分区水泥胶结测井原理及资料解释

分区水泥胶结测井原理及资料解释一、SBT测井原理二、分区水泥胶结测井资料解释1、SBT的测井原理：2、SBT的测井内容：3、SBT的优点：4、仪器主要性能参数、指标：一、测井原理：阿特拉斯公司的5700系列扇区水泥胶结测井仪（SBT）是该公司20世纪90年代推出的一种新式固井质量评价测井仪。SBT仪器有6个极板，每个极板上有1个发射探头和1个接收探头，共计6个发射探头和6个接收探头，分别用于发射声波和接收声波；测井时SBT安装的6个动力推靠臂各把一块发射和接收换能器滑板贴在套管内壁上，6个极板上的12个高频定向换能器不断的发射和接收声波信号，由于测井时同时测量6个极板分属的6个区域信息，因而可得到6条分区的套管水泥胶结评价曲线，故该仪器称为“分区水泥胶结测井仪”或“扇区水泥胶结测井仪”。SBT测量系统以环绕方式在包括整个井眼的6个角度区块定量测量水泥胶结情况。声波换能器装在相隔60°的称为T1~T6的极板上，支撑滑板与套管内壁接触，进行声波补偿衰减测量。当发射器在每个区块上发射时，两相邻极板上的接收器测量声波幅度，这两个幅度分别为远、近接收器所接收。声波经过两接收之间空间的能量损失，可直接作为衰减测量，由此可推导出套管外这一60°范围内的水泥胶结质量。SBT声波滑板阵列360°展开图如下图所示。在对应的SBT分区中，利用4个邻近滑板上的2个发射器和2个接收器组成的声系可从两个方向来测量声波衰减。当发射器T1发射时，接收器R2和R3测量其下行声幅，定义为A12和A13，如图所示。由于使用同一发射测量两个幅度值，而且衰减测量只取决于幅度比。因此，下行衰减不受发射强度的影响，其结果仅取决于接收器的灵敏度。于是套管波的衰减率为：α1＝（10/d）lg(A12/A13)同理，当发射器T4发射，由接收器R2和R3测量其声幅，定义为A42和A43。同样，该衰减值也不受T4发射强度的影响，而仅仅取决于接收器的灵敏度。套管波的衰减率为：α2＝（10/d）lg(A43/A42)两次测量结果组合在一起可求出补偿后的衰减值：ATC1=α1+α2=(10/d)lg［(A12×A43)/(A13×A42)因而所得结果消除了接收器灵敏度的影响。这种测量过程在6个分区中的每一个都进行着重复。这样，对于六个区块的每一个，在整个25分贝/英尺的范围内，衰减测量结果得到完全的补偿。发射器和接收器的排列也同时补偿了套管表面不平和套管内壁有残留水泥的影响。由于该仪器从纵向、横向（沿套管周围）两个方向测量固井胶结质量，同时该仪器设计考虑的短源距补偿使衰减测量结果基本上不受快地层的影响，因而该仪器能用于各种流体的井内，包括重泥浆和含气井液等。由于SBT是贴井壁测量，测井时只要保持滑板与套管内壁接触，一般的偏心不影响测量结果。二、SBT的测量内容：1、声波衰减率；2、最小衰减率；3、平均声幅；4、相对方位；5、五英尺源距的变密度。三、SBT的优点：1、SBT的刻度简易，灵活可靠，只需在测井之前奖套管参数与水泥参数输入计算机即可。2、SBT有六个推靠臂，每臂推靠力为50磅，仪器收臂，下井通畅；上提测量时张臂，可在内径为4.5～16英寸套管中测量，而不存在偏心影响，在井斜达45°时仍可取得合格资料。3、SBT能够确定水泥窜槽的有无，大小和方位，有较高的周向分辨率。4、SBT测井与井内泥浆性质无关。5、由于SBT的源距、间距小，在这个距离内地层波始终赶不上套管波，故首波总是套管波。所以，SBT的测量结果不受快地层的影响。四、仪器性能参数及技术指标：耐温：350℉(177℃)耐压：20000PSI(137.9Mpa)最小套管直径：4.5IN.最大套管直径：16IN.仪器直径：3.38IN最大测井速度：10.7m/min套管斜度：60°动态范围：0～25db/ft衰减测量精度：±1.0dB/ft垂直分辨率：0.25ft(7.62cm)探测深度：2in.(5.08cm)电缆要求：单芯或7芯电缆一、SBT测井原理二、分区水泥胶结测井资料解释套管壁厚inSBT测井可直接用衰减曲线来评价水泥胶结质量，根据测量的平均衰减率曲线ATAV，套管壁厚，就可以用图版进行水泥胶结质量的评价。根据SBT提供的资料求胶结比BR，用以评价胶结情况：用下式可将声波衰减率转换为胶结比：BR=(A－Afp)/(Ag－Afp)式中：A---计算点的衰减率，dB/ft；Ag—当次固井水泥胶结最好井段的衰减率；dB/ft；Afp—自由套管的衰减率。dB/ft；根据石油天然气行业标准，用BR判断水泥胶结为：BR≥0.8为胶结优；0.5≤BR＜0.8为胶结中等（合格）；BR＜0.5为胶结差（不合格）水泥胶结强度对于SBT测井，水泥胶结强度由下式求取：Smm=48.5×【（T＋0.1）（Amm－Afp）】2.5式中：T—套管壁厚，in；Amm—计算深度点的最小衰减率（即ATMN）dB/ft；Afp—自由套管的衰减率，dB/ft；Smm—最小水泥胶结强度，psi。