摘要:随我我国石油行业的发展,陆地上的石油开采技术的不断进步,对于在石油开采过程中固井质量的要求愈发严格。但是现在的固井质量评价技术在其局限性和环境的影响下变得较为复杂,导致我国现阶段油气开采工作进行中所使用的常见固井质量评价方法很容易产生误差,已经达不到现在的技术要求。本文对现阶段所经常使用的固井质量曾家测井技术进行分析,探索其在各种不同的油气井中的使用优势和对油田开发的影响。
关键词:固井质量;评价方法;油田开发
固井的质量对于油田的开发和油气开采是起到决定性作用的,在油气井的开采到完井整个过程中,固井质量都会对整个施工过程存在决定性的作用。怎样提高固井的质量,一直是国内外石油工作者们专研的课题。由此也引发了国内外研究人员对固井质量评价技术的研究。
一、固井质量评价测井技术
(一)水泥胶结测井
声幅测井仪是用源距1米的声系和电子线路组成的。发射器发出的声脉冲中,使临界角度射入泥浆至套管界面的声波,通过折射后产生沿着泥浆到套管界面的角度射入井内,通过泥浆,被接收换能器接收。在套管和水泥胶结良好的情况下,这就会使得套管和水泥的声阻抗差减小,使套管声波最大程度的散发出去。反之,如果水泥的胶结不好,泥浆就会进入到水泥环内,将影响测井精准度。水泥胶结测井在实际应用中只是可以将水泥环和套管胶结情况反映出来,其纵向分辨率低,并且没有方位性。在使用水泥固井时,水泥的强度不断变大,会成为后期睡衣胶结测井的阻碍因素。
(二)扇区水泥胶结测井
扇区水泥胶结测井仪器是通过使用两组一发三收声系,将其放置在不同位置,用以评价两个位置的水泥固井质量。其优点在于:第一,可以在测试中具有较高的分辨率用以测量套管水泥胶结的情况;第二可以分映出不同位置的胶结情况;第三是在测量过程中不会受到水泥环、套管、地层的影响,使得测量的结果更为可靠;第四就是不受仪器偏心的影响;最后一点是在使用过程中可以用在各种不同的井内流体的测井。
(三)CAST-V测井
CAST-V测井在使用时,可以用于裸眼井的测试,又可以在套管井中使用,而且还可以同时检查固井质量和套管情况。CAST-V测井分为;两个模式进行测试,分别是成像模式和套管模式,成像模式记录测试中的数据,套管模式则是用以来检测接收换能器出去信号和发自套管内壁的返回信号还有在后期接收到的衰减信号,用以现实套管胶结情况。CAST-V测井的有点在于可以完美的分别出水泥缺失情况,并且可以精准的定位出胶结点的位置,能反映出套管的厚度、检查套管受损情况、井眼倾斜度、相对方向等等精确数据。
(四)伽玛密度测井
伽玛密度测井方法在使用过程中是将测试仪放置在套管中,所发射的伽马射线在管内介质、套管、水泥环以及地层中的物质发生康普顿散射、瑞利散射和光电吸收等作用。伽马密度测井方法可以得到更为准确的数据。
二、固井质量的主要影响因素
(一)水泥
在固井质量测试中,水泥的凝固时间会对其产生影响,没有完全凝固或者固封好的水泥会对测试产生影响。所以在测试时一般都在固井之后的二十四至四十八小时之内。同样,水泥环的厚度也是会影响测井的准确。当水泥环的厚度超过2两厘米时,对于胶结测井曲线的影响是一个固定数值,在低于两厘米时,水泥环越薄,水泥胶结测试中的曲线值就越高。水泥的密度同样对于固井质量测井有着影响,水泥的密度较低时,对于测井结果会导致偏高导致在最后的结果存在误差。
(二)底层岩性
地层岩性对于测井结果也是会有着很大的影响的,在快速地层中、慢速地层、孔隙度渗透率都会干扰到测井的结果。
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(三)仪器
在一起使用方面,使用时不规范仪器摆放不到位都会导致后期得到的测试结果不准确,在固井之后的测井中使用仪器的:仪器偏心、仪器刻度会直接影响最后的结果。例如,仪器偏心在针对声幅测井的时候,偏心单只不同未知的套管波接收的时间发生改变,位置不一样,最初到达套管波只是对于仪器靠近的波幅信号所叠加的结果,这就使得仪器不能正确的现实胶结情况。而仪器刻度也是如此,由于测井中所使用的声幅值是一个相对于套管所产生的表现值,如果刻度达不到要求,这不仅在测试时首波会出现影响,在后续的声幅也会产生相对减小的情况发生,导致最后结论不准确。
(四)套管
套管的厚度及直径是影响固井之后测井中的阻碍因素,套管壁的厚度过厚,那么测试时声幅的相对值也就变得高于正常数值,套管的直径同理,也是会对数值造成影响。套管直径的大小影响了套官波的到达时间。其次就是套管偏心带来的影响,在测井使用声幅作为测试方法时,套管偏心实际上也就是相当于一种仪器偏心,所得到的最后数据也是会相对发生变化,得到的声幅值会低于正常数值,甚至将在判断胶结性时出现很大的误差,导致测试结果不具备科学依据。最后一种因为套管因素影响测试结果的就是双层套管的原因,双层套管在胶结性好的地层阶段,其带来的影响是和底层接近,从而使声波的数值增加,在变密度图上来看,双层套管中的外层直接屏蔽了地层波,使本来随之产生的底层波变得无法测量。
三、固井质量的综合评价方法
从不断地分析研究中可以得出影响固井质量的原因有很多,在随着测井技术的不断提高,应对的技术也越来越成熟,所以,在石油行业中,愈发成熟的技术会使得施工更加顺利。那么关于固井质量的综合评级方法做出总结。
(一)多级综合评价方法
固井质量所受到的主要影响集中在三个大因素中:油井井口井眼状态因素、钻井液和固井施工工艺。将特定的油田油井井史资料上传至电脑中进行研究,通过计算和统计,就会得到在井口、钻井液、固井施工工艺数据三个方面的和固井有着直接关系的数据进行研究。可以得到对固井质量有影响的直接原因,借此来分析其中哪些数据使之造成固井质量不合格的项目,加以研究,得到有效的措施和应对方法。再使用数学理论分析,对固井质量影响的三个原因进行综合性的分析。得出具体是由于哪一个因素起到了主导性的作用,为了固井施工时所要注意的事项和提升固井工艺科学的提出理论依据。
(二)固井质量的智能评价
现阶段我国所一直使用的固井质量评价技术之中,大部分都会将声波幅度测试井技术作为主要手段,是利用回波首波波幅的特性来识别评价固井质量。在用声波得到相应数值之后,在以统计原理的相对幅度统计法为基础,计算统计出其中的数值信息。在不断地训练之后,熟悉调整小波基的形状从而将小波转换变成可能。最近几年,国内外的科学家们都在针对加入新的随机全局优化技术,也就是粒子群算法寻来神经网络的权值。这也就会使得这个技术会成为今后国内外油田行业在固井质量评价测井中的主要课题。
结束语:
综上所述,我国目前在固井质量评价中的技术还是相对成熟的,对比各种不同的测井方法,在不同的油井固井质量评价中使用不同的测井方法,不拘泥与手段,使用最正确的测井工艺。对于口油井的施工都有着重要的意义。我国是石油大国,在石油行业中的地位也是举足轻重。在石油行业的科学研究中,寻找固井最好的方法,提高固井质量,并且增加测井准确率,将会使石油的开采变得更为顺利。不但使得施工更安全,还会减少石油施工过程中对环境的污染、对地层的伤害,减少生产成本,将石油的未来道路更加的畅通无阻,这是固井质量能够直接影响的。我国在石油固井质量上还需要不断地努力。寻求最先进的技术。
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论文作者:郑银清
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
标签:套管论文; 质量论文; 水泥论文; 评价论文; 技术论文; 方法论文; 石油论文; 《基层建设》2019年第32期论文;