大口徑固井質(zhì)量測(cè)井解釋的探討

1、大大 口口 徑徑 固固 井井 質(zhì)質(zhì) 量量測(cè)測(cè) 井井 解解 釋釋 的的 探探 討討聯(lián)系電話：聯(lián)系電話：1304380335513043803355QQ:2604191QQ:2604191煤田測(cè)井精英群：煤田測(cè)井精英群：1392240761392240761 1、全、全波列測(cè)井工作原理波列測(cè)井工作原理2 2、固井質(zhì)量測(cè)井中的幾個(gè)基本概念固井質(zhì)量測(cè)井中的幾個(gè)基本概念3 3、固井質(zhì)量測(cè)井原始數(shù)據(jù)采集及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、固井質(zhì)量測(cè)井原始數(shù)據(jù)采集及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)4 4、固井質(zhì)量測(cè)井影響因素、固井質(zhì)量測(cè)井影響因素5 5、提高固井質(zhì)量測(cè)井準(zhǔn)確度的措施、提高固井質(zhì)量測(cè)井準(zhǔn)確度的措施全波列測(cè)井通常包括聲幅測(cè)井和聲波變密度測(cè)井全

2、波列測(cè)井通常包括聲幅測(cè)井和聲波變密度測(cè)井聲幅測(cè)井是根據(jù)聲學(xué)原理進(jìn)行的測(cè)井，在井下，從聲幅測(cè)井是根據(jù)聲學(xué)原理進(jìn)行的測(cè)井，在井下，從聲波測(cè)井儀的聲波發(fā)射器發(fā)射聲波，聲波向四周以近似球聲波測(cè)井儀的聲波發(fā)射器發(fā)射聲波，聲波向四周以近似球形的波陣面發(fā)散，通過(guò)不同的介質(zhì)和路線后傳播到接收器，形的波陣面發(fā)散，通過(guò)不同的介質(zhì)和路線后傳播到接收器，最先到達(dá)接收器的是沿著套管傳播的滑行波（套管波）所最先到達(dá)接收器的是沿著套管傳播的滑行波（套管波）所產(chǎn)生的折射波，其次是傳播到地層后又傳播回來(lái)的地層波，產(chǎn)生的折射波，其次是傳播到地層后又傳播回來(lái)的地層波，盡管在鉆井液內(nèi)聲波的傳播距離最短，但是，由于在鉆井盡管在鉆井液內(nèi)

3、聲波的傳播距離最短，但是，由于在鉆井液內(nèi)聲速相對(duì)較低，所以鉆井液波（泥漿波）到達(dá)最遲。液內(nèi)聲速相對(duì)較低，所以鉆井液波（泥漿波）到達(dá)最遲。由于源距、井徑、套管尺寸和泥漿性能在測(cè)井狀態(tài)下是固由于源距、井徑、套管尺寸和泥漿性能在測(cè)井狀態(tài)下是固定的，故發(fā)射聲波后套管波第一正峰到達(dá)接收器的時(shí)間是定的，故發(fā)射聲波后套管波第一正峰到達(dá)接收器的時(shí)間是固定的，聲幅測(cè)井是按固定的時(shí)間間隔，依次發(fā)射一定頻固定的，聲幅測(cè)井是按固定的時(shí)間間隔，依次發(fā)射一定頻率的聲脈沖，然后按第一正峰到達(dá)的時(shí)間，對(duì)其幅度進(jìn)行率的聲脈沖，然后按第一正峰到達(dá)的時(shí)間，對(duì)其幅度進(jìn)行采樣記錄。接收器接收聲波波列中首波的幅度與首波的能采樣記錄。接收

4、器接收聲波波列中首波的幅度與首波的能量成正比，首波能量受套管外水泥環(huán)的膠結(jié)程度影響，膠量成正比，首波能量受套管外水泥環(huán)的膠結(jié)程度影響，膠結(jié)越好，能量損失越大，首波幅度越低。通過(guò)聲幅曲線值結(jié)越好，能量損失越大，首波幅度越低。通過(guò)聲幅曲線值的高低對(duì)比，確定套管與水泥環(huán)膠結(jié)的好壞的高低對(duì)比，確定套管與水泥環(huán)膠結(jié)的好壞( (第一膠結(jié)面第一膠結(jié)面) )。儀器在自由套管無(wú)水泥處進(jìn)行刻度，最大值定為儀器在自由套管無(wú)水泥處進(jìn)行刻度，最大值定為100%100%， 解解釋層段的聲幅與它的比值為相對(duì)聲幅。釋層段的聲幅與它的比值為相對(duì)聲幅。1 1、全波列測(cè)井工作原理全波列測(cè)井工作原理1.1 1.1 聲幅測(cè)井聲幅測(cè)井(

5、CBL)(CBL)1.2 1.2 變密度測(cè)井原理變密度測(cè)井原理(VDL)(VDL)聲波發(fā)射器發(fā)射聲波信號(hào)，聲波接收器接收到聲波發(fā)射器發(fā)射聲波信號(hào)，聲波接收器接收到聲波全波列信號(hào)（套管波、水泥環(huán)波、地層波和泥漿聲波全波列信號(hào)（套管波、水泥環(huán)波、地層波和泥漿波），按到達(dá)時(shí)間的順序，將套管波、水泥環(huán)波、地波），按到達(dá)時(shí)間的順序，將套管波、水泥環(huán)波、地層波和泥漿波依次采集記錄，記錄方式為全波調(diào)輝，層波和泥漿波依次采集記錄，記錄方式為全波調(diào)輝，即接收器按到達(dá)時(shí)間的順序，將套管波、水泥環(huán)波、即接收器按到達(dá)時(shí)間的順序，將套管波、水泥環(huán)波、地層波和泥漿波經(jīng)電子線路轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，采出前地層波和泥漿波經(jīng)電子線路轉(zhuǎn)

6、換成電信號(hào)，采出前12141214個(gè)波的正半周，正半周幅度越大，光點(diǎn)越亮，個(gè)波的正半周，正半周幅度越大，光點(diǎn)越亮，反之愈暗，隨儀器在井內(nèi)提升，即記錄出一條隨深度反之愈暗，隨儀器在井內(nèi)提升，即記錄出一條隨深度變化的時(shí)間域強(qiáng)度記錄，即一系列顏色深淺不同、形變化的時(shí)間域強(qiáng)度記錄，即一系列顏色深淺不同、形狀和顏色隨深度變化的條帶。以其顏色的深淺表示接狀和顏色隨深度變化的條帶。以其顏色的深淺表示接收到信號(hào)的強(qiáng)弱。通過(guò)對(duì)全波列的強(qiáng)弱程度分析，確收到信號(hào)的強(qiáng)弱。通過(guò)對(duì)全波列的強(qiáng)弱程度分析，確定套管與水泥環(huán)、水泥環(huán)與地層的膠結(jié)質(zhì)量。全部波定套管與水泥環(huán)、水泥環(huán)與地層的膠結(jié)質(zhì)量。全部波列形成亮暗條紋顯示在測(cè)井圖

7、上，對(duì)比度取決于正半列形成亮暗條紋顯示在測(cè)井圖上，對(duì)比度取決于正半周峰幅值。套管波信號(hào)顯示了很有規(guī)律的豎直條紋，周峰幅值。套管波信號(hào)顯示了很有規(guī)律的豎直條紋，而地層波的條紋顯得更為扭動(dòng)。在第一、第二膠結(jié)面而地層波的條紋顯得更為扭動(dòng)。在第一、第二膠結(jié)面均好的井段，波列變化與巖性具有相關(guān)性。均好的井段，波列變化與巖性具有相關(guān)性。760770780790800810820830840850860深度(m)1:200聲波變密度圖套管與水泥膠結(jié)情況地層與水泥膠結(jié)情況天然伽馬(API)0250磁定位(mv)03500聲幅(mv)025002、固井質(zhì)量測(cè)井中的幾個(gè)基本概念、固井質(zhì)量測(cè)井中的幾個(gè)基本概念3 3

8、、固井質(zhì)量測(cè)井原始數(shù)據(jù)采集及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、固井質(zhì)量測(cè)井原始數(shù)據(jù)采集及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)3.1.13.1.1測(cè)井時(shí)間的確定：測(cè)井時(shí)間應(yīng)根據(jù)所使用的水泥漿的測(cè)井時(shí)間的確定：測(cè)井時(shí)間應(yīng)根據(jù)所使用的水泥漿的性質(zhì)而定，通常采用高密度水泥性質(zhì)而定，通常采用高密度水泥( (水泥漿密度大于水泥漿密度大于1.75g/cm1.75g/cm3 3) )固固井時(shí)，應(yīng)在固井井時(shí)，應(yīng)在固井24h24h后，繼續(xù)鉆進(jìn)之前進(jìn)行測(cè)井，采用低密度后，繼續(xù)鉆進(jìn)之前進(jìn)行測(cè)井，采用低密度水泥水泥( (水泥漿密度小于水泥漿密度小于1.75g/cm1.75g/cm3 3) )固井時(shí)，應(yīng)在固井固井時(shí)，應(yīng)在固井48h48h后，繼后，繼續(xù)鉆進(jìn)之前進(jìn)行測(cè)井。續(xù)鉆

9、進(jìn)之前進(jìn)行測(cè)井。3.1.23.1.2刻度：測(cè)井前在自由套管井段進(jìn)行聲幅刻度。如水泥刻度：測(cè)井前在自由套管井段進(jìn)行聲幅刻度。如水泥返至井口，井內(nèi)無(wú)自由套管返至井口，井內(nèi)無(wú)自由套管( (鋼質(zhì)鋼質(zhì)) )，應(yīng)尋找類似條件（鋼質(zhì)長(zhǎng)，應(yīng)尋找類似條件（鋼質(zhì)長(zhǎng)槽、鼠洞或其他）的套管進(jìn)行刻度，并在圖上注明情況。槽、鼠洞或其他）的套管進(jìn)行刻度，并在圖上注明情況。 3.1.33.1.3測(cè)量井段：井底遇阻位置到水泥返高以上曲線變化平測(cè)量井段：井底遇阻位置到水泥返高以上曲線變化平穩(wěn)的自由套管井段，并測(cè)出五個(gè)以上的自由套管接箍，且每穩(wěn)的自由套管井段，并測(cè)出五個(gè)以上的自由套管接箍，且每個(gè)套管接箍反映清楚。個(gè)套管接箍反映清楚

10、。3.1.43.1.4自由套管井段，變密度圖套管波顯示清楚平直，自由套管井段，變密度圖套管波顯示清楚平直，明暗條紋可辨；聲波幅度曲線數(shù)值穩(wěn)定，套管接箍信號(hào)明暗條紋可辨；聲波幅度曲線數(shù)值穩(wěn)定，套管接箍信號(hào)明顯，其幅度不小于明顯，其幅度不小于1cm1cm。3.1.53.1.5聲波幅度曲線變化與聲波變密度圖套管波顯示聲波幅度曲線變化與聲波變密度圖套管波顯示應(yīng)有相關(guān)性。聲波幅度曲線數(shù)值小，對(duì)應(yīng)的變密度圖套應(yīng)有相關(guān)性。聲波幅度曲線數(shù)值小，對(duì)應(yīng)的變密度圖套管波顯示弱或無(wú)；反之，套管波顯示強(qiáng)。管波顯示弱或無(wú)；反之，套管波顯示強(qiáng)。3.1.63.1.6在混漿帶及自由套管井段，測(cè)量重復(fù)曲線在混漿帶及自由套管井段，

11、測(cè)量重復(fù)曲線50 m50 m以以上。與主曲線對(duì)比，重復(fù)測(cè)量值相對(duì)誤差小于上。與主曲線對(duì)比，重復(fù)測(cè)量值相對(duì)誤差小于10%10%。目前國(guó)內(nèi)關(guān)于固井質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要有兩個(gè)，一個(gè)目前國(guó)內(nèi)關(guān)于固井質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要有兩個(gè)，一個(gè)是中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/CUCBM 0401-Q/CUCBM層氣測(cè)井作業(yè)規(guī)程煤層氣測(cè)井作業(yè)規(guī)程，另一個(gè)是中華人民共和，另一個(gè)是中華人民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 6641-2006SY/T 6641-2006固井水泥膠結(jié)固井水泥膠結(jié)測(cè)井資料處理及解釋規(guī)范測(cè)井資料處理及解釋規(guī)范。這兩個(gè)規(guī)

12、范從不同的側(cè)面。這兩個(gè)規(guī)范從不同的側(cè)面解釋了固井后水泥的膠結(jié)情況。解釋了固井后水泥的膠結(jié)情況。3.2.1 Q/CUCBM 0401-20023.2.1 Q/CUCBM 0401-2002煤層氣測(cè)井作業(yè)規(guī)程煤層氣測(cè)井作業(yè)規(guī)程關(guān)于固井質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于固井質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)固井質(zhì)量分析分井段（著重主要煤層上下各固井質(zhì)量分析分井段（著重主要煤層上下各30m30m井段）井段）分析兩個(gè)界面水泥膠結(jié)程度。以自由套管的聲幅相對(duì)幅度分析兩個(gè)界面水泥膠結(jié)程度。以自由套管的聲幅相對(duì)幅度值（調(diào)為值（調(diào)為100%100%）、變密度波形的黑度為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量）、變密度波形的黑度為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量評(píng)價(jià)分為四級(jí)，內(nèi)容見(jiàn)下表（表中評(píng)價(jià)

13、分為四級(jí)，內(nèi)容見(jiàn)下表（表中K K為聲幅相對(duì)幅度）為聲幅相對(duì)幅度）等級(jí)等級(jí)優(yōu)良優(yōu)良合格合格基本合格基本合格不合格不合格第一界面第一界面K K10%10%10%10%K K20%20%20%20%K K30%30%K K30%30%第二界面第二界面（變密度）（變密度）地層波強(qiáng)、清晰地層波強(qiáng)、清晰地層波較強(qiáng)、較清晰。地層波較強(qiáng)、較清晰。 地層波較弱、可以辯認(rèn)。地層波較弱、可以辯認(rèn)。 地層波弱、難辯認(rèn)。地層波弱、難辯認(rèn)。3.2.2 SY/T 6641-20063.2.2 SY/T 6641-2006固井水泥膠結(jié)測(cè)井資料處理固井水泥膠結(jié)測(cè)井資料處理及解釋規(guī)范及解釋規(guī)范關(guān)于固井質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于固井質(zhì)量評(píng)價(jià)

14、標(biāo)準(zhǔn)3.2.33.2.3全波列測(cè)井資料處理后各種膠全波列測(cè)井資料處理后各種膠結(jié)情況下的測(cè)井響應(yīng)如下：結(jié)情況下的測(cè)井響應(yīng)如下：3.2.3.13.2.3.1自由套管，即未膠結(jié)的套管自由套管，即未膠結(jié)的套管在這種情況下在這種情況下, ,套管外有泥漿，套管套管外有泥漿，套管與地層聲耦合不好，大部分聲波能量沿套與地層聲耦合不好，大部分聲波能量沿套管傳播，因而出現(xiàn)大幅度的套管波，聲幅管傳播，因而出現(xiàn)大幅度的套管波，聲幅曲線為高值；地層波信號(hào)幅度很小。變密曲線為高值；地層波信號(hào)幅度很小。變密度圖中套管波的相線粗而黑，而地層波的度圖中套管波的相線粗而黑，而地層波的相線找不到，聲波變密度圖套管波總的傳相線找不到

15、，聲波變密度圖套管波總的傳播時(shí)間不隨井深變化，為一直線顯示，黑播時(shí)間不隨井深變化，為一直線顯示，黑白線條是平行的；套管接箍處，套管接箍白線條是平行的；套管接箍處，套管接箍明顯，聲波變密度圖中套管波出現(xiàn)人字紋。明顯，聲波變密度圖中套管波出現(xiàn)人字紋。 3.2.3.23.2.3.2第一、第二兩個(gè)界面均膠結(jié)好第一、第二兩個(gè)界面均膠結(jié)好這種情況下，套管與水泥環(huán)膠結(jié)良好，這種情況下，套管與水泥環(huán)膠結(jié)良好，水泥環(huán)與地層膠結(jié)也良好。套管與地層聲耦水泥環(huán)與地層膠結(jié)也良好。套管與地層聲耦合好，套管波的大部分能量傳遞到地層，套合好，套管波的大部分能量傳遞到地層，套管波幅度很小。聲波變密度圖上套管波弱，管波幅度很小。

16、聲波變密度圖上套管波弱，地層波強(qiáng)，相線十分清楚；由于地層波傳播地層波強(qiáng)，相線十分清楚；由于地層波傳播時(shí)間與巖性有關(guān)，所以隨著井深變化，地層時(shí)間與巖性有關(guān)，所以隨著井深變化，地層信號(hào)呈不規(guī)則的擺動(dòng)，并可與微電極測(cè)井曲信號(hào)呈不規(guī)則的擺動(dòng)，并可與微電極測(cè)井曲線、自然伽瑪測(cè)井曲線、中子伽瑪測(cè)井曲線、線、自然伽瑪測(cè)井曲線、中子伽瑪測(cè)井曲線、中子一中子測(cè)井曲線或裸眼井聲速測(cè)井曲線中子一中子測(cè)井曲線或裸眼井聲速測(cè)井曲線具有相關(guān)性。具有相關(guān)性。 3.2.3.33.2.3.3第一界面膠結(jié)好，而第二第一界面膠結(jié)好，而第二界面膠結(jié)差界面膠結(jié)差在這種情況下，由于套管外的在這種情況下，由于套管外的水泥環(huán)與地層之間有泥漿

17、存在，使水泥環(huán)與地層之間有泥漿存在，使水泥環(huán)與地層聲耦合不好，因此接水泥環(huán)與地層聲耦合不好，因此接收到的地層波信號(hào)幅度也很小，而收到的地層波信號(hào)幅度也很小，而此時(shí)套管波能量大部分沿水泥環(huán)傳此時(shí)套管波能量大部分沿水泥環(huán)傳播、衰減，因此套管波幅度也很小。播、衰減，因此套管波幅度也很小。變密度圖中套管波和地層波幾乎都變密度圖中套管波和地層波幾乎都看不出來(lái)，聲幅曲線低值。看不出來(lái)，聲幅曲線低值。3.2.3.43.2.3.4第一界面膠結(jié)差，而第二第一界面膠結(jié)差，而第二界面膠結(jié)好界面膠結(jié)好這種情況目前在測(cè)井資料上還這種情況目前在測(cè)井資料上還很難解釋分析清楚，因第一膠結(jié)面很難解釋分析清楚，因第一膠結(jié)面不好，

18、大部分聲能留在套管中，直不好，大部分聲能留在套管中，直接傳到接收器，投射到地層的很少，接傳到接收器，投射到地層的很少，這就給測(cè)井資料認(rèn)識(shí)帶來(lái)困難。實(shí)這就給測(cè)井資料認(rèn)識(shí)帶來(lái)困難。實(shí)際中以為套管與水泥膠結(jié)不好，就際中以為套管與水泥膠結(jié)不好，就已直接造成上下段串通。聲幅顯示已直接造成上下段串通。聲幅顯示高值，變密度呈現(xiàn)明顯的套管波，高值，變密度呈現(xiàn)明顯的套管波，地層波較難辨認(rèn)。地層波較難辨認(rèn)。4 4 、固井質(zhì)量測(cè)井影響因素、固井質(zhì)量測(cè)井影響因素套管重量的變化，對(duì)于聲幅具有較明顯的影響，套套管重量的變化，對(duì)于聲幅具有較明顯的影響，套管重量越大，其聲幅的幅度則越大，但對(duì)于變密度的影管重量越大，其聲幅的幅

19、度則越大，但對(duì)于變密度的影響作用較小。響作用較小。在聲幅在聲幅- -變密度測(cè)井中，發(fā)射晶體的發(fā)變密度測(cè)井中，發(fā)射晶體的發(fā)射強(qiáng)度大小和接收晶體的靈敏度高低直接射強(qiáng)度大小和接收晶體的靈敏度高低直接影響測(cè)量結(jié)果，所以一定要選擇合適的晶影響測(cè)量結(jié)果，所以一定要選擇合適的晶體，在一界面二界面膠結(jié)好的情況下，保體，在一界面二界面膠結(jié)好的情況下，保證儀器發(fā)射的聲波能量有效地穿透鉆井液、證儀器發(fā)射的聲波能量有效地穿透鉆井液、套管、水泥環(huán)、地層等被我們的接收晶體套管、水泥環(huán)、地層等被我們的接收晶體所接收。所接收。由于套管型號(hào)的變化，套管直徑變大，由于套管型號(hào)的變化，套管直徑變大，當(dāng)達(dá)到當(dāng)達(dá)到273mm273mm

20、時(shí)常規(guī)的固井質(zhì)量檢測(cè)探管時(shí)常規(guī)的固井質(zhì)量檢測(cè)探管將無(wú)法測(cè)量到聲波信號(hào)，我們采用另一種將無(wú)法測(cè)量到聲波信號(hào)，我們采用另一種高發(fā)射能量晶體（探測(cè)半徑高發(fā)射能量晶體（探測(cè)半徑10m10m）和接受靈）和接受靈敏度高的接收晶體生產(chǎn)出兩根探管，其中敏度高的接收晶體生產(chǎn)出兩根探管，其中2 2號(hào)探管發(fā)射晶體發(fā)射聲波能量強(qiáng)度較號(hào)探管發(fā)射晶體發(fā)射聲波能量強(qiáng)度較1 1號(hào)晶號(hào)晶體弱。我們利用這兩根探管分別對(duì)體弱。我們利用這兩根探管分別對(duì)425mm425mm，厚度厚度12mm12mm的套管進(jìn)行固井質(zhì)量檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)的套管進(jìn)行固井質(zhì)量檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們測(cè)到了全波列信號(hào)，結(jié)果我們測(cè)到了全波列信號(hào)，1 1號(hào)探管測(cè)的號(hào)探管測(cè)的全波

21、列信號(hào)質(zhì)量較全波列信號(hào)質(zhì)量較2 2號(hào)好。我們從測(cè)量的全號(hào)好。我們從測(cè)量的全波列信號(hào)首波中提取聲幅曲線進(jìn)行比較波列信號(hào)首波中提取聲幅曲線進(jìn)行比較（如圖所示），（如圖所示），2 2號(hào)探管測(cè)量的聲幅曲線及號(hào)探管測(cè)量的聲幅曲線及全波列受外界干擾嚴(yán)重，而全波列受外界干擾嚴(yán)重，而1 1號(hào)探管測(cè)量的號(hào)探管測(cè)量的聲幅曲線及全波列受外界干擾很小。說(shuō)明聲幅曲線及全波列受外界干擾很小。說(shuō)明采用高發(fā)射能量晶體和接受靈敏度高的接采用高發(fā)射能量晶體和接受靈敏度高的接收晶體制作的探管效果比較好。收晶體制作的探管效果比較好。第 一 根 聲 幅0.00(96-110)1000.00(88-102)第 二 根 聲 幅0.0050

22、0.00第 一 根 聲 幅(g/cm3)400.001000.00深度(m)1:2003050607080904.3.14.3.1水泥候凝時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)固井質(zhì)量評(píng)價(jià)的影響較大。當(dāng)水水泥候凝時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)固井質(zhì)量評(píng)價(jià)的影響較大。當(dāng)水泥候凝時(shí)間較短時(shí)，水泥尚未完全膠結(jié)，水泥環(huán)與套管、地泥候凝時(shí)間較短時(shí)，水泥尚未完全膠結(jié)，水泥環(huán)與套管、地層的聲耦合很差，使得套管波幅度大幅度升高，同時(shí)聲波能層的聲耦合很差，使得套管波幅度大幅度升高，同時(shí)聲波能量無(wú)法傳入地層，反映在聲幅量無(wú)法傳入地層，反映在聲幅- -變密度測(cè)井資料上，則是一、變密度測(cè)井資料上，則是一、二界面的膠結(jié)情況都很差，造成膠結(jié)質(zhì)量的誤判。然而測(cè)井二界面的

23、膠結(jié)情況都很差，造成膠結(jié)質(zhì)量的誤判。然而測(cè)井等候時(shí)間也不宜過(guò)長(zhǎng)，注水泥過(guò)程中，由于注入速度變化，等候時(shí)間也不宜過(guò)長(zhǎng)，注水泥過(guò)程中，由于注入速度變化，井眼直徑不規(guī)則或地層壓力差異等原因，使得在部分層段封井眼直徑不規(guī)則或地層壓力差異等原因，使得在部分層段封隔了鉆井泥漿。由于泥漿和水泥的混合，降低了水泥的濃度隔了鉆井泥漿。由于泥漿和水泥的混合，降低了水泥的濃度和密度，在這一情況下水泥膠結(jié)候凝時(shí)間長(zhǎng)，凝固后水泥中和密度，在這一情況下水泥膠結(jié)候凝時(shí)間長(zhǎng)，凝固后水泥中存在大量連通孔隙，不具封隔作用。在正常測(cè)井時(shí)間內(nèi)，可存在大量連通孔隙，不具封隔作用。在正常測(cè)井時(shí)間內(nèi)，可以確定這些層段為不合格層段，但若測(cè)井

24、等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，這以確定這些層段為不合格層段，但若測(cè)井等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，這種狀態(tài)下的水泥基本已經(jīng)固結(jié)，測(cè)量得到的聲幅曲線明顯降種狀態(tài)下的水泥基本已經(jīng)固結(jié)，測(cè)量得到的聲幅曲線明顯降低，變密度圖上出現(xiàn)地層波特征，根據(jù)測(cè)井資料，會(huì)認(rèn)為該低，變密度圖上出現(xiàn)地層波特征，根據(jù)測(cè)井資料，會(huì)認(rèn)為該層段具有較好的膠結(jié)，造成膠結(jié)質(zhì)量的誤判。層段具有較好的膠結(jié)，造成膠結(jié)質(zhì)量的誤判。以下是我們用儀器跟蹤測(cè)量固井后各時(shí)段全波列測(cè)井的以下是我們用儀器跟蹤測(cè)量固井后各時(shí)段全波列測(cè)井的情況，實(shí)驗(yàn)室用情況，實(shí)驗(yàn)室用425mm425mm，厚度，厚度10mm10mm套管，水泥環(huán)厚度套管，水泥環(huán)厚度270mm270mm（水泥環(huán)外圍上鐵皮）

25、的模擬井進(jìn)行套管固井質(zhì)量檢（水泥環(huán)外圍上鐵皮）的模擬井進(jìn)行套管固井質(zhì)量檢測(cè)試驗(yàn)。測(cè)試驗(yàn)。自由套管全波列波形固井后1小時(shí)全波列波形固井后13小時(shí)全波列波形固井后17小時(shí)全波列波形 4.3.24.3.2水泥候凝的最佳時(shí)間主要與溫度、水泥漿密度、水泥候凝的最佳時(shí)間主要與溫度、水泥漿密度、添加劑含量的多少有關(guān)系，各因素對(duì)水泥候凝時(shí)間的影響添加劑含量的多少有關(guān)系，各因素對(duì)水泥候凝時(shí)間的影響都是獨(dú)立的。當(dāng)各因素共同作用于水泥漿時(shí)都是獨(dú)立的。當(dāng)各因素共同作用于水泥漿時(shí), ,水泥候凝時(shí)間水泥候凝時(shí)間是各因素影響的作用之和，他們具有以下相關(guān)關(guān)系。是各因素影響的作用之和，他們具有以下相關(guān)關(guān)系。 t= 106-0.

26、13T-31t= 106-0.13T-31水泥漿水泥漿+31V+31V緩凝劑緩凝劑-0.0496V-0.0496V其它添加劑其它添加劑 式中式中t- t-水泥候凝時(shí)間，水泥候凝時(shí)間，h h； T-T-溫度溫度, ,0 0C C； 水泥漿水泥漿- -水泥漿密度水泥漿密度,g/cm,g/cm3 3； V V緩凝劑緩凝劑- -緩凝劑相對(duì)含量；緩凝劑相對(duì)含量； V V其它添加劑其它添加劑- -其它添加劑如：分散劑，降失水劑，膨脹劑其它添加劑如：分散劑，降失水劑，膨脹劑( (除緩凝劑外除緩凝劑外) )的相對(duì)含量百分?jǐn)?shù)。的相對(duì)含量百分?jǐn)?shù)。 需要說(shuō)明的是計(jì)算公式是實(shí)驗(yàn)室模擬井下固井條件確需要說(shuō)明的是計(jì)算公式

27、是實(shí)驗(yàn)室模擬井下固井條件確定的，不同地區(qū)具有不同的具體情況，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根定的，不同地區(qū)具有不同的具體情況，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)各勘探區(qū)的情況，找到合適本勘探區(qū)的經(jīng)驗(yàn)公式。據(jù)各勘探區(qū)的情況，找到合適本勘探區(qū)的經(jīng)驗(yàn)公式。儀器偏心對(duì)聲幅影響較大，表現(xiàn)為偏心時(shí)聲幅測(cè)量?jī)x器偏心對(duì)聲幅影響較大，表現(xiàn)為偏心時(shí)聲幅測(cè)量值比儀器居中時(shí)的值小，嚴(yán)重影響利用聲幅測(cè)井評(píng)價(jià)第值比儀器居中時(shí)的值小，嚴(yán)重影響利用聲幅測(cè)井評(píng)價(jià)第一界面固井質(zhì)量的可靠性，儀器偏心對(duì)聲幅的影響程度一界面固井質(zhì)量的可靠性，儀器偏心對(duì)聲幅的影響程度見(jiàn)圖。在發(fā)射晶體發(fā)射聲波能量足夠大的情況下，儀器見(jiàn)圖。在發(fā)射晶體發(fā)射聲波能量足夠大的情況下，儀器偏心對(duì)

28、聲幅變密度的影響表現(xiàn)為套管波基線不穩(wěn)定，但偏心對(duì)聲幅變密度的影響表現(xiàn)為套管波基線不穩(wěn)定，但對(duì)波形影響不大，仍然可以利用對(duì)波形影響不大，仍然可以利用VDLVDL資料正確評(píng)價(jià)第一、資料正確評(píng)價(jià)第一、二界面的固井質(zhì)量，故偏心對(duì)二界面的固井質(zhì)量，故偏心對(duì)VDLVDL的影響可以不予考慮。的影響可以不予考慮。套管試壓時(shí)，套管受內(nèi)壓力的作用向外產(chǎn)生微膨脹，泄壓后套管試壓時(shí)，套管受內(nèi)壓力的作用向外產(chǎn)生微膨脹，泄壓后由于套管和水泥漿的彈性變形不同，會(huì)在水泥環(huán)和套管間第一界由于套管和水泥漿的彈性變形不同，會(huì)在水泥環(huán)和套管間第一界面形成微環(huán)隙，微環(huán)隙雖不能給地層流體提供通道，但會(huì)對(duì)聲幅面形成微環(huán)隙，微環(huán)隙雖不能給地

29、層流體提供通道，但會(huì)對(duì)聲幅值產(chǎn)生較大影響，這是套管試壓后第二界面聲幅值好于第一界面值產(chǎn)生較大影響，這是套管試壓后第二界面聲幅值好于第一界面聲幅值的主要原因。我們對(duì)兩口井進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，其中一口井采用聲幅值的主要原因。我們對(duì)兩口井進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，其中一口井采用低密度水泥漿固井，而且全井套管試壓，試壓前聲幅測(cè)井結(jié)果：低密度水泥漿固井，而且全井套管試壓，試壓前聲幅測(cè)井結(jié)果：全井段固井合格率全井段固井合格率97%97%，優(yōu)質(zhì)率，優(yōu)質(zhì)率81%81%，套管試壓后聲幅測(cè)井結(jié)果：，套管試壓后聲幅測(cè)井結(jié)果：全井段固井合格率全井段固井合格率39%39%，優(yōu)質(zhì)率，優(yōu)質(zhì)率22%22%，套管試壓后全井段固井合，套管試壓后全井段

30、固井合格率下降了格率下降了58%58%，優(yōu)質(zhì)率下降了，優(yōu)質(zhì)率下降了75%75%，聲幅值平均高出，聲幅值平均高出30%30%。另一。另一口井加入膨脹劑，改善了水泥漿性能，提高了水泥強(qiáng)度，同時(shí)也口井加入膨脹劑，改善了水泥漿性能，提高了水泥強(qiáng)度，同時(shí)也進(jìn)行了全井套管試壓，試壓前聲幅測(cè)井結(jié)果：全井段固井合格率進(jìn)行了全井套管試壓，試壓前聲幅測(cè)井結(jié)果：全井段固井合格率99%99%，優(yōu)質(zhì)率，優(yōu)質(zhì)率86%86%，套管試壓后聲幅測(cè)井結(jié)果：全井段固井合格，套管試壓后聲幅測(cè)井結(jié)果：全井段固井合格率率90%90%，優(yōu)質(zhì)率，優(yōu)質(zhì)率59%59%，套管試壓后全井段固井合格率下降了，套管試壓后全井段固井合格率下降了9%9%，

31、優(yōu)質(zhì)率下降了優(yōu)質(zhì)率下降了27%27%。低密度水泥漿固井套管自由度較大，加劇了。低密度水泥漿固井套管自由度較大，加劇了微環(huán)隙的形成；加入膨脹劑改善了水泥漿性能，提高了水泥強(qiáng)度，微環(huán)隙的形成；加入膨脹劑改善了水泥漿性能，提高了水泥強(qiáng)度，減弱了微環(huán)隙的形成，因此測(cè)井結(jié)果大為改善。這說(shuō)明造成聲幅減弱了微環(huán)隙的形成，因此測(cè)井結(jié)果大為改善。這說(shuō)明造成聲幅測(cè)井差異較大的主要原因來(lái)自于套管試壓。測(cè)井差異較大的主要原因來(lái)自于套管試壓。地層巖性對(duì)聲幅及聲幅變密度測(cè)井的影響反映在地層巖性對(duì)聲幅及聲幅變密度測(cè)井的影響反映在3 3個(gè)個(gè)方面：孔隙度滲透率差異大的地層、快速地層和慢速地層。方面：孔隙度滲透率差異大的地層、快

32、速地層和慢速地層。4.6.14.6.1孔隙度滲透率差異大的地層：不同巖性的地層其孔隙度滲透率差異大的地層：不同巖性的地層其波阻抗和滲透性不同，與水泥漿作用程度不同。高孔隙度、波阻抗和滲透性不同，與水泥漿作用程度不同。高孔隙度、高滲透率的地層，水泥漿可以通過(guò)孔隙滲入地層，和地層高滲透率的地層，水泥漿可以通過(guò)孔隙滲入地層，和地層介質(zhì)結(jié)合在一起，雖然易污染儲(chǔ)層，但不易形成小間隙。介質(zhì)結(jié)合在一起，雖然易污染儲(chǔ)層，但不易形成小間隙。而低孔隙度、低滲透率地層，如泥巖地層，當(dāng)水泥漿的水而低孔隙度、低滲透率地層，如泥巖地層，當(dāng)水泥漿的水化作用很快結(jié)束后，溫度變化較大，在第二界面易形成小化作用很快結(jié)束后，溫度變

33、化較大，在第二界面易形成小間隙；同時(shí)這些地層的井徑變化大，水泥環(huán)厚薄不均會(huì)使間隙；同時(shí)這些地層的井徑變化大，水泥環(huán)厚薄不均會(huì)使井內(nèi)聲場(chǎng)發(fā)生變化，而這種變化不是由固井質(zhì)量的變化引井內(nèi)聲場(chǎng)發(fā)生變化，而這種變化不是由固井質(zhì)量的變化引起的。在砂泥巖地層起的。在砂泥巖地層( (見(jiàn)下圖見(jiàn)下圖) )進(jìn)行聲幅或變密度測(cè)井時(shí)，進(jìn)行聲幅或變密度測(cè)井時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到經(jīng)常會(huì)遇到GRGR與與CBLCBL有很好的正相關(guān)或負(fù)相關(guān)關(guān)系，就是有很好的正相關(guān)或負(fù)相關(guān)關(guān)系，就是由于地層巖性變化導(dǎo)致孔隙度滲透率差異較大的影響。由于地層巖性變化導(dǎo)致孔隙度滲透率差異較大的影響。 4.6.24.6.2快速地層由于灰?guī)r、白云巖和超致密砂巖等快

34、速地層快速地層由于灰?guī)r、白云巖和超致密砂巖等快速地層的聲波傳播速度大于或基本等于套管的聲傳播速度，在記的聲波傳播速度大于或基本等于套管的聲傳播速度，在記錄采樣中地層波首波到達(dá)時(shí)間與套管波基本相同甚至超前，錄采樣中地層波首波到達(dá)時(shí)間與套管波基本相同甚至超前，使得套管波與地層波相互疊加，表現(xiàn)為聲幅值增大，造成使得套管波與地層波相互疊加，表現(xiàn)為聲幅值增大，造成第一界面膠結(jié)質(zhì)量的錯(cuò)誤判斷，但對(duì)第一界面膠結(jié)質(zhì)量的錯(cuò)誤判斷，但對(duì)VDLVDL，評(píng)價(jià)則無(wú)較大，評(píng)價(jià)則無(wú)較大的影響。的影響。 下圖為快速地層下圖為快速地層CBLCBLVDLVDL圖。圖中上部為砂泥巖地層，圖。圖中上部為砂泥巖地層，3545 m354

35、5 m以下為白云巖地層，部分白云巖地層段的聲幅為高值，以下為白云巖地層，部分白云巖地層段的聲幅為高值，而而VDLVDL圖上可以看到，首波明顯超前于砂泥巖段的套管波，圖上可以看到，首波明顯超前于砂泥巖段的套管波，且首波到達(dá)時(shí)間是變化的，表明首波為地層波，因此且首波到達(dá)時(shí)間是變化的，表明首波為地層波，因此“固固定門定門”記錄的聲幅為地層波幅度，該段高聲幅值不能說(shuō)明記錄的聲幅為地層波幅度，該段高聲幅值不能說(shuō)明膠結(jié)質(zhì)量差。因此在快速地層不能用聲幅評(píng)價(jià)第一界面的膠結(jié)質(zhì)量差。因此在快速地層不能用聲幅評(píng)價(jià)第一界面的固井質(zhì)量，而應(yīng)該綜合固井質(zhì)量，而應(yīng)該綜合CBLCBLVDLVDL進(jìn)行評(píng)價(jià)。在進(jìn)行評(píng)價(jià)。在VDLVDL圖上后圖上后續(xù)波存在擾動(dòng)，也就是后續(xù)波的頻率和相位變化較大，這續(xù)波存在擾動(dòng)，也就是后續(xù)波的頻率和相位變化較大，這是由碳酸鹽巖中的小裂縫引起的，這種影響與自由套管中是由碳酸鹽巖中的小裂縫引起的，這