侯振永，郝曉良，陳 勇 楊志華，牛 朋 （中海油田服務(wù)有限公司油田技術(shù)事業(yè)部，河北 三河065201）

徑向水泥膠結(jié)測井儀 （RBT）在阿聯(lián)酋地區(qū)的應(yīng)用

侯振永，郝曉良，陳 勇 楊志華，牛 朋 （中海油田服務(wù)有限公司油田技術(shù)事業(yè)部，河北 三河065201）

徑向水泥膠結(jié)測井儀RBT（radial bond tool）是由Sondex公司生產(chǎn)的，用于測量固井質(zhì)量的測井儀器。該儀器主要用于評價(jià)生產(chǎn)層位和非生產(chǎn)層位的封隔性，以及通過水泥在套管環(huán)形空間和地層之間有效填充評價(jià)井的完整性。簡要介紹了該儀器原理、評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并通過在阿聯(lián)酋地區(qū)30多井次的固井質(zhì)量評價(jià)服務(wù)，重點(diǎn)總結(jié)并闡述了應(yīng)用過程中水泥膠結(jié)質(zhì)量評價(jià)、微裂縫識別、竄槽識別、快速地層識別等問題，為該儀器的進(jìn)一步應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。

固井質(zhì)量測井；固井質(zhì)量評價(jià)；徑向水泥膠結(jié)測井儀；阿聯(lián)酋

固井是油氣井開發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是保證油氣井生產(chǎn)壽命的關(guān)鍵所在。固井質(zhì)量對油氣田勘探開發(fā)具有十分重要的意義。固井質(zhì)量評價(jià)一般依靠水泥膠結(jié)測井，包括聲幅及聲幅變密度測井，以及扇區(qū)水泥膠結(jié)測井和井周超聲波成像測井。其中聲幅和聲成像測井只能評價(jià)第Ⅰ界面水泥膠結(jié)質(zhì)量；而聲幅變密度和扇區(qū)水泥膠結(jié)測井可以評價(jià)第Ⅰ、Ⅱ界面的水泥膠結(jié)質(zhì)量；扇區(qū)水泥膠結(jié)測井和井周超聲成像測井可以準(zhǔn)確評價(jià)套管在各個方位的水泥膠結(jié)情況。筆者主要對徑向水泥膠結(jié)測井儀 （radial bond tool，簡稱RBT）在阿聯(lián)酋地區(qū)的應(yīng)用進(jìn)行探討。

1 儀器介紹

1.1 儀器工作原理

RBT是由Sondex公司制造，主要用于評價(jià)生產(chǎn)層位和非生產(chǎn)層位的封隔性。該儀器有1個發(fā)射探頭，2個源距為3ft（1ft＝0.305m）及5ft接收探頭，在3ft探頭處有8個分接收探頭 （圖1）。該儀器能夠提供傳統(tǒng)的CBL（cement bond log，水泥膠結(jié)測井）和VDL （variable density log，聲波變密度測井）測井，并且能通過8個分探頭評價(jià)套管四周的水泥膠結(jié)情況，識別竄槽。RBT在測量的時(shí)候采用強(qiáng)力扶正器，保證儀器的居中。發(fā)射探頭產(chǎn)生18kHz脈沖聲波信號，聲波在泥漿、水泥環(huán)及地層中傳播，在傳播的過程中不斷的衰減。在3ft源距處，8個分探頭分別探測返回的聲波能量，并轉(zhuǎn)化為電信號。8個分探頭探測的信號可以產(chǎn)生水泥膠結(jié)圖，同時(shí)測量3ft幅度曲線。5ft源距處，記錄波形信號，產(chǎn)生VDL波形圖。RBT主要測量qAPI（自然伽馬）、CCL （casing collar locator，套管接箍定位測井儀）磁信號、聲波幅度、傳播時(shí)間、變密度波形圖以及水泥膠結(jié)圖等。

圖1 RBT結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 儀器刻度

RBT主刻度在車間5.5in帶壓刻度筒內(nèi)進(jìn)行?，F(xiàn)場儀器校驗(yàn)在自由套管中進(jìn)行。用手搖泵由低端對刻度筒加水，使空氣從高端排出。待加滿水后，關(guān)閉高端閥門，加壓500psi（1psi＝6.895kPa），以便模擬井下環(huán)境并壓縮影響幅度測量的殘余氣泡。固定門寬度通常為20～30μs?？潭韧瓿珊笥?jì)算機(jī)記錄聲幅刻度值和固定門位置。這樣刻度的套管波聲幅值為100mV。

2 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

RBT可以評價(jià)水泥膠結(jié)質(zhì)量的好壞，識別微裂縫、竄槽及快速地層等，通過多次測井，總結(jié)一套適合于阿聯(lián)酋地區(qū)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。主要通過膠結(jié)比對膠結(jié)質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)。

BR（Bond Rating，膠結(jié)比）是指套管周圍水泥所占的比例，用來評價(jià)套管和水泥的膠結(jié)質(zhì)量。

式中，Rb為膠結(jié)比；Ua為聲波幅度，mV；Ua，fc為自由套管聲波幅度值，mV；Ua，min為膠結(jié)質(zhì)量優(yōu)的最小聲波幅度值，mV。

評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 固井質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

3 應(yīng)用實(shí)例

3.1 評價(jià)水泥膠結(jié)質(zhì)量

X1井是阿聯(lián)酋BAB油田的一口油井，圖2為X1井固井質(zhì)量圖。從圖2可以看出，7210ft以上傳播時(shí)間值小，Ua（3ft）測井值較高，并且VDL波形圖上套管波明顯，水泥膠結(jié)圖顯示膠結(jié)差，綜合分析認(rèn)為7210ft以上地層膠結(jié)質(zhì)量差。7210ft以下，傳播時(shí)間值大，Ua（3ft）測井值低，VDL波形圖上套管波不明顯，地層波清晰，水泥膠結(jié)圖上為深顏色，說明7210ft以下膠結(jié)質(zhì)量好。

圖2 X1井固井質(zhì)量圖

3.2 識別微裂縫

X2井是阿聯(lián)酋BUHASSA油田的一口注水井，在第1次測量固井質(zhì)量后，大部分井段顯示膠結(jié)質(zhì)量中等到差，目的層位顯示封隔性不太好。為了驗(yàn)證是否存在微裂縫導(dǎo)致固井質(zhì)量不好，第2次進(jìn)行了加壓測量，施加壓力為1000psi。

圖3為X2井加壓前的固井質(zhì)量圖。從圖3上可以看出，8648～8672ft幅度曲線數(shù)值在20mV左右，相對較高；平均聲幅曲線、最大聲幅曲線和最小聲幅3條幅度曲線高且均勻，曲線均勻表明在套管縱向上，井壁四周水泥膠結(jié)均勻，在VDL波形圖上能看到明顯地層波和套管波，水泥膠結(jié)圖上顯示局部存在膠結(jié)不好的現(xiàn)象，綜合分析認(rèn)為存在微裂縫。

圖4為在加壓1000psi后測量的固井質(zhì)量。通過對比圖3、4可以看出，8648～8672ft井段Ua（3ft）值明顯降低，數(shù)值在12mV左右；VDL波形圖上可以清楚的看到地層波，無套管波，同時(shí)在水泥膠結(jié)圖上也顯示為膠結(jié)較好。通過對比分析認(rèn)為，加壓后，固井質(zhì)量明顯變好；證實(shí)該井存在微裂縫。

圖3 X2井加壓前固井質(zhì)量圖

圖4 X2井加壓后固井質(zhì)量圖

3.3 識別竄槽

X3井是阿聯(lián)酋ASAB油田的一口井，圖5為X3井固井質(zhì)量圖。從圖5可以看出，8282～8292ft井段Ua（3ft）幅度為中等幅度，30mV 左右；從傳播時(shí)間上看為套管波到達(dá)時(shí)間；Ua，avg、Ua，max和Ua，min3條幅度曲線很高且不均勻；VDL波形圖上只能看到套管波；并且在水泥膠結(jié)圖顯示只有部分膠結(jié)。綜上分析該處為竄槽響應(yīng)。

圖5 X3井固井質(zhì)量圖

3.4 識別快速地層

X4井是阿聯(lián)酋ASAB油田的一口井，圖6為X4井固井質(zhì)量圖。從圖6可以看出，8508～8032ft井段傳播時(shí)間比上部套管波的傳播時(shí)間值低，Ua（3ft）幅度增大；而從VDL波形圖只能看到地層波，沒有套管波。綜合分析認(rèn)為是快速地層響應(yīng)。

圖6 X4井固井質(zhì)量圖

4 結(jié) 論

1）RBT有8個分探頭，能夠很好的識別套管四周的水泥膠結(jié)情況，較好的評價(jià)第Ⅰ界面。

2）RBT帶有5ft探頭，能夠探測VDL波形，評價(jià)第Ⅱ界面的膠結(jié)情況。

3）RBT能夠評價(jià)地層固井質(zhì)量、識別微裂縫、竄槽及快速地層，在阿聯(lián)酋有較好的適用性。

［1］郭海敏.生產(chǎn)測井導(dǎo)論 ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2003.

［2］吳錫令.石油開發(fā)測井原理 ［M］.北京：高等教育出版社，2004.

［3］孫建孟.油田開發(fā)測井 ［M］.北京：石油大學(xué)出版社，2004.

［4］魏濤.油氣井固井質(zhì)量測井評價(jià) ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2010.

Application of Radial Bond Tool in the United Arab Emirates

HOU Zhen-yong，HAO Xiao-liang，CHEN Yong，YANG Zhi-hua，NIU Peng（First Author’s Address：China Offshore Oilfield Services Limited，Sanhe065201，Hebei，China）

RBT（radial bond tool）manufactured by Sondex Company was used for cementing job evaluation.The prime use for RBT Tool was to evaluate the hydraulic isolation between producing and non-producing zones，and the integrity of the wells was evaluated through effective placement between the casing annulus and the formation.The principle of the instrument and its evaluation criteria were introduced，through cementing quality assessment services of more than 30 wells in the United Arab Emirates，the special phenomenon and its difficulty in the application are emphatically summarized and explained，it lays the foundation for further application of the instruments.

cementing bond log；cement evaluation；RBT；United Arab Emirates

P631.84

A

1000-9752（2012）10-0077-04

2012-06-20

侯振永 （1983-），男，2007年長江大學(xué)畢業(yè)，工程師，現(xiàn)主要從事測井解釋與油氣藏開發(fā)地質(zhì)方面的工作。

［編輯］ 龍 舟