專利名稱：固井質(zhì)量綜合檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田油、水井固井質(zhì)量檢測方法的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
由于對固井質(zhì)量測井資料的解釋方法研究的不完善，國內(nèi)、外固井質(zhì)量檢測效果還不很理想，影響了油田的正常開發(fā)。目前主要利用聲波測井方法檢測油、水井固井質(zhì)量，在應(yīng)用的過程中發(fā)現(xiàn)該方法有一些缺點，首先，水泥環(huán)幾種不同的膠結(jié)狀態(tài)在聲波測井中有時表現(xiàn)為相同的特征(聲波測井的多解性)，其次，聲波測井只對膠結(jié)面敏感，而對水泥環(huán)體本身的固結(jié)狀況不敏感，不能準(zhǔn)確地給出水泥環(huán)的抗壓強度。還有其它一些作為補充的固井質(zhì)量檢測方法，這些方法也都存在一些缺點，如伽馬密度及套管壁厚測井只能檢測套管與地層環(huán)形空間的介質(zhì)密度，而不能識別使密度發(fā)生變化的流體存在形式和位置等。在固井質(zhì)量解釋方面，至今仍沒有較好地解決諸如固井I界面微環(huán)、水泥環(huán)抗壓強度、固井II界面膠結(jié)狀態(tài)等問題，并且解釋結(jié)果僅表明水泥膠結(jié)狀態(tài)，沒有直接針對固井的目的(層間封隔狀態(tài))給出準(zhǔn)確的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種固井質(zhì)量綜合檢測方法，它具有利用聲波測井和伽馬—伽馬密度測井資料進(jìn)行優(yōu)勢互補，識別固井I界面微環(huán)、計算水泥環(huán)抗壓強度、檢測固井II界面膠結(jié)狀態(tài)、檢測固井形成的水力封隔系統(tǒng)的水力封隔能力、對固井質(zhì)量的檢測結(jié)果準(zhǔn)確、全面的特點。本發(fā)明的方法是這樣實現(xiàn)的將聲波測井儀和伽馬—伽馬密度測井儀分別從油井套管內(nèi)放入井下，測量儀器周圍介質(zhì)(套管、水泥環(huán))的狀態(tài)，測量的信號通過電纜傳至地面儀器被記錄下來，通過計算機對測量記錄結(jié)果的分析，對固井的質(zhì)量給出檢測結(jié)果A、聲波測井套管波幅度值在3.4mV到30.0mV之間，具有這種特征的井段連續(xù)長度大于2.0m，水泥環(huán)密度大于或等于標(biāo)準(zhǔn)的水泥石密度，則為固井I界面微環(huán)；B、固井I界面無縱向竄通、水泥膠結(jié)指數(shù)BI大于0.4、固井II界面膠結(jié)好或中等時，水泥環(huán)抗壓強度為抗壓強度＝αPS+βPM
式中PS為通過聲波測井套管波幅度得到的水泥抗壓強度(MPa)；PM為通過水泥環(huán)密度得到的水泥抗壓強度(MPa)；α，β為權(quán)因子，當(dāng)套管外徑為140mm時，α＝0.4，β＝0.6；C、利用聲波變密度測井、伽馬密度測井資料和自然伽馬測井資料，對固井II界面膠結(jié)狀態(tài)進(jìn)行綜合解釋，在全波列中設(shè)置波到時的兩個門限Tut、Tlt，根據(jù)固井施工時配制水泥漿的水灰比設(shè)置水泥環(huán)密度的兩個界限ρut、ρlt；C-1、初至波到時小于Tlt，密度值ρ＞ρut，則II界面膠結(jié)良好；ρut＞ρ＞ρlt，II界面膠結(jié)狀況不確定；C-2、初至波到時大于Tut，自然伽馬值大、ρ＞ρlt，則II界面膠結(jié)良好；自然伽馬值小、ρ＜ρlt，則為II界面膠結(jié)差；C-3、初至波到時在Tut、Tlt之間，ρ＞ρut，則II界面膠結(jié)狀態(tài)良好；ρut＞ρ＞ρlt，則對地層波進(jìn)行積分，積分值較大時，II界面膠結(jié)良好；積分值較小時，考察自然伽馬測井曲線，自然伽馬值較大，為II界面膠結(jié)中等，否則II界面膠結(jié)差；ρ＜ρlt，為II界面膠結(jié)差；D、把決定固井質(zhì)量的系統(tǒng)缺陷參數(shù)和系統(tǒng)強度參數(shù)檢測結(jié)果綜合起來，對系統(tǒng)水力封隔能力的好、中等、差給出結(jié)果。本發(fā)明直接針對固井目的進(jìn)行檢測，把套管—水泥環(huán)—地層，作為一個縱向上的水力封隔系統(tǒng)，檢測其水力封隔能力。與以往的固井質(zhì)量檢測方法相比，在對固井質(zhì)量檢測上有創(chuàng)新。固井質(zhì)量綜合檢測方法中，多種測井資料得到綜合，參與固井質(zhì)量檢測的信息從少到多，檢測結(jié)果從單參數(shù)到多參數(shù)，對固井I界面微環(huán)、固井II界面膠結(jié)質(zhì)量以及水泥環(huán)的抗壓強度給出了準(zhǔn)確結(jié)果，解決了固井質(zhì)量檢測中的多解性問題，與以往的檢測方法相比對固井質(zhì)量的檢測更為準(zhǔn)確、全面。


圖1是本發(fā)明固井質(zhì)量綜合檢測流程示意圖。
具體實施例方式本實施方式是這樣實現(xiàn)的將聲波測井儀和伽馬—伽馬密度測井儀分別從油井套管內(nèi)放入井下，測量儀器周圍介質(zhì)(套管、水泥環(huán))的狀態(tài)，測量的信號通過電纜傳至地面儀器被記錄下來，通過計算機對測量記錄結(jié)果的分析，解釋固井的質(zhì)量A、聲波測井套管波幅度值在3.4mV到30.0mV之間，具有這種特征的井段連續(xù)長度大于2.0m，水泥環(huán)密度大于或等于標(biāo)準(zhǔn)的水泥石密度，則判斷為固井I界面微環(huán)。
B、當(dāng)固井I界面無縱向竄通、水泥膠結(jié)指數(shù)BI大于0.4、固井II界面膠結(jié)好或中等時，水泥環(huán)抗壓強度為抗壓強度＝αPS+βPM式中PS為通過聲波測井套管波幅度得到的水泥抗壓強度(MPa)；PM為通過水泥環(huán)密度得到的水泥抗壓強度(MPa)；α，β為權(quán)因子，當(dāng)套管外徑為140mm時，α＝0.4，β＝0.6C、利用聲波變密度測井、伽馬密度測井資料和自然伽馬測井資料，對固井II界面膠結(jié)狀態(tài)進(jìn)行綜合解釋，在全波列中設(shè)置波到時的兩個門限Tut、Tlt，根據(jù)調(diào)查固井施工時配制水泥漿的水灰比設(shè)置水泥環(huán)密度的兩個界限ρut、ρlt；C-1、當(dāng)初至波到時小于Tlt時，如果密度值ρ＞ρut，判斷II界面膠結(jié)良好；如果ρut＞ρ＞ρlt，II界面膠結(jié)狀況不確定；C-2、當(dāng)初至波到時大于Tut時，如果自然伽馬值較大、ρ＞ρlt，判斷II界面膠結(jié)良好；如果自然伽馬值較小、ρ＜ρlt，則判斷為II界面膠結(jié)差；C-3、當(dāng)初至波到時在Tut、Tlt之間時，如果ρ＞ρut，判斷II界面膠結(jié)狀態(tài)良好；如果ρut＞ρ＞plt，則對地層波進(jìn)行積分，積分值較大時，II界面膠結(jié)良好；積分值較小時，考察自然伽馬測井曲線，如果自然伽馬值較大，判斷為II界面膠結(jié)中等，否則II界面膠結(jié)差；如果p＜plt，判斷為II界面膠結(jié)差；D、把決定固井質(zhì)量的系統(tǒng)缺陷參數(shù)和系統(tǒng)強度參數(shù)檢測結(jié)果綜合起來，對系統(tǒng)水力封隔能力的好、中等、差給出評價(見附表1)。再結(jié)合水泥封固長度，以及地質(zhì)上的層間壓差等參數(shù)，具體判斷油水井固井形成的水力封隔系統(tǒng)的水力封隔狀況。(參見圖1)油水井固井質(zhì)量綜合評價的步驟為I、收集裸眼井橫向測井資料(井徑、地層密度)和固井相關(guān)數(shù)據(jù)(套管規(guī)范和固井水泥漿密度)。II、實施伽馬密度測井(C ΓДT-HB)，并通過初步解釋得到水泥密度、套管壁厚、套管偏心系數(shù)；實施扇區(qū)水泥膠結(jié)測井(SBT)，對得到的測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行消接箍、濾波等預(yù)處理。III、利用固井質(zhì)量各參數(shù)綜合解釋方法給出各深度點的固井I界面膠結(jié)狀態(tài)(包括微環(huán)和水泥周向分布狀態(tài))、固井II界面膠結(jié)狀態(tài)、水泥抗壓強度值。IV、結(jié)合固井質(zhì)量各參數(shù)解釋結(jié)果，對固井是否達(dá)到其主要目的——層間水力封隔能力給出評價。V、油、水井固井質(zhì)量綜合評價成果圖、表的自動生成和輸出。
附表1固井形成的水力封隔系統(tǒng)的水力封隔能力綜合評價

權(quán)利要求
1.固井質(zhì)量綜合檢測方法，其特征在于它是這樣實現(xiàn)的將聲波測井儀和伽馬—伽馬密度測井儀分別從油井套管內(nèi)放入井下，測量儀器周圍介質(zhì)的狀態(tài)，測量的信號通過電纜傳至地面儀器被記錄下來，通過計算機對測量記錄結(jié)果的分析，對固井質(zhì)量給出檢測結(jié)果A、聲波測井套管波幅度值在3.4mV到30.0mV之間，具有這種特征的井段連續(xù)長度大于2.0m，水泥環(huán)密度大于或等于標(biāo)準(zhǔn)的水泥石密度，則為固井I界面微環(huán)；B、固井I界面無縱向竄通、水泥膠結(jié)指數(shù)BI大于0.4、固井II界面膠結(jié)好或中等時，水泥環(huán)抗壓強度為抗壓強度＝αPS+βPM式中PS為通過聲波測井套管波幅度得到的水泥抗壓強度(MPa)；PM為通過水泥環(huán)密度得到的水泥抗壓強度(MPa)；α，β為權(quán)因子，當(dāng)套管外徑為140mm時，α＝0.4，β＝0.6；C、利用聲波變密度測井、伽馬密度測井資料和自然伽馬測井資料，對固井II界面膠結(jié)狀態(tài)進(jìn)行綜合解釋，在全波列中設(shè)置波到時的兩個門限Tut、Tlt，根據(jù)固井施工時配制水泥漿的水灰比設(shè)置水泥環(huán)密度的兩個界限ρut、ρlt；C-1、初至波到時小于Tlt，密度值ρ＞ρut，則II界面膠結(jié)良好；ρut＞ρ＞ρlt，II界面膠結(jié)狀況不確定；C-2、初至波到時大于Tut，自然伽馬值大、ρ＞ρlt，則II界面膠結(jié)良好；自然伽馬值小、ρ＜ρlt，則為II界面膠結(jié)差；C-3、初至波到時在Tut、Tlt之間，ρ＞ρut，II界面膠結(jié)狀態(tài)良好；ρut＞ρ＞ρlt，則對地層波進(jìn)行積分，積分值較大時，II界面膠結(jié)良好；積分值較小時，考察自然伽馬測井曲線，自然伽馬值較大，為II界面膠結(jié)中等，否則II界面膠結(jié)差；ρ＜ρlt，為II界面膠結(jié)差；D、把決定固井質(zhì)量的系統(tǒng)缺陷參數(shù)和系統(tǒng)強度參數(shù)檢測結(jié)果綜合起來，對系統(tǒng)水力封隔能力的好、中等、差給出結(jié)果。
全文摘要
固井質(zhì)量綜合檢測方法，它涉及油田油、水井固井質(zhì)量檢測方法的改進(jìn)。本發(fā)明將聲波測井儀和伽馬—伽馬密度測井儀分別從油井套管內(nèi)放入井下，測量儀器周圍介質(zhì)的狀態(tài)，測量的信號通過電纜傳至地面儀器被記錄下來，通過計算機對測量記錄結(jié)果的分析，解釋固井的質(zhì)量初至波到時大于Tut，自然伽馬值大、ρ＞ρlt，判斷II界面膠結(jié)良好；自然伽馬值小、ρ＜ρlt，則判斷為II界面膠結(jié)差；本發(fā)明多種測井資料得到綜合，參與固井質(zhì)量檢測的信息從少到多，檢測結(jié)果從單參數(shù)到多參數(shù)，對固井I界面微環(huán)、固井II界面膠結(jié)質(zhì)量以及水泥環(huán)的抗壓強度給出了準(zhǔn)確結(jié)果，解決了固井質(zhì)量檢測中的多解性問題，與以往的檢測方法相比對固井質(zhì)量的檢測更為準(zhǔn)確、全面。
文檔編號G01N23/02GK1538166SQ20031010763
公開日2004年10月20日 申請日期2003年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月23日
發(fā)明者劉繼生, 謝榮華, 馮逾, 呂秀梅, 曾桂紅, 黃麗麗 申請人:大慶油田有限責(zé)任公司