固井质量测井评价方法分析

固井质量测井评价方法分析

邢强 1 王松 2

1. 中石化经纬有限公司胜利测井公司 山东东营 257096 2. 中石化胜利石油工程有限公司培训中心 山东东营 257064

摘要：固井工程是油田开发重要的工程项目之一，固井质量对油井油田稳定生产有着直接的影响。课题研究由此出发，深入分析探讨现阶段固井质量的评测技术以及使用方法，重点对声幅变密固井测井技术、水泥胶结固井测井技术和声波固井技术进行分析和评价，对技术原理、应用优势以及实践效果进行了深入探讨，旨在为提高我国固井质量评价技术的研究提供必要借鉴。

关键字：固井；测井；评价方法

目前我国油田使用的固井测井评价技术种类较多，但根据技术原理以及应用方法主要可以分为声幅变密技术、水泥胶结技术和声波固井技术大类。其中声幅变密技术是我国自主知识产权的技术，水泥胶结测井技术是引入美国阿特拉斯公司的测井技术，声波固井测试技术是从俄罗斯引入的测井技术。三种固井质量测井技术有着不同技术原理是技术优势，适用空间各不相同，对三类技术的综合对比，可以在固井测试中更有针对性的选择适用的测井技术，提高固井质量的评价精度。

1. 固井测井原理

1.1声幅变密技术原理

声幅变密技术本质是一种声波脉冲的测试技术。由根据实际测试需求设定脉冲参数后，由发射器设备向套管中发生脉冲信号进而产生套管波，波动以套管作为媒介迅速传播，射入固井泥浆中。接收器设备接收折射回来的波动，并通过中控设备进行电压值的转换，经过不断的位置推行和测试，最终形成固井声幅曲线，通过曲线可以实现对固井胶结界面的评价。

变密测试是主要是对不同源距进行测试，根据实际测井环境以及测井需求选择相应的变密图形，密度选择要充分考量井下地层波的强弱，一次胶结一般选择3ft的密度图形，二次胶结的测试一般选择5ft的变密度图形。

1.2分区式水泥胶结测井原理

分区式水泥胶结测井技术英文简称sbt技术，是近年来出现的全新径向固井质量评价测试技术，依托相应的设备装置可以实现对固井水泥胶结质量的全面测试，准确的识别水泥胶结质量、孔洞及槽道得我位置以及分布情况，该技术相对操作简单、精度高，既适用于老井的固井质量评价，在新井固井质量的评价中也有着良好的效果，因此该技术具有广泛的应用推广空间。Sbt设备有12个高频定向环能器，可以实现对固井胶结全方位、全角度的测试，同时在一定范围内使用时，测量结果精度高，受地层影响较小。

与声幅测井技术相比，sbt技术对固井胶结的测试区域更为全面，可以测量6个60°区块，受气技术原理决定，在短源测试中基本可以规避地层对测试结果的影响。因此sbt技术可以在测试中突出水泥与地层界面的之间的效应。因此在实际的应用中，sbt试适用于套管内部重泥浆、含气测井液等气相和液相含量较高的雇几个测试中，在整个测试过程中测试结果也不会受到仪器偏心的影响，可沿套管整个圆周纵向和横向测量水泥胶结的质量。

1.3声波-伽马密度测井技术原理

声波-伽马变密测井技术最早从俄罗斯引入，我国油田企业结合我国固井工艺现状进行了相应的改良和优化，逐步发展成现今应用的声波伽马密度测井技术。声波伽马密度测井设备共分为声波测井设备和伽马密度测井设备两个组成部分，设备配置两个接收器，分别对首波传播时间进行分次测量，通过声波时差计算衰减系数、声波密度变化等关键数据，形成测井声波曲线。伽马密度测井设备是一种放射性测试设备，使用铯137作为放射源，依托设备形成伽马射线源现场，对套管、水泥以及地层进行测试。在实际应用中需要在源距0.24m位置安装壁厚探测器，在源距为0.4m的位置安装水泥厚度探测器，水泥厚度探测器一般需要在6-8个不同方位进行安装，在源距1m位置安装自然伽马探测器。依托上述探测器设备，对井下套管、水泥环、泥浆液对伽马射线的弹性碰撞反应进行收集和记录，通过中控芯片对原始数据进行计算，从而得出平均密度。套管厚度、套管偏心度等测井所需数据，并形成8类测试曲线，分贝为自然伽马曲线、套管壁厚测试曲线以及6条水泥密度曲线。

最后将8条测试曲线与井眼参数以及地层参数进行综合评价，对固井水泥的胶结质量进行最终的评价，从而推算出套管损坏位置、井壁偏心率等高阶测试数据。

2. 三种固井测试技术应用对比

在大斜度井固井测试中，固井质量较高的井，三种方法测试结果基本一致，但在固井质量较差的井测试中，测试结果存在差异。其中sbt技术的测井图中一界面的固井成像显示具有 未封固井段, 而且未封固部分主要为顶边方位, 即大斜 度井的上方, 这种情况是符合大斜度井固井的实际情 况的, SBT 固井测井反映的情况较真实的反映了固井 质量。而CBL/VDL 测井和MAK2 -SGDT 所反映的固 井质较好, 主要是由于大斜度井造成的仪器偏心, 影响 了固井质量的评价结果, 所以说在大斜度井中, SBT 具 有更为明显的测量优势。

结论

结论1，声幅米密度测井技术是我国自主研发的测井技术之一，技术在研发过程中充分考量了我国固井工艺现状以及地层情况，设备生产成本较低，维修维护也相对便捷，在实际的测试中测试结果与水泥胶结测井技术接近，声波-伽马密度测井技术，除去声波测量外还具备伽马密度测井功能，使用范围和测量精度均有所提高。

结论2，三种固井测试技术没有优劣之分，但由于测试原理不同，三种方法均有不同的适用环境和技术优势，对环境中存在的测试影响因素抵抗能力也各不相同，如声波伽马测试技术对地层干扰因素抗性较高，适用于地层环境复杂的固井测试中。

结论3，三种测试方法没有采用统一的评价标准，因此在实际的测量中，结果评价有着一定的差异，在参照对比上存在障碍，因此仍需要基于三种技术的测试差异制定统一的评价标准。其中sbt测井技术，对于胶结位置存在的空桶以及井周串槽层有着更好的识别能力。声波伽马密度测试技术，虽然在技术原理以及仪器性能方面有着较大的优势，但在实际的评测中，由于缺乏解释评价方法，无法完全发挥出设备性能方面的优势，需要进一步的研究和完善。而声幅密度测井技术虽然在技术原理以及设备性能方面与其存在一定差异，但由于该设备操作简单，国内技术支持环境也较高，是目前我国油田主要使用的固井评价方法。

参考文献

[1] 刘正锋, 王天波.固井测井影响因素及定量评价分析 [ A] .中俄第二届交流会文集[ C] , 2001

[2] 王天波, 刘正锋.固井测井定量解释方法研究[ J] .测井 技术, 2003, ( 1)

[3] 北京北方亨泰科技发展公司.H -MAK2/H -SGDT 水泥 胶结测井仪器应用手册, 2002( 资料)