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[摘要]八扇区水泥胶结测井仪(RIB)是国内目前比较先进的的测井仪器,主要用于评价固井质量。该仪器在获得八个扇区的水泥分布图的同时,也能够准确地反映第一界面水泥环全方位的胶结情况。但是该仪器在复杂井中测井刻度中,容易受到刻度位置井斜较大、大套管和水泥上返到井口等因素影响,不能得到有效、客观的定量评价。本文通过详细阐述RIB测井仪在复杂井中的刻度操作方法,归纳总结影响刻度准确性的原因,最后提出一些解决方法以提高测井质量。
[关键词]RIB八扇区测井 刻度 影响因素
[中图分类号] P631.8+19 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-8-192-2
0引言
国内现今使用的扇形水泥胶结测井仪(Radius Incremented Bond,以下简称RIB)具有标准的3ft声幅衰减,声波传播时间和5ft全波列变密度显示等测井曲线,特别是仪器设计有源距1.5ft的1组发射探头和8组接收探头,每一组探头可以横向探测范围为45°的扇形,8组覆盖一周360°。分析8个不同扇区的声幅衰减幅度,可得出套管外水泥环在纵向及横向上的分布剖面图,进而直观的对水泥胶结质量进行有效评价。[1]但是由于RIB测井仪的八个接收探头方向不一样并且八个扇区的收发探头源距较小,因此在测井时容易受到仪器偏心的影响,八扇区会出现曲线离散、不规则变形等情况。目前大斜度、大套管、全井段固井的井逐渐增多,这些因素都影响了RIB测井刻度的准确性,而只有刻度准确才能保证固井质量评价的精度。
1 RIB八扇区测井仪测前刻度方法
1.1有自由套管
如果所测的井有自由套管段,那么仪器的刻度应选择在自由套管段且井斜较小的地方进行。仪器开始工作时出现声波波列信号,在显示的波列上移动首波门进行低值刻度。将首波门移动到首波前的基线位置,监视采样值应很接近零,若不接近零,则需要对首波门位置进行重新调整。调节11个波列信号包括3ft、5ft 、CAL信号和8个扇区信号,然后数值采样、保存,声幅信号低刻完成。第二步进行声幅高值的刻度。分别在所有接收显示的首波上调节首波门,移动到首波上,并调节时间传播开始点位置,调整正确后对3ft声幅和8扇区高值进行刻度,然后进行数值采样、保存,声幅信号高值的刻度完成。
1.2无自由套管
在没有空套管的井,例如储气井等,一般是全井段固井,此类井在测井中没有自由套管做刻度。那么在测井中首选的办法是人工手动刻度,需要调取以往保存的比较准确的刻度报告,手动输入每一条曲线的刻度值进行刻度。
以xc19井为例,该井为一口储气井,其井身结构如表1所示,该井在177.8mm大套管固井时为全井段固井,没有自由套管刻度,因此在固井质量测井时采用了人工调用以往测井刻度的方法进行刻度工作,图1为调用刻度前的测井曲线(图1),图2为人工输入刻度值后的测井曲线(图2),可以发现曲线质量明显提高。
2 RIB八扇区测井现场重新刻度
如果一口井没有自由套管,且没有以往的刻度文件可以调用,那么在这种情况下操作员可以先测量一段曲线,然后使用warrior软件所提供的整体重新刻度或是人工重新刻度功能进行曲线的重新刻度,保存该刻度后再进行测井,重新刻度功能不改变曲线的形状,只改变曲线的幅值,主要用于三英尺和八条扇区曲线的调整,通过重新刻度可以将八条扇区曲线的高值统一调整到一个固定的值,用以弥补仪器不居中或无自由套管刻度时造成的测井偏差。
以金坛储气井J104井为例,该井测井项目为一开表套固井质量检测,套管尺寸为339.7mm大套管,该井测井井深492m,井斜1°,全井段没有自由套管刻度,而且此前均没有做过此类套管的刻度,在测井时没有可行的刻度办法。因此在测井时采用现场重新刻度的办法。图为3首次测井的原始曲线(图3),可以看到仪器处于明显的偏心状态,八条扇区曲线非常离散,在测量约50m后,重新刻度曲线,保存刻度后,重新测井,图4为重新刻度后的测井曲线,曲线质量明显提升(图4)。
对于常规的大斜度井测井,RIB仪器在测井中不可避免的会由于重力原因处于偏心的状态,此时RIB的八个扇区接收探头会由于接收距离不一样造成曲线的幅值不一样。对于这种情况,只要保证仪器在井中不旋转,八个扇区接收探头在井中的位置始终不变,在测井时依然可以通过手动重新刻度将偏心造成八扇区各别探头过低或过高的曲线调整到合适的状态。
3 RIB八扇区测井仪刻度影响因素
3.1大井斜
大斜度和水平井的固井质量测井极其容易造成RIB扇区仪器的不居中,3ft声幅所记录的信号是各个方向地层声阻抗的差异信号透射衰减后再反射的套管波信号的综合反映。如果出现仪器偏心,则各方向的套管波到达接收器的时间就会出现不一致,信号首波幅度的差异性反映到信号和曲线上最终会导致记录的声幅曲线偏小。当仪器偏离中心6.25mm时,声幅幅度将减小二分之一,由此可见仪器不居中会造成固井质量的评价失真。
3.2大套管
现在储气井测井项目逐渐增长,储气井固井质量中的气体对水泥环与地层,套管与地层胶结和致密性,及地层的岩性力学参数产生一定影响性能的要求非常高,因此此类井在一开、二开、三开包括完井都需要进行固井质量测井,这就涉及到需要在不同尺寸的大套管中进行测井。RIB仪器在大套管中测井,需要及时调整扶正器的大小到合适的尺寸。否则在刻度时仪器会在井中晃动或是贴到套管的一侧造成仪器不居中,影响刻度效果。
3.3刻度参数的调整
首播门的位置套在波列E1峰上,门的最高点为声幅测量点,刻度完成后门波位置不再调整。传播时间曲线用于质量控制,一条直的曲线表明信号正常,如果仪器不居中或是基线门槛值设置不当就会发生跳跃。传播时间宽度应至少设置为覆盖3个波峰。另外基线门槛设置应足够合理,使门槛设定大于噪声信号幅度小于首波E1的幅度,如果E1峰降低到比门槛值低,会引发周波跳以及传播时间测量会由E3触发或是后续波触发。合理调整RIB仪器信号软件增益,使最大刻度参考值大约于1伏,采样、刻度完成后得到线性刻度乘因子K值和加因子B,乘因子应接近于1,加因子接近于0,否则需要重新刻度直至刻度成功。
4结束语
RIB八扇区测井仪目前已得到了广泛的应用,普遍应用于五寸半油层套管固井质量测井,也可以应用在找窜、判断盐穴顶位置等特殊项目,具有极高的应用价值。但是随着大套管储气井、大斜度井等复杂井测井项目增多,对RIB八扇区测井仪刻度的要求越来越高,刻度时应注意和完善以下几点:
(1)操作人员在测井现场应该详细了解井况信息,根据所测曲线情况结合井况信息选择合适的刻度方法。
(2)重新刻度后测井一般能改善测井资料质量,对于一些超大斜度井,应该采用安装防转短接、使用滚轮扶正器等方法,辅助改善测井资料质量。
(3)在有条件的情况下可以进行各种尺寸套管和各种水泥密度的车间刻度,精确完善整个测井刻度系列。
参考文献
[1]李青.RIB八扇區测井仪刻度方法和影响因素分析[J].内江科技, 2012.1 118-119.
[2]楚泽涵,刘祝萍.声波水泥胶结测井解释方法评述[J].地球物理测井,1991(5).
[3]王爱民,扇区水泥胶结测井仪及在套管井的应用[J]..测井技术增刊,2003:56-58.
[4]杨西娟,于兆友,陈宗群.RIB测井技术在昆北油田的应用[J].江汉石油职工大学学报,2012.1:43-46.
[5]王春,马茂源.RIB扇区测井影响因素分析[J].中国石油和化工标准与质量, 2013.9:168-170.
[6]戴月祥.扇区水泥胶结测井( SBT) 响应的影响因素分析[J].石油天然气学报,2009.10:78-79.
[关键词]RIB八扇区测井 刻度 影响因素
[中图分类号] P631.8+19 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-8-192-2
0引言
国内现今使用的扇形水泥胶结测井仪(Radius Incremented Bond,以下简称RIB)具有标准的3ft声幅衰减,声波传播时间和5ft全波列变密度显示等测井曲线,特别是仪器设计有源距1.5ft的1组发射探头和8组接收探头,每一组探头可以横向探测范围为45°的扇形,8组覆盖一周360°。分析8个不同扇区的声幅衰减幅度,可得出套管外水泥环在纵向及横向上的分布剖面图,进而直观的对水泥胶结质量进行有效评价。[1]但是由于RIB测井仪的八个接收探头方向不一样并且八个扇区的收发探头源距较小,因此在测井时容易受到仪器偏心的影响,八扇区会出现曲线离散、不规则变形等情况。目前大斜度、大套管、全井段固井的井逐渐增多,这些因素都影响了RIB测井刻度的准确性,而只有刻度准确才能保证固井质量评价的精度。
1 RIB八扇区测井仪测前刻度方法
1.1有自由套管
如果所测的井有自由套管段,那么仪器的刻度应选择在自由套管段且井斜较小的地方进行。仪器开始工作时出现声波波列信号,在显示的波列上移动首波门进行低值刻度。将首波门移动到首波前的基线位置,监视采样值应很接近零,若不接近零,则需要对首波门位置进行重新调整。调节11个波列信号包括3ft、5ft 、CAL信号和8个扇区信号,然后数值采样、保存,声幅信号低刻完成。第二步进行声幅高值的刻度。分别在所有接收显示的首波上调节首波门,移动到首波上,并调节时间传播开始点位置,调整正确后对3ft声幅和8扇区高值进行刻度,然后进行数值采样、保存,声幅信号高值的刻度完成。
1.2无自由套管
在没有空套管的井,例如储气井等,一般是全井段固井,此类井在测井中没有自由套管做刻度。那么在测井中首选的办法是人工手动刻度,需要调取以往保存的比较准确的刻度报告,手动输入每一条曲线的刻度值进行刻度。
以xc19井为例,该井为一口储气井,其井身结构如表1所示,该井在177.8mm大套管固井时为全井段固井,没有自由套管刻度,因此在固井质量测井时采用了人工调用以往测井刻度的方法进行刻度工作,图1为调用刻度前的测井曲线(图1),图2为人工输入刻度值后的测井曲线(图2),可以发现曲线质量明显提高。
2 RIB八扇区测井现场重新刻度
如果一口井没有自由套管,且没有以往的刻度文件可以调用,那么在这种情况下操作员可以先测量一段曲线,然后使用warrior软件所提供的整体重新刻度或是人工重新刻度功能进行曲线的重新刻度,保存该刻度后再进行测井,重新刻度功能不改变曲线的形状,只改变曲线的幅值,主要用于三英尺和八条扇区曲线的调整,通过重新刻度可以将八条扇区曲线的高值统一调整到一个固定的值,用以弥补仪器不居中或无自由套管刻度时造成的测井偏差。
以金坛储气井J104井为例,该井测井项目为一开表套固井质量检测,套管尺寸为339.7mm大套管,该井测井井深492m,井斜1°,全井段没有自由套管刻度,而且此前均没有做过此类套管的刻度,在测井时没有可行的刻度办法。因此在测井时采用现场重新刻度的办法。图为3首次测井的原始曲线(图3),可以看到仪器处于明显的偏心状态,八条扇区曲线非常离散,在测量约50m后,重新刻度曲线,保存刻度后,重新测井,图4为重新刻度后的测井曲线,曲线质量明显提升(图4)。
对于常规的大斜度井测井,RIB仪器在测井中不可避免的会由于重力原因处于偏心的状态,此时RIB的八个扇区接收探头会由于接收距离不一样造成曲线的幅值不一样。对于这种情况,只要保证仪器在井中不旋转,八个扇区接收探头在井中的位置始终不变,在测井时依然可以通过手动重新刻度将偏心造成八扇区各别探头过低或过高的曲线调整到合适的状态。
3 RIB八扇区测井仪刻度影响因素
3.1大井斜
大斜度和水平井的固井质量测井极其容易造成RIB扇区仪器的不居中,3ft声幅所记录的信号是各个方向地层声阻抗的差异信号透射衰减后再反射的套管波信号的综合反映。如果出现仪器偏心,则各方向的套管波到达接收器的时间就会出现不一致,信号首波幅度的差异性反映到信号和曲线上最终会导致记录的声幅曲线偏小。当仪器偏离中心6.25mm时,声幅幅度将减小二分之一,由此可见仪器不居中会造成固井质量的评价失真。
3.2大套管
现在储气井测井项目逐渐增长,储气井固井质量中的气体对水泥环与地层,套管与地层胶结和致密性,及地层的岩性力学参数产生一定影响性能的要求非常高,因此此类井在一开、二开、三开包括完井都需要进行固井质量测井,这就涉及到需要在不同尺寸的大套管中进行测井。RIB仪器在大套管中测井,需要及时调整扶正器的大小到合适的尺寸。否则在刻度时仪器会在井中晃动或是贴到套管的一侧造成仪器不居中,影响刻度效果。
3.3刻度参数的调整
首播门的位置套在波列E1峰上,门的最高点为声幅测量点,刻度完成后门波位置不再调整。传播时间曲线用于质量控制,一条直的曲线表明信号正常,如果仪器不居中或是基线门槛值设置不当就会发生跳跃。传播时间宽度应至少设置为覆盖3个波峰。另外基线门槛设置应足够合理,使门槛设定大于噪声信号幅度小于首波E1的幅度,如果E1峰降低到比门槛值低,会引发周波跳以及传播时间测量会由E3触发或是后续波触发。合理调整RIB仪器信号软件增益,使最大刻度参考值大约于1伏,采样、刻度完成后得到线性刻度乘因子K值和加因子B,乘因子应接近于1,加因子接近于0,否则需要重新刻度直至刻度成功。
4结束语
RIB八扇区测井仪目前已得到了广泛的应用,普遍应用于五寸半油层套管固井质量测井,也可以应用在找窜、判断盐穴顶位置等特殊项目,具有极高的应用价值。但是随着大套管储气井、大斜度井等复杂井测井项目增多,对RIB八扇区测井仪刻度的要求越来越高,刻度时应注意和完善以下几点:
(1)操作人员在测井现场应该详细了解井况信息,根据所测曲线情况结合井况信息选择合适的刻度方法。
(2)重新刻度后测井一般能改善测井资料质量,对于一些超大斜度井,应该采用安装防转短接、使用滚轮扶正器等方法,辅助改善测井资料质量。
(3)在有条件的情况下可以进行各种尺寸套管和各种水泥密度的车间刻度,精确完善整个测井刻度系列。
参考文献
[1]李青.RIB八扇區测井仪刻度方法和影响因素分析[J].内江科技, 2012.1 118-119.
[2]楚泽涵,刘祝萍.声波水泥胶结测井解释方法评述[J].地球物理测井,1991(5).
[3]王爱民,扇区水泥胶结测井仪及在套管井的应用[J]..测井技术增刊,2003:56-58.
[4]杨西娟,于兆友,陈宗群.RIB测井技术在昆北油田的应用[J].江汉石油职工大学学报,2012.1:43-46.
[5]王春,马茂源.RIB扇区测井影响因素分析[J].中国石油和化工标准与质量, 2013.9:168-170.
[6]戴月祥.扇区水泥胶结测井( SBT) 响应的影响因素分析[J].石油天然气学报,2009.10:78-79.