RIB八扇區(qū)水泥膠結(jié)測井資料的評價標準

何曉君 朱敬梅 汪海文 曹琳 王鴻潔 姜雪萌

摘要：RIB八扇區(qū)水泥膠結(jié)測井儀（Radius Incremented Bond），主要用于水泥膠結(jié)第一、第二界面的固井質(zhì)量評價。其優(yōu)勢在于不僅具有常規(guī)的聲幅（CBL）、聲波變密度（VDL）測井，而且具有1.5英尺源距的八個等角度的換能接收器（SBT為2英尺源距），可以獲得八條扇區(qū)曲線，從而更好地判別水泥環(huán)中存在的竄槽、甚至微隙、微環(huán)等細微變化情況。

關(guān)鍵詞：八扇區(qū) ?固井質(zhì)量

RIB八扇區(qū)水泥膠結(jié)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。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)中的很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。VDL與CBL、八扇區(qū)曲線進行綜合分析，可以對套管固井質(zhì)量做出合理，客觀的綜合評價。

1儀器的特點

儀器采用固體隔音棒結(jié)構(gòu)， 既提高了可靠性又延長了使用壽命。儀器的發(fā)射探頭和接收探頭裝在單獨的平衡筒內(nèi)，方便單獨維修。儀器最高耐溫245℃、耐壓170Mpa，從而保證了儀器在高壓高溫井中的應(yīng)用。RIB八扇區(qū)聲波測井儀是目前評價水泥固井質(zhì)量中較有效的儀器，是一種檢測套管水泥膠結(jié)質(zhì)量及探測孔穴孔道的測井儀器。一次下井可測量8個扇區(qū)套管水泥分布圖、3ft（1ft=304.8mm）聲幅曲線、5ft密度圖。

RIB扇區(qū)水泥膠結(jié)測井儀器與傳統(tǒng)CBL/VDL測井儀相比，增加了八個距聲波源距，1.5ft的定向探頭，將井筒徑向360°范圍分成8個扇區(qū)。其特點：

（1）降低快速地層對聲幅測量的影響：傳播時間小于187us/m的地層稱為快速地層，3ft聲幅測井已經(jīng)受快速地層的影響，不能夠反應(yīng)出套管與水泥環(huán)間的膠結(jié)狀況。而RIB扇區(qū)水泥膠結(jié)測井儀器的8個扇區(qū)探頭距聲波信號發(fā)生器只有1.5ft，降低了快速地層對聲幅測量的影響。

（2）檢測出水泥環(huán)微小區(qū)域的質(zhì)量問題：RIB扇區(qū)水泥膠結(jié)測井獲取的8個扇區(qū)水泥成像圖資料能夠輔助3ft聲幅曲線資料判斷在各個扇區(qū)內(nèi)的固井質(zhì)量膠結(jié)狀況，可以檢測出水泥環(huán)微小區(qū)域的質(zhì)量問題 。

（3）解釋出水泥環(huán)中的竄糟以及水泥抗壓強度低的問題：當3ft聲幅測井資料顯示膠結(jié)不好時，利用8個扇區(qū)水泥成像圖資料輔助解釋出水泥環(huán)中的竄糟以及水泥抗壓強度低等問題。

2資料評價標準

（1）定性解釋：聲幅值、八扇區(qū)灰度圖定性評價一界面 。RIB八扇區(qū)水泥膠結(jié)測井灰度成像圖顯示方法：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：

（2）定性解釋：變密度（VDL）定性評價一、二界面。套管與水泥膠結(jié)良好，且水泥與地層膠結(jié)也良好的情況下，聲能信號將會及有效地由套管傳播，經(jīng)水泥環(huán)傳播到地層中去。測井顯示特征為變密度（VDL）記錄的套管波弱，甚至缺失;而地層波較強，連續(xù)性較好，呈現(xiàn)清晰的黑白相間的波狀條帶。

（3）定量解釋： BI指數(shù)定量評價一界面。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：

（4）變密度VDL解釋說明

自由套管：

一般出現(xiàn)在水泥返高以上的井段，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。

第一、二界面膠結(jié)都好

套管與水泥膠結(jié)良好，且水泥與地層膠結(jié)也良好的情況下，聲能信號將會有效地由套管傳播，經(jīng)水泥環(huán)傳播到地層中去。測井顯示特征為變密度（VDL）記錄的套管波弱，甚至缺失;而地層波較強，連續(xù)性較好，呈現(xiàn)清晰的黑白相間的波狀條帶。

3結(jié)束語

RIB八扇區(qū)測井技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，其測井成功率高，扇區(qū)水泥圖進行管外環(huán)形間水泥成像，能直觀、準確、詳細地反映水泥溝槽和空隙，便于識別微環(huán)空。受水泥空隙、快速地層、雙層套管等諸多因素的影響小，且能了解水泥溝槽大小、形狀。避免不必要的驗竄和擠水泥作業(yè)，節(jié)省作業(yè)費用和占用井場時間，是目前應(yīng)用精度與效果最好的固井質(zhì)量檢查測井方法。

參考文獻：

[1]李青等 RIB八扇區(qū)測井儀刻度方法和影響因素分析 ?內(nèi)江科技 2012.1

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