1、固井質量評價第1頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二講課內容 概述 固井質量評價技術 固井質量評價現狀 固井質量評價難點 對策第2頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二 聲波變密度測井屬于生產測井中的工程測井項目，主要用于檢測套管與水泥（一界面）、水泥與地層（二界面）的膠結情況，同時，還可以在生產測井的其它方面發揮作用。這里結合江漢油田的情況對該方法作一介紹。概 述 第3頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二聲波變密度測井 在江漢油田的首次測量始于2000年4月，2001年2月開始全面技術攻關，研制了數據格式轉換軟件，并引進了測井解

2、釋軟件。2002年2月全面投入生產。聲波變密度測井不僅記錄了首波，而且還記錄了包括套管波、水泥環波、地層波、泥漿波在內的后續波，信息量非常豐富。第4頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二 通過對這些波的分析，尤其是對地層波和套管波的分析，可以確定一、二界面的固井質量。同時通過前后兩次不同時間測量的變密度資料可以檢查諸如壓裂效果，判斷出砂、串槽層位，分析儲集層孔隙結構的變化等等。 第5頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二講課內容 概述 固井質量評價技術 固井質量評價現狀 固井質量評價難點 對策第6頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二

3、1 固井質量評價技術 目前江漢油田固井質量評價以聲波變密度（VDL）為主，聲幅（CBL）為幅，新引進的聲波成像測井儀（CAST-V）只進行了套管井測井模式的試驗。從全面投產到目前，先后測量、解釋了上千井次，資料質量均較好。第7頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二1.1 CBL測井評價 目前江漢油田只有少數井的固井質量評價仍采用CBL測井。CBL測井評價仍沿用老標準：相對聲幅值小于15%定為優質，在15%和30%之間定為合格，大于30%定為不合格。CBL測井還不能完全真實地評價固井質量，特別是第二界面的水泥膠結質量。第8頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星

4、期二CBL固井質量評價第9頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二 CBL測井評價已跟不上國際標準。在國外，固井工藝、固井裝備等方面發展很快，但測井評價固井質量合格率只有80%左右；而我國的固井工藝技術、固井工具、固井裝備等方面相對落后，但測井評價固井質量合格率已達到99%以上。落后的固井手段與優良的測井結果，這是矛盾的。第10頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二1.2 VDL測井評價 VDL可以定性評價第一界面、第二界面的水泥膠結情況。目前的聲波變密度圖多采用調輝記錄，即以顏色深淺變化反映聲波能量（幅度）的變化，能量強的聲信號用深色表示，能量弱的聲信號

5、用相對淺的顏色表示。在套管井中，套管與水泥環、水泥環與地層間膠結狀況變化會引起聲波波形變化，通過對聲波波形特征分析，可以判別水泥膠結情況。第11頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二 自由套管：因套管與地層間無水泥膠結，大部分聲能不能耦合到地層中去，主要沿套管傳播，故套管波很強，地層波很弱或完全沒有。變密度圖上自由套管波的相線幾乎為平行的直線。 完全膠結：當套管與水泥環、水泥環與地層間完全膠結良好時，由于聲耦合好，聲波能量大部分進入地層中，地層波變得明顯。變密度圖上表現為套管波弱甚至消失，地層波清晰，且波形變化能反映地層變化。第12頁，共44頁，2022年，5月20日，20

6、點24分，星期二僅一界面完全膠結： 由于水泥環與套管間聲耦合好，大部分能量進入水泥環，套管波變得很弱，傳到水泥環中的聲波能量由于水泥與地層聲耦合差，進入地層的聲波能量是很微小的，大部分在水泥環中衰減掉了。聲波變密度圖上表現為套管波和地層波都很弱甚至沒有。第13頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二一、二界面均部分膠結：聲波能量一部分進入地層，一部分沿套管傳播，在變密度圖上表現為存在部分套管波和不明顯的地層波，往往套管波首波缺失或相線顏色較淺，不明顯的地層波與較弱的套管波疊加在一起，所以在地層波時間段，相線顏色仍較深。 第14頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分

7、，星期二一界面未膠結：當套管與水泥環間存在微間隙時，隨著間隙寬度增大，套管波幅度增大，當間隙寬度超過10mm時，套管波幅度變化很小，相當于自由套管的情形。而且由于介質對聲波的衰減，噪聲等不利影響相應增加，并不利于固井質量檢測。 綜上所述，幾種典型膠結情況的波形圖和波形幅度特征分別見圖1、表1。第15頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二圖1 幾種典型膠結情況的波形圖第16頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二表1 幾種典型膠結情況的波形幅度特征水泥膠結狀況VDL波形特征一界面膠結狀況二界面膠結狀況套管波特征地層波特征無水泥膠結無水泥膠結很強無良好良好很弱

8、或無地層波清晰良好差很弱或無無或地層波弱差良好強弱部分膠結部分膠結較弱較弱第17頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二 CAST-V采用旋轉式超聲換能器，對井眼周圍進行掃描，并記錄回波波形信號。水泥聲阻抗的變化引起回波幅度的變化，將測量的回波幅度按井眼360 方位顯示成圖像，可以提供具有方位分辨能力的測量結果，因而能準確評價各方位上的水泥膠結質量。水泥膠結成像圖（見圖2）用不同顏色對套管外的膠結情況進行評價，分析出套管外物質的性質及含量，一般深顏色代表膠結良好，顏色變淺代表膠結質量變差。CAST-V還可用于低密度水泥膠結評價。1.3 CAST-V測井評價第18頁，共44頁，

9、2022年，5月20日，20點24分，星期二圖2 CAST-V水泥膠結評價成像圖第19頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二講課內容 概述 固井質量評價技術 固井質量評價現狀 固井質量評價難點 對策第20頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二 目前江漢油田仍采用中國石油天然氣總公司1990年建議的固井質量聲幅評價標準，對一界面進行固井質量評價。評價標準：相對聲幅15%，固井質量為“優”；相對聲幅=15%30%，固井質量為“合格”；相對聲幅30%，固井質量為“不合格”。 對二界面，主要根據變密度圖上地層波的強、弱并結合完井聲波曲線，進行人工定性解釋，綜合評

10、價二界面的固井質量，評價標準分優、合格、差三種。 2 固井質量評價現狀第21頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二 江漢油田常用油層套管為5/5，但在一些特殊井，存在大、小套管，以及根據后期開采需要，需要把水泥返到地面無自套管現象。對這三種特殊井，由于聲波首波到時的差異，固井評價不能采用常規井固井評價首波到時解釋，應先將CBL/VDL測井儀器在與目的層同尺寸的自由套管井段進行刻度，確保不同外徑的套管的自由套管聲幅值必須符合該儀器規定的理論值。見圖3、圖4、圖5。 現采用的固井評價標準基本能對固井質量做出正確評價，變密度資料能有效指導射孔層位。第22頁，共44頁，2022年，

11、5月20日，20點24分，星期二圖3 大套管固井質量評價圖第23頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二圖4 小套管固井質量評價圖第24頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二圖5 水泥返到地面固井質量評價圖第25頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二講課內容 概述 固井質量評價技術 固井質量評價現狀 固井質量評價難點 對策第26頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二 3.1快速地層水泥膠結評價 對于快速地層，固井聲幅資料顯示為水泥膠結質量差，聲波變密度圖上有較強的地層波信號，顯示水泥膠結質量良好。認為CBL測井不適于

12、快速地層的固井質量評價，VDL評價以人工識別為主、對快速地層的固井質量可作定性評價。評價依照新標，當聲幅測井與聲波測井有相關性時評價為合格。VDL顯示套管波很弱地層波清晰時評價為優。 3、固井質量評價難點第27頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二建南快速地層固井質量評價圖第28頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二建431井裸眼段聲波變密度對比圖第29頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二新上段快速地層固井質量評價圖第30頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二 3.2 聲幅與自然伽馬曲線同步起伏 2002年至今，

13、多次出現聲幅曲線同自然伽馬曲線同步起伏現象，雖然套管波很強，反映一界面固井質量中等到差，但同時地層波信號也非常清晰，最初將此類井的二界面固井質量評價為水泥膠結中等至差。但這類井射孔采油后，大多數井未出現層間竄槽，試油結果證實水泥膠結良好。分析認為這種情況可能與地層的孔滲性能有關、也可能是套管及井壁上附有油膜引起。目前對這類井的固井質量評價，主要依據新標準：當聲幅曲線與與GR、SP等（不能包括井徑）具有鏡相相關，可評價為合格。 第31頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二圖3 H32X-6井固井質量評價圖第32頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二 3.3

14、 水平井水平段水泥膠結評價 SH-平2井是松滋油田的一口水平井，該井水平段4047.24-4175.86m采用篩管完井，但水平段變密度曲線顯示套管波和套管節箍清晰，這與實際情況非常矛盾。因為首次出現這種現象，僅對篩管段一界面進行了固井質量評價，二界面未進行固井質量評價。后水平段射孔求產，日產油20多噸。 第33頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二SH-平2固井質量評價圖 第34頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二 3.4 裂縫層水泥膠結評價 馬50斜-1-7在1油組1690.8-1692.0m解釋1.2m的裂縫油層。該井段井徑擴徑，聲波時差變大，在鉆

15、井過程中出現過井涌現象。在變密度曲線上，固井聲幅資料顯示為水泥膠結質量好，聲波變密度圖上基本已無地層波信號，顯示水泥膠結質量差。后射開此層，日出水20多方，無油。第35頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二馬50斜-1-7井固井質量評價圖 第36頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二 3.5 水泥漿超緩凝 在固井質量評價中出現水泥漿超緩凝現象。L1X7-9井固井候凝近三十小時后聲幅測井資料顯示為水泥膠結質量差，時隔一天再測井固井質量仍評價為差，導致采油廠認為固井質量不合格而不接井。在停等一個月后第三次聲幅資料測井顯示為水泥膠結質量良好，為證實該結論，進行

16、了第四次聲幅測井，仍顯示為水泥膠結質量良好。后分析這種現象，認為可能是水泥漿超緩凝所致。對這類井該如何評價其固井質量。 第37頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二L1X7-9井三次固井聲幅曲線對比圖第38頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二 3.6 雙重套管水泥膠結評價 王云12井1408.7m以上為雙層套管，固井聲幅資料顯示為水泥膠結質量好，地層波受雙層套管影響，在聲波變密度圖上地層波信號散亂，影響二界面固井評價。 第39頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二圖5 王云12井雙重套管固井質量評價圖第40頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二講課內容 概述 固井質量評價技術 固井質量評價現狀 固井質量評價難點 對策第41頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二 VDL、CBL測井資料可較好地用于常規井、無疑問井的固井質量評價，對疑難井的固井質量評價需要依靠人工解釋。 固井質量測井所采集的資料評價固井質量，要想符合客觀情況，避免誤評價，就不能僅根據某一種測井信息，而應以固井質量測井資料為主，參考固井作業、鉆井、地質、試油和其它測井資料等方面的有關信息，結合固井質量評價方法，走綜合評價之路。 4 對 策第42頁，共44頁，2022年，5月20日，20點24分，星期二 對于重點井、