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     

不同胶结状况对固井质量测井影响的模拟实验研究

针对固井质量评价中可能出现的几种典型胶结状况,制作了10∶1的小型模型井并进行了模拟测量,探讨了首波到时、首波能量与发射、接收探头之间的自由套管面积之间的关系.实验结果表明,首波到时、首波能量与发射接收探头之间的自由套管面积之间有很好的相关关系.结合首波到时和能量信息可以更好地评价小型模型井的不同胶结状态.     

定量评价固井Ⅱ界面胶结质量的方法研究

声幅-变密度测井技术可以有效地评价固井I界面(套管和水泥环)的胶结质量,但对固井Ⅱ界面(水泥环和地层)胶结质量的评价方法研究还不够完善.结合现场固井资料对比分析了前人评价Ⅱ界面胶结质量的方法,在此基础上提出一种简单、有效的方法定量评价固井Ⅱ界面胶结质量.该方法利用裸眼井声波时差和井径资料估计变密度波列中的地层波到达时间,并以该时刻为起点开窗;然后对时窗内的波形作快速傅立叶变换,在频域内求地层波能量.这样消除了高频的套管波和噪声的影响,获得了准确的地层波能量.考虑到地层声衰减的影响,定义了更合理的Ⅱ界面胶结指数.给出了用该方法处理现场固井资料的例子.     

碳酸盐岩快速地层固井质量评价方法研究

在碳酸盐地层固井质量评价中,由于地层波超前于套管波造成了与CBL测量方法原理上的变异,因而不能真实对固井质量进行评价.地层波超前于套管波不仅与地层速度有关,而且在超前的时间和幅度上与环空介质有直接的关系,但变密度(VDL)曲线恰恰可以反映这一特征.利用VDL曲线可以对固井质量进行有效地评价.具体实例验证了其可行性和有效性.     

声波变密度测井地层波能量的孔隙校正方法研究

利用声波变密度测井资料进行水泥胶结质量评价时,声波全波列中的地层波能量大小可实现对二界面固井胶结质量的定量评价。地层孔隙发育时,二界面固井胶结质量评价受到的影响较大,故利用地层波能量进行二界面定量评价时需要考虑地层孔隙的影响。通过建立套管井声波正演模型,开展套管井声波数值模拟,建立地层波能量与孔隙的关系,利用校正后的地层波能量评价二界面固井胶结质量,消除了地层孔隙发育对地层波能量的影响,提高二界面固井胶结质量定量评价的精度和准确性,为下一步制定油气井工艺措施的科学性和精确性提供依据。     

MAK-Ⅱ声波测井资料在定量评价固井质量中的应用

传统利用MAK-Ⅱ测井数据进行水泥固井质量评价时,由于水泥胶结情况差异及衰减系数受到套管尺寸、地层特性的影响,使定量评价困难.为充分利用波形数据,实现定量评价水泥胶结Ⅰ、Ⅱ界面的目的,结合原有的声波时差、幅度衰减以及衰减率曲线,建立了定量计算Ⅰ、Ⅱ界面的胶结指数公式,并根据刻度井测量数据建立定量评价水泥胶结质量的标准....     

基于声波变密度测井信息识别水平井压裂裂缝的方法

针对水平井压裂裂缝难以识别的问题,研究了基于声波变密度测井（VDL）信息的水平井压裂裂缝识别方法。首先进行水平井压裂裂缝的VDL模拟试验,研究压裂裂缝的VDL响应特征,然后用实际井压裂前后的VDL资料进行压裂井段识别与效果评价。研究表明:当第一、二界面胶结良好时,非裂缝段套管波的波幅很小、地层波的波幅较大,VDL图中地层波相线粗而明显;随着裂缝段接收与发射探头间裂缝数量增多,套管波的波幅增大、地层波的波幅减小,VDL图中地层波呈灰白色而模糊不清、弯曲率大、成"人"字形,其地层纵波时差增大、能量降低。模拟试验和现场应用均验证了利用VDL识别水平井横向压裂裂缝的可行性,可见VDL信息可为水平井压裂裂缝检测与压裂效果评价提供依据。      

套管井中超声反射波频谱分析

在考虑介质对超声波吸收的前提下,对３种典型地层（灰岩,砂岩和泥岩）套管井中超声反射波频谱在４种水泥胶结（完全胶结,自由套管,套管与水泥层胶结差及水泥层与地层胶结差）和循环存在的情况下进行了数值计算。结果表明,反射波频谱主要受厚度振动控制,并仅在包含套管厚度振动频率的一个频段内,受地层特性和水泥胶结类型的影响,只有在水泥胶结良好时,地层特性才对反射谱构成有意义的影响。水泥胶结类型不同,反射谱的特征亦     

水泥胶结评价中地层波首波能量的提取

在利用CBL-VDL测井资料进行水泥胶结评价时，地层波能量是反映第二界面水泥胶结好坏的主要标志。文章采用一种类似于地震处理中使用的相似算法，检测地层波的波至，计算地层波到达时间，从而提取地层波首波能量；重点阐述在进行相关对比前，对原始波形的积分变换以及积分函数的设计方法。     

薄水泥环套管井碳酸盐岩地层中合成波形分析

针对碳酸盐岩地层的薄水泥环套管井情形，计算了声波合成波形，着重讨论了一界面和二界面流体环隙宽度变化的声波波形特征。合成波形及其频谱分析表明，套管波幅度、地层波幅度和波列后续波的持续时间均与流体环隙宽度有关。     

水泥-地层界面胶结状况综合解释方法及应用

油、水井固井质量评价中,利用地层波的强弱进行固井Ⅱ界面胶结评价存在一定缺陷,针对这种情况,利用波变密度测井和伽马密度测井资料,同时考虑到反映岩性变化的自然伽马测井曲线与地层波衰减的一致性,对固井Ⅱ界面胶结状态进行综合分析。编制了综合评价解释软件,在大庆油田西２－ＰＸ井等４口井固井质量解释中应用,取得了较好的效果。     

扇区水泥胶结测井(SBT)响应的数值模拟

用有限元素法数值模拟SBT测井贴井壁的点声源激励下套管井中接收到的声压波形.计算模型中包括了几种可能影响套管波波形特征的情况,使用的声源频率为实际的测井频率.分析结果表明:套管波波形特征除了与固井第Ⅰ、Ⅱ界面的胶结情况有关外,还与套管厚度、水泥环厚度、第Ⅰ界面裂缝宽度等测井参数有关;在套管厚度或者水泥环厚度较小的井段,套管波的幅度大小受到后续波的影响.     

声波变密度测井中地层波幅度的讨论

处理声波变密度井资料时，通常将地层波的幅度作为判别第Ⅱ界面胶结状况的标准。从几何声学观点出发，讨论地层信号从地层传播到井中接收器的过程中与各层传声介质的关系。讨论结果表明，井内记录到的地层波与下殒因素有关；井内流体的声速及密度套管及水泥环的厚度、声速和密度；地层声学特性。     

套管井声波测井中首波幅度衰减研究

讨论了套管波首波幅度关于源距衰减变化随着激发声源中心频率的变化而变化的关系.通过考察套管波首波幅度衰减快慢随声源中心频率变化规律,在理论上利用这些规律区分套管井第Ⅰ、Ⅱ界面均胶结良好和自由套管井2种情况,为实际固井质量定量解释提供一定的参考依据.对在不同声源中心频率作用下的套管首波的不同波峰幅值、不同波谷幅值和波峰-波谷峰峰值进行计算研究,为分析实际测井波形,以合适的幅度为更加准确地表征首波衰减提供了基础参数.认为当声源中心频率从低到高变化时,第Ⅰ、Ⅱ界面均胶结良好的套管井中首波幅度随源距的衰减系数的变化相差不大,但是在自由套管井中首波幅度随源距的衰减其系数有着明显的变化.     

全波固井质量测井仪数据采集与控制系统的电路设计

肖炜，法林，杨焕成，牟轩沁等．全波固井质量测井仪数据采集与控制系统的电路设计．测井技术，１９９４，１８（５）；３８４～３８８本文叙述了最近研制的ＱＧＺ－Ａ全波固井质量测井仪的数据采集与控制系统的电路设计思想和特点。这个计算机的接口电路可以对石油测井中探测到的声波全波列、自然伽玛和套管接箍信号进行高速数据采集，以判断套管井一次界面和二次界面的水泥胶结质量。它还具有一个测井记录信号的仿真系统，扩展功能强，稍加改进，就可成为裸眼井和套管井其它测井仪的数据采集与控制系统的计算机接口。     

地层声速对固井质量评价的影响及消除方法

分析研究表明，快速地层水泥完全胶结时的地层波与套管波的主频差别较大．套管波主频明显偏高。通过在频域内计算套管波能量，可有效消除快速地层对固井Ⅰ界面胶结质量评价的影响。另外，结合现场变密度测井资料研究发现，地层波能量不仅反映固井Ⅱ界面胶结情况且受地层声速的严重影响。Ⅰ、Ⅱ界面水泥完全胶结时地层波能量和声波时差存在一定的指数关系。考虑地层声速的影响，可定义出主要反映水泥胶结质量的Ⅱ界面胶结指数。给出了快速地层和复杂岩性地层的现场变密度资料的处理实例。处理结果表明，通过计算套管波能量和定义Ⅱ界面胶结指数基本消除了地层声速对固井Ⅰ、Ⅱ界面胶结质量评价的影响。     

低密度水泥固井质量评价方法研究

通过建立模型、合理选择参数模拟出了不同密度水泥固井时第一界面完全胶结和存在缝隙时的理论波形，并对各种胶结情况下的理论波形、幅度的特征进行了对比分析，发现相同胶结状况下低密度水泥固井套管波幅度要比高密度水泥固井套管波幅度明显高，而且两者之间的幅度值具有相关性。为此，利用模拟出的低、高密度水泥固井套管波幅度之间的关系，经曲线拟合、多元回归得到校正公式，将低密度水泥固井套管波幅度校正到高密度水泥固井套管波幅度，再对低密度固井质量采用常规密度水泥固井评价标准进行评价。现场几十口井的应用表明，校正公式法评价低密度水泥固井质量比降低常规固井评价标准的做法效果好。     

套管中周向传播准SH波的传播特征

利用沿套管轴向偏振、周向传播的准SH波可从根本上解决声阻抗与流体接近的轻质水泥（尤其是超轻质水泥）固井质量评价的难题。在柱坐标系下计算了套管中准SH波的频散曲线,在低于300 kHz的常用超声频段,套管中可存在零阶准SH0波和一阶准SH1波,与平板中的SH0波不频散相比,准SH0波随着频率的增加速度稍有降低,出现弱频散特征;准SH1波有截止频率,其相速度随着频率的增加先急剧下降,最后逐渐趋于套管材质的横波速度。通过仿真波形提取的衰减率可知,准SH0波随着频率增加其衰减逐渐增大,这也明显与平板中SH0的衰减特征相反,准SH波轴向位移的径向分布很好解释了此衰减特征。准SH波传播的声场快照直观显示,在套管后耦合泥浆等流体介质时,准SH波没有辐射衰减,在套后耦合固体水泥时准SH波在沿着套管周向传播时向套后介质辐射剪切波,衰减明显,这可从根本上区分套后声阻抗接近的泥浆（液体,没有剪切模量,SH波没有辐射衰减）和低密度水泥（固体,有剪切模量,SH波衰减明显）,从而解决了现有声阻抗类声波仪器在低密度水泥胶结评价上的不适应性。     

数控工程质量测井仪的设计特点及应用

根据声波振动迭加原理、双发双收声幅补偿原理、等效声衰减系数概念和续至波能量积分处理方法研制出一种新的ＧＪＺ－Ａ型数控工程质量测井系统。该系统由声波、磁定位和自然伽马下井仪、深度系统、地面预处理电路、数据采集控制接口电路、４８６微机和热敏绘图仪等构成。实验测量和野外使用表明：用等效声衰减系数和续至波能量积分等参数能更精确地评价套管井一次界面和二次界面的水泥胶结质量。     

定向井防碰地面监测系统设计及现场试验

随着陆地和海上油气勘探开发程度的不断提高,丛式井和加密井正变得越来越普遍,而受老井网加密调整使井间距离更密、老井测斜数据不完整或不准确、井眼轨迹控制产生误差等因素的影响,钻井过程中易发生井眼碰撞,对钻井和油田的正常生产构成了潜在威胁。根据振动波的传播机理,提出了一种定向井防碰地面监测方法,设计了一套定向井防碰地面监测系统。该系统在渤海某海上油田区块钻井现场进行了试验:借助定向井设计、随钻测量资料,利用Compass软件分析了在钻井与邻井的中心距,并对危险井段进行了监测;根据采集到的钻头振动信号特征,分析了钻头对危险井筒的趋近。现场应用结果表明:钻头钻水泥塞过程中,在钻井套管头处振动信号强度很大,该系统可通过识别钻头振动信号判断钻头靠近或钻遇了邻井水泥环和套管;在邻井套管头采集到的钻头振动信号的振幅,随在钻井和邻井的中心距的增加呈一定的衰减关系,可根据该关系和分离系数判断井眼碰撞的风险。