变密度测井双层套管固井质量评价

简要介绍了双层套管变密度测井时声波传播路径,分析出双层套管不同胶结情况下的首波幅度及波列特征,并通过测井实例得出了变密度测井评价双层套管固井质量的方法。     

固井质量评价技术探讨

介绍了国内外固井质量检测方法，分析了目前固井质量评价中存在的主要问题，探讨了客观评价固井质量的方法及建议。声幅测井由于受微环隙、快速地层、水泥环厚度等方面因素的影响，测井资料易出现多解，常造成对固井质量的误判、错判。目前，国内大部分油田仍沿用声幅测井评价固井质量，致使固井质量合格率存在虚高现象，一定程度上掩盖了固井中存在的问题，也制约了固井技术的发展和固井质量的进一步提高。声波／变密度测井技术有效弥补了声幅测井的不足，可以较好地评价第一、第二界面的水泥胶结状况，建议将该项技术作为基本的水泥胶结测井评价手段加以推广和应用，分区胶结测井等先进的测井技术作为声波／变密度测井的补充手段应用。     

AMK-2000M固井质量评价技术在川渝气田的应用

AMK-2000M仪器由声波MAK-9M和伽马密度SGDT-100M组成,利用专用软件gperd处理其测井资料,可对固井质量进行精细评价;针对川渝气田几口井的固井质量评价中所存在的多解性问题,利用AMK-2000M测井资料评价套管的偏心率、环空充填介质的水泥环密度、套管厚度及扶正器的位置、识别水泥环微间隙、评价快速地层、结合MID-K及MIT-60资料识别套管体积缺陷,取得了良好的应用效果,该评价技术值得推广应用。     

声波测井固井质量评价研究

本文通过对5口井不同条件下86次声波测井资料及近几年部分可对比井的声波测井资料分析,阐述了时间推移、加压、射孔、压裂酸化等条件下水泥胶结评价情况。分析了影响固井质量评价诸因素,探讨了同一口井GFC-74型国产声幅仪与引进CSU的SLT-N声波变密度测井仪评价固井质量差异的原因。     

套管波首波传播时间在固井质量评价中的应用

目前,固井质量主要采用声幅变密度(CBL/VDL)进行评价。(CBL/VDL)测井中获得的套管波首波传播时间曲线(SRT)作为辅助曲线进行固井质量评价非常有效。文章介绍了套管波首波传播时间的检测、理论计算方法,并做了误差原因分析。利用SRT进行(CBL/VDL)测井质量监控,辅助快速地层进行固井质量评价等方面进行了阐述。     

固井质量评价常用的测井方法

声波测井技术是一种发展最快和应用最广泛的现代测井方法之一,本文着重介绍了固井质量评价的常用三种声波测井方法,即水泥胶结测井、声波变密度测井和扇区水泥胶结测井,解释了各自的应用原理及其本身的优缺点。     

套管粘砂提高固井质量的机理探讨

简要阐述了国内外套管粘砂的发展及其现状，分析了套管与水泥环间胶结强度的影响因素，对应用套管粘砂提高固井质量的机理以及胶结剂的选用进行了探讨。     

碳酸盐岩快速地层固井质量评价方法研究

在碳酸盐地层固井质量评价中,由于地层波超前于套管波造成了与CBL测量方法原理上的变异,因而不能真实对固井质量进行评价.地层波超前于套管波不仅与地层速度有关,而且在超前的时间和幅度上与环空介质有直接的关系,但变密度(VDL)曲线恰恰可以反映这一特征.利用VDL曲线可以对固井质量进行有效地评价.具体实例验证了其可行性和有效性.     

复杂套H管固井质量评价方法探讨

在φ139．7mm套损井内下入φ101．6mm套管并重新固井，是延长套损井寿命的有效手段之一。为了研究声幅变密度测井技术评价复杂套管固井质量的方法，在7口井中进行了试验，即在下小尺寸套管前后分别进行声幅变密度测井，开展对比分析，总结出了声幅变密度测井资料在不同固井质量时的响应特征，初步形成了复杂套管固井质量的评价方法，现场应用取得了较好的效果。     

声波变密度水泥胶结测井解释及固井质量评价方法

声幅及胶结指数(BI值)曲线可用来定量评价水泥环一界面胶结状况;VDL图像可用于评价和描述固井胶结质量的主要技术指标,既能反映一界面胶结状况,又能提供二界面胶结信息。本文首先阐述了应用声波变密度水泥胶结测井评价固井质量的一般技术原理,然后对一些典型声变胶结测井资料进行了详尽剖析,在此基础上对影响声变胶结测井解释的诸多因素进行了探究,以期提搞人们对声波变密度水泥胶结测井技术的认识程度,提高其资料综合利用价值。     

非均匀地应力下水泥环界面应力分布规律研究

针对水泥环的受力及其失效问题建立了非均匀地应力下地层、水泥环和套管的弹性耦合力学模型，给出了水泥环和套管的应力、位移表达式，编制相关计算程序计算了非均匀地应力作用下水泥环界面的应力分布，结果表明，非均匀地应力作用下水泥环界面应力分布呈现较强的非均匀性，这可能导致水泥环先于套管破坏，从而加速套管损坏。该模型的建立为固井水泥石强度的设计提供了理论参考。     

射孔完井工况下固井水泥环破坏研究进展

射孔完井作为国内外应用最为广泛的完井方式,对油气井增产有着非常重要的意义。随着射孔完井的不断推广,射孔后水泥环层间封隔完整性越来越受到重视,尤其是薄差油气层,而现有研究主要集中于射孔后套管损害及强度影响,对射孔完井工况下水泥环破坏涉及较少。为了更好地促进射孔后水泥环完整性的研究与发展,结合油气井射孔威力大、时间短、温度高、破坏性强等特点,分析指出了射孔完井工况下固井水泥环破坏研究难点主要集中于室内射孔模拟实验难、射孔后水泥环完整性破坏程度难确定、实际工况下水泥环抗冲击破坏能力难确定以及射孔参数影响不清楚等方面,综述了国内外射孔模拟实验、射孔水泥环完整性、水泥环抗冲击韧性、射孔作业参数影响的研究现状,探讨了目前研究存在的不足。提出了以自修复水泥、水泥浆及水泥石性能设计、优化射孔参数、井下水泥环动态破坏预测技术为核心的技术对策与趋势。      

利用首波到时评价水泥胶结质量的模拟实验研究

对固井质量评价中第Ⅰ界面胶结可能出现的不同角宽度的周向窜槽和渐变窜槽的声波测井响应进行了物理模拟,探讨了首波到达时间、首波幅度与发射接收探头之间的自由套管面积之间的关系.实验结果表明,首波到时比首波幅度对发射接收探头之间的自由套管面积更敏感,结合首波到时和首波幅度可以更好地评价水平环状窜槽、突变窜槽和渐变窜槽,但却仍然难以评价小于1/4圆周水泥窜槽的存在和大小.     

均匀地应力下水泥环应力计算及影响规律分析

套管试压工况下水泥环受力状态恶劣,容易导致水泥环发生破坏。运用弹性力学理论,对套管试压工况下的套管、水泥环和地层模型计算公式进行了推导,得出均匀地应力条件下水泥环二维应力状态解析解,并对模型进行了有限元数值模拟。分析了套管试压值、地应力、水泥环厚度、水泥石弹性模量、水泥石泊松比等因素对水泥环受力状态的影响规律。分析结果表明,水泥环无论在何种受力情况下,其内径处均易聚集较大应力;水泥环厚度的确定不但要考虑固井顶替效率和固井质量等影响因素,还应考虑水泥环与地层匹配情况以及水泥环可能的受力状况;水泥石弹性模量越小,水泥环受力越小,水泥环也就越安全。该项研究成果对注水泥固井设计及水泥环受力优化具有一定的理论指导意义。     

吐哈油田抗盐水泥浆固井技术研究与应用

吐哈油田的雁木西、神泉、葡北等地区含多段盐膏层,均属可溶性和可塑性地层,易溶解、水化膨胀,造成井径不规则或形成大小井眼,若发生塑性流动,将会使套管受到不均质载荷,引起套管变形,影响油井寿命,给固井带来诸多难题。通过对水泥浆体系配方的优选和性能的研究,开发出了抗盐水泥浆体系。该水泥浆具有抗盐性好、低失水、稠化和凝结时间短、稠化时间可调节范围大、与早强剂等外加剂配伍性好、流动性好、易达到紊流顶替、浆体稳定、强度高等特点。现场应用表明,抗盐水泥浆体系既保证了盐膏层固井的施工安全,又提高了固井质量,特别是解决了第二界面的固井质量问题,为油田的持续改造奠定了良好的基础。     

水泥环对油气井套管力学性能影响的分析计算

油田生产中岩层在油井开采中应力变化较大,生产层段的岩层产生的应力作用于套管,挤压套管造成套管损坏,影响了油井的正常生产。通过建立二维平面轴对称和平面应变模型,利用Ansys有限元软件分析套管在水泥环影响下的变形特征。分析表明,油井开采中地应力作用于水泥环,套管最大应力在套管内壁产生,均匀载荷下套管抗挤强度是非均匀载荷的7倍以上。载荷椭圆度越大,套管内壁应力越大且分布不均。增大水泥环弹性模量可以有效减小套管最大应力,生产中应保持水泥环弹性模量在20-35GPa范围,可以提高套管的抗挤强度。均匀载荷下,应采用J55套管,非均匀载荷下,应采用P110套管,可以有效地减小套管产生的应力,提高套管的抗挤强度。     

高温深井环境下水泥环完整性模拟评价及改进措施

研究水泥环最重要的一环就是要建立评价水泥环完整性的实验装置和方法。通过应力等效方式将实际井筒水泥环承受的工况载荷等效到模拟井筒水泥环上，以通气验窜方式检验水泥环失效情况，利用CT扫描技术探测水泥环内部结构，揭示其失效机理，建立一套水泥环完整性的实验装置及评价方法。对西部某油田深井高温高应力环境下水泥环受载进行模拟实验，当地层压力一定时，套管内压力从12 MPa升至57 MPa后再下降过程中，未见气泡；保持套管内压不变，降低地层压力，当压力降低到一定值时，检测有气泡冒出，观察发现水泥环上、下端面及侧表面未见明显裂纹，但与水泥环胶结紧密的套管能自由脱出，揭示了水泥环失效机理为水泥石韧性不足导致套管水泥环胶结面失效，产生了微环隙。根据CT扫描分析可得，水泥环试样界面孔隙体积减少67.97%，同时水泥环界面出现的环隙体积约为3 061 mm3，占界面总体积的9.51%，水泥环界面体积减少2.21%，证实出现了微环隙。从材料改性角度入手提高水泥石韧性，最终优选出加量为0.2%碳纤维水泥浆配方。该方法可为油田水泥环的评价及水泥环材料改性研究提供有力的支撑手段。      

LSS塑性水泥体系研究及提高固井质量探讨

利用弹性理论分析固井后水泥环的应力变化，搞清水泥环封隔失效机理，并获得提高固井质量的途径。在此基础上研制出LSS塑性水泥体系。实践证明它优于常规水泥体系，可提高固井质量和水泥环封隔有效期。     

水泥环性质对套管抗挤强度影响的有限元分析

套管常在油层和泥岩部位严重损坏，分析认为这是生产过程中地应力发生了变化，导致油层孔隙压力或泥岩力学性质改变，造成地应力重新分布的结果。因此，水泥环的质量对套管的影响较大。建立了二维平面轴对称和平面应变有限元模型，利用Ansys有限元软件分析了套管在水泥环影响下的变形特征。分析表明，最大应力在套管内壁产生，均匀我荷下套管抗挤强度是非均匀载荷的5～7倍，而且栽荷椭圆度越大，套管内壁应力越大。增大水泥环弹性模量可以有效减小套管最大应力，因此，均匀我荷下应适当提高水泥环弹性模量，以达到提高套管抗挤强度的目的。