用声波变密度测井识别微环的影响

本文介绍了固井中的微环及微环的形成原因,声波变密度测井及水泥胶结质量评价标准,声波变密度测井值的影响因素。通过重点分析用声波变密度测井来识别微环的影响,客观准确地评价了固井质量。     

关于声波测井中声波的滑行和波型转化问题

声波测井是测井的主要方法之一。声速测井可以判断气层的位置,确定油气接触面和油水接触面,划分地层,和估计岩石孔隙度。声幅测井主要用于检查固井质量,所以有时称为水泥胶结测井;但是声幅测井并不只限于水泥胶结测井,例如用于在裸眼井中划分裂缝带。变密度测井(全波列测井——下同)可以同时测量套管信号和地层信号的幅度,并且把全波列都记录下来,因此可以比较详细地判断套管胶结情况和地层耦合情况以及串槽情况。     

裸眼时差与变密度测井地层波能量相结合改进固井Ⅱ界面评价

固井Ⅱ界面胶结情况直接影响生产井中油、水层的窜通，是固井质量检测的重要环节。利用裸眼井声波时差资料计算出变密度波列中的地层波波至，结合现场变密度资料在频域内对地层波能量进行了准确求取，并对固井Ⅱ界面进行了评价。结果表明，固井Ⅰ、Ⅱ界面水泥完全胶结时，地层波能量和声波时差存在一定的指数关系。在此基础上考虑地层声速参数对地层波能量的影响，特别是快、慢地层对Ⅱ界面评价的影响，给出了一种新的主要反映水泥胶结质量的Ⅱ界面胶结指数的定义。评价结果表明，新的胶结指数曲线在固井Ⅱ界面胶结良好井段相对较平滑且数值接近于1，基本能够消除地层声速对Ⅱ界面胶结质量的影响，进而改进了固井Ⅱ界面的评价质量。     

裸眼时差与变密度测井地层波能量相结合改进固井Ⅱ界面评价

固井Ⅱ界面胶结情况直接影响生产井中油、水层的窜通,是固井质量检测的重要环节.利用裸眼井声波时差资料计算出变密度波列中的地层波波至,结合现场变密度资料在频域内对地层波能量进行了准确求取,并对固井Ⅱ界面进行了评价.结果表明,固井Ⅰ、Ⅱ界面水泥完全胶结时,地层波能量和声波时差存在一定的指数关系.在此基础上考虑地层声速参数对地层波能量的影响,特别是快、慢地层对Ⅱ界面评价的影响,给出了一种新的主要反映水泥胶结质量的Ⅱ界面胶结指数的定义.评价结果表明,新的胶结指数曲线在固井Ⅱ界面胶结良好井段相对较平滑且数值接近于1,基本能够消除地层声速对Ⅱ界面胶结质量的影响,进而改进了固井Ⅱ界面的评价质量.     

基于声波变密度测井的固井质量综合评价方法

声波变密度测井作为评价固井质量的主要方法,可以提供第一和第二界面的水泥胶结质量状况.通过从变密度波形中提取套管波和地层波幅度(或能量)值,计算第一和第二界面的水泥胶结指数,用于评价第一和第二界面固井质量.由于地层波在传播过程中受影响因素较多,在使用地层波评价第二界面时需要进行衰减校正、干扰校正等常规处理.在此基础上,提出对地层波幅度进行声阻抗差校正,使最终获得的地层波幅度变化主要反映第二界面水泥胶结状况.同时,分析了微间隙在声幅曲线上的特征.实际资料分析取得了良好的效果.     

BP神经网络技术在声波测井曲线重构中的运用

基于神经网络的曲线重构法是提高声波测井曲线质量的有效方法。该方法通过神经网络技术的非线性算法,在声波曲线与自然电位、电阻率、自然伽马等多条测井曲线之间建立一种非线性关系。运用BP神经网络技术综合了自然电位、电阻率、自然伽马等多条曲线的信息对声波曲线进行重构,以此增加曲线重构的信息量,为曲线重构的准确性提供了保障。通过在准噶尔盆地石南地区的运用,证明该方法能大大提高受井壁垮塌影响的声波测井曲线的质量。     

偏心情况下方位声波固井质量评价测井数值模拟研究

在水平井或大斜度井段,套管和测井仪器由于重力作用通常存在向下偏心的现象,这会对方位声波固井质量评价仪（AABT）的测量响应造成干扰,使其不能有效判别水泥窜槽方位。本文利用三维有限差分算法分别模拟了仪器偏心和套管偏心情况下方位声波固井质量评价仪的测量响应,分析了偏心距离与各方位接收波形幅度之间的关系,并在此基础上提出了一种水泥窜槽方位测量校正方法。数值模拟结果表明,仪器偏心对AABT测量响应影响很大,难以从首波幅度分布曲线中直接获取水泥窜槽的方位。基于仪器偏心时在自由套管条件下的响应特征,可以实现对仪器偏心效应的校正。从校正后的首波幅度分布曲线中,可以准确地获得水泥窜槽的方位。套管偏心对AABT测量响应影响很小,通常可以忽略。本文的工作为之后AABT实际资料的处理奠定了理论基础。     

雁翎油田注入氮气沿微环隙窜流的可能性分析

氮气沿微环隙窜流的可能性是雁翎油田注氮气前需要研究的一系列潜在的渗漏因素之一。加压水泥胶结测井资料和微环间隙宽度计算表明，雁翎油田注入的氮气沿雁３４０井微环隙窜流的可能性最大，其次为雁斜１井，而雁２２井和雁４５井可能性不大。从４口井加压水泥胶结测井资料可以看出，雁２２井和雁４５井只有部分井段存在微环隙，雁３４０和雁斜１井在雾迷山组油藏主要盖层是下第三系沙二、三泥岩段，此泥岩段存在连续的微环隙，本文为此建立了计算模型．在无加压测井声波响应特征难以区别微环隙和部分胶结时．需要进行加压测井。加压测井的压力可通过井史套管受力分析事先估计出来，现场测井时再选取最佳测井压力。方法是将测井仪器停在可能存在微环隙的深度，逐步加大井口压力，直至声幅值不再下降，此时的压力为最佳测井压力。     

多功能超声成像测井仪设计

基于超声脉冲反射法测量原理,设计了一种多功能超声成像测井仪器,并介绍了该仪器测量的具体实现方
法。该仪器在裸眼井中采用成像测量模式可完成井眼内壁高分辨率成像测量;在套管井采用全波测量模式可同时完
成套损检测及水泥胶结质量评价测量。应用该仪器在实际裸眼井及套管井进行了测试,实测资料表明其在裸眼井中
可对井壁进行裂缝、孔洞、层理等地质构造分析;在套管井中可进行套管厚度成像、套管内外径成像及水泥声阻抗成像
等评价。该仪器可对套管腐蚀及第I 界面水泥胶结质量做定量评价。     

套管井中补偿密度测井响应特性的Monte Catlo数值模拟

为了研究常规密度测井在套管井中的测井响应特性，应用MonteCarlo方法，从光子与物质相互作用的机理出发，利用Schlumberger公司的TLD仪器，计算得到了不同套管条件下光子通量的能量谱、光子通量与源距和地层电子密度的关系、长源距计数与短源距计数的交会图以及套管或水泥环厚度对长、短源距计数的影响等。计算结果表明，当套管和水泥环厚度小于4．4cm时，常规的TLD密度测井仪器在套管井中对地层密度的变化反应仍然灵敏。也就是说，在套管井中，密度测井仪器能够测量地层的密度；可以用双源距裸眼井密度测井的补偿原理来处理套管井密度测井的数据。但在套管井密度测井中，当套管厚度大于一定值后，仪器将难以正确识别地层的岩性。     

套管井中补偿密度测井响应特性的Monte Carlo数值模拟

为了研究常规密度测井在套管井中的测井响应特性,应用Monte Carlo方法,从光子与物质相互作用的机理出发,利用Schlumberger公司的TLD仪器,计算得到了不同套管条件下光子通量的能量谱、光子通量与源距和地层电子密度的关系、长源距计数与短源距计数的交会图以及套管或水泥环厚度对长、短源距计数的影响等。计算结果表明,当套管和水泥环厚度小于4.4cm时,常规的TLD密度测井仪器在套管井中对地层密度的变化反应仍然灵敏。也就是说,在套管井中,密度测井仪器能够测量地层的密度;可以用双源距裸眼井密度测井的补偿原理来处理套管井密度测井的数据。但在套管井密度测井中,当套管厚度大于一定值后,仪器将难以正确识别地层的岩性。     

地球物理测井在铀矿地浸工艺孔施工中的应用

地球物理测井在铀矿地浸工艺孔施工中具有很重要的作用,通过对地球物理测井参数的分析,不但可以划分地层、岩性、确定矿体位置和品位,也可以应用于地浸工艺孔的水泥固井和成井质量检查工作中。详细探讨了伽马测井、自然电位测井、组合密度测井、声波测井、井温测井、电流测井、井斜测井等多种方法在水泥固井和成井质量检查中的应用效果,说明地球物理测井是效率高、效果好的一种方法。     

套管井中补偿密度测井响应特性的Monte Carlo数值模拟

为了研究常规密度测井在套管井中的测井响应特性,应用Monte Carlo方法,从光子与物质相互作用的机理出发,利用Schlumberger公司的TLD仪器,计算得到了不同套管条件下光子通量的能量谱、光子通量与源距和地层电子密度的关系、长源距计数与短源距计数的交会图以及套管或水泥环厚度对长、短源距计数的影响等.计算结果表明,当套管和水泥环厚度小于4.4 cm时,常规的TLD密度测井仪器在套管井中对地层密度的变化反应仍然灵敏.也就是说,在套管井中,密度测井仪器能够测量地层的密度;可以用双源距裸眼井密度测井的补偿原理来处理套管井密度测井的数据.但在套管井密度测井中,当套管厚度大于一定值后,仪器将难以正确识别地层的岩性.     

声波测井套管胶结质量模拟检测

根据固井质量刻度实验井群的设计要求，介绍了在实验室内制作不同密度、不同声速下地层模拟试块的制作方法，在室内对套管水泥界面质量进行了模拟检测实验，并进行了Ｌａｍｂ波和纵波的测试试验。结果表明，用Ｌａｍｂ波可以检测套管外有无阻尼介质，纵波可以检测套管与水泥环的胶结效果。     

声波测井方法采用数字技术的展望

现有的声波测井方法记录井下弹性纵波首波的速度以划分岩性并估算孔隙率;记录弹性纵波首波幅度变化情况以判断套管和水泥的胶结情况。目前也发展了全波列测井,即记录整个声波波列的每个波峰的幅度,以研究套管、水泥环及地层间界面上声耦合情况。近年来国外提出测定声波波列中最大波幅与其相邻波峰幅度比值来估算贮集层的渗透率。国内亦有人提出分析井下自然声场的频谱以判断气、油、水层。综观国外声波测井方法的现状,至少在对声波在地层中传播机理的研究方面,在对解释方法的物理模型研究方面是保守的。 随着计算机及数字技术在测井工作中的应用及发展,本文提出一种采用数字技术的声波测井设想方案。     

长庆油田固井技术现状及发展趋势的研究

长庆油田固井技术主要包括固井管理技术、固井工程技术和固井质量的检测技术。本文分析了其技术存在水泥浆体系质量较差、井漏、长裸眼井段顶替效率不高等不足的现状,并指出了声幅测井的技术将被淘汰,广声波-变密度测井技术将得到推广的发展趋势。     

兰姆波环行传播测井检查油井固井质量

本文提出了一种检查油井固井质量的测井方案——兰姆波环行传播测井。本方法利用兰姆波在套管中作环行传播时其衰减程度与套管外的媒质有关,根据接收到的声波讯号的幅值可以判断出水泥胶结的程度。本方法有定域准确的优点。本文从实验上探讨了这一方案的可能性。     

Rayleigh波环形传播测井方案

目前的声波测井方法主要是声速测井,声幅测井和全波列声波测井(变密度声波测井)。这三种方法所利用的是地层滑行纵波、套管波(可能有Lamb波)和沿井壁传播的地层Rayleigh波。这些声波的传播方向都平行并轴。利用平行井轴的声波进行测井,是目前声波测井的传统方式。本文试图突破这一传统,设法利用垂直井轴的声波进行测井,使Rayleigh波沿井壁作环形传播,其路径近似正园,园心在井轴上。Rayleigh波是面波,具有沿曲面传播的性能。这种利用Rayleigh波沿井壁作环形传播的测井方法,在国内外资料中尚未见到,本文哲称之为Rayleigh波环形传播测井。     

井孔声场的Ⅱ界面特征波传播机理

针对Ⅱ界面窜槽的井孔声场传播机理不清,以及缺乏有效的Ⅱ界面固井质量评价办法的问题,提出采用实轴积分法模拟Ⅱ界面窜槽井孔声场的全波列曲线、二维谱和频散曲线,提取Ⅱ界面特征波,分析窜槽流体环厚度、振源主频、套管尺寸等因素对Ⅱ界面特征波的影响。结果显示:当流体环厚度比较小时,特征波首波幅度随厚度增大而减小;反之,首波幅度随厚度增大而增大;随厚度增大首波旅行时间近似线性地减小。使用特征波幅度计算Ⅱ界面水泥胶结指数,可以消除仪器主频和套管尺寸的影响。进而认为特征波主要是在钢套管和水泥环中传播,通过对比发现决定特征波幅度及旅行时间的主要是水泥环厚度,而非窜槽流体环的厚度。     

粘砂套管胶层厚度对相对声强的影响研究

根据黏砂套管声波传播模型,推导了考虑胶层厚度影响的黏砂套管固井质量评价的相对声强公式,并分析了黏砂套管相对声强受胶层厚度影响的原因及其变化规律。研究结果表明,黏砂套管的相对声强随胶层厚度的增加而减小,这说明胶层的存在会对相对声强的结果产生偏差,而实际声幅测井中这种偏差可能引起固井质量的误判。为建立考虑胶层厚度影响的黏砂套管固井质量评价修正方法提供理论基础。