【7A文】固井质量综合评价

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1、固井质量综合评价 固井质量评价方法宣贯,致谢,主要内容,前言,1. 集体的智慧,2. 固井质量备受关注,4. 编写的基本原则,5. 编写的主要依据,3. 固井质量评价方法简介,6. 创新点,7. 固井施工质量评价,8. CBL/VDL固井质量评价,9. SBT固井质量评价,10. 水泥胶结测井固井质量综合评价,11. 反射回波测井固井质量评价简介,12. 固井质量工程判别技术,前 言,在石油钻标委的精心指导和组织下，在中石油、中石化和中海油三大油公司的大力支持下，石油行业标准固井质量评价方法已于2004年7月3日发布。石油钻标委对该标准的宣贯特别重视，要求在宣贯之前，编写宣贯讲义、幻灯片、图板

2、公式演示软件并在现场试运行。现在展示的幻灯片就是根据上述要求编写的。,主要目的,说明本标准编写的基本原则 ： 固井质量综合评价； 针对国内技术状况提出固井施工质量评价方法； 与国际标准接轨； 比企业标准略微宽松。 说明本标准各种评价指标的依据 介绍固井质量评价方法，尤其是综合评价 说明本标准的创新点 听取宝贵意见,本标准编写的重要意义,一、以前的固井质量评价方法需要改进 长期以来，人们习惯于仅利用相对声幅和固定指标评价固井质量。这种评价指标是基于以前常用7套管固井和3英尺（或1米）源距相对声幅理论研究、实验研究及现场经验制定的。但实际套管尺寸变化很大，声幅测量源距也不统一。通常，只要试油或油气

3、开采过程中未出现异常情况，就不会讨论水泥环层间封隔性能，更没有制定水泥环层间封隔性能评价标准。这就易于出现无据可依、因人而异和误评价的局面。 固井施工记录从另一个重要侧面反映固井质量，但一直为固井质量评价过程所忽视。,二、反映技术进步成果 固井工艺、固井质量测井技术和评价方法在不断进步。 随着油气勘探开发难度的加大和科学技术的不断进步，固井作业承包商追求固井效果和效益，研究和应用新设备、新工艺和新材料，测井公司采用新的固井质量测井仪器和各具特色的固井质量评价方法。 研究和现场经验表明，固井质量测井存在地球物理探测的共同弱点多解性。只有在理想条件下，仅利用CBL曲线就就可以正确评价固井质量。多数

4、情况下，固井质量测井响应受固井质量以外其它因素的影响或干扰。水泥环层间封隔性能除了与水泥胶结状况有关外，还与其它多种因素有关。此外，目前固井质量测井都或多或少地存在着局限性。,三、借鉴国外先进技术和经验 固井质量评价是多家公司的生产和经营的交界面，评价结果产生的影响时间长、经济总量大。过去在计划经济条件下就经常是油田各部门争议的焦点。在新的市场关系下，甲乙方矛盾更加聚集。 国外的先进技术和管理经验值得借鉴。,四、提高固井质量评价水平，对油公司和技术服务公司都具有重大意义 对于以油气勘探开发效益为基本出发点的油公司来说，固井是油气井建井的关键环节，也是保证油气井生产寿命的关键所在。固井质量对油气

5、田勘探开发效益和油气田开发产能建设，具有十分重要的意义。固井质量的核心问题是水泥环层间封隔性能。近年来，在重点井试油或投入生产之前，勘探开发部门都十分重视固井质量，要求测井解释人员给出水泥环层间封隔的确切结论，以便为实施分层测试和分层开采提供决策依据。如果固井质量误评价，就可能导致试油资料和生产动态的错误分析，从而耽误油气层发现或造成不必要的昂贵费时的验窜和补挤水泥作业。 固井设计和施工单位是通过固井质量评价来了解固井设计和施工效果的。如果原本固井质量合格的作业评价为“不合格”，固井公司必然修改固井设计。而原本固井质量不合格的作业将被评价为“合格”，固井公司必然认为目前的固井设计和施工工艺是可

6、行的。所以，固井质量误评价将在邻井造成固井问题。 亟需：突破过去，大胆创新，建立一套新的固井质量评价方法。,1. 集体的智慧,本标准由石油钻标委立项和归口，并在钻井专标委（特别是秘书处）的具体指导下完成。 编写组在编写过程中，得到中石油、中石化和中海油三大公司（包括中国石油工程技术研究院、西南石油学院）有关领导和专家的指导和大力支持。 指导和支持本标准编写的领导和专家，包括钻井、固井、测井和采油等专业。 参与编写的，除了3位主要作者外，还有杨全盛、李宝贵、宋本岭、杨小珊、陈宗江、刘力平等。,2. 固井质量备受关注,（一）油田勘探部门的主要关注点 1. 封隔油气水层以便分层测试，分层改造作业，确

7、保层间封隔可靠； 2. 保护油气层，使之免遭进一步污染； 3. 便于中途测试，及时发现油气层。,（二）油田采油部门的主要关注点 1. 封隔油气水层以便分层开采和分层注水； 2. 保护油气层，使之免遭进一步污染； 3. 在套管和地层之间形成良好的封隔，防止套管腐蚀破坏。,（三）钻井服务承包商的主要关注点 1. 保护井壁，封隔复杂地层以利继续钻进； 2. 安装井控装置，便于实施二次井控乃至于三次井控； 3. 悬挂套管； 4. 安全优质快速完成钻井作业。,（四）固井服务承包商的主要关注点 固井公司关心固井作业质量是否设计要求，以及能否向油公司交井。 过去，根据测井资料评价固井质量为“合格”或“不合格

8、”，主要基于这个目的。如果固井质量“合格”，则该井包括水泥浆配方和施工工艺的固井设计符合要求，在邻井中仍可采用。否则，则要修改固井设计。 因此，如果固井质量误评价，可能将在邻井造成固井问题。,3.固井质量评价方法 内容简介,目 次 前言 引言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 根据固井施工作业记录评价施工质量 4.1 固井设计 4.2 固井施工及记录 4.3 施工质量评价,目 次（续） 5 水泥环胶结质量评价 5.1 水泥胶结测井资料质量要求 5.2 水泥胶结测井资料采集条件 5.3 无自由套管固井的CBL测井和全波波列测井资料预处理 5.4 收集参考资料 5.5 不能用水泥胶

9、结测井资料评价的两种特殊胶结状况的判断 5.6 只能用于定性评价的水泥胶结测井资料所受影响因素识别 5.7 水泥胶结强度转换方法 5.8 胶结比转换方法 5.9 常规密度水泥固井质量评价 5.10 低密度水泥固井质量评价 5.11 高密度水泥固井质量评价,目 次（续） 6 固井质量工程判别 6.1 生产测井找窜 6.2 工程验窜 6.3 探水泥塞 6.4 套管试压 7 固井施工质量评估，固井质量的测井评价和工程验窜的关系,4. 编写的基本原则,（一） 把目前常用的固井质量评价方法基本上都编写进来，强调综合评价,本标准把目前常用的固井质量评价方法基本上都编写了进来： 固 井 施 工 记 录：评价

10、固井施工质量 固 井 质 量 测 井：基本的固井质量评价手段 生产测井和工程验窜：对固井评价成果进行检验,本标准强调固井质量综合评价，即： （1）在用某种评价方法的过程中，不是仅仅根据某一、两种信息进行评价，而是收集齐全并分析本专业已记录的有关资料，实现专业内综合评价； （2）在主要应用某种固井质量评价方法的时候，根据各种信息反映固井质量的相关程度，充分占有和有分析地利用其它评价方法用到的资料或评价成果等一切有关资料，实现跨专业综合评价； （3）在难度大的情况下，以固井质量测井响应为主，综合应用各种固井质量评价方法，实现多种方法综合评价。 固井质量综合评价需要各相关专业相互合作、相互学习和相互

11、融合，需要固井评价人员具有更全面更全面的专业素质。,（二）努力与国际惯例接轨,本标准在固井质量评价方法方面尽可能吸取了国外的先进成果。 在思维和管理层面上努力与国际惯例接轨。具体地说，就是将固井作业结果看成是“产品”。固井承包商在经过一系列高质量作业后，技术能力获得油公司认可。通过施工记录评估施工质量达到“合格”并且根据固井质量测井资料评价为“优”的，除油气开发有关部门有特别要求外，后续固井施工可以根据井别情况抽样测量甚至免去固井质量测井，而更多地利用施工记录评价质量，以此与油公司实现“双赢”。,（三） 编写固井质量的测井评价方法，基于长期应用研究且目前广泛使用的测井资料,长期以来，绝大多数的

12、探井、评价井和生产井都采用CBL测井，积累了丰富的评价经验。将来在可以预见的较长时间里，这些仪器仍将是我国油田固井质量评价的主要测量工具。与CBL测井基本原理相同的SBT测井，在不少陆地油田用得较多，在中国海上油气田用得较为广泛。针对这些测井，国内外进行了大量的理论研究和实验研究，同时积累了大量的现场应用经验。所有这些，是编写本标准的坚实基础。 利用反射波探测水泥胶结质量的新测井方法如CET测井、USI测井和CAST测井等，目前国内很少用，积累的经验和资料也很少，暂时尚无法制定评价标准。将来，随着这些新技术的广泛应用以及研究资料和应用经验的丰富，在作为行业标准“固井质量评价方法”中，可以增加这

13、一部分内容。,（四）既便于现场快速评价，也便于定量评价,本标准内附有一系列固井质量解释图板，并给出了每一张图板的使用说明，以便于现场快速固井质量评价。 利用本标准给出的测井响应与水泥胶结强度和胶结比的关系式，可以进行固井质量的定量评价。 已经研制了一套上述图板和公式的演示软件，方便使用者对本标准的理解和现场应用。演示软件中还给出了固井质量测井资料质量控制方法。,（五）评价指标既尽可能简单，又适合不同套管尺寸、不同水泥浆密度和不同厂家的测井仪器,中国石油天然气总公司1990年建议的固井质量评价标准为 若相对声幅15%，则固井质量为“优”； 若相对声幅=15%30%，则固井质量为“合格”； 若相对

14、声幅30%，则固井质量为“不合格”。 实事求是地说，这套评价指标的历史贡献巨大。 实践证明，它最适合于过去广泛使用的7套管的固井质量评价。这套评价指标是在7套管固井质量测井响应与大量验证的基础上制定的。 十多年来，固井质量评价理论和应用研究，又有了长足的进步。研究表明，评价标准还考虑了套管尺寸、测量源距和水泥密度对相对声幅和声波衰减率的影响。,本标准通过以下方法解决了上述各种因素的影响问题，并且使评价指标便于现场使用： (1)声幅测井的CBL评价以0.914m或1m源距为基础,兼顾其它源距。 国内油田的声幅测井绝大多数采用0.914m(3英尺)或1m源距。国内尚有少数油田采用其它源距测量声幅。

15、 理论和实验表明，对于套管外相同的水泥胶结强度，测量源距不同，声波幅度测井响应规律差别明显。为此，在附录中给出了不同源距下声幅转换的胶结强度修正系数k。,6ft源距,3ft源距,不同源距的相对声幅对水泥胶结的敏感性,源距对相对声幅的影响,（2）在使用解释图板和解释标准之前，规定将套管波声幅曲线标准化，转化为相对声幅。 例如，对于以“毫伏”（mV）为单位的声幅曲线，应转换成以自由段套管为100%的相对声幅曲线： 式中： A计算深度点的声幅值，单位为毫伏（mV）； Afp自由段套管的声幅值，单位为毫伏（mV）； U相对声幅值，单位为分数（%）。,斯仑贝谢CBL测井自由套管声幅值,（3）用胶结比和水泥胶结强度评价固井质量。 CBL测井值与测量源距和套管尺寸有关，如果直接用CBL曲线评价固井质量，就易于出现评价错误。本标准规定，首先将CBL曲线转化为与套管尺寸和测量源距无关的胶结比和水泥胶结强度，然后根据有关评价指标来评价固井质量。,胶结指数：,胶结比：,声波幅度胶结比转换图板,0.1,100,0,0.2,0.4,0.6,0.8,1,1.2,胶结比,B,A,CBL解释图板,（4）将CBL解释图板和SBT解释图板公式化，全面考虑套管外径、套管厚度和测井测量源距的影响。,SBT解释图板,胶结比和胶结强度选择,选择 胶结比：低密度水泥 或（