[word格式] PSZJ-1型声波全波列测井仪在固井质量检测中应用

[word格式] PSZJ-1型声波全波列测井仪在固井质量检测中应用 PSZJ-1型声波全波列测井仪在固井质量检 测中应用 第20卷l2期 2008年l2月 中国煤炭地质 C0ALGE0L0GY0FCHINA Vo1.2ONo.12 Del3.2oo8 文章编号:1674—1803(2008)12—0016—02 PSZJ一1型声波全波列测井仪在固井质量检测中应用 刘付光.肖春生 (中煤一局一二九队测井公司,河北邯郸056004) 摘要:PsZJ—l声波全波列测井仪是煤炭系统首台小13径固井质量检查测井仪器,可用于测量自然伽马,套管接箍, 声波时差,声幅,声波全波列五种参数.在固井质量检查测井时,根据声幅测井曲线的高(>90%)和低(<1O%)以及声 波变密度测井图上有无波形或波形的规则程度.可有效检查水泥环胶结质量.评价第一界面和第二界面的胶结情 况.二个实例明该仪器在固井质量检测中具有较好的应用效果. 关键词:煤层气测井;声波全波列测井;声波变密度图;固井质量 中图分类号:P631.8文献标识码:A 固井质量检查测井是在石油,煤层气勘探开发 施工中的重要手段之一,其主要测量自然伽马,声 幅,套管接箍,声波变密度四种参数,用以检查水泥 环胶结质量,进行套管校深.水泥胶结质量引起窜 槽或套管接箍位置若处于目的层之上,都会给射井, 压裂等工作带来很大的麻烦或造成全井报废.由此 可见,固井质量检查测井的重要性. 1固井检查仪器与测井方法综述 以往在煤炭系统只有引进的美国MT—IlI测井 系统配备有全波列测井仪,仪器外径为60ram.长度 为2800mm,源距4ff(约合1.22m),可同时测量声 幅,声波时差,声波全波列三种参数.石油系统使用 的全波列测井仪垂直分辨率较低,并且仪器太重,太 长,现有测井绞车拉力难以达到.因此.我们选用的 仪器是北京中地英捷物探仪器研究所近期研制生产 的PsZJ一1声波全波列测井仪(小径).在原国产测 井设备的基础上.便可进行煤层气井的固井质量检 查测井工作.该仪器全长2370mm.外径为62ram.源 距为80mm,可用于测量自然伽马,套管接箍,声波 时差,声幅,声波全波列五种参数.采集软件用户界 面友好,声波全波列和其它测井方法可交替切换监 测,测量技术参数可随时修改.记录声幅和声波全 波列的测井信息,经综合分析便可进行固井质量评 价,即检查套管与水泥环(第一界面),水泥环与地层 (第二界面)的胶结情况. 2声波全波列数据处理 根据煤层气勘探和开发对测井作业的特殊要 求,参照中联煤层气有限责任公司的《煤层气测井作 业规程》,中煤一二九队测井公司研发了一套相关的 作者简介:刘付光(1963一),男,1987年毕业于长春地质学院.高级 工程师,从事煤田,煤层气测井工作. 煤层气测井处理解释软件,经实际应用.功能齐备, 可操作性强,兼容性好,可将测井曲线转成.txt,.1as 等文本格式文件,输出多种CAD图件和EXCEL成 果表. 在固井质量检查测井处理解释软件部分,由于 声波全波列记录长度为2048个字节,数据量太大, 占用大量的计算机内存空间.处理时首先对采集的 声波全波列记录数据进行分析,截去波列前4O个左 右字节.留取后续的5l2个字节的有用信息,并舍去 了数据记录中部分无益于固井质量检查测井解释的 数据.再对波列进行确定波形中心线,倒相,确认首 波等处理,截取波形正半周进行不同灰度等级充填. 然后形成声波变密度图.最后将波列进行频谱分析, 获取套管波和地层波的主频,设计适宜的滤波器,从 波列中识别提取套管波和地层波,这是评价水泥胶 结情况的主要依据之一. 3固井质量测井评价 3.1固井质量评价依据 同时应用声幅测井和声波变密度测井资料,可 准确地研究水泥的胶结情况,评价第一,第二界面的 胶结质量. ?自由套管及第一界面胶结不好.由于套管和 地层之间声耦合不好,大部分声波能量沿套管传到 接收器,很少传递到地层中去.因此,套管波幅很大, 地层波幅很小.在变密度图上呈现为明显黑白相间 的平行条带,在套管接箍处有较明显的倒人字型反 映,声幅曲线为最高幅值. ?第一,第二界面均胶结良好.由于套管和地 层之间声耦合良好.声波能量将由套管传到水泥环 再传到地层,结果是套管波幅很小,后续到达的地层 波幅较大.在变密度图上呈现为前面部分为空白或 几乎无波形显示,后面部分为清楚不规则摆动的黑 12期刘付光.等:PSZJ,1型声波全波列测井仪在固井质量检测中应 用l7 —— 0与280里 深0套管接箍/%280竞幅声波变密度界霪度b/%10O震/m5O双井径 l/ram400莓5O双井径2/ram400 <一l《lll.’ (;F> l . :’mI ,—— , ‘ J ? ( l{lI2I.I 主l.’ !JINl 一 lr , ?’?一 ‘ fF___ , 《.I— ?一1Jl, … t煳/rr i/,fII毒 ?-娜{ .’::, } .i} 二’j}I} ll, f{.’- ,?,lI 1? -唰翊—— 图1XXX井固井质量检查测井图 Figure1XXXwellcementingquailtydetectionlog 白相间条带.声幅曲线为最低幅值. ?第一界面胶结良好,第二界面胶结差.由于水 泥环与地层声耦合不好.声波能量从套管传递给水 泥环,大部分被水泥环衰减,很少传递给地层.因此, 套管波幅很小,地层波幅也很小.在变密度图上几乎 没有波形显示或全为空白,声幅曲线为低幅值. ?第一界面胶结不够紧密稍有小空隙,第二界面 胶结良好或中等.由于声波能量大部分在套管中传 播,但也有相当大一部分能量进入地层.因此,套管波 幅较小,地层波幅也较小,在变密度图上呈现为波形 均较模糊.前面部分为模糊的平行直线条带,后面部 分为模糊摆动的弯曲条带,声幅曲线为中等幅值. 3.2应用实例分析 到目前为止,应用PSZJ一1声波全波列测井仪在 河南襄县,山西柳林,寿阳,长子,屯留等地的10多 口煤层气井中进行了固井质量检查测井,均取得了 很好的应用效果.下面仅举两例进行分析解释. ?图1是XXX井固井质量检查测井图的部分 井段实测资料.在562m以上井段,变密度图反映为 粗而黑的平行条带,说明套管波明显,几乎找不到地 0自然伽马(API)280弟第—— 二 深21套管接箍/%0/%尸碳留『曼界界 面面度 50双井径l/4000l0O胶胶/ m结结 50双井径2/ram400軎? l J . { I 1 0;’. ;’ ?一l c 毒算 鼻l一,一: ? (; \ T . l l 器 歪jl潮 j,, 强 1 .【—j一姗 … I{ IIlI 图2YYY井固井质量检查测井图 Figure2YYYwellcementingqualitydetectionlog 层波,声幅曲线为最高值(>90%),均与下部固井段 有明显界线.综合分析解释为自由套管.在566m以 下井段.变密度图反映为前面部分几乎没有波形显 示.而后面部分为不规则的弯曲黑白相间条带,说明 套管波很小,地层波较大,声幅曲线为低值(<10%), 经综合分析解释,第一,第二界面胶结为优良. ?图2为YYY井固井质量检查测井图的部分 井段实测资料,在700—715m和726,738m井段,变 密度图可见前面部分波形几乎没有或模糊不清,后 续波形呈扭曲的黑色条带状,说明套管波很小,地层 波较大,声幅曲线为低值(<10%),经综合分析解释, 第一,第二界面胶结为优良.在715,726m和738, 750m井段,变密度图可见套管波模糊,地层波较清 晰,声幅曲线为中等(10%,20%),经综合分析解释, 第一,第二界面胶结均为合格. 4结束语 PSZJ—l声波全波列测井仪是煤炭系统首台小 口径固井质量检查测井仪器,设计合理,性能良好, 组合程度高,测井资料与美国MT—m声波全波列测 井仪进行了对比,成果相当吻合,均能够满足目前煤 层气井的固井质量检查测井的技术需求,测井资料 符合中联煤层气有限责任公司发布的《煤层气测井 作业规程》,可以评价第一界面和第二界面的胶结情 况,解释准确可靠,并取得很好的应用效果. (英文下转第43页) 12期赵保中.等:PSJ系列数字测井仪在工程勘察中的应用43 深自然伽马/rn.nf1 纵波速度/皿?7000. 0c度测井 厚深,.0020.00/ m解释度1.00 密度/g’c3_00 1:岩性度视电阻率/ n?in/m/m 0.o0井径/衄300. O020(0.003000.O0剖面 ————— > 囊540l6.,11R.2044022.60 /-7专5902R.之董(a) 视电阻率纵波速度/m?s密度/g?cm测井剖面 (Q-m) 岩层底扳测井地质解释0l5000700014 自然伽马/r井径/mm性厚深度 200200 坡积砾石 层夹土层 8.88.8套管8.98m/石荚砂岩,l, {2.4l1.2风化破碎17{ 石英砂岩, 微风化, 蛟破碎 l0.621R 【b) 图2测井划分破碎岩层 Figure2Fracturedrockdistinguishingbasedonwelllogging 18.2m,视电阻率很小,密度减小,纵波速度曲线为低 幅反映,井径扩大;图2b,8.8,l1.2m.视电阻率仅几 十欧姆米,纵波速度2300m/s左右,井径扩大,密度 小,都是破碎岩层的反映. i自然伽马纵波速度/m?s 深测井度解释厚深0.O0(20.000.00700000 /m岩性度度视电阻率密度/g?cIIl 觏面//m0.00(Q’m)3000O01.003.00L??, —_===}1l8033. 1n,,,,.』 V-,-?-一- 4057040. nn ——— 一 l44.1085..\ 图3裂隙在测井曲线上的反映 Figure3Reflexoffissuresonloggingtraces 2.4裂隙解释划分 在一些地区,裂隙发育且在测井曲线上有反 映明显,一般表现为视电祖率和声波速度低尖峰 异常.如图3中23.8,24.4m和40.1,40.9m处. 2.5其它分析解释 通过对所测参数进行处理.计算出岩层的密 度,视电祖率,纵波速度,划分钻孔岩性剖面,对测 井资料进行综合分析解释,划分岩层风化卸荷带 等 自2001年开始.我们利用PSJ系列数字测井 仪先后完成了南水北调中线工程,南水北调西线 坝址及线路工程,黄河古贤水利枢纽工程,宝泉抽 水蓄能电站,云南石门坎水电站等水利工程的综合 测井以及兰武二线乌鞘岭隧道等道路工程勘察综合 测井.发挥了仪器优势.取得了较好的地质效果和经 济效益 ApplicationofPSJSeriesDigitalLoggerinEngineeringInvestigation ZhaoBaozhong,ZhengYingge,XuFengjuanandWuZhengyuan (rI1heSecondExplorationTeam,HenanBureauofCoalGeologicalExploration,Luoyang,Henan471023) Abstract:Inhydraulicengineeringinvestigation,thePSJseriesdigitalloggeri ray,longand susedtomeasureparametersofgamma— shortspacedartificialgamma,apparentresistivity,caliperandcompressionalvelocityandtodetermineweakthinpartings,fissures geologicalhiddentroublesbasedonitsdependentcurvefeatureswhicharedifficulttofindinexplorationengineeringdrilling.In which,fissuresappearaslowtaperinganomalyonapparentresistivityandsonicvelocityloggingtraces;whilefracturedrocksappear assmallwavevelocity,density,resistivityvaluesaridlargecaliperlogvalue;besidesbasedonsmallvaluesofresistivityanddensity inzonesofweatheringandoxidationcandistinguishwhetherstrongorweakbyvirtueofcompressionalvelocity. Keywords:PSJseriesdigitallogger;fissure;welllogging;engineeringinvestigation (上接第17页) ApplicationofPSZJ-1AcousticFull-waveTrainLoggerinWellCementingDetection LiuFuguang,XiaoChunsheng (WellLoggingCompany,No.129ExplorationTeam,theFirstExplorationBu reau,CNACG,Handan,Hebei056004) Abstract:ThePSZJ—_1full—’wavetrainacousticloggeristhefirstlogginginstrumentusedinslimholewellcementingquality detectionincoalindustry,canmeasurefiveparametersofgamma—ray,casin gcoupling,sonicdifferentialtime,acousticamplitudeand acousticfull—wavetrain.Duringwellcementingqualitydetectionlogging,basedonacousticamplitudetraceshigh(>90%)andlow(< 10%1.haveorhavenotwaveformsonacousticvariabledensitylogorwaveformregularitycanevaluatecementingqualityofcement ring,cementingsituationoffirstandsecondinterfaces.Twoexampleshavedemonstratedthattheinstrumenthasgoodapplication effects. Keywords:CBMwelllogging;acousticfull-wavetrainlog;acousticvariabledensitylog;wellcementingquality