声波变密度测井在固井质量评价中的应用

随着套管井测井技术的多元化发展,声波变密度测井主要采用声波振幅测井和声波变密度测井对油田固井质量进行监测。在设计声波变密度测井时,结合数字测井技术和测井数据处理,通过对声波理论的深入研究和对声波信息以及岩石参数关系的分析,声波变密度测井在固井质量评价中的应用技术得到了发展。声波变密度测井不仅可以通过声振幅和胶结指数(BI值)曲线评价利用VDL图像,还可以评价套管与水泥之间的胶结情况。它可以反映第一个接口的绑定状态,并提供第二个接口的绑定信息。首先阐述了声波变密度测井在固井质量评价中的仪器选择,分析了声波变密度测井的原理和仪器技术,然后分析了声波变密度测井的一些典型实例数据。针对影响固井质量测井的因素,提出了各种干扰因素的判断和解决方法,并对不同固井质量进行了评价和解释,在此基础上,分析探讨了声波变密度测井技术的优缺点。最后,提高了数据的综合利用价值,增强了人们对声波变密度水泥胶结测井技术的认识。

声波变密度测井影响因素及质量提升措施研究

针对声波变密度测井质量的提升问题,首先对声波变密度测井影响因素进行系统分析,在此基础上,开展声波变密度测井质量提升措施研究,为保障声波变密度测井作业的顺利开展和高质量完成奠定基础。

融合注意力机制的二维卷积神经网络测井曲线重构方法

密度和声波时差测井曲线是沟通地震与岩石物理学的两条重要曲线,也是目前仅有的能够为测井约束地震反演技术提供可靠的全频带地层弹性信息的两条测井曲线。但实际应用中受井壁垮塌、仪器故障等因素的影响,经常会造成密度和声波时差测井数据失真或缺失,且现有的经验模型法、多元拟合法、岩石物理建模法不但存在着重构目标曲线精度低,而且较难处理两条曲线同时重构的问题。为此,提出了将注意力机制融合到二维卷积神经网络中,以强化深度学习网络捕捉测井曲线自相关和互相关特征信息的能力,提升深度学习网络重构声波和密度测井曲线的精度。以准噶尔盆地超深层致密砂岩为研究对象,首先分析了测井曲线自相关和互相关特征与注意力层权重分布规律的关系;然后分析对比了所提网络与门控循环单元、二维卷积神经网络的预测精度,并对所提网络结构参数进行了优化;最后通过合成地震记录验证了目标曲线校正和缺失重构效果,表明所提网络具有较高的预测精度。

声波变密度测井偏心影响校正及其应用

为解决测井过程中声波变密度仪器偏心导致的声波幅度降低及固井质量评价不准确等问题,分析了声波变密度测井偏心影响及产生原理;在声波变密度测井数值模拟的基础上提出了均匀介质条件下声波变密度测井偏心影响的校正模型,设计了声波幅度偏心校正模型的验证装置,其室内实测数据证明了偏心校正模型的可靠性;从偏心距大小和准确获取首波数据两方面分析了该校正模型的适应性。偏心校正模型在长庆油田余X井的现场应用表明,利用偏心校正模型校正后的声波幅度与扶正条件下的声波幅度基本一致,证明该模型能有效校正仪器偏心引起的声波幅度偏差。研究结果表明偏心校正模型在偏心距小于9.37 mm时,可为声波变密度测井数据的校正提供技术支持。

综合地球物理方法在隧道勘察中的应用

为解决隧道工程中断层破碎带探测、岩土工程质量评价难题,以贵池区公共矿产品运输廊道建设项目C1-01号隧道为研究对象,综合应用高密度电法、地震折射层析成像、声波沉井等方法,对隧道纵断面、出洞口、入洞口和洞身段进行数据观测,研究断层破碎带的分布和岩体工程质量。结果表明,隧洞洞身段共圈定4处断裂构造异常,编号依次为F1、F2、F3及F4;在隧洞洞身段里程K1+000~K1+090的上部区域,圈定一条低电阻率-低速度值综合异常反映的不规则条带状异常,解译为浅部采空区或基岩破碎的反映;隧洞入口处和出口处浅部围岩的纵波速度在200~1 000 m/s;洞身纵波速度值在2.16~3.93 km/s之间变化,Vp速度值整体变化平稳。

套管-水泥界面微间隙的检测方法及应用

声幅及变密度测井检测油、水固井质量中 ,套管 -水泥界面微间隙与窜槽两种胶结状态在测井资料上表现出相似的特征 ,即套管波具有中等幅度。为了找出两种胶结状态在套管波幅度上的特征和差别 ,进而将其区分开 ,在套管与水泥环间存在不同厚度的流体环的情况下 ,对井孔声场及套管波幅度进行了理论研究 ,提出了利用声波测井资料、伽马密度测井资料对套管 -水泥界面微间隙进行综合评价的解释方法 ;编写了相应的解释软件。实验结果表明 ,套管 -水泥界面存在的流体环随着其厚度的增加 ,套管波幅度逐渐升高 ;水泥缺失和窜槽将导致伽马密度测井探测到的套管外介质密度值降低 ,而套管 -水泥环间存在微间隙的情况下 ,其测量的密度值仍然是正常的水泥密度。在水泥胶结模拟井中进行了室内实验 ,在大庆油田的 4口井中进行了现场实验 。

声幅 变密度测井定量评价固井质量的研究

利用裸眼井声波资料估计变密度测井波列中地层波到达时间 ,由能量分析法确定套管波和地层波的能量 ,并进行相应的归一化处理 ,使计算得到的Ⅰ、Ⅱ界面胶结参数标准化 ,最终由相应的评价标准确定固井质量Ⅰ、Ⅱ界面的胶结情况。解决了目前声幅 变密度定量评价问题。

固井声幅-变密度测井的影响因素分析

利用声幅 变密度测井进行固井质量的评价受到诸多因素的影响。各种影响因素对声幅 变密度测井资料的影响作用有较大的差异。根据大量测井资料分析和实验研究 ,对仪器偏心、测井时间、套管尺寸与重量、地层岩性、气侵、水泥环微间隔等因素的影响作用进行了较为深入的分析 。

基于声波-变密度测井的固井质量评价方法

采用数值模拟与刻度井群测井相结合的方法进行套管井声场研究,分析套管井窜槽角度、Ⅱ界面(水泥与地层胶结界面)胶结质量对声波-变密度测井的影响,在此基础上对利用CBL/VDL测井资料评价固井质量的方法进行改进,提出新的评价标准。分别采用实轴积分法和2.5维有限差分算法对轴对称声场与非轴对称声场进行数值模拟,并与刻度井测井数据对比后发现:数值模拟方法可靠;随着窜槽角度减小,套管首波幅度减小,且水泥浆密度越大,套管波衰减越快;声波测井能辨别的最小窜槽角度为45°;通过波形图在时域内很难提取地层波信息,可利用主频识别地层波,且在灰岩地层中当Ⅱ界面环隙宽度较小时地层波才可作为首波接收。依据套管井声场研究结果,建立了新的基于声波-变密度测井的固井质量评价标准。

固井形成的水力封隔系统封隔能力评价方法

油、水井固井的主要目的是保护生产管柱和封堵相邻的油、气、水层。固井水泥凝固后形成了一个纵向上的水力封隔系统,影响这个系统水力封隔能力的因素包括系统的缺陷和系统的强度。目前的固井质量评价方法主要检测套管、水泥环胶结情况,没有直接针对固井的目的(层间水力封隔情况)给出评价。在深入分析声波测井方法和水泥环密度测井方法特点的基础上,提出了油、水井固井质量综合评价方法,即利用声波测井和水泥环密度测井资料进行优势互补,解释固井第Ⅰ界面微环、水泥环抗压强度、固井第Ⅱ界面胶结状态,再针对固井的目的,综合以上各参数评价固井形成的水力封隔系统的水力封隔能力。

常见测井响应参数的理论计算

高楚桥，谭廷栋．常见测井响应参数的理论计算．石油地球物理勘探，1997，32（6）：818～825以往在实际测井数据解释及数据处理过程中，通常使用岩心刻度测井方法求得响应参数值，具有一定的随意性和盲目性。本文给出了实际中常见矿物和流体的各种响应值的理论计算方法，包括：①在温度变化条件下，具有一定矿化度的盐水的电阻率参数计算；②由密度测井资料求取骨架、纯水和油的视体积密度，求取已知浓度的盐水和天然气的视体积密度；③利用中子测井响应参数求取地层骨架、油气和盐水的含烃指数；④利用声波测井的响应参数，求取地层骨架和天然气的声波时差，进而求取相应的纵、横波速度。

固井质量评价技术发展及其对油田开发的影响

随着油田开发技术发展,固井质量评价技术中的检测参数逐步全面,井眼周向测量分辨率渐进提高。通过阐述固井质量检测技术的发展,分析了目前常规声波变密度测井和日臻成熟的扇区水泥胶结测井、声波伽马密度测井的技术特点。设计技术对比方案,对大量现场实测资料进行统计分析发现,在声波变密度测井评价为好或中等的某些井段,扇区水泥胶结和声波伽马密度测井反映存在水泥局部缺失等窜流隐患,表明常规声波变密度检测精度和分辨能力不能完全适应现阶段油田的需求,有必要发展更精细的固井评价技术在油田推广应用。

油水井固井质量综合解释方法及应用

现有的检测固井质量方法有许多,这些方法从不同的侧面反映了油、水井的固井质量。分析了固井声波测井和伽马密度测井方法的特点,指出固井声波测井方法对套管一水泥界面以及水泥一地层界面的胶结状态较为敏感,而对水泥环体自身的固结状态不敏感;伽马密度测井测量水泥环体密度,这种测量方法与固井各胶结面状态无关。提出了利用这2种测井方法综合分析油、水井固井质量的解释方法,可以互补对方的缺点,解决固井质量检测中存在的多解性问题。编制了解释软件。实际应用证明效果较好。

测井资料在异常地层压力预测中的应用——以LW21-1-1井为例

随着我国科技的进步和能源需求的不断攀升,油气勘探由陆地向海洋发展已经势在必行。地层压力的准确预测是防止井壁垮塌、提高钻井效率、节约钻井成本的必要手段。由于测井资料基本不受人为因素的影响,且纵向分辨率高,所以被认为是较理想确定地层压力的方法。阐述了测井资料预测地层压力的诸多方法,重点分析了声波时差法和密度测井法预测压力的原理;并对南海珠江口盆地LW-21-1-1井做了压力预测,排除了井区可能存在的压力异常,为后续油气勘探打下了坚实的基础。

固井质量综合评价技术与声波变密度测井技术对比分析

从声波变密度测井(SBB)、固井质量综合评价技术(MAK&SGDT)的2种测井原理、技术指标、资料解释以及现场应用几个方面进行全面的对比分析,指出固井质量综合评价技术的优越性。从应用和解释方法上得出了实际结果。声波变密度测井(SBB)评价固井质量存在一定的片面性;固井水力封隔能力综合解释方法利用信息从少到多,各种测井资料得到了综合,解释结果从单参数到多参数,给出了固井第Ⅰ、Ⅱ界面胶结质量以及水泥环抗压强度等各参数,提高了固井质量检测结果的全面性和准确性。现场应用结果认为,声波变密度测井(SBB)可作为普查技术,固井质量综合评价技术(MAK&SGDT)可作为精查技术在对固井质量要求较高的气井、重点试验井以及疑难井验证中优先选用。

AMK2000固井质量测井在大庆油田的应用

采用声波与核方法结合检查固井质量是先进的固井质量评价技术，两项测井结果的综合解释可以对固井质量进行更准确的评价。重点分析2007年AMK2000固井质量综合评价技术在大庆油田典型井的应用效果之后认为，AMK2000可以准确地识别固井后水泥环的局部缺陷和微环，B井的气体窜槽和X井的射孔验窜试验证明了解释结果的正确性。对比同一口井的AMK2000和常规固井质量测井解释结果可以看出，AMK2000克服了常规固井质量测井只能识别固井第一界面胶结状况的局限性。

套管井声波全波列中地层波的幅度特性

套管井声全波中的地层波可以检测固井第二界面的水泥胶结质量状况.地层波不仅受地层衰减、套管波干扰等因素影响,更主要受第二界面两侧的声阻抗差值的影响.为此,基于固体介质的声势函数和界面的边界条件,推导了固-固界面纵横波的反射系数和透射系数,以及第一临界角入射情况下反射系数和透射系数的近似公式,并且分析了透射系数与声阻抗之间的关系.数值计算结果发现,地层波幅度随第二界面两侧声阻抗差增大而减小,且这种关系是非线性的.基于临界入射的透射系数,对经过衰减校正和干扰校正的地层波进行声阻抗校正,消除地层声阻抗对地层波幅度影响.使用地层波幅度评价第二界面的水泥胶结状况,并在实际资料处理中见到了好的效果.

小间隙固井合理扩眼尺寸研究

若想提高小间隙井的固井质量,需要扩眼增大环空间隙。基于环空水力摩阻当量密度,提出了小间隙环空摩阻压降当量密度法、管内外推力相等法和声幅测井法等3种小间隙固井扩眼尺寸确定法,并综合3种方法给出了小间隙固井扩眼值的推荐范围。所得结果认为,为保证139.7、127.0和114.3 mm套管固井质量,所需扩眼尺寸分别为176.7～187.5、164.5～174.8和151.6～162.1 mm。该研究成果应用于塔河油田S119-1CH井127.0 mm尾管固井中,在井下5 561.45～5 976.00 m固井质量优质。

孔、裂隙并存地层中的声波测井理论及多极子声场特征

在油、气储层的勘探和开发中观察到的一个现象是储层岩石中普遍存在孔隙和裂隙.随着近年来孔、裂隙介质弹性波动理论的进展,我们可以将此理论应用于测井技术,以此来指导从声波测井中测量孔、裂隙地层的声学参数.本文计算了孔、裂隙地层里充流体井眼中的多极子声场,分析了声场随裂隙介质的两个主要参数(即裂隙密度和裂隙纵横比)的变化特征.井孔声场的数值计算表明裂隙密度可以大幅度地降低井中声波纵、横波的波速和振幅.随着裂隙密度的增加,在测井频段内也可以看到纵、横波速的频散现象(这种频散在孔隙地层中一般是观察不到的).本文还研究了多极子模式波(即单极的Stoneley波、伪瑞利波以及偶极的弯曲波)随裂隙参数的变化特征.结果表明,这些模式波的振幅激发和速度频散都受裂隙密度的影响.裂隙密度越高影响越大.此外,裂隙还对模式波的传播造成较大的衰减.相对裂隙密度而言,裂隙纵横比是一个频率控制参数,它控制裂隙对声场影响的频率区间.本文的分析结果对裂缝、孔隙型地层的声波测井具有指导意义.

利用地震记录钻前预测却勒1井的安全钻井液密度窗口

根据地震力学理论,建立了地震记录和测井数据之间的非线性映射关系,并据此构建了测井曲线。利用所构建的测井曲线,采用井壁稳定预测模型预测维护井壁稳定的安全钻井液密度窗口。采用该方法预测了却勒1井维持井壁稳定的安全钻井液密度,预测结果与实际钻井液密度非常吻合,表明该方法具有较强的工程适用性。