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声幅测井方法主要特点对比表

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测井 方法 主要特点 对比
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声幅测井方法主要特点对比表原 理 与 特 点 曲 线 特 征 主 要 应 用 影 响 因 素声波在介质中传播,其幅度会逐渐衰减,声波幅度的衰减在声波频率一定的情况下,是和介质的密度、弹性等因素有关的。测量井下声波信号的幅度的声幅测井,目前主要用于检查固井后水泥和套管的胶结情况。它是通过测量声波幅度的衰减变化来认识地层特点以及水泥胶结情况的一种测井方法。A、套管波的产生,声波以临界角入射到套管内壁,在套管内激发套管波;B、套管波沿套管传播时,在井内产生临界折射波,此波被井内接收器接收并记录其首波幅度;C、套 管 波 幅 度 与 一 界 面 的 胶 结程 度 有 关 , 一 界 胶 结 良 好 , 套管 波 幅 度 低 ; 一 界 胶 结 差 , 套管 波 幅 度 高 。 这 样 , 就 得 到 了一 条 随 深 度 变 化 的 套 管 波 幅 度曲 线 , 以 反 映 一 界 面 胶 结 情 况 。 水泥胶结测井原理图 应当指出,固井声幅测井只能研究套管和水泥环之间的胶结状况,对于水泥环和地层的一、套管井声波波型与固井质量的关系下面将管外水泥胶结分成以下几种情况加以讨论:①管外无水泥胶结,为自由套管;②仅套管与水泥胶结,水泥与地层无胶结;③套管与水泥、水泥与地层部分胶结;④套管与水泥、水泥与低速地层胶结良好;⑤套管与水泥、水泥与高速地层胶结良好。1、自由套管——无水泥胶结的自由套管所测的波形,有以下一些特征:(1)大约在 320μs 左右出现套管波,自由套管的套管波幅度最大,在固井声幅测井中,以它为标准来刻度其它水泥胶结情况的套管波幅度。 (2)可以根据波形的周期计算套管波的中心频率,记录的波型显示出套管波有单一波形频率。(3)整个波型的包络线有高的振幅和能量。 (4)波型拖尾较长,即持续时间较长。 (5)无地层波,约在 945μs 处出现泥浆波。2、仅套管与水泥胶结——当套管与水泥胶结良好,水泥与地层无胶结(第二界面胶结不好)时,其波型曲线如图 8示。 (1)大约在 320μs 左右出现套管波。由于套管与水泥胶结良好,部分能量透射到水泥中,因而套管波幅度大大减小。(2)在 320μs 处有小的波动起伏,一般认为是水泥波,由于它的能量太小,通常不被人们注意。另外水泥波与套管波有相位差,引起波的干涉,给识别造成困难,有时就无显示。(3) 由于水泥与地层未胶结,在它们中间有个环形流体层,声耦合很差,只有少量声能进入环形流体层,再进入地层的声能就更少了,因此波型曲线中无地层波。 (4) 约在 870μs 处开始出现泥浆波。3、部分胶结——当套管与水泥、水泥与地层部分胶结时,其波型曲线如图所示。从图中可以看出: (1)在 320μs 附近出现套管波,套管波幅度自由套管情况下的幅度小,比套管与水泥胶结良好的情况下的幅度大,这是因为部分套管是自由振动。(2)后续波有地层波,地层波到达时间与声波在地层中的传播速度有关。但地层波的幅度并不高,这是由于水泥与地层部分胶结良好,只有部分声能在地层中传播的缘故。储集层井壁上附有泥饼,对水泥与地层胶结是不利的。水泥固结后会吸收泥饼的水分,泥饼干后收缩,与水泥分离开,造成水泥与地层胶结不好。部分胶结也就是窜槽,它对油井生产是不利的。是否要挤压作业,第二次挤水泥,需看附近是否有油水层,是否能分割开。另一方面,有的油井套管与水泥、水泥与地层都胶结很好,但是由于注水泥时井筒加压,套管膨胀,当撤去压力后套管就收缩还原,套管脱离水泥,因此在套管与水泥之间形成微裂隙环形空间。此微裂隙不会造成流体窜槽,但是影响套管与水泥、水泥与地层的耦合。区别是微裂隙还是部分胶结,可以在套管加压条件下再进行一次声幅测井,与未加压的声幅测井曲线比较,如果套管波幅度变小,说明存在微裂隙环形空间,如套管波幅度变化不大或无变化,说明存在窜槽。4、套管地地层都胶结良好——当套管与水泥、水泥与地层都胶结良好时,其波型曲线可分为以下两类。(1)低速地层当地层声波速度不太高时,在井内测井的波型曲线如 8示。由于套管、水泥、地层之间的声耦合很好,大部分声波能量传入地层中,剩下很小能量在套管中传播,因此在 320μs 附近出现的套管波幅度很小。固结的水泥抗压强度越高,套管波幅度就越小。大部分能量进入地层中,因此地层波幅度较大。(2)高速硬地层水泥胶结测井曲线的应用——水泥胶结测井曲线如图 5示。图中曲线分两部分: 1) 、自由套管部分;2) 、管外有固体水泥部分。图 5水泥胶结测井曲线实例根据套管波幅度与一界面的胶结程度的关系,一般认为,一界面胶结良好,套管波幅度低;一界面胶结差,套管波幅度高。为此,目前利用相对幅度评价一界面胶结情况,即固井质量。 相对幅度越大,表明固井质量越差,一般分为三个等级:相对幅度小于 20%,胶结良好;相对幅度介于 20—40%,胶结中等;相对幅度大于 40%,胶结不好(串槽) 。。一. 套管波幅度的影响因素1) 、测井时间:为保证灌入到管外环行空间的水泥充分凝固,一般在固井后 24 小时到 48 小时测井最好,过早或过晚都会造成测井值的失真。2) 、水泥环的厚度:实验证明,水泥环厚度大于 2厘米,其对测井曲线的影响基本固定;小于 2 厘米,随水泥环厚度的减小,测井值升高(失真),因此,在对资料进行解释时,应参考井径曲线。 3) 、井内泥浆气侵:井内泥浆气侵造成声波幅度的降低,造成胶结良好的假象。4) 、仪器偏心:与井内泥浆气侵一样,仪器偏心也造成声幅的降低,造成胶结良好的假象。%10泥 浆 井 段 曲 线 幅 度目 的 井 段 曲 线 幅 度相 对 幅 度胶结状况是判断不出的。 当地层波速比套管波速度高时,且套管和地层都胶结良好,大部分声波能量透射到地层中,声波在地层中滑行后折回到井内为接收器接收。首先接收到地层纵波,其次是地层横波。这种情况下,地层纵波比套管波先到达,套管波叠加在地层波上。
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