影响声波变密度测井评价固井质量的因素的探讨

2022-10-25

不断提升固井质量, 对油气田勘探和开采具有十分重要的意义。对固井质量的评价, 主要集中在水泥胶结测井部分, 依靠水泥胶结测井为基础, 利用声幅 (CBL) 和声幅 (VDL) 变密度测井获取数据, 同时也涉及到扇区的水泥环胶结情况、井周超声波成像测井技术等。但是目前扇区水泥胶结评测和井周超声波成像测井技术并不成熟, 就国内而言, 大部分油气井田并没有配置相关的仪器。在国内对这两项技术的研究较少, 因此实践意义并不大。

声波变密度测井方法在较长的应用过程中, 国内油气井作业形成了相对完善的经验, 所掌握的资料也较多。在本文研究的过程中, 对声幅和声波变密度测井产生的因素进行评价, 提高固井质量评测的准确度。

1 声波变密度测井原理

使用标准配置的CBL/VDL测井仪进行说明, 测井仪一般采用的是单发双手声系来采集固井中水泥面胶结的情况, 声波变密度测井除了获取声幅测井的资料外, 还可以同时对套管、水泥环、地层等不同径向的环带进行采集。单发双收系统的声源距离分别为3in和5in, 发射频率一般为20KHZ。3in源距接收转换器和5in源距接受转换器的作用区别在于, 前者专门用来收集套管波峰幅度, 后者采集的是每一深度点的声波全波列信息, 以及变密度的方式将水泥环胶结的数据记录下来。

CBL所反映的是水泥环之间的胶结情况, 即第一界面的胶结情况, VDL所记录的不仅包括CBL的信息, 也包括水泥环与地层之间的胶结情况, 即第二界面部分。一般来说, CBL的曲线越高, 反映在VDL中的图像就越清晰, 但这说明声幅受到的阻碍作用很小, 第一界面的胶结质量差;而变密度图像中的地层波越清晰, 则说明第二界面的胶接质量越好。

2 测井质量评测影响的因素

根据从实际生产中总结的经验, 影响测井的因素很多, 概括起来说, 主要有仪器自身的影响和外界影响。其中, 仪器自身的影响主要包括仪器刻度、仪器偏心、仪器稳定性等。外界因素主要是测井时间不同、套管不同、地层岩性变化、水泥浆配方不同、微环影响和天气影响等;不难看出外界因素一般都是不可控或者不可逆的, 因此, 重点的因素影响研究集中在仪器刻度、仪器偏心以及选择合适的测井时间上。

2.1 仪器刻度

刻度问题是存在于测井仪器自身的问题, 甚至涉及到设备采购和制作工艺, 一般情况下仪表出厂之前都要通过校验;仪器刻度所造成的影响原因, 还有因为在测量井段的自由套管中进行刻度, 测井前和测井后悔形成5%左右的声幅刻制变化。同时, 油井和气井也存在不同点。气井在测量时为了保证安全 (不发生窜槽或者压裂) , 固井的水泥浆一般都返到井口的位置, 所以CBL的测井曲线影响变化不是很大, 但由于成井内没有自由套管刻度, 所以影响固井质量的评价;油井中通过建立胜负刻度井群, 改革固井质量的评测方法, 例如可以使用声波变密度的多组资料, 通过计算得出平均水泥胶结概率。

2.2 仪器偏心

仪器偏心现象的存在, 对声幅的影响较大, 但是对声波的影响很小。当仪器偏心时声幅测量值往往比仪器中心值要小, 因此直接影响了CBL的评测值, 第一界面的固井质量评测就会出现很大的品茶。如果只对第二界面进行评测, 则VDL得到的资料完全可以使用。在实践方面, 作者通过自身的工作经历和积累, 对一百份声波变密度测井质量的统计数据研究, 对以上的佐证相对完善。

2.3 测井时间

测井时间是完全可以认为掌控的, 最佳的测井时间是当水泥环的凝结程度恰好, 过早过晚都会造成偏差。过早的情况下, 水泥等候凝固时间不够, 水泥环性能不稳定, 强度不够, 质量评测就会有所下降。时间过晚, 就会造成过高的评价。

2.4 其他因素

套管型号、地岩层性能、微环、天气等都可能造成测评质量的不准确影响。以地岩层性能为例, 不同的孔隙度渗透率、快速地层和慢速底层等, 对声波变密度测井的影响各有不同;而天气变化会导致测井内部的气压、湿度等变化, 对测量的数据产生的影响也很大。

3 结语

影响声波变密度测井评价质量的因素很多, 但在具体的作业环境中, 应该详细调查分析并有所侧重。其中仪器刻度、仪器偏心和测井时间都是可以人为修正的, 尤其是对时间的掌控, 涉及到最佳测试时间要通过实际水泥泥浆的配方来确定。根据现场情况灵活调整, 对作业中影响较大的因素可以设定专门的评测方案。

摘要：随着我国经济迅速发展, 为了满足燃料能源的供应, 石油资源的开采量也在逐渐增加。在石油开采技术中, 固井质量是影响作业的关键问题, 目前, 国内对固井质量评测所采用的方法, 大多是声幅及声幅密度测井。声波变密度测井的首波声幅曲线只能反映出第一界面的胶结状态, 而全波列变密度不仅可以反应第一界面的情况, 还可以反映第二界面的胶结信息, 所以在分析的过程中, 需要多种因素进行分析;本文研究的目的是通过大量数据, 分析并克服影响固井质量评测的准确性。

关键词：声波变密度测井,固井质量,影响因素,评价