2014年第5期 国外测井技术 Oct.2014 总第203期 WORLD WELL L0GGING TECHN0L0GY Total 203 13 ・综述・ RBT测井在Rumaila现场应用的分析 姜英辉 杨阳云 长城钻探测井公司国际业务项目部 。摘要:固井质量的好坏关系到一口井的生产寿命,而目前较多使用的水泥评价仪器多为CBL/ VDL,测得的物理量都是井周响应的平均值,无法反映径向上水泥的不均匀分布,相邻产层间的连 续水泥沟槽常常会导致管外层间的流体窜通,给油气井的正常开采带来问题。KBT径向水泥胶结 测井仪器作为常规仪器使用在伊拉克的Rumaila项目,解决常规CBL仪器的不足。本文就KBT在 伊拉克项目施工过程中所做的配套技术改进及应用情况进行了描述。 关键字:RBT;刻度;窜槽;水泥胶结图 ●l ●刖 ■‘_00吾 ●一 开发中越来越普遍,因井况造成的套管居中困难, 出现套管外水泥分布不均匀,对水泥如何分布和胶 固井是将水泥浆通过套管注入井下,水泥浆到 结质量的正确评价成为一种必不可少的技术手段, 达井底后沿套管和地层间的环空上返,经过一段时 RBT(Radial Bond Too1)径向水泥胶结评价仪器,可以 间的水泥凝固形成水泥环的过程。在油气井中,无 解决这些问题。 论是预探井、评价井,还是生产井、注水井和调整井, 为了满足现场甲方的要求,我们对RBT仪器和 一般都要进行多次固井。固井质量对于保护油气层 设备的功能进行配套完善和改进,这些改进主要包 和保证油气井正常生产、安全生产以及环境保护方 括RBT仪器刻度方法的选择、仪器居中问题的解 面都意义重大。固井施工后形成的水泥环必须满足 决、数据格式的转换和确认、测井图信息的补充和 支撑套管和层间水力封隔的要求。固井作业后油公 水泥图出图格式的调整以及选择的测井时间对RBT 司主要关心的是固井施工质量是否达到设计要求、 数据影响的分析等。 油气层相互之间以及油气层与邻近水层之间的水泥 环封隔是否良好?对固井质量的检查目前多采用声 2固井质量评价测井的任务 波测井(CBL,、,DL)的方式来完成。cBL,、,DL测井在 套管、水泥环、地层形成一个纵向上的水力封 世界范围内得到广泛使用,CBL可以确定水泥返高 隔系统。固井质量测井主要评价这个系统的水力 和第1界面(套管和水泥)的胶结状况;VDL可以分析 封隔能力,一口井的固井结果不合格,甲方会拒绝 第1I界面(水泥和地层)的胶结状况。 接收,固井效果评价测井,有利于井队及时了解固 为了油气井的合理开采,油公司不仅需要弄清 井结果,较早采取补救措施,保证固井效果满足甲 楚水泥环纵向胶结的不均匀性,也需要了解径向胶 方的基本接收要求。 结的不均匀性。而目前较多使用的水泥评价测井 2.1 RBT测井仪器的数据采集 仪器(CBⅣvDL)测得的物理量都是井周360。物理 RBT ̄tJ井仪声脉冲由无定向压电晶体换能器发 响应的平均结果,无法反映环向上的水泥不均匀分 射,与单纯的CBL,rVDL测井仪相同,RBT仪器的 布(水泥沟槽是其典型情况),相邻产层问的连续水 CBL和VDL源距也分别为3英尺和5英尺,RBT仪器 泥沟槽常常会导致管外层间流体出现窜通,给油气 的核心独特部件是位于发射换能器下方的分扇区 井的正常开采带来问题。定向井和水平井在油气 晶体(图】),这些晶体单元围起来组成完整的柱状 作者简介:姜英辉(1978一),工程师,目前在长城钻探测井公司国际业务项目部工作。 2014年第5期 姜英辉,等:RBT ̄J井在Rumaila现场应用的分析 17 次;二是在钻完水泥塞之后,RBT测井一次;三是在 有时井口打水泥帽以后,再RBT ̄r]井一次。经过对 分次完成的RBT: ̄JJ井数据进行重复性分析,了解到 随着时间的拖延,两次测量得到的水泥评价结论基 本一致(图12),甚至较晚测量数据的水泥胶结评价 结果更优,由此可以看出,钻开水泥塞后的后一趟 管与水泥之间产生微小间隙,此间隙一般宽0.1mm 左右,不会造成窜槽,但却会使套管波波幅变大,形 同胶结不好。此种情况下,CBL和VDL ̄JJ井所受的 影响基本相同,声幅曲线有一定的幅度,变密度曲 线地层波信号强、但又有部分套管波稳定且延续井 段较长。通常采用加压测井的方式识别微环空的 存在。 RBT并没有影响实际固井效果的评价,该建议已经 递交给钻井方面。 3水泥胶结评价测井的主要影响因素 (1)套管直径的影响:套管直径的大小将影响 到声幅曲线幅度的大小,对变密度曲线首波的到达 时间也有影响。套管直径大的首波(套管波)到达 时间要晚,套管直径小的首波(套管波)到达时间要 早。 (2)水泥环的影响:在其它条件相同的情况下, 在水泥密度一定时,水泥环越厚,声幅数值越小。 当水泥环厚度大于2era时,声幅测井值基本不变。 (3)快速地层的影响:把传播时间小于57.9微 秒/英尺的地层看做为快速地层,此时声幅成为套管 和地层的综合信息,不能反应套管和水泥问的胶结 情况。当第1、II界面胶结良好时,声幅幅度应较低, 变密度曲线地层波强且清晰,但在快速地层中变密 度曲线首波到达时间等于甚至超过套管波,地层纵 波迭加在套管波上,造成声幅幅度较高,此时无法 用声幅曲线对第1界面的水泥胶结质量进行评价。 (4)套管内附水泥的影响:套管壁内如果附着 有水泥,或在套管内钻水泥塞时遗留水泥环,将影 响声幅幅度和变密度测井接收到的能量,造成解释 结论的误差。原因是水泥对声波有较大的衰减作 用,故声幅幅度变小,变密度能量减弱。 (5)声幅刻度的影响:由于声幅刻度是在自由 套管处的首波位置套波,如果误套在其它地层波 上,则声幅与变密度曲线的相关性将不正常。对于 RBT测井来说,准确确认和套住首波是非常重要的。 (6)微间隙的影响:微间隙一般存在于套管与 水泥之间,由于水泥凝固时的压力,新套管上的油 漆或套管上的油脂、测井前的井下作业等都会使套 (7)水泥浆密度的影响:不同水泥浆密度将对 声波变密度曲线产生一定的影响。水泥环密度越 大,它抗压强度就越高,其声阻抗与套管的差异就 越小,套管波幅度变小。对于高、低密度的水泥固 井质量评价,标准有所不同。 (8)仪器偏心的影响:仪器偏心导致每个方向 的套管波到达接受器的时间不一致,叠加后造成记 录的声幅值偏小。与套管波的后续波实现同相位 叠加,在变密度图上出现明显的垂直条带;在VDL 波形图上,套管波首波幅度小于后续波幅度,资料 的重复性差,特别是在大斜度井段,声幅幅度降低 明显。若仪器偏心达到0.25英寸时,声幅幅度将减 /b-分之一。利用声幅评价水泥胶结会受到一定 影响。 4结束语 通过RBT仪器在伊拉克Rumaila项目三年多的 现场作业,可以证明该类型仪器能够很好地识别和 评价套管外的水泥分布和固井质量,但在一些关键 点上还需要注意; (1)使用的仪器扶正器除了尺寸合适外,扶正 器的扶正力也需要足够; (2)测井前仪器首波的采集门需要准确定位; (3)没有自由套管的情况下,采用车间的刻度 简刻度数值是较好的选择。 参考文献: [1]ULTRAWIRETM RADIAL BOND TOOL User Guide V1.O November 2005. [2]UltraWireTM Radid Bond Tool RBT004 Operational& Maintenance Manua1. [3]Cement Evaluation Guidelines,Atlas.