復(fù)雜井中RIB八扇區(qū)測(cè)井刻度方法

劉甜甜

[摘要]八扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井儀（RIB）是國(guó)內(nèi)目前比較先進(jìn)的的測(cè)井儀器，主要用于評(píng)價(jià)固井質(zhì)量。該儀器在獲得八個(gè)扇區(qū)的水泥分布圖的同時(shí)，也能夠準(zhǔn)確地反映第一界面水泥環(huán)全方位的膠結(jié)情況。但是該儀器在復(fù)雜井中測(cè)井刻度中，容易受到刻度位置井斜較大、大套管和水泥上返到井口等因素影響，不能得到有效、客觀的定量評(píng)價(jià)。本文通過(guò)詳細(xì)闡述RIB測(cè)井儀在復(fù)雜井中的刻度操作方法，歸納總結(jié)影響刻度準(zhǔn)確性的原因，最后提出一些解決方法以提高測(cè)井質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]RIB八扇區(qū)測(cè)井 刻度 影響因素

[中圖分類號(hào)] P631.8+19 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-8-192-2

0引言

國(guó)內(nèi)現(xiàn)今使用的扇形水泥膠結(jié)測(cè)井儀（Radius Incremented Bond，以下簡(jiǎn)稱RIB）具有標(biāo)準(zhǔn)的3ft聲幅衰減，聲波傳播時(shí)間和5ft全波列變密度顯示等測(cè)井曲線，特別是儀器設(shè)計(jì)有源距1.5ft的1組發(fā)射探頭和8組接收探頭，每一組探頭可以橫向探測(cè)范圍為45°的扇形，8組覆蓋一周360°。分析8個(gè)不同扇區(qū)的聲幅衰減幅度，可得出套管外水泥環(huán)在縱向及橫向上的分布剖面圖，進(jìn)而直觀的對(duì)水泥膠結(jié)質(zhì)量進(jìn)行有效評(píng)價(jià)。[1]但是由于RIB測(cè)井儀的八個(gè)接收探頭方向不一樣并且八個(gè)扇區(qū)的收發(fā)探頭源距較小，因此在測(cè)井時(shí)容易受到儀器偏心的影響，八扇區(qū)會(huì)出現(xiàn)曲線離散、不規(guī)則變形等情況。目前大斜度、大套管、全井段固井的井逐漸增多，這些因素都影響了RIB測(cè)井刻度的準(zhǔn)確性，而只有刻度準(zhǔn)確才能保證固井質(zhì)量評(píng)價(jià)的精度。

1 RIB八扇區(qū)測(cè)井儀測(cè)前刻度方法

1.1有自由套管

如果所測(cè)的井有自由套管段，那么儀器的刻度應(yīng)選擇在自由套管段且井斜較小的地方進(jìn)行。儀器開始工作時(shí)出現(xiàn)聲波波列信號(hào)，在顯示的波列上移動(dòng)首波門進(jìn)行低值刻度。將首波門移動(dòng)到首波前的基線位置，監(jiān)視采樣值應(yīng)很接近零，若不接近零，則需要對(duì)首波門位置進(jìn)行重新調(diào)整。調(diào)節(jié)11個(gè)波列信號(hào)包括3ft、5ft 、CAL信號(hào)和8個(gè)扇區(qū)信號(hào)，然后數(shù)值采樣、保存，聲幅信號(hào)低刻完成。第二步進(jìn)行聲幅高值的刻度。分別在所有接收顯示的首波上調(diào)節(jié)首波門，移動(dòng)到首波上，并調(diào)節(jié)時(shí)間傳播開始點(diǎn)位置，調(diào)整正確后對(duì)3ft聲幅和8扇區(qū)高值進(jìn)行刻度，然后進(jìn)行數(shù)值采樣、保存，聲幅信號(hào)高值的刻度完成。

1.2無(wú)自由套管

在沒有空套管的井，例如儲(chǔ)氣井等，一般是全井段固井，此類井在測(cè)井中沒有自由套管做刻度。那么在測(cè)井中首選的辦法是人工手動(dòng)刻度，需要調(diào)取以往保存的比較準(zhǔn)確的刻度報(bào)告，手動(dòng)輸入每一條曲線的刻度值進(jìn)行刻度。

以xc19井為例，該井為一口儲(chǔ)氣井，其井身結(jié)構(gòu)如表1所示，該井在177.8mm大套管固井時(shí)為全井段固井，沒有自由套管刻度，因此在固井質(zhì)量測(cè)井時(shí)采用了人工調(diào)用以往測(cè)井刻度的方法進(jìn)行刻度工作，圖1為調(diào)用刻度前的測(cè)井曲線（圖1），圖2為人工輸入刻度值后的測(cè)井曲線（圖2），可以發(fā)現(xiàn)曲線質(zhì)量明顯提高。

2 RIB八扇區(qū)測(cè)井現(xiàn)場(chǎng)重新刻度

如果一口井沒有自由套管，且沒有以往的刻度文件可以調(diào)用，那么在這種情況下操作員可以先測(cè)量一段曲線，然后使用warrior軟件所提供的整體重新刻度或是人工重新刻度功能進(jìn)行曲線的重新刻度，保存該刻度后再進(jìn)行測(cè)井，重新刻度功能不改變曲線的形狀，只改變曲線的幅值，主要用于三英尺和八條扇區(qū)曲線的調(diào)整，通過(guò)重新刻度可以將八條扇區(qū)曲線的高值統(tǒng)一調(diào)整到一個(gè)固定的值，用以彌補(bǔ)儀器不居中或無(wú)自由套管刻度時(shí)造成的測(cè)井偏差。

以金壇儲(chǔ)氣井J104井為例，該井測(cè)井項(xiàng)目為一開表套固井質(zhì)量檢測(cè)，套管尺寸為339.7mm大套管，該井測(cè)井井深492m，井斜1°，全井段沒有自由套管刻度，而且此前均沒有做過(guò)此類套管的刻度，在測(cè)井時(shí)沒有可行的刻度辦法。因此在測(cè)井時(shí)采用現(xiàn)場(chǎng)重新刻度的辦法。圖為3首次測(cè)井的原始曲線（圖3），可以看到儀器處于明顯的偏心狀態(tài)，八條扇區(qū)曲線非常離散，在測(cè)量約50m后，重新刻度曲線，保存刻度后，重新測(cè)井，圖4為重新刻度后的測(cè)井曲線，曲線質(zhì)量明顯提升（圖4）。

對(duì)于常規(guī)的大斜度井測(cè)井，RIB儀器在測(cè)井中不可避免的會(huì)由于重力原因處于偏心的狀態(tài)，此時(shí)RIB的八個(gè)扇區(qū)接收探頭會(huì)由于接收距離不一樣造成曲線的幅值不一樣。對(duì)于這種情況，只要保證儀器在井中不旋轉(zhuǎn)，八個(gè)扇區(qū)接收探頭在井中的位置始終不變，在測(cè)井時(shí)依然可以通過(guò)手動(dòng)重新刻度將偏心造成八扇區(qū)各別探頭過(guò)低或過(guò)高的曲線調(diào)整到合適的狀態(tài)。

3 RIB八扇區(qū)測(cè)井儀刻度影響因素

3.1大井斜

大斜度和水平井的固井質(zhì)量測(cè)井極其容易造成RIB扇區(qū)儀器的不居中，3ft聲幅所記錄的信號(hào)是各個(gè)方向地層聲阻抗的差異信號(hào)透射衰減后再反射的套管波信號(hào)的綜合反映。如果出現(xiàn)儀器偏心，則各方向的套管波到達(dá)接收器的時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)不一致，信號(hào)首波幅度的差異性反映到信號(hào)和曲線上最終會(huì)導(dǎo)致記錄的聲幅曲線偏小。當(dāng)儀器偏離中心6.25mm時(shí)，聲幅幅度將減小二分之一，由此可見儀器不居中會(huì)造成固井質(zhì)量的評(píng)價(jià)失真。

3.2大套管

現(xiàn)在儲(chǔ)氣井測(cè)井項(xiàng)目逐漸增長(zhǎng)，儲(chǔ)氣井固井質(zhì)量中的氣體對(duì)水泥環(huán)與地層，套管與地層膠結(jié)和致密性，及地層的巖性力學(xué)參數(shù)產(chǎn)生一定影響性能的要求非常高，因此此類井在一開、二開、三開包括完井都需要進(jìn)行固井質(zhì)量測(cè)井，這就涉及到需要在不同尺寸的大套管中進(jìn)行測(cè)井。RIB儀器在大套管中測(cè)井，需要及時(shí)調(diào)整扶正器的大小到合適的尺寸。否則在刻度時(shí)儀器會(huì)在井中晃動(dòng)或是貼到套管的一側(cè)造成儀器不居中，影響刻度效果。

3.3刻度參數(shù)的調(diào)整

首播門的位置套在波列E1峰上，門的最高點(diǎn)為聲幅測(cè)量點(diǎn)，刻度完成后門波位置不再調(diào)整。傳播時(shí)間曲線用于質(zhì)量控制，一條直的曲線表明信號(hào)正常，如果儀器不居中或是基線門檻值設(shè)置不當(dāng)就會(huì)發(fā)生跳躍。傳播時(shí)間寬度應(yīng)至少設(shè)置為覆蓋3個(gè)波峰。另外基線門檻設(shè)置應(yīng)足夠合理，使門檻設(shè)定大于噪聲信號(hào)幅度小于首波E1的幅度，如果E1峰降低到比門檻值低，會(huì)引發(fā)周波跳以及傳播時(shí)間測(cè)量會(huì)由E3觸發(fā)或是后續(xù)波觸發(fā)。合理調(diào)整RIB儀器信號(hào)軟件增益，使最大刻度參考值大約于1伏，采樣、刻度完成后得到線性刻度乘因子K值和加因子B，乘因子應(yīng)接近于1，加因子接近于0，否則需要重新刻度直至刻度成功。

4結(jié)束語(yǔ)

RIB八扇區(qū)測(cè)井儀目前已得到了廣泛的應(yīng)用，普遍應(yīng)用于五寸半油層套管固井質(zhì)量測(cè)井，也可以應(yīng)用在找竄、判斷鹽穴頂位置等特殊項(xiàng)目，具有極高的應(yīng)用價(jià)值。但是隨著大套管儲(chǔ)氣井、大斜度井等復(fù)雜井測(cè)井項(xiàng)目增多，對(duì)RIB八扇區(qū)測(cè)井儀刻度的要求越來(lái)越高，刻度時(shí)應(yīng)注意和完善以下幾點(diǎn)：

（1）操作人員在測(cè)井現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)該詳細(xì)了解井況信息，根據(jù)所測(cè)曲線情況結(jié)合井況信息選擇合適的刻度方法。

（2）重新刻度后測(cè)井一般能改善測(cè)井資料質(zhì)量，對(duì)于一些超大斜度井，應(yīng)該采用安裝防轉(zhuǎn)短接、使用滾輪扶正器等方法，輔助改善測(cè)井資料質(zhì)量。

（3）在有條件的情況下可以進(jìn)行各種尺寸套管和各種水泥密度的車間刻度，精確完善整個(gè)測(cè)井刻度系列。

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