RIB測井技術(shù)在昆北油田的應用

楊西娟，于兆友，陳宗群

（青海油田公司測試公司 ，青海 茫崖816400）

RIB測井技術(shù)在昆北油田的應用

楊西娟，于兆友，陳宗群

（青海油田公司測試公司 ，青海 茫崖816400）

RIB測井技術(shù)有效包含了聲幅密度測井的所有信息，如聲幅、變密度等，能夠識別竄槽和孔洞，能夠準確反映第一界面水泥環(huán)全方位膠結(jié)情況。RIB測井技術(shù)不同于以往的其它水泥膠結(jié)評價方式，它能有效評價水泥膠結(jié)的周向固井質(zhì)量，能測量井周八個扇區(qū)水泥膠結(jié)曲線、VDL變密度地層膠結(jié)波列、升幅衰減曲線。

RIB測井；資料采集；資料解釋；快速地層；竄槽

昆北油田隸屬柴達木盆地，它在中國西北地區(qū)的盆－山格局中具有重要的地位。隨著油氣田開發(fā)的不斷深入，水泥固井質(zhì)量的好壞與否直接影響了采油生產(chǎn)。采用RIB技術(shù)能檢測出水泥膠結(jié)中存在的細小問題，從而精確測量和評價水泥膠結(jié)固井質(zhì)量，為油氣田的各項生產(chǎn)措施提供科學依據(jù)。它也可以用于水泥膠結(jié)固井質(zhì)量檢查和找漏、找竄，有利于油氣田固井質(zhì)量的準確評價。

1 RIB測井原理

RIB測井儀的聲系包括發(fā)射探頭、扇區(qū)接收探頭以及分別距發(fā)射探頭3英尺和5英尺的接收探頭（見圖1）。RIB儀器外徑69 cm，距發(fā)射晶體1．5英尺扇區(qū)接收極按45°分布，360°圓周上8等分接收極的，組成是呈按照8個45°的分布。3英尺 和5英尺 采用萬向接收極，測量覆蓋整個圓周。3英尺接收探頭（CBL）接收記錄的是第一界面套管的首波幅度隨深度變化的曲線，也叫聲波測井，它是判斷水泥與套管膠結(jié)質(zhì)量好壞的定量分析依據(jù)，是以在自由套管中首波幅度為標準，然后對照計算在水泥膠結(jié)套管中實測到的首波幅度的衰減率從而判斷某一層段水泥膠結(jié)質(zhì)量的好壞。扇區(qū)接收探頭有8個徑向探頭，每個探頭覆蓋套管周長的45度徑向范圍。由于探頭距信號發(fā)生器只有1．5英尺，因此，水泥膠結(jié)中的微小的問題都很容易被發(fā)現(xiàn)。5英尺源距接收器（VDL）記錄的是顯示波的強度－－時間曲線即變密度曲線，主要用于判斷水泥與地層（第二界面）膠結(jié)情況。該儀器不僅能測得CBL／VDL曲線，而且可得到8條分區(qū)套管水泥膠結(jié)評價曲線VAD。探頭所有晶體都密封在剛體內(nèi)，晶體之間由隔聲體聯(lián)接和隔開。無推收臂作業(yè)，采用單芯電纜測井，采用分時傳輸各路信號?？潭仍谧杂商坠芾镞M行，上下各裝一扶正器，要求儀器井眼居中，接收晶體不貼井壁測量。對VDL與CBL、八扇區(qū)曲線進行綜合分析，就可以對套管固井質(zhì)量做出合理，客觀的綜合評價。

圖1 下井儀器示意圖

2 測井資料采集及資料解釋

2．1 主要測井曲線

2．1．1 固定門測量CBL

在套管井中，最早到達的聲波是套管波?！肮潭ㄩT”探測套管波的E1峰幅度（見圖2，含探測E2），經(jīng)過刻度后，就是CBL值。一般CBL測井的聲源主頻為20k Hz，套管波主頻為18．5k Hz～20k Hz，對應周期為50s～80s。這也就是CBL固定門測量門寬。CBL測量易受快速地層的地層波與膠結(jié)差的外層套管波的干擾。在這兩種情況下，地層波或外層套管波與（內(nèi)層）套管波幾乎同時到達，甚至比（內(nèi)層）套管波早到，此時CBL測量結(jié)果不能反映真實的固井質(zhì)量。

2．1．2 SRT（單接收器傳播時間）曲線

在CLS系統(tǒng)中，CBL測井利用浮動門測量SRT（見圖3）。套管波檢測電平（門檻值）通常是通過一個“門”來設置的。該門檻值為低于自由套管聲幅50%的某個值，從“點火”開始一直打開到作為到達時間的E1峰前沿，記為SRT。在CSU系統(tǒng)中，相當于SRT的曲 線為TT2曲 線。對于給定的CBL測量源距，套管波到達時間是確定的。例如，對于Atlas測井系統(tǒng)CBL1415和1417來說，可按下式預測套管波到時。

圖3 浮動門測量傳播時間

上式中，SSPC為測量源距，單位為ft；ID為套管內(nèi)徑，單位為in；TRD為套管外徑，單位為in；DTF為鉆井液聲波時差，單位為μs／ft。

CBL曲線只有與反映儀器居中狀況的SRT曲線綜合起來，才能作出正確評價。

而引進的CBL儀器把套管的直徑、壁厚、水泥抗壓強度綜合起來，利用膠結(jié)指數(shù)（BI）評價膠結(jié)效果。BI定義為衰減率與套管首波幅度的對數(shù)成正比。影響衰減率的主要因素是套管周圍未被膠結(jié)部分的圓周長，即周圍膠結(jié)的越多，衰減系數(shù)越大。利用衰減率定義的膠結(jié)指數(shù)BI值評價膠結(jié)效果的界限是：BI＝1，評價為膠結(jié)良好；1．0＞BI＞0．8，評價為膠結(jié)良好；0．8＞BI＞0．6，評價為膠結(jié)中等；0．6＞BI＞0．3，評價為膠結(jié)不好。

2．1．3 聲波變密度圖（VDL）

護理教師在臨床實踐過程中,應該積極參加醫(yī)生查房、業(yè)務學習、病案討論、專題講座等,教師通過參加醫(yī)療實踐可加深對常見病、多發(fā)病的認知,并逐漸把這種認知內(nèi)化為教學能力。此外,醫(yī)療實踐還有利于教師拓展知識領(lǐng)域,對臨床醫(yī)療和護理的發(fā)展方向有更加全面、深刻的認識,能在后續(xù)的教學過程中開展PBL與CBL教學、編制SP病例等,把臨床的新理念、新知識、新技術(shù)傳授給學生,使課堂教學與時俱進,培養(yǎng)出符合時代發(fā)展要求的現(xiàn)代化護理專業(yè)人才。

VDL測井在每一深度采樣點上輸出一個聲波全波列圖，其優(yōu)點是簡單、信息量大。該波列圖上既有反映第一界面膠結(jié)狀況的套管波，還有反映第二界面膠結(jié)狀況的地層波。

VDL記錄方式有兩種：①調(diào)輝記錄－－以顏色深淺變化反映聲波能量大小，即顏色越深代表幅度越高。②調(diào)寬記錄－－以記錄條帶寬度的變化反映聲波能量的變化。

在測井過程中，大部分聲能信號將通過套管傳到接收器，而很少傳播到地層中去。測井資料顯示特征為：套管波很強，圖上顯示為平直的條紋，越靠近左邊反差越明顯，在套管接箍處呈人字紋變化。而對于第一界面膠結(jié)差這種情況目前在測井資料上還很難解釋分析清楚，因第一膠結(jié)面不好，大部分聲能信號留在套管壁上，直接傳播到接收器，傳播到地層中的信號很少或幾乎沒有顯示，使測井資料認識帶來困難。實際情況因為套管與水泥膠結(jié)不好，就已直接造成上下段竄通。測井顯示特征為變密度（VDL）出現(xiàn)明顯的套管波，而地層波呈現(xiàn)出較難辨認的現(xiàn)象。

水泥膠結(jié)的好壞見表1。

表1 VDL膠結(jié)質(zhì)量判斷

2．1．4 套管接箍定位信號（CCL）

CCL測井以永久磁鐵為靜磁場源，探測穿過線圈的磁通量。遇到套管接箍時，CCL低平背景上出現(xiàn)尖峰突跳，這有利于準確確定套管接箍位置，從而有利于深度控制。

2．1．5 自然伽瑪（GR）

反映地層的巖性。與裸眼井的自然伽馬曲線對比，對測量深度進行控制。2．2 資料解釋

2．2．1 圖像顯示說明

RIB八扇區(qū)水泥膠結(jié)測井灰度成像圖顯示方法（見表2），從左邊界到右邊界為環(huán)繞井筒360°的展開圖像，灰度顏色分五級刻度，以水泥返高以上自由套管段內(nèi)八扇區(qū)聲幅曲線的幅度值作為基準值定義。

表2 圖像顯示說明

2．2．2 聲波幅度相對幅度

式中為C相對幅度，A為目的層段的聲波幅度值，A0為自由套管的聲波幅度值。解釋時通常認為：膠結(jié)良好：＜15%；膠結(jié)中等：＝15%～30%；膠結(jié)差：＞30%。當然用C值只能作簡單的評價，因為A0自由套管的聲幅值取值的局限性比較大 （見圖4）。

圖4 聲波幅度

3 現(xiàn)場應用

3．1 自由套管

切XX1是一口采油井（見圖5）。從圖5可以看出，1779．0m～1785．0m井段，聲幅值高低起伏，1779．0m～1781．8m，膠結(jié)指數(shù)大部分大于0．8，少部分在0．6～0．8之間，變密度顯示微弱的套管波信號，局部信號中等，地層波信號中等，八扇區(qū)以黑色為主，深灰色次之，故第一界面水泥膠結(jié)好到中等，第二界面水泥膠結(jié)中等。1781．8m～1785．0m，膠結(jié)指數(shù)大部分小于0．6，少部分在0．6～0．8之間，變密度顯示較強的套管波信號，局部信號中等，地層波信號中等，局部信號較差，八扇區(qū)以深灰色為主，故第一界面水泥膠結(jié)差到中等，第二界面水泥膠結(jié)中等到差。

圖5 切XX1測井圖

3．2 一、二界面都膠結(jié)好

切XX2是一口采油井，其測井圖見圖6，目的層段（1104．0m～1316．2m）第一界面水泥膠結(jié)中等、第二界面水泥膠結(jié)中等。目的層段（1316．2m～1637．0m）第一界面水泥膠結(jié)以好為主、第二界面水泥膠結(jié)以好為主。目的層段（1637．0m～1838．0m）第一界面水泥膠結(jié)以中等為主、第二界面水泥膠結(jié)以中等為主。

圖6 切XX2測井圖

3．3 一界面好、二界面差

躍西XX為一口采油井（見圖7）。在1346．0m～1347．2m井段，聲幅值低，膠結(jié)指數(shù)大于0．8，變密度顯示微弱的套管波信號，地層波缺失，八扇區(qū)主要以深灰色為主，黑色次之，故第一界面水泥膠結(jié)好，第二界面水泥膠結(jié)差。

圖7 躍西XX測井圖

1360．3m～1361．6m井段，聲幅值較高，膠結(jié)指數(shù)大部分小于0．6，少部分大于0．8，變密度顯示較強的套管波，地層波信號無法判斷，連續(xù)性較差，八扇區(qū)主要以白色為主，淺灰色次之，故第一界面水泥膠結(jié)差到好，第二界面水泥膠結(jié)差。

3．4 竄槽

躍XX－1為一口采油井 （見圖8）。1999年對193和209號層試油投產(chǎn)后，產(chǎn)油0噸／天，日產(chǎn)水為21方、含水100% ，從測得的RIB成像圖可以看出這兩個層上面都有水層，并且水層上存在水泥缺失，說明193和209號層出水是由水層出水竄槽引起的。

圖8 躍XX－1測井圖

4 結(jié)束語

RIB測井包含了聲幅變密度測井的所有信息如聲幅、變密度等，能準確反映第一界面水泥環(huán)全方位膠結(jié)情況。于過去做法不同，它不直接利用聲幅和衰減率來評價固井質(zhì)量，而是以膠結(jié)比（或膠結(jié)強度）為反映水泥膠結(jié)狀況的基本評價參數(shù)。在老井挖潛方面，可用于檢查水泥環(huán)是否破損、竄槽，結(jié)合井的產(chǎn)出情況，可以準確的判斷井底出砂的具體位置。評價固井質(zhì)量準確、直觀、效果好。

［1］SCIENTIFIC DATA SYSTEMS，INC．Warrior Software V7．0Field Operations Manual．2005．

［2］胡海濤，李皋．扇區(qū)水泥膠結(jié)測井技術(shù)在三高氣田固井質(zhì)量評價中的應用［J］．測井技術(shù)，2007，31（4）．

［3］HotWell．Radial increment Bond Tool Field Operation Manu2al．2005．

On the Application of RIB Logging Techniques in Kunbei Oil Field

YANG Xi－juan，YU Zhao－you，CHEN Zong－qun

（Qinghai Oilfield Well Testing Company，Mangya Qinghai 816400，China）

RIB logging technique can help locate the minute crevices in cementing so as to accurately measure and assess well cementation＇s quality．It can obtain all the information acquired through acoustic density logging such as acoustic amplitudes and variable densities and identify channelings and pores to demonstrate the accurate cementing conditions of cement sheathes on the first interface from all perspectives．Different from other cementing assessing methods，RIB logging technique is able to give a more precise evaluation of circumferential well cementing quality as well as measuring the cementing curves，VDL variable stratum cementing wave trains and growth declining curves of the eight sectors around the wells．

RIB Logging；Data Collection；Data Explanation；Fast Formation；Channeling

TE357．8

A

1009—301X（2012）01—0043—04

2011－09－21

楊西娟（1972－），女，本科，測井工程師，青海油田公司測試公司資料解釋中心副主任。

［責任編輯 王惠芬］