相控线阵技术在套管井声波测井地层信息测量中的应用

将相控线阵技术引入到套管井声波测井中,对不同胶结状况下相控线阵声源激发的全波波形进行了数值计算。利用时间—慢度相关法对计算结果进行的分析表明:利用相控线阵声源作为发射器可以明显提高全波波形的信噪比。当Ⅰ、Ⅱ界面均胶结良好时,在满足地层滑行纵波同相位叠加的条件下,随着相控线阵声源阵元个数的增加,地层滑行纵波的幅度基本呈线性增加;在Ⅰ、Ⅱ界面胶结性较差时,相控声源与单个点声源相比,可大大增强地层波的能量,有利于在套管井中进行地层声学性质的可靠性测量。     

交叉多极阵列声波测井在套管井中的应用

为寻求裸眼井地层纵波测井资料缺失时的补救办法,对在大港油田滩海区块5口井中的声波测井资料进行了分析,试探从过套管交叉多极阵列声波(XMAC)测井资料中提取地层纵波信号的可行性.XMAC在套管井中采用单极全波测量模式.从下套管前后测得的全波波形的差异可区别套管波和地层纵波,采用慢度-时间相关STC(Slowness-Time Coherence)法可提取地层纵波.对比了在不同水泥胶结质量、套管状况和井眼条件下的套管井与裸眼井声波测井资料,归纳出了过套管声波测井的使用条件和局限性.当套管及地层都与水泥环胶结良好时,方可从过套管XMAC全波资料中提取出地层纵波信号.     

低密度水泥套管井中声波全波波形分析

根据柱状多层几何模型,得到标势函数和矢势函数表达式,应用井中声压公式,选择适当的参数作数学计算,并绘制了低密度水泥套管井中的声波全波理论波形。通过时域和频谱分析,研究了在套管井中常见的4种水泥胶结情况下,声波全波列中各组分波的传播时间、频率及能量特征,并与高密度水泥套管井中声波全波列的各组分波作了比较。分析结果表明,用声波全波测井不仅可解决低密度水泥固井质量评价问题,而且在水泥完全胶结好的情况下可提供地层声波信息。图8表4参6。     

套管井水泥胶结测井实验模拟

针对套管井短源距全波测井方法进行了缩小模型井的实验模拟。采用石英砂和水泥等配制出具有一定速度和密度的地层试块，按照相似性准则制作了缩小模型井和换能器。测试结果表明：实验波形与理论波形具有一致的规律性；声源的频率特性对全波波形具有显著影响；当套管与地层之间存在间隙时，导波存在明显的持续振荡现象，该特征对于采用短源距全波测井方法进行固井水泥胶结质量的评价具有重要意义。     

套管井短源距全波测井实验研究

针对短源距固井质量评价方法开展了实验模拟研究。物理模型按１０：１缩小，并制作了相应的缩小换能器。实验结果表明，当一界面存在流体环隙时，相对自由套管情形，套管波在幅度减弱的同时，频率显著增大；一，二界面水泥胶结的缺陷或环空水泥的缺失均导致后续导波的持续振荡；而环空水泥的缺失量的大小与套管波幅度最为密切，二者为三次函数关系，研究结果认为，在一定的井眼和套管尺寸条件下，用套管波幅度评价环空水泥缺失量是恰     

套管井阵列声波测井技术研究及应用

针对套管井阵列声波测井的工程需要,用实轴积分法及二维谱技术研究了不同胶结状况的二维谱及频散曲线.从理论上肯定了对于快速地层,胶结状况良好和第Ⅰ界面窜槽不严重时在套管井内能够测量到地层的纵、横波时差.描述第Ⅰ界面窜槽的等效水环厚度增加,以地层的纵、横波速度传播的声波时差分布不再集中,直到最后消失.第Ⅱ界面脱粘时无法测量到地层的纵、横波时差.根据上述理论计算结果设计了阵列声波测井仪器,用多口套管井的实际测量波形和处理结果肯定了上述理论分析,得到了地层的纵、横波时差.这样,对于套管井,除了能够测量地层的纵、横波时差外,从固井质量评价上,第Ⅰ界面胶结质量的判别方法还可以使用相位信息,即用阵列波形的相位建立模型,得到地层纵波时差分布,该分布越离散,则第Ⅰ界面胶结的程度越差;当集中不起来,不能够显示地层的纵波时差时,则第Ⅰ界面窜槽已经相当严重.     

XACT大脉冲功率声波测井仪

ＸＡＣＴ声波测井仪脂采用极大脉冲功率发射器，每个发射脉冲功率为１０＾５ＫＷ，穿透地层深，能直接测量岩石和流体的真实特性，信号质量高，可清晰记录纵波，横波和斯通利波数据，能提供地层评价和地震支持，可用于裸眼井和套管井测井，可得到高精度声波数据。     

过套管地层电阻率测井仪的试制及现场实验

分析了过套管测量地层电阻率的测井原理、方法以及技术特点,解决了微弱信号检测等关键技术难题,建立了过套管电阻率测井室内刻度实验装置,对地层电阻率测量范围等技术参数进行了测试,为过套管电阻率测井仪的技术评价提供了实验依据。在大庆油田进行了现场测井实验的结果表明,在新完钻且未射孔生产的套管井中,测量的地层电阻率与其裸眼井测井电阻率有着较好的一致性。     

套管井电缆地层测试新技术

介绍了两种套管井电缆地层测试新技术。一种是CHDT套管井动态测试器，利用一柔性轴钻钻穿套管、水泥环和地层，测量各储层压力，采集它们的流体样品并及时对测试钻孔进行封堵。地层的压力和流量可实时测量，在每个测试点能进行多次预测试。在套管井中能够有效地完成地层压力剖面测量、地层压力梯度确定和地层动态参数测试。同时通过组合有关模块，可以在套管井中获取大体积和PVT性质的流体样品；另一种是用MDT进行套管井地层测试技术。通过电缆在305mm间隔的层段射孔，用双封隔器使测试工具固定在射孔段，然后通过测试器抽出地层流体，获得有代表性的地层流体样品。介绍了2种仪器的组成、结构原理、功能以及油田测试结果，并对其优缺点进行了对比。     

基于软地层随钻多极子声源传播特性的数值研究

基于软地层测量横波的难题,数值考察了软地层随钻测井多极子波的频散特性及声全波波形,对比分析了电缆和随钻多极子声波测井.研究结果表明,随钻测井环境下,单极和偶极声源激发幅度很强的钻铤模式波严重干扰地层纵波或横波的测量;而四极子声源低频时只激发地层模式的四极子波,且截止频率附近以地层横波速度传播.因此,四极子声源最适合于随钻测井的地层横波速度测量.