方厘米·米）;上覆岩层压力梯度0.23千克／（平方厘米·米）.

第32页：练习题：胶结程度判别

4、一界面、二界面胶结程度与套管波、地层波幅度的关系。一界面胶结程度与相对幅度、胶结指数的关系。