声幅变密度测井.docx

1、声幅变密度测井声幅-变密度测井（张智勇编辑整理）一、测井原理声幅-变密度测井是由磁定位(CCL)、自然伽马仪(GR)和声幅-变密度仪(CBL-VDL)组成，能够实现一次下井，测出CCL、GR、CBL-VDL等多条组合曲线。声幅-变密度(CBL-VDL)井下仪包括电子线路和声系两大部分，其中声系包括一个发射器和两个接收器，源距分别为3英尺和5英尺。对于3英尺源距接收器，声波发射器发射声脉冲，经过泥浆（或井液）折射入套管，产生套管波。套管波沿最短路径传播，折射入井里泥浆（或井液）。接收器接受声波波列中首波的幅度。经过电子线路把他转换为相应的电压值予以记录。当仪器沿井身移动时，就测出一条随井深变化的

2、声幅曲线。并通过声幅曲线值的高低对比来确定套管与水泥环胶结的好坏。对于5英尺源距接收器，接受到的是声波的全波列，分为三个部分，即套管波、地层波、直达波(泥浆波和井液波)，接收电子线路把信号转换为与其幅度成正比的点信号，经电缆传至地面，检波后只保留其正半周部分，这部分电信号加到示波器或显象管上，调制其光点亮度。波幅大，电压高，光点就亮，测井图上显示条带为黑色。而光点亮度低时，测井图上显示为灰色条带。负半周电压为零，光点不亮，测井图上显示为白色条带。变密度测井图就是黑(灰)白色相见的条带，以其颜色的深浅表示接收到的信号的强弱，通过对变密度测井图上显示的套管波、地层波和直达波(泥浆波和井液波)的强弱

3、程度分析，来确定套管与水泥环和水泥环与地层胶结质量的好坏。 仪器测井原理（CBL)1、声波发射器发射声脉冲被3英尺源矩接收器接收，经井液折射入套管，产生套管波；2、套管波沿最短路径传播，折射入井液；3、接收器接收声波波列中首波的幅度；4、幅度到达电子线路被转换为相应的电压值并予以记录；5、当仪器沿井身移动时，就测出一条随井深变化的声幅曲线；6、通过声幅曲线值的高低对比来确定套管与水泥环胶结的好坏。 仪器测井原理（VDL)1、声波发射器发射声脉冲被5英尺源矩接收器接收声波全波列（套管波、地层波、泥浆和井液波）；2、线路把信号转换为与其幅度成正比的电信号，经电缆传至地面；3、电信号在显像管上被调制

4、其光点亮度，根据其波幅大小和电压高低在测井图上显示成黑白相间的条带；4、测井图黑（灰）白相间的条带，以其颜色的深浅表示接收到信号的强弱；5、通过对全波列的强弱程度分析，确定套管与水泥环、水泥环与地层的胶结质量。也可以用下图加以解释，全部波列形成亮暗条纹显示在胶片上，对比度取决于正峰幅值。波列的不用部分可以在VDL测井图上被区分开来。套管波信号显示了很有规律的条纹，而地层波的条纹显得更为扭动。二、测井资料质量控制自由套管：未胶结的套管。第一胶结面：套管与水泥的胶结。第二胶结面：水泥与地层的胶结。声幅曲线要根据套管外径尺寸的大小在自由套管处进行刻度检查，且有3050米连续曲线，曲线变化平稳，符合质

5、量要求，声幅重复曲线误差小于10。不同套管外径刻度值如下：套管外径（英寸）声幅值（mV）4894 1/2815765 1/2（常用）69-72（常用71）7627 5/8599 5/85110 3/44813 3/842变密度门坎合适，灰度清晰，在第一、第二交接面均好的井段，波列变化与岩性具有相关性；测速1800ft/h；变密度曲线在自由套管处应反映出套管波信号，呈现一条条黑白相见的直条带；声幅-变密度测井时，必须带扶正器，以保证仪器居中；测井一般在固井后3648小时进行。三、测井资料解释方法1、定性解释固井质量情况声幅曲线(CBL)响应特征变密度曲线(VDL)响应特征“自由套管”即未胶结的套

6、管，出现在水泥返高以上的井段，大部分声能将通过套管传到接收器，而很少投射到地层中去。（如下图）幅度高且较稳定，套管接箍处幅度显示明显。套管波很强，为黑白相间的直条带，黑白线条是平行的，如显现摆动则说明仪器居中不佳。几乎不出现地层波(甚至没有)，套管接箍处出现人字纹。套管与水泥、水泥与地层胶结都好(即第一、第二胶结面都好)套管与水泥胶结良好，并且水泥与地层胶结也良好的情况下，声能将会极有效地由套管传到水泥环再传到地层。（如下图）幅度低，随深度有所变化。套管波弱，为灰白色相见条带，有时甚至缺失；而地层波较强，呈现清晰地黑白相见地波状条带。快速地层胶结，即水泥与套管和地层胶结都好，只是地层波传播速度

7、快。（如下图）幅度较高，这是由于套管外地层岩性致密引起的。显示为明显的波纹条带状的地层波，缺少套管波。套管与水泥胶结良好，而水泥与地层胶结不好。(即第一界面胶结好，第二界面胶结差)（如下图）幅度低。套管波微弱或缺失，记录的地层波极弱或根本没有，最右边出现直条带的泥浆直达波。微环胶结，即水泥和地层胶结良好，套管和水泥之间存在微小空隙。但能封住液体运移，只有气体能通过。（如下图）幅度较高(相当于胶结中等)。显示出套管波，地层波也较明显。局部胶结，即套管、水泥、地层相互之间只有一部分胶结，而一部分没有胶结，在实际测井中常常遇到。（如下图）幅度略低于自由套管幅度值，即幅度值较高，且不稳定。套管波比自由

8、套管时显示的弱，能显示出一些地层波信息。套管与水泥胶结不好，水泥与地层胶结好。即第一胶结面胶结差，第二交接面胶结好。这种情况目前在测井资料上还很那难解释分析清楚，因第一胶结面不好，大部分声能留在套管中，直接传到接收器，投射到地层的很少，这就给测井资料认识带来困难。实际中以为套管与水泥胶结不好，就已直接造成上下段串通。（如下图）幅度为高值。出现明显的套管波，而地层波呈现出较难辨认的现象。2、定量解释根据声幅曲线的幅度值，采用相对幅度法评价第一胶结面的固井质量。即：相对幅度C = ( 目的层段的声幅值 / 自由套管井段的声幅值 ) * 100%当相对幅度20%时，确定为胶结良好；当相对幅度20-3

9、0%时，确定为胶结中等；当相对幅度30%时，确定为胶结差。根据变密度图上套管波显示的强弱来确定第一胶结面的胶结级别，套管波信号微弱或缺失定为第一胶结面胶结良好；套管波显示清晰，曲线粗而黑，套管接箍明显，定为第一胶结面胶结差；套管波显示较弱时定为第一胶结面胶结中等。根据声幅变密度测井资料解释规程，依据变密度图上显示的地层波的强弱来确定第二胶结面的胶结级别。对同一口井的不同井段，变密度地层波显示强确定为胶结良好；地层波微弱或缺少，确定为胶结差；地层波可以辨认出，但地层波信息不清晰，确定为胶结中等。四、补充规定、对于新钻井挂尾管、套损管部分悬挂小套管等测量井段内出现套管内径不同的情况，进行CBL-V

10、DL测井时，在不同直径的套管内实行“分别刻度，分段测量”。2、CBL刻度值必须和所在刻度井段自由套管CBL理论响应值一致。3、若无自由套管，在进行刻度时，可以在基本无水泥胶结的CBL值的相对较高的井段进行刻度。4、对于全井段悬挂小套管且无自由套管的情况，可以在基本无水泥胶结的CBL值的相对较高的井段进行刻度。5、“分别刻度，分段测量”时，两段都必须测量出悬挂器位置，且重复井段不得少于50米。五、CSU配接便携式CBL-VDL测井仪1、设备连线测量时，便携式机箱上的接线孔下排的1、7、10分别连线对应于电缆缆芯的1、7、10，上排的10连线对应于电缆缆芯的3，未列出的接线孔没有用到。如图：便携式

11、机箱电缆各缆芯的功能如下表，未列出的没有用到：电缆缆芯主要功能1、3磁定位CCL信号4、6接供电器，给井下仪器供电，要快速供电170V7声波、GR信号3、10接地2、仪器连接电缆扶正器电缆头83接头注意：下井前一定要检查上下扶正器的销子，防止滚轮处脱开，造成卡仪器的后果。4、软件操作 CCS置于测RFTA位置，启动便携式机箱的WinMe系统，进入CBL/VDL测井程序。 填写【W井场数据表】，其中的文件名一般填井名，测井时存储文件的就为文件名.0*。 【C仪器串选择】声波变密度VCBL。 【O输出参数】选择第二组，深度采样率为32，太少不能保证CCL曲线的完整，太大导致测井数据量过大。时间采样

12、率为0.2，只是在时间驱动时有用。横线1米，深度25米。 【U曲线参数】输出表P，输入表I。关于零长的计算： 【D深度设置】关于每米脉冲数的设置：默认的393.7表示编码轮送给393.7个脉冲数，测井程序驱动1米的深度。如果实际深度是1000米，而系统给出的深度为1005米，则需要校正每米脉冲数，此时输入脉冲数应为：1005*393.7/1000=395.67；如果系统给出的深度为990米，也需要校正每米脉冲数，此时输入脉冲数应为：990*393.7/1000=354.33。校正了每米脉冲数后，系统深度就和实际深度一致了。便携系统深度长了，脉冲数需要加大，即需要更多的脉冲数才走1米；系统深度短

13、了，脉冲数需要减小，即让更少的脉冲数才走1米；深度信号无用。 【E系统接口设置】选择磁定位、声波变密度、单芯传输、自动逻辑；不能选择电极恒流源；其他的无用。 输出参数选择：第二组，深度采样率应为32，时间采样率为0.1，每米脉冲数为393.8。 接口控制选择：磁定位，声波变密度，单芯传输，自动逻辑。 给仪器供电。通过供电器由电缆4、6芯给声幅仪器供电。电压175-180V，电流50mA。供电正常后关掉供电器电源，下次给仪器供电时直接开启供电器开关快速供电。 仪器刻度采用“VBL测试”。根据套管外径（英寸）选择合适的套管CBL值（mV），寻找“清水段”，即未固井段，使监视波形达到最大，可以进行“

14、测试”，然后进行测前刻度。 测试完成后，即可按照测量时的连线方式进行正常测井了。4、测井步骤 供电180V，电流大小视井下仪器不同而不同； 在自由套管处刻度，声幅刻度值与套管外径（见下页）对应； 下井过程中监视VBL值，使其不超过刻度值； 在水泥返高处测重复曲线； 下至凡尔位置，测主曲线。关于卫古1井：关于卫古1记号井的备忘录卫古1井位于濮阳县柳屯公社土领大队北约300米处。1978年3月14日开钻，1978年12月3日完钻，井深4102.51米，基础套管157毫米下至3659.02米。套管钢级v80，厚壁10.36毫米，补心3.55米。基础套管在3500米、3000米和2500米附近分别选4

15、.34米、4.32米、4.34米三根短套管的底界作为标准深度。另外在1950米附近选9.87米套管作为标准节箍，下数第四根套管底界，作为2000米附近的标准深度。在1500米附近选9.88米套管作为1500米处的标准深度。在1000米附近选9.01米套管底界作为1000米处的标准深度。在520米附近选10米套管底界作为500米处的标准深度。1982年10月22日-10月27日有三个测井队采用手工记号的方法对上述标准深度进行标定，结果如下：卫古1记号井标准节箍及标准深度表表标准深度编号标准深度（米）短节长（米）钻井标准节箍深度（米）实际标定数据备注测二队测一队测二队13503.264.34350

16、1.843502.843503.153503.8322998.224.322996.862998.092998.352998.7832502.704.342501.202502.502502.602502.9642001.109.871999.742000.992001.232001.0551496.109.881494.921496.091496.101496.1861006.599.011005.661006.591006.601006.587520.6410519.93520.69520.61520.63井口珐琅盘顶面为标准深度的起始点。计磁器高度为：1.95米 + 25米 + 2.6米

17、 = 29.55米；钢丝套绳为0.5米；磁定位零长为0.4米。现在以3500米大记号为例，说明电缆零长的计算方法。设电缆零长为L，则：3500 + L + 0.5 + 0.4 - 29.55 = 3481.86（由标准深度推导出的深度）则L = 3481.86 + 29.55 - 3500.9 = 10.51做记号质量检查误差范围表2深度误差范围备注3500-3000米 0.157个标准深度推算出的零长的算术平均值与实量零长误差为0.1米2500-2000米 0.301500-1000米 0.50500米 0.60说明：计磁器高度：1.95 + 25 + 1.1 = 28.05米套绳+磁定位零长：0.5 + 0.4 = 0.9米零长计算：电缆零长 + 0.9 - 28.05