固井质量评价技术及固井质量评价技术及评价标准的讨论评价标准的讨论1医疗模板固井固井质量质量评价技术评价技术一、固井质量评价方法一、固井质量评价方法固井水泥胶结固井水泥胶结质量质量评价测井是油井完井过程评价测井是油井完井过程中一项重要的测井技术，是检查水泥与套管中一项重要的测井技术，是检查水泥与套管之间之间( (通常所称的第一界面通常所称的第一界面) )、水泥与地层之、水泥与地层之间（第二界面）的胶结情况的测井方法。间（第二界面）的胶结情况的测井方法。2医疗模板1、井温测井、井温测井主要应用于确定管外水泥返高，也可作主要应用于确定管外水泥返高，也可作为水泥充填程度的补充解释。水泥凝固为水泥充填程度的补充解释。水泥凝固产生的热量将使其在正常温度基础上升产生的热量将使其在正常温度基础上升高几度。利用井温测井可以确定水泥面高几度。利用井温测井可以确定水泥面位置及检查水泥窜槽。位置及检查水泥窜槽。 3医疗模板2、水力测试、水力测试水水力力测测试试可可以以检检测测邻邻近近层层的的油油、水水或或气气、水水窜窜槽槽位位置置及及检检查查射射孔孔井井段段的的封封堵堵效效果果。目目前前最最常常用的方法是耐压试验和排液试验。用的方法是耐压试验和排液试验。 （1）耐耐压压试试验验。耐耐压压试试验验就就是是在在井井口口加加一一定定的的压压力力，观观察察压压力力下下降降的的情情况况，以以检检查查套套管管柱柱的密封性或挤水泥质量。的密封性或挤水泥质量。（2）排排空空试试验验。就就是是用用气气举举或或提提捞捞等等方方法法，部部分分或或全全部部掏掏空空井井内内液液体体，并并关关井井一一段段时时间间，观察井内变化。观察井内变化。 4医疗模板3、 声波幅度测井（声波幅度测井（CBL）技术）技术声声波波幅幅度度测测井井（CBLCBL）只只记记录录声声波波波波列列中中的的首首波波幅幅度度，因因而而只只能能提提供供水水泥泥环环与与套套管管之之间间（第第一一界界面面）的的封封固情况。固情况。若若水水泥泥环环与与地地层层之之间间（第第二二界界面面）封封固固不不好好，而而形形成成窜窜槽槽，用用声声波波幅幅度测井资料就不能判断。度测井资料就不能判断。CBL/VDLCBL/VDL测井解决了这一问题。测井解决了这一问题。5医疗模板4、声波变密度测井技术声波变密度测井技术声波变密度测井仪（声波变密度测井仪（CBL/VDLCBL/VDL），），除记录首波外，还记录到后继除记录首波外，还记录到后继波，不仅可以评价第一界面的波，不仅可以评价第一界面的水泥胶结质量，还能较好地评水泥胶结质量，还能较好地评价第二界面的水泥结质量。价第二界面的水泥结质量。在现场推广应用中，见到了较在现场推广应用中，见到了较好效果。好效果。6医疗模板序序号号 水泥胶结类型水泥胶结类型声波幅度声波幅度（CBL）声波变密度声波变密度（VDL） 幅度幅度套管波套管波地层地层波波1“自由套管自由套管”居中或偏心居中或偏心高高强强无或无或强强2第一界面胶结好，第二界面胶结好第一界面胶结好，第二界面胶结好低低弱弱强强3第一界面胶结好，第二界面胶结中等第一界面胶结好，第二界面胶结中等低低弱弱中强中强4第一界面胶结好，第二界面胶结差第一界面胶结好，第二界面胶结差低低弱弱弱或弱或无无5第一界面胶结中等，第二界面胶结好第一界面胶结中等，第二界面胶结好中低中低中强中强强强6第一界面胶结中等，第二界面胶结中第一界面胶结中等，第二界面胶结中等等中低中低中强中强中强中强7第一界面胶结中等，第二界面胶结差第一界面胶结中等，第二界面胶结差中低中低中强中强弱或弱或无无8第一界面胶结差，第二界面胶结差第一界面胶结差，第二界面胶结差高高强强无无声波变密度的解释标准声波变密度的解释标准（水泥胶结类型与（水泥胶结类型与CBL/VDL的对应关系）的对应关系）7医疗模板5、扇区水泥胶结测井（、扇区水泥胶结测井（SBT） 它主要从纵向和横向（沿套管圆周）它主要从纵向和横向（沿套管圆周）两个方向测量水泥胶结质量两个方向测量水泥胶结质量8医疗模板二、国内外现状二、国内外现状Sclumberger公公 司司 水水 泥泥 评评 价价 测测 井井 仪仪（CET）是是一一种种用用于于检检查查水水泥泥胶胶结结质质量量的的测测井井仪仪器。器。利利用用反反射射声声波波来来确确定定套套管管的的平平均均直直径径、椭椭圆圆度度、偏偏心心度度及及反反映映水水泥泥胶胶结结质质量量的的水泥抗压强度等。水泥抗压强度等。弥弥补补了了声声幅幅测测井井仪仪和和声声波波全全波波列列测测井井仪仪的不足。的不足。9医疗模板 西方阿特拉斯公司的扇区水泥胶结测井西方阿特拉斯公司的扇区水泥胶结测井仪（仪（SBT）利用推靠臂把六个极板推靠到套管内壁上利用推靠臂把六个极板推靠到套管内壁上去，相临四个滑板构成螺旋状双发双收声去，相临四个滑板构成螺旋状双发双收声衰减测量系统衰减测量系统把管外环形空间六等分，分别考察水泥胶把管外环形空间六等分，分别考察水泥胶结质量，实现测量的高分辨率结质量，实现测量的高分辨率360全方位全方位覆盖覆盖用相对方位资料确定水泥沟槽的相对方位用相对方位资料确定水泥沟槽的相对方位10医疗模板 康普乐公司的扇区水泥胶结测井仪（康普乐公司的扇区水泥胶结测井仪（SBT）采用两组相连的压电陶磁晶体作为全方位发采用两组相连的压电陶磁晶体作为全方位发射器，一组用于射器，一组用于CBL/VDL的声波发射，另的声波发射，另一组用于一组用于SBT的发射。的发射。SBT声系由处于同截面的八个发射探头和处声系由处于同截面的八个发射探头和处于另一同截面的八个接收探头组成，两截面于另一同截面的八个接收探头组成，两截面相距相距2英尺英尺,每个发射探头和处于另一截面的每个发射探头和处于另一截面的接收探头组成一组，分别探测截面接收探头组成一组，分别探测截面45角范角范围内的套管外水泥胶结质量。围内的套管外水泥胶结质量。8组探头组合就能探测套管外组探头组合就能探测套管外360的水泥胶的水泥胶结质量，实现了测量的高分辨率结质量，实现了测量的高分辨率360全方位全方位覆盖。覆盖。11医疗模板 俄罗斯的俄罗斯的MAK2声波测井仪和声波测井仪和CTHB伽马密度伽马密度厚度测井仪厚度测井仪其中的其中的CTHB是一种用放射性方法对是一种用放射性方法对固井质量监测的复合型仪器固井质量监测的复合型仪器二种测井资料综合解释，可解决由于水泥二种测井资料综合解释，可解决由于水泥上返地面和挂尾管完井水泥上返喇叭口的上返地面和挂尾管完井水泥上返喇叭口的井，测井时没有可供刻度的纯浆段，以及井，测井时没有可供刻度的纯浆段，以及微间隙对声波幅度测井资料的影响。微间隙对声波幅度测井资料的影响。12医疗模板 国内各油田固井质量评价测井，国内各油田固井质量评价测井，以声波变密度测井（以声波变密度测井（CBL/VDL）为主，国外先进的测井技术各有为主，国外先进的测井技术各有引进。引进。测井资料解释评价依据企业标准测井资料解释评价依据企业标准进行，至今未见行业技术标准。进行，至今未见行业技术标准。13医疗模板应用（应用（S126井）井）本井本井22-24号油层与上号油层与上临水层间，临水层间，封固较好。封固较好。 射开射开22、23、24号油号油层合试，日层合试，日产油产油10.1t，不含水。不含水。水层水层14医疗模板w116井井7号油层号油层与与 上临水上临水层间，封层间，封固不好，易固不好，易发生窜槽。发生窜槽。 射开射开7号油号油层试油，层试油，结果日产结果日产水水3.5t，不，不产油。产油。水层水层水层水层15医疗模板L90X1 固井质量成果图16医疗模板L90X1 同位素验窜成果图17医疗模板L103井固井水泥浆28方，侯凝27小时后测井油2.73,无水18医疗模板KD401井 固井质量评价图 油27.4，无水19医疗模板 从上面的实例可以看出，即使在第一界从上面的实例可以看出，即使在第一界面（水泥环和套管之间）固井质量较好面（水泥环和套管之间）固井质量较好的情况下，第二界面（水泥环和地层之的情况下，第二界面（水泥环和地层之间）的固井质量不一定好。间）的固井质量不一定好。第二界面的固井质量不好，可能形成窜第二界面的固井质量不好，可能形成窜槽，影响井的正常使用。槽，影响井的正常使用。必须用声波变密度测井资料代替声幅测必须用声波变密度测井资料代替声幅测井资料评价固井水泥胶结质量。井资料评价固井水泥胶结质量。小结小结20医疗模板3、扇区水泥胶结、扇区水泥胶结(成像成像)测井测井（SBT） 为为探探测测水水泥泥沟沟槽槽和和空空隙隙，更更好好的的评评价价由由于于水水泥泥上上返返地地面面和和挂挂尾尾管管完完井井水水泥泥上上返返喇喇叭叭口口而而没没有有可可供供刻刻度度的的纯纯浆浆段段及及有有微微间间隙隙的的井井的的固固井井水水泥泥胶胶结结情情况况，又又引引进进了了西西方方阿阿特特拉拉斯斯公公司司和和康康普普乐乐公公司司的的水水泥泥胶胶结结评评价价测测井井仪仪扇扇区区水水泥泥胶胶结结成成像像测测井井仪（仪（SBT）。）。21医疗模板阿特拉斯阿特拉斯扇区水泥胶结测井仪扇区水泥胶结测井仪(SBT)22医疗模板阿特拉斯扇区水泥胶结测井阿特拉斯扇区水泥胶结测井（SBTSBT）的主要特点）的主要特点6个独立的个独立的60补偿衰减测量，可以探补偿衰减测量，可以探测出水泥沟槽及环向水泥不均匀胶结。测出水泥沟槽及环向水泥不均匀胶结。水泥成像图显示详细、直观。水泥成像图显示详细、直观。相对方位能确定水泥沟槽相对位置。相对方位能确定水泥沟槽相对位置。利利用用5ft源源距距的的变变密密度度评评价价水水泥泥环环与与地地层的胶结状况。层的胶结状况。23医疗模板康普乐扇区水泥胶结测井康普乐扇区水泥胶结测井（ATAT+ +-SBT-SBT） ATAT+ +SBTSBT声系由处于同截声系由处于同截面的八个发射探头和处于另一面的八个发射探头和处于另一同截面的八个接收探头组成，同截面的八个接收探头组成，两截面相距为两截面相距为2ft2ft，每个发射，每个发射探头和处于另一同柱面的接收探头和处于另一同柱面的接收探头组成一组分别探测截面探头组成一组分别探测截面4545范围内的套管外水泥胶结范围内的套管外水泥胶结质量的好坏，质量的好坏，8 8组探头组合就组探头组合就能探测环套管外周围能探测环套管外周围360360的的水泥胶结质量水泥胶结质量24医疗模板康普乐公司扇区水泥胶结测井康普乐公司扇区水泥胶结测井（SBT）的主要特点）的主要特点可以探测出水泥沟槽及环向水泥不均可以探测出水泥沟槽及环向水泥不均匀胶结。匀胶结。扇区水泥成像图显示直观、清楚。扇区水泥成像图显示直观、清楚。能识别套管外的孔洞、孔道。能识别套管外的孔洞、孔道。与与CBL/VDL相比，相比，SBT受薄水泥环和受薄水泥环和快速地层的影响小。快速地层的影响小。利用利用5ft源距的变密度评价水泥环与地层的源距的变密度评价水泥环与地层的胶结状况。胶结状况。25医疗模板ECLIPS-5700 扇区水泥成像测井图扇区水泥成像测井图26医疗模板L602井 固井质量评价图27医疗模板L602井 固井质量评价图28医疗模板L602井 SBT反映水泥沟槽29医疗模板三、三、存在的主要问题存在的主要问题在在固固井井水水泥泥胶胶结结评评价价测测井井资资料料解解释释中中，声声波波变变密密度度测测井井资资料料评评价价仍仍以以半半定定量量分分析析为为主主，人人为为影影响响较较大大，需需要要探探讨讨测测井井资资料料自自动动处处理理解解释释方方法法和和定定量量解解释释方方法法，提提高高资资料料解解释释精精度。度。水水泥泥上上返返地地面面和和挂挂尾尾管管完完井井水水泥泥上上返返喇喇叭叭口口的的井井，由由于于测测井井时时没没有有可可供供刻刻度度的的纯纯浆浆段段，影响声波幅度测井资料的解释评价。影响声波幅度测井资料的解释评价。30医疗模板四、声波测井的影响因素四、声波测井的影响因素双层套管的影响。双层套管井段的介质界双层套管的影响。双层套管井段的介质界面多，影响因素较多，只有在所有界面都面多，影响因素较多，只有在所有界面都胶结较好的情况下，才可望获得较为可靠胶结较好的情况下，才可望获得较为可靠的测井解释结果。的测井解释结果。完完井井固固井井、水水泥泥侯侯凝凝期期间间，周周边边地地区区油油水水井井的的生生产产、注注水水，使使生生产产层层位位活活跃跃，导导致致固井水泥与地层胶结不好。固井水泥与地层胶结不好。钻钻井井过过程程中中形形成成的的泥泥饼饼，影影响响第第二二界界面面固固井质量评价。井质量评价。31医疗模板快速地层的影响。当声波在地层中的传播快速地层的影响。当声波在地层中的传播速度接近和大于在套管中的传播速度时，速度接近和大于在套管中的传播速度时，对岩性稳定的井段，难以区分地层波信号对岩性稳定的井段，难以区分地层波信号与套管波信号。与套管波信号。微间隙的影响。由于水泥石体积的收缩、微间隙的影响。由于水泥石体积的收缩、通井钻水泥塞等原因的造成微间隙，对固通井钻水泥塞等原因的造成微间隙，对固井水泥胶结评价测井产生不利影响，使井水泥胶结评价测井产生不利影响，使CBL呈高值响应，呈高值响应，VDL地层波显示弱，影地层波显示弱，影响了测井资料的解释评价。响了测井资料的解释评价。32医疗模板微间隙一般不会造成窜槽，但却使声波测井无法真实反映实际的固井质量。微间隙的识别，目前除了加压测井进行验证外，还没有较为简单的方法。33医疗模板CG207井 （ 快速地层影响）34医疗模板X158井 （通钻前） 微间隙影响 （通钻后） 35医疗模板Y924井（微间隙影响）（加压15MPa测井）36医疗模板水泥环的厚度水泥环的厚度 厚度大于厚度大于2cm的水泥环对套管波的衰减是的水泥环对套管波的衰减是一个定值；厚度小于一个定值；厚度小于2cm时，水泥环越薄，时，水泥环越薄，对套管波的衰减越小，对套管波的衰减越小，CBL值越高，容值越高，容易把胶结好的井段判断为胶结差。易把胶结好的井段判断为胶结差。 此外，水泥环较薄时，快速地层的影响此外，水泥环较薄时，快速地层的影响则更为显著。则更为显著。37医疗模板仪器偏心仪器偏心 当仪器偏心距离为当仪器偏心距离为1/4 in时，声波幅度时，声波幅度将下降将下降50%，偏心，偏心1 in时，则幅度下降时，则幅度下降75%，易将胶结不好的井段误判为胶，易将胶结不好的井段误判为胶结良好。结良好。水泥候凝时间水泥候凝时间 注水泥后，水泥的声学性质是变化的。注水泥后，水泥的声学性质是变化的。应该等水泥充分凝固后才测井。否则应该等水泥充分凝固后才测井。否则会造成错误解释。会造成错误解释。38医疗模板五、建议五、建议建立固井水泥胶结质量检测刻度井群建立固井水泥胶结质量检测刻度井群（模拟水泥与套管、水泥与地层之间的（模拟水泥与套管、水泥与地层之间的各种胶结情况），刻度、标定固井水泥各种胶结情况），刻度、标定固井水泥胶结质量检查测井仪器，完善固井水泥胶结质量检查测井仪器，完善固井水泥胶结质量评价测井技术。胶结质量评价测井技术。39医疗模板探井、重点井、大斜度井及有快速探井、重点井、大斜度井及有快速地层、微间隙和水泥上返地面的井，地层、微间隙和水泥上返地面的井，可尝试使用扇区成像水泥胶结测井可尝试使用扇区成像水泥胶结测井（SBT） 。以直观、准确地反映水。以直观、准确地反映水泥沟槽和空隙，识别微环空泥沟槽和空隙，识别微环空 ，更好，更好地评价水泥环与套管、水泥环与地地评价水泥环与套管、水泥环与地层之间的两个界面的固井水泥胶结层之间的两个界面的固井水泥胶结质量。质量。40医疗模板随着固井质量评价测井技术的随着固井质量评价测井技术的快速发展，应尽快组织制订权快速发展，应尽快组织制订权威、科学的威、科学的“固井质量评价固井质量评价”行业标准。减少甲乙方在固井行业标准。减少甲乙方在固井质量方面的争议。质量方面的争议。41医疗模板固井质量评价标准的讨论固井质量评价标准的讨论一、目前执行标准的现状及标准的不足一、目前执行标准的现状及标准的不足固井质量评价：大部分油田都推广使用固井质量评价：大部分油田都推广使用CBL/VDL测井评价技术测井评价技术固井质量评价标准执行本油田的企业标准固井质量评价标准执行本油田的企业标准或固井质量管理规定或固井质量管理规定42医疗模板 中国石油天然气总公司中国石油天然气总公司钻井手册钻井手册(甲方甲方)提出如下标淮：提出如下标淮：CBL15%，固井质，固井质量良好；量良好；CBL15% 30%，固井质量，固井质量合格；合格；CBL30%，固井质量差。，固井质量差。 这个标准忽视了不同套管尺寸和测量源这个标准忽视了不同套管尺寸和测量源据对据对CBL测井的影响，而理论、实践和测井的影响，而理论、实践和现场经验都证明，这个影响是不容忽视现场经验都证明，这个影响是不容忽视的。的。43医疗模板常规密度水泥浆体系在我国乃至世界油常规密度水泥浆体系在我国乃至世界油田的固井作业中，使用最普遍，使用时田的固井作业中，使用最普遍，使用时间最长，因而常见的固井质量评价标准间最长，因而常见的固井质量评价标准一般都是针对常规密度水泥浆体系的。一般都是针对常规密度水泥浆体系的。目前在国内外油田广泛使用了低密度和目前在国内外油田广泛使用了低密度和高密度水泥浆体系。但是，有关低密度高密度水泥浆体系。但是，有关低密度和高密度水泥浆体系的固井质量测井响和高密度水泥浆体系的固井质量测井响应规律和固井质量评价的研究还很少，应规律和固井质量评价的研究还很少，因而质量评价对他们的规定显得十分粗因而质量评价对他们的规定显得十分粗略。略。44医疗模板没有给出层间封隔的要求。没有给出层间封隔的要求。 60年代国外年代国外进行了多次固井质量测井和层间验窜野进行了多次固井质量测井和层间验窜野外实验，得到水泥环最小封隔长度与套外实验，得到水泥环最小封隔长度与套管尺寸的经验关系。例如：管尺寸的经验关系。例如：177.8mm套套管最小封隔长度为管最小封隔长度为3m， 127.0mm套管套管最小封隔长度为最小封隔长度为0.9m。外层套管的影响没有考虑外层套管的影响没有考虑 45医疗模板测井资料的定量解释问题测井资料的定量解释问题目前国内外针对目前国内外针对CBL/VDL 测井资料定量测井资料定量解释的相关研究较少，主要停留在定性解释的相关研究较少，主要停留在定性解释的水平。解释的水平。在解释过程中存在较大的人为因素，造在解释过程中存在较大的人为因素，造成解释标准难以统一及资料多解性强的成解释标准难以统一及资料多解性强的问题。问题。46医疗模板对测井仪器的操作规定，包括：对测井仪器的操作规定，包括： 测井仪器的居中；测井仪器的居中； 测量源距；测量源距； 测量速度；测量速度； 测井仪器刻度，指测井仪器应在与目的测井仪器刻度，指测井仪器应在与目的层同尺寸的自由套管井段进行刻度。层同尺寸的自由套管井段进行刻度。二、新标准应包含的内容二、新标准应包含的内容47医疗模板对水泥候凝时间不足的判别。对水泥候凝时间不足的判别。套管外水泥微间隙的判断。套管外水泥微间隙的判断。声幅曲线受快速地层的识别。声幅曲线受快速地层的识别。声幅曲线受外层套管影响的识别。声幅曲线受外层套管影响的识别。考虑水泥环厚度的影响（考虑水泥环厚度的影响（19.525mm）。）。测井解释资料应尽量定量化。测井解释资料应尽量定量化。48医疗模板 在没有进行水泥胶结测井的条件下，可在没有进行水泥胶结测井的条件下，可以根据以根据 固井施工纪录来评估固井施工质固井施工纪录来评估固井施工质量。在已经进行了水泥胶结测井的条件量。在已经进行了水泥胶结测井的条件下，根据固井施工纪录对固井施工质量下，根据固井施工纪录对固井施工质量评估的结论，可以作为分析水泥是否候评估的结论，可以作为分析水泥是否候凝不足或者是否出现微间隙的参考。凝不足或者是否出现微间隙的参考。 根据固井施工纪录评估固井施工质量根据固井施工纪录评估固井施工质量49医疗模板国外固井质量评价的模式国外固井质量评价的模式目前，美国、加拿大和海上外方投资区块一般目前，美国、加拿大和海上外方投资区块一般是采用是采用CBL和和VDL测井方法来评价固井质量，测井方法来评价固井质量，有时也采用超声波测井。有时也采用超声波测井。其方式与国内有较大差别：其方式与国内有较大差别： 1、水泥浆配方由油公司提供；、水泥浆配方由油公司提供； 2、固井服务公司只提供现场施工服务，、固井服务公司只提供现场施工服务， 但必但必须严格按设计要求施工。须严格按设计要求施工。 3、固井质量检测不是每口井都进行，只是对一、固井质量检测不是每口井都进行，只是对一些特殊井、出问题井及采用新的水泥浆体系所些特殊井、出问题井及采用新的水泥浆体系所固的井，而且其结果也不用于考核固井服务公固的井，而且其结果也不用于考核固井服务公司。司。50医疗模板结论固井是高风险作业，固井质量除了取决固井是高风险作业，固井质量除了取决于固井设计和固井施工外，还取决于井于固井设计和固井施工外，还取决于井眼条件和地质条件。眼条件和地质条件。固井质量评价结论受到固井质量测井技固井质量评价结论受到固井质量测井技术、工程判别技术和测井解释人员的固术、工程判别技术和测井解释人员的固井质量综合评价水平等多种因素的影响。井质量综合评价水平等多种因素的影响。应根据测井资料和固井施工记录等进行应根据测井资料和固井施工记录等进行综合评价固井质量。综合评价固井质量。51医疗模板科学的固井质量评价标准对固井技术的科学的固井质量评价标准对固井技术的发展十分重要。发展十分重要。随着测井技术、钻井技术和固井技术的随着测井技术、钻井技术和固井技术的发展，固井质量评价标准应及时进行修发展，固井质量评价标准应及时进行修订。订。应重视固井施工过程的控制，而不是固应重视固井施工过程的控制，而不是固井结果。井结果。52医疗模板谢谢 谢谢 大大 家家53医疗模板