几种固井质量检测技术的对比分析

1、 随着认识的加深，固井质量检测及评价技术，在油田的勘探开发过程中发挥着越来越大的作用。尤其对于产气井和层间压力不均衡的产油井固井质量的检测和评价的好、坏，直接影响着该井能不能正常投产，能不能安全投产。本文通过对不同固井质量检测和评价技术的对比分析，提出了每种技术的特点及其最佳的测井组合，同时结合江苏油田现有的固井检测和评价技术，提出了一些自己的观点和建议。 引言技术特点 声波变密度测井是现场检查固井质量常用的测井方法，其优点是仪器国产化，采集信息较丰富即在对应的每一深度采样点上，输出一个反映该点所在层段的声波全波列图，一般情况下提供的固井质量检测资料及评价结果能满足油田生产的需要。 1 国内现

2、有的固井质量测井技术1.1 声波变密度测井图1 声波变密度测井应用实例 1 国内现有的固井质量测井技术 扇区水泥胶结测井仪有两种： 一种是从美国阿特拉斯公司引进的eclips-sbt扇区水泥胶结测井仪； 另一种是从康普乐公司引进的康普乐-sbt扇区水泥胶结测井仪。1.2 扇区水泥胶结测井（sbt）1 国内现有的固井质量测井技术 贴套管壁补偿测量，减小井眼与地层的影响； 声波衰减率比声幅能更好地反映水泥胶结情况 ； sbt源距（6英寸）短，极板独立且支撑力强大，测井效果好； 水泥图形象直观，可分辨水泥环向与纵向的沟槽、空隙与胶结不均匀性； 高频（1000khz）窄测量门坎(10s)完全避开了外层

3、套管反射波干扰，可准确评价双层套管(内层)的胶结状况；1.2.1 阿特拉斯扇区水泥胶结测井（eclips-sbt）技术特点1 国内现有的固井质量测井技术1.2.1 阿特拉斯扇区水泥胶结测井（eclips-sbt）技术特点（续） 双轴加速度计定向装置，能确定水泥沟槽位置； 井下波列数字化而能保证传到地面的波列数据不失真； 在斜度较大的井中，sbt仍可成功地测井； 该仪器同时还可获得“定向束”全波列或变密度信息，判定第二界面的胶结质量。声波能量的定向方式突出水泥与地层界面的效应，同时使套管效应减至最小程度。1 国内现有的固井质量测井技术应用实例(二)图2 阿特拉斯扇区水泥胶结测井应用实例 1 国内

4、现有的固井质量测井技术应用实例(三)图3 阿特拉斯扇区水泥胶结测井应用实例 1 国内现有的固井质量测井技术 水泥图形象直观，可分辨水泥环向与纵向的沟槽、空隙与胶结不均匀性； 扇区水泥成像图显示直观清楚； 由于sbt 8组中的每组发射探头都仅限于45扇区内的能量发射与接收，因此它环周的分辨率更高一些； sbt的声波能量覆盖面积比cbl/vdl宽，探测范围比较大； 与cbl/vdl相比，sbt受薄水泥环影响小； sbt的扇面发射接收源距只有2ft，因此受快地层较3ft和5ft接收器影响小。1.2.2 康普乐扇区水泥胶结测井（康普乐-sbt）技术特点1 国内现有的固井质量测井技术应用实例(四)图4

5、康普乐扇区水泥胶结测井应用实例1 国内现有的固井质量测井技术 两种sbt测井的相同点是用扇区水泥图进行管外环形空间水泥成像，能直观、准确、详细地反映水泥沟槽和空隙，便于识别微环空，正确评价水泥胶结质量。两种sbt仪器设计上有差别，两者的性能也有所不同。eclips-sbt贴井壁测量，受水泥空隙、双层套管、仪器偏心、泥浆性能变化等诸多因素的影响小，能了解水泥沟槽大小、形状、位置和方向，且不受快地层的影响。而康普乐sbt为居中测量，在一定程度上仍受井内泥浆气侵、仪器偏心的影响，且不能定向测量。1.2.3 两种sbt仪器的共性与差别1 国内现有的固井质量测井技术 该测井方法中的声波测井与伽马密度测井

6、需分两次下井测量，所测资料综合来评价固井质量，可以定性地区别微间隙与水泥缺失，克服了单纯使用声波测井不能识别微间隙的缺点； 单发双收声系，源距1.0m、1.5m，发射频率16.6khz，它记录套管首波的幅度衰减和声波的衰减系数、时差，还有全波列； 使用137cs放射性源。用远近探测器分别定量测量管外平均密度，套管壁厚，套管偏心系数等信息；1.3 声波伽马密度测井技术特点1 国内现有的固井质量测井技术 能识别水泥环与套管之间的微间隙、水泥缺失； 所组合的全波列（vdl）这一部分测井质量不好，表现为地层波弱，波列连续性不好。并且该评价方法在对第二界面解释时出现较多不确定的结论； 当水泥浆密度（较高

7、）与地层密度差别小或水泥浆密度（较低）与泥浆密度差别小时，都难以区分水泥的存在（充填）状况； 测井要用放射性源，因此需要进行放射性防护； 据国外公司介绍，最新改型的声波测井与伽马密度测井方法可以一次组合测量。1.3 声波伽马密度测井技术特点(续)1 国内现有的固井质量测井技术应用实例(五)图5 伽马密度测井评价及实例1 国内现有的固井质量测井技术 它是一个超声波测井仪，只能在充满液体的井眼中使用。它的扫描头包括2个超声换能器，2个都能发射、接收。第一个换能器安装在旋转的扫描头上，当它发射1个超声脉冲后立即转换为接收方式，接收来自套管内壁的返回信号及随后到达的随指数衰减的信号。第2个是泥浆槽换能

8、器，用来测量井眼中的流体声速，以确定井眼流体的传播时间。cast-v在套管模式记录4种测量数据：传播时间、波峰幅度、谐振计数、套管壁厚度。 基本原理1.4 cast-v井周声波扫描成像测井1 国内现有的固井质量测井技术 套管探伤（壁厚与直径）； 水泥成像（声阻抗成像，抗压图像）； 裸眼井壁成像裂缝探测； 可以全波列声波测井仪组合； 不足：易受井眼内高密度流体的影响、比其它测井方法更容易受到井下仪器非居中的影响。技术特点1.4 cast-v井周声波扫描成像测井1 国内现有的固井质量测井技术 该仪器可用于水泥评价，但由于对井内介质密度有一定要求，且不能对第二界面提供评价，所以实际用于固井质量检测较

9、少，主要用于裸眼裂缝评价。在固井评价方面，国内应用实例较少。1.4 cast-v井周声波扫描成像测井应用情况1 国内现有的固井质量测井技术 cet为斯仑贝谢公司一种带有8个换能器的超声波井下仪器。其原理是用声换能器产生的脉冲信号使套管按它的厚度、波形振动，然后测量反射波的能量级。根据反射信号能量和频率组分确定套管壁厚。 1.5 cet水泥评价测井基本原理1 国内现有的固井质量测井技术 确定水泥抗压强度； 对微环有抗干扰性（如微环内充填气体则影响加大）； 有一定分辨沟槽的能力； 能消除环境（如快地层）的影响； 可以确定套损的腐蚀程度及套管的椭圆度； 不能对第二界面提供评价。1.5 cet水泥评价

10、测井技术特点1 国内现有的固井质量测井技术 它只能对第一界面进行评价，不能对第二界面提供评价。在固井质量检测方面国内应用较少。 1.5 cet水泥评价测井应用情况1 国内现有的固井质量测井技术 每种仪器、每种测井方法都各有其特点。选择测井项目时，要根据水泥浆体系、井况等选择不同的仪器和不同的测井方法进行测量； 普通国产变密度测井能提供第一、二界面的水泥胶结状况，因其仪器国产化，成本较低，建议在一般开发井的固井质量检测以此方法为主； 声波伽马密度测井能识别水泥环与套管之间的微间隙、水泥缺失，但测井资料显示地层波弱，波列连续性不好，在对第二界面评价时出现较多不确定的结论。尤其当水泥浆密度与周围介质密度差别小时，难以区分管外水泥的存在(充填)状况，这种情况下不应使用这种测井方法；3 几点建议 sbt测井用扇区水泥图进行管外环形空间水泥成像，能直观、准确、详细地反映水泥沟槽和空隙，便于识别微环空。康普乐sbt为居中测量，在一定程度上仍受井内泥浆气侵、仪器偏心及快地层的影响，且不能定向测量，建议在大斜度、大套管的井中不宜使用。eclips-sbt受水泥空隙、快速地层、双层套管、仪器偏心、泥浆性能变化等诸多因素的影响小