水泥浆性能对声波水泥胶结测井结果的影响

基于声波水泥胶结测井评价解释结果受被测介质声阻抗的影响，采用超声波测试方法探讨了常规水泥浆性能及其对水泥石声阻抗特性的影响规律。实验发现，不稳定的水泥浆体系，因固相颗粒沉降堆积、水泥浆水化不充分及凝固后体积收缩，严重影响了水泥环的层间封隔质量，但因其堆积后水泥石声阻抗值增加，声波水泥胶结测井时首波幅度降低，测井解释结果却较好。此外，空心漂珠低密度水泥石声阻抗值明显低于常规密度水泥石声阻抗值，固井后CBL首波幅度明显高于用常规密度水泥固井后测得的CBL首波幅度，常导致固井评价解释结果偏离实际封隔情况。研究结果表明，在评价固井质量时，应充分考虑水泥浆混合材质特性及水泥浆沉降稳定性对水泥石声阻抗的影响，以真实、合理地反映水泥环层间封隔质量。     

声波水泥胶结测井仪器频率对水泥石声学特性的影响

声波水泥胶结测井仪器频率是影响测井结果的关键因素之一。文章以多组分水泥石为主要研究对象,利用超声测试与微观电镜实验手段,探索了声波探头频率对多组分水泥石声学特征的影响。研究结果表明:常规密度与铁矿粉加重类高密度水泥石的声阻抗随声波探头频率的升高而升高;而对空心漂珠类低密度水泥石进行微观扫描电镜实验分析,发现其内部为中空的粗晶粒,在较高频率段时其声阻抗值随声波探头频率的升高而降低,固井后CBL首波幅度将随之增加。因此,声波水泥胶结测井时,需对测井仪器进行声波探头频率校正,否则可能导致测井解释的误判     

水泥石渗透率对胶结质量影响的数值模拟

固井胶结质量的好坏直接关系到油井安全、稳产,固井质量评价则是正确使用油井和采取措施保护油井的依据。开展固井胶结质量数值模拟系统的研究,把理论计算与模拟实验紧密结合起来,必将有益于固井胶结质量正确评价。通过数值模拟计算得出固井水泥石不同渗透率时的声波检测结果,找出水泥石渗透率对胶结质量检测结果影响规律。结果表明,随着水泥石的渗透率的增大,首波幅值也随着变大,声波检测结果固井质量变差。即当水泥石为高孔高渗孔隙介质时,即使水泥骨架与套管胶结良好,也会出现与一界面窜槽相似的较强的套管波。同时,在地下动态地层水的淋滤、腐蚀作用下,水泥石渗透率增大,从而影响了延时测井条件下声波检测结果变差。     

普光气田固井质量评价难点与对策

普光气田高含硫化氢,气井固井水泥浆体系多样化。当水泥浆凝固时间较短时,采用声波变密度测井（CBL/VDL）的方法来检验固井的胶结质量时,由于水泥浆尚未完全胶结,水泥环与套管、地层的声耦合很差,使得套管波幅度大大升高,造成第一、第二界面的胶结质量很差的误判,水泥浆凝固时间过长同样会造成胶结质量差的错误判断。为此,提出在应用声波变密度测井资料进行固井质量评价时,应充分考虑测井时间、地层岩性、水泥环隙、气侵等因素的影响,同时结合川东北地区固井质量评价规范,作出正确的质量评价,使声波变密度测井真正成为检验固井质量的有效手段。     

用声波变密度测井识别微环的影响

介绍了固井中的微环及微环的形成原因，声波变密度测井及水泥胶结质量评价标准，声波变密度测井值的影响因素。通过F7—117这口典型井重点分析用声波变密度测井来识别微环的影响，客观准确地评价了固井质量。     

超低密度水泥固井质量评价方法

为了准确评价超低密度水泥浆固井质量,采用室内试验方法,研究了养护时间、温度和密度等参数对超低密度水泥石强度和声学特性的影响规律,拟合得到不同密度水泥石抗压强度与纵波、横波声速之间的关系方程;结合套管井井下声场分析结果,构建了基于抗压强度的超低密度水泥测井评价相对声幅改进算法,并建立了基于抗压强度的相对声幅校核图版.验证...     

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。     

扇区水泥胶结测井仪及信号处理方法

扇区水泥胶结测井仪器具备常规水泥胶结测井仪器（声波变密度测井仪）的功能,而且能够识别出水泥环径向的局部缺失、微间隙等的固井质量问题,能够提供套管周围全方位的水泥胶结状况,更好地满足固井质量评价。文章阐述了扇区水泥胶结测井的基本原理,重点分析了扇区信号的测井方法和相关的信号处理方法。     

Baker Hughes公司Integrity eXplorer固井质量评价技术

正在固井过程中,水泥浆受到钻井液污染会使水泥石的密度和声波阻抗特性降低。当水泥浆的密度小于1 318.1kg/m~3(11lb/gal)时,会使用于评价固井质量的测井结果的分辨率迅速下降。这些因素会导致评价固井质量时出现误判,将"被污染的水泥浆"或"低密度水泥浆形成的水泥石"解释为"部分胶结"或"未胶结"。Baker Hughes公司研发的Integrity eXplorer固井质量评价技术能够评价较大水泥浆密度范围的固井     

用声波变密度测井识别微环的影响

介绍了固井中的微环及微环的形成原因 ,声波变密度测井及水泥胶结质量评价标准 ,声波变密度测井值的影响因素。通过F7-1 1 7这口典型井重点分析用声波变密度测井来识别微环的影响 ,客观准确地评价了固井质量。     

新型塑性添加剂在纤维水泥体系中基本性质研究与应用

在水泥中加入纤维材料，使水泥具有一定塑性是提高水泥石承受井下作用的较好方法。纤维水泥不仅能改善水泥石的微观结构，使得水泥浆体系具有较好的流动性、稳定性，而且对水泥石的抗压强度、抗拉强度、抗冲击强度、胶结强度及射孔时出现的裂纹现象都有所改善，并能保证水泥环与地层、套管间的良好胶结，提高了固井质量。文章通过对海泡石的各项实验研究及机理分析不难看出海泡石是石棉纤维等的理想天然替代产品，而且储量丰富，成本不高。     

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文章以一种广泛应用的天然类火山灰为主要减轻材料，辅以其它硅质材料，根据粒度级配和优化原理，配合新开发的早强剂，设计出密度可在1.35～1.60 g/cm3范围内变化，适合低压易漏地层固井作业的新型低密度水泥浆体系。室内实验表明：该体系具有悬浮稳定性强、滤失量低、水泥石早期抗压强度较高、成本低廉、且浆体密度受压力影响较小等特点。克服了常规低密度水泥浆早期强度低和漂珠低密度水泥浆体系受压力影响较大的缺点，具有良好的工程应用前景。     

长封固段一次注水泥固井技术研究与应用

以微硅、粉煤灰、硅藻土等活性材料及激活剂CK21制成的油井水泥活性外掺料SP-1，与其他水泥外加剂一起使用，配制成SP-1水泥浆体系，活性材料的加量在2.5%~3.0%。研究了SP-1在不同温度下对水泥浆的促凝、增强性能以及加量对水泥浆各项性能（稠化时间、抗压强度、析水、流动度等）的影响。结果表明：该活性材料对调节水泥浆低温下的性能使之在复杂井中的性能趋于一致。实验表明：该水泥体系能提高水泥石两界面的胶结强度，有较短的凝结时间；良好的直角稠化性能和触变性。因此，具有良好的防漏失、防气窜（侵）性能。在四川地区4口不同井深的油气井现场应用取得良好的效果。     

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触变性水泥是一种适用于破裂压力梯度较低的松散地层、漏失层及挤水泥等注水泥作业的水泥浆体系，它对防止水泥浆凝固过程的气窜问题同样具有一定效果。文章重点对触变性水泥浆的测量和评价方法进行了全面分析和深入的讨论，提出的水泥浆触变性有关模型同样适用于其它非胶凝性宾厄姆流体、幂律流体的触变性评定。文章还对触变性水泥浆的特点、用途、常规配方及国内外应用情况进行了较深入的介绍。     

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随着油气田勘探开发技术的深入发展,深井,超深井的数量不断增多,深井,超深井的特点是：井深,温度高,水泥环薄,固井难度大,而各种增产工艺,措施和后期作业对油气井固井质量也提出了更高的要求。水泥本身具有硬和脆的性质,受后续施工,射孔或由由于地层条件下复杂作用力的影响,易发生脆裂,或与套管,井壁剥离,影响油气井后期开采,缩短油气井的寿命,文章通过研究深井塑性水泥原理,提出评价方法和塑性水泥配方,进行了塑性水泥施工性能的力学性能的大量实验,并在此基础上完成了20井次注水泥施工,实践表明,塑性水泥具有优良的综合性能和抗外冲击能力,施工方便,能提高深井复杂井的固井质量。     

低密度水泥浆固井质量评价刻度试验研究

为了对低密度水泥浆固井质量进行评价,建造了低密度水泥浆固井质量模型。通过模拟试验研究了水泥浆固结硬化为水泥石的一段时间内,其声波速度、声阻抗及抗压强度、剪切力等参数的变化规律。试验表明,水泥浆中使用了添加剂后,水泥固结时间延长;水泥石的剪切力和抗压强度随水泥浆凝固时间增加而增加。低密度水泥石的抗压强度和剪切力更小,使用低密度水泥浆固井时要求层间封隔的距离比常规水泥浆固井要长才能起到封固作用。进行了低密度水泥浆固井第Ⅰ界面固井评价刻度试验,采用声幅相对值法和胶结比法得到第Ⅰ界面固井质量评价标准。该试验结果为正确评价低密度水泥浆固井质量提供了依据。     

超细微膨胀固井水泥研究与应用

为解决三次加密调整井层间压差大、薄隔层窜槽及水泥石产生收缩而影响固井质量的问题,进行了DP-DR(超细微膨胀)新型水泥体系研究与应用。对DPDR水泥与普通A级水泥膨胀性能、失水量、增韧性能及稠化性能进行了对比试验。试验表明,DPDR水泥体系具有较好的膨胀性、低失水性和增韧性,并具有近似直角的稠化曲线,可以提高三次加密调整井固井质量。现场试验表明,DPDR水泥体系不仅在固井的最初阶段起到了较好的作用,而且可以较好地抑制水泥胶结质量随时间推移而发生变化,能够有效地提高三次加密调整井固井质量。     

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根据漂珠的组分及漂珠低密度水泥浆的性能特点，提出了漂珠水泥浆密度设计要求，减轻剂加量计算，适合漂珠低密度的水泥浆配方以及固井施工注意事项。在低压漏失层固井中还应加强以下工作：①确定合理的水泥浆密度，建立一套漂珠的不同加量、不同水灰比下的漂珠低密度水泥浆在不同液柱压力下的密度变化曲线，为确定低密度水泥浆密度提供可靠依据，特别是对密度很敏感的漏失层固井。②制定低密度水泥固井质量标准，低密度水泥的强度一般低于纯水泥、结构不如纯水泥致密、强度发挥不如纯水泥快。对低密度水泥固井应以保证水泥石的最低封隔质量为依据确定合理的低密度水泥固井质量标准。     

AWG抗渗固井水泥研究与应用

本文介绍了新型固井材料AWG抗渗水泥的各项物理性能。通过室内实验,确定了AWG水泥体系增强剂、AWG水泥浆体系缓凝剂和分散剂,研究了AWG水泥浆体系的配伍的现场应用及缓凝剂对水泥浆体系性能的影响。AWG抗渗固井水泥属于硫铝酸盐水泥系列的一种新型国井材料,AWG水泥具有速凝、早强、短候凝、抗渗、防水气窜、微膨胀、耐腐蚀、抗锈蚀等特性。通过在大庆油田萨中、萨南东部和杏七区、北一区4口井现场应用表明,使用AWG水泥国井后8h测声幅,得到良好的固井质量,达到国内领先水平。AWG水泥在高、低压共存的多压力层系复杂地质情况下使用,能有效地提高调整井、疑难井的固井质量,适用于调整井、疑难井固井、小眼井固井、各种表层套管固井及海上固井。