油水井固井質量測試技術研究及應用

摘要：聲幅-變密度測井技術，有效滿足了常規井固井質量檢測的測試需求。但隨著開發需求的不斷增加，對固井質量測試技術提出了新的要求，我們立足地質開發需求，運用各種聲學、光學、電學等原理，結合現場生產實際，反復試驗，開展完善聲波變密度測井技術的研究。

關鍵詞：固井質量;聲波變密度;八扇區水泥膠結測井;存儲式聲幅-變密度測井

引? 言

隨著開發形勢日趨復雜，油水井井況日益惡化，固井差容易導致水層的上下竄槽，影響油層以及油井產量，而變密度測井能夠有效檢查水泥環膠結質量。對油田勘探開發有重要作用。為此，我們開始自主測試技術攻關，完善聲波變密度測井技術。

1?? 變密度測井技術的配套研究及改進

1.1? 結合小套管井測試需求，配套研究小直徑變密度測井技術

油田開發中后期，為了最大限度挖掘井間剩余油，稀油側鉆井逐年增多，普遍使用的聲幅-變密度測井儀器不適用于小直徑套管井的測量。我們應用聲幅-變密度測井技術原理，將儀器直徑由Φ70mm縮小至Φ50mm，儀器可順利下井測試。該技術在使用初期，出現了部分問題。

一是CCL信號紊亂，多數分不清接箍位置，影響后期資料解釋。測試施工發現，儀器從井內起出后磁鋼位置總是攜帶大量鐵屑，分析認為是鐵屑雜質影響了測試結果。針對這一問題，采取減少磁環的環繞圈數，降低磁鋼的磁性，降低井中鐵屑等雜質對測試結果的影響。后經多次實驗，該辦法有效可行，CCL信號干擾大幅降低。

二是VDL干擾波嚴重，通過對比分析發現，部分井的資料受干擾波的影響比較嚴重，表現為第一界面膠結好或者中等的時候，干擾波造成的不連續黑點較多。分析認為，儀器的信噪比過低，影響了測試結果。為此，我們將井下聲波信號采集采用四運放代替以前的單運放，調節增加放大倍數，提高傳輸信噪比。有效控制了干擾波對測試資料的影響。

三是減少儀器偏心、測井速度對資料的影響，我們從現場施工操作來研究影響因素。資料顯示：儀器偏心時，套管波到達時間提前，后續波失真。測試儀器不居中還會使探頭刮井壁，造成噪聲污染，影響測試結果。采取下井前調整好扶正器來解決這一問題。

對照標準，進行不同測井速度的試驗，得出結果：540米/小時的穩定測速，對測試資料的影響比較小，需要嚴格控制測速。此類型的成熟經驗得到了有效的應用。

1.2? 結合水平井、高溫井測試需求，配套研究存儲式聲幅-變密度測井技術

針對大斜度井、水平井增多，儀器難以測量目標井段，稠油井筒內油稠、死油，電纜下放儀器遇阻等問題進行技術攻關。

采用作業配合，油管傳輸的方式下放儀器，特別適用于水平井。該項技術對油管的下放速度和穩定度有很高的要求。經過多井次的試驗，認為90秒下放一根油管的速度測試出的資料受干擾比較小。

將采集數據方式由直讀式改為存儲式，儀器數據量較大，通過改進數據回放模塊，將時間由3h縮短至1h左右，大大提高工作效率。

資料解釋方面，將作業隊接單根時的無用數據刪除，將有效數據進行擬合，形成測井曲線圖。有效解決了大斜度井、稠油井、高溫井的測試難題。

1.3? 結合套管膠結精確評價需求，配套研究八扇區水泥膠結測井技術

傳統檢測固井質量的方法提供的是沿套管周邊平均的結果，很難區分圍繞套管的中等膠結，以及套管周圍有槽道或孔洞這兩種情況。

區別于傳統方法，八扇區水泥膠結測井儀聲波接收探頭組之間，設計了源距1.5ft的8組接收探頭，每一組探測范圍為45°，根據這8個扇區的聲幅可做出套管外水泥分布的剖面圖。

其測井曲線新增了八扇區聲幅曲線，并根據此曲線計算出一個套管周圍360°水泥膠結情況成像圖，黑區代表膠結好，白區指示未膠結。可以很好的識別竄槽，套管周邊的膠結狀況評價更精確。

1.4? 結合精細化測試資料需求，通過硬件和軟件兩方面提高測試資料質量

一是增加發射探頭能量，部分稠油井對聲波信號的衰減過大。為此我們將接收壓電陶瓷環由一個圓柱形更換為三個體積更小的壓電陶瓷并聯在一起，提高探頭的電容值和靈敏度，發射電流比舊的儀器增加10mA，改進后測試資料信號明顯增強。

二是重新設計聲系、遙測部分電源電路。原電源模塊紋波較大，易出現紋波對地層波的干擾，經過多次實驗分析，我們重新設計了兩種電源電路，降低直流電源的紋波，使上傳的信號的基線更平穩，克服上述干擾。

三是優化變密度測試解釋軟件，一是自動消除測試過程中變密度的跳變點和部分干擾波的影響;二是增加了深度監測脈沖顯示;三是變密度濾波程序、跟蹤刻度的算法優化;四是LIS格式轉換深度誤差修正。

通過硬件和軟件的同時改進，變密度資料精度大幅提高，改進前干擾波較多，地層波不明顯，改進后各類波形清晰，在地質分析應用中可以獲取更多地層信息。

2?? 效果評價

變密度測井技術的發展緊跟地質開發需求，先后引進了小直徑聲幅變密度、存儲式聲幅變密度、八扇區水泥膠結，各項新技術的開展滿足了不同類型測試井的需求，在新技術的應用過程中，結合現場施工、資料解釋、后期應用反饋，不斷優化改進，取得了較好的效果。

一是應用效果良好

05-08井，因其下部水層發育，變密度測試后，采取大修擠灰下襯管，有效封隔水層，階段產油4240t，措施效果良好。

16-14C井，通過變密度測試結果分析，該井油層段下部蓮Ⅰ固井質量較差，存在水竄風險，因此該層進行擠灰封竄，射孔投產后，階段產油448t，開發效果較好。

13-312井，測試八扇區聲幅變密度。資料顯示，大凌河段地層波較強，證明該段固井質量合格，滿足轉注條件，保障了措施有效率。

對我廠全年測試的139井次的固井質量進行后期應用效果的跟蹤統計指導實施補層39井次，大修18井次，累計增油5.2萬噸。資料還廣泛應用于開發試驗及注水井工作中，提高了措施有效率。

二是經濟效益顯著

通過自主攻關，測試能力顯著增強，成功率大幅提高，累計創效1274.6萬元。自測能力的不斷增強，自有測試隊伍施工極大提高了測井時效。

3 結論與建議

3.1? 結論

（1）固井質量測試技術實現從單一的測試技術發展到配套的技術系列，再到自主解釋，成果報告的研究應用，取得顯著的成績和豐富的經驗。

（2）測試成果在指導油田動態分析、措施優選、重大開發試驗等方面發揮了顯著的作用。

（3）自測能力不斷提高，動態監測外協費用逐年減少。

3.2? 下步建議

對于齊40蒸汽驅的高溫井、重點井，可采取微差井溫剖面配合進行低溫段和高溫段的分段測試，來提供更多的測試資料。

參考文獻：

[1]姚京坤，分區水泥膠結測井儀SBT及其應用，石油儀器，2003;

[2]楚澤涵，聲波測井[M]，北京：石油工業出版社，1986;

[3]趙晨光，八扇區水泥膠結測井技術及應用，石油天然氣學報，2009

[4]劉金余，固井封固質量評價問題分析，小型油氣藏，2005

作者簡介：

唐明新（1985-），男，中級工程師，2008年畢業于長安大學資源勘查工程專業，現從事油田地質研究工作。