固井质量

深井、超深井固井质量评价方法研究 塔 2 0 . 0 0 4 0 . 0 0 6 0 . 0 0 8 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0( 0 . 0 0 4 0 . 0 0 6 0 . 0 0 8 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0波列持续时间 ( u s )水泥凝固时间121620222527293133353943图 2 . 4 . 6 水泥浆配方 : 水灰比 5 3 . 7 % 、缓凝剂 0 . 5 % ;养护温度 80 度。（ a ）波形图（厚度方向）2 0 . 0 0 4 0 . 0 0 6 0 . 0 0 8 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0( 0 . 0 0 4 0 . 0 0 6 0 . 0 0 8 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0波列持续时间 ( u s )水泥凝固时间1418212326283032353943（ a ）波形图（宽度方向）固井水泥候凝时间实验研究 结论与认识 1、 水泥块的厚度并不影响最佳测井时间 ； 2、 对同一温度、同一缓凝剂， 对应水泥浆密度增大 水灰比增量，最佳测井时间减少 13小时。 3、对同一水灰比、同一缓凝剂， 温度增加 10度，最佳测井时间相应减少 2个小时 。 4、对同一温度、同一水灰比， 缓凝剂添加量增加 最佳测井时间延迟 23个小时 。 5、 最佳测井时间 = +2 6、不同深度固井水泥侯凝时间不同，固井后进行测井的最佳时间不同，最佳测井时间应选择固井井段上顶面的侯凝时间； 7、按最佳测井时间拟和公式推出 塔里木油田大部分勘探和开发井最佳测井时间大约为 48小时。 实际套管井 井轴 套管 水泥环 地层 一界面 二界面 理论与实验模型 实验用的大水糟 不同胶结情况实验波形对比图 套管波 地层波 结果与认识 1） 套管波可以较好的反映一界面的胶结状况（环宽及胶结率），套管波的幅度随环空水泥的缺失有着显著的变化 ； 2） 当一界面胶结较好时地层波较好地反映二界面的胶结状况 ； 3）伪瑞利波余振对环空水泥的胶结缺陷（一界面未胶结，二界面未胶结或水泥缺失）是一个有效的指示特征。该特殊性所指示的胶结缺陷可与地层波、套管波指示的胶结缺陷相互弥补和验证，但实际中可能受井筒中泥浆变化的影响而失去作用； 4） 套管波、地层波和伪瑞利波的频段是分开的，地层波频率最低，套管波较高，伪瑞利波的频率最高 ，这几种波在时域不能分辨，在频率域能从全波中提取各波成分； 5） 声源频率不同波形特征不同，套管外径不同，套管波幅度不同 ； 6） 双层套管的波形与单层套管的波形相似 ，可用对单层套管固井质量评价方法评价双层套管的固井质量。 1 实测 1）实测 与固井质量无关的因素主要有： 仪器偏心 水泥侯凝时间不够 套管性质的变化 地层特性 套管井波形处理方法研究与 井质量评价软件研制 套管重量变化时 套管重量 突变 不同地层岩性 生屑灰岩 砂岩 不同胶结情况实测波形（ 其频谱对比图 波形 频谱 胶结差 胶结中等 胶结好 井波形与不同时段信号频谱对比图 自 由 套 管 胶 结 好 5700测量记录塔中 165距波形 3距波形 200形的频谱 200形的频谱 200形的频谱 5700测量记录塔中 16200形的频谱 200形的频谱 200形的频谱 2 波形的处理方法 理论计算波形、实验波形和实测波形分析结果表明， 套管波能很好地反映一界面胶结状况、地层波能反映二界面胶结状况，伪瑞利波能反映一、二界面的环隙状况，且各成分波具有不同的频率范围， 因此采用频域滤波的方法从全波中提取各波成分，具体步骤为： 1 )波形分析与首波检测 2）波形提取 原始波形 频谱分析 相关处理 首波 波至 成分波 频率 原始波形 成分波 频率 滤波 套管波 地层波 伪瑞利波 技术路线： 技术路线： 3）成分波特征值提取 套管波特征值： 一界面胶结率 环空水泥胶结率 率谱极大值 率谱极值面积 相关函数极大值 分波 最大墒谱 成分波特征值 相关函数 技术路线： 地层波特征值： 二界面胶结率 率谱极大值 功率谱极值面积 相关函数极大值 伪瑞利波特征值 均方根幅度 幅度谱极大值 固井质量评价系统软件设计 系统包括七个模块：预处理、频谱分析、滤波、波至拾取、三瞬分析、固井质量评价和输出。主界面如图 1） 预处理 主要功能： 原始 数据输入与数据格式转换 ,现场测井信息检测 2）频谱分析 主要功能： 对套管井波形进行分析，确定波形成分波频率的范围 3）滤波 主要功能： 从原始记录波形中提取各成分波 4）波至拾取 主要功能： 分析首波信号的成分及到达时间 5） 三瞬分析 主要功能： 分析波形信号瞬时相位、频率和幅度 6） 固井质量评价 主要功能： 提取各成分波的特征值，综合评价固井质量 7）图形显示 主要功能 ： 显示和输出成果图 单一波形显示 吉南 5井滤波结果 吉南 5井三瞬分析图