一种固井质量评价最佳测井时间确定方法技术

本发明专利技术涉及一种固井质量评价最佳测井时间确定方法，属于测井勘探技术领域。本发明专利技术利用参考点的水泥石抗压强度计算完全胶结时的测井理论声幅值，并根据最佳时间以内固井质量评价标准受候凝时间的影响在设定范围内的要求，确定最佳测井时间对应中等胶结上限的声幅值；并以该最佳测井时间对应中等胶结上限声幅值反推出水泥石抗压强度，若反推出的抗压强度达到设定阈值，则该最佳测井时间即为最终的最佳测井时间，否则以抗压强度值达到设定阈值的时间为最佳测井时间。本发明专利技术能够根据水泥浆体系特点及井下环境，得出合理的固井质量评价最佳测井时间，显著地提高了固井质量评价的准确性及合理性，并有效地缩短了施工周期。并有效地缩短了施工周期。并有效地缩短了施工周期。

【技术实现步骤摘要】
一种固井质量评价最佳测井时间确定方法


[0001]本专利技术涉及一种固井质量评价最佳测井时间确定方法，属于测井勘探


技术介绍

[0002]随着固井技术和固井工艺的不断发展，为了应对复杂多样的井下环境，先后开发了多种类型的水泥浆体系，如低温固井水泥浆体系、高温固井水泥浆体系、低密度水泥浆体系和高密度水泥浆体系等。但是由于这些体系中加入了大量的密度调节剂、缓凝剂或促凝剂等外加剂，导致水泥的水化速率和强度变化规律发生了很大的变化，给合理确定最佳时间带来了极大的难度。固井质量评价最佳测井时间需兼顾考虑测井准确性、井下安全和时间成本。
[0003]现行标准“SY/T 6592
‑
2016：固井质量评价方法”给出了常规密度水泥固井候凝时间浅井不少于24h、深井不少于48h、超深井不少于72h、低密度水泥固井候凝不少于48h的指导意见。但是随着水泥浆体系和井下环境的变化及钻井降本增效要求，该标准已不能完全适用。主要存在以下问题：(1)未考虑温度对固井质量评价最佳测井时间的影响，温度是影响水泥水化反应速率快慢的主要因素。如深水固井所面对的低温条件，将导致水泥水化速率降低，水泥浆的凝结时间变长，强度发展缓慢，环空水泥环无法在较短的时间内提供足够的剪切应力以悬挂套管，同时由于候凝时间较短，固井质量测井评价得到的声幅值较高，不能反映真实的胶结质量，会造成错误的评价结果，甚至是不必要的补救措施作业。同理，针对高温井，水泥水化速率较快，水泥石在较短的时间内就能达到很高的强度，可根据实际情况，适当减少候凝时间，缩短建井周期。(2)低密度水泥浆体系和超低密度水泥浆体系(密度小于1.30g/cm3)中因为水泥含量较少，水泥石强度较低，如果候凝时间较短，固井质量评价测井结果可能不会反映真实的胶结质量，且外加剂的种类和加量也会对测井结果产生一定的影响；(3)未考虑外加剂种类和加量对测井时间的影响，缓凝剂、促凝剂和增强剂等外加剂都会对水泥石的早期水化反应和强度变化规律产生很大的影响，不同的测井时间反映出的声波测井响应会有较大的变化。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种固井质量评价最佳测井时间确定方法，以解决目前最佳测井时间确定不准确的问题。
[0005]本专利技术为解决上述技术问题而提供一种固井质量评价最佳测井时间确定方法，该方法包括以下步骤：
[0006]1)获取在设定养护条件下的水泥石抗压强度值，将该抗压强度值作为参考点强度值，并根据抗压强度值与水泥石纵波声速和横波声速之间的关系确定出参考点对应的水泥石纵波声速和横波声速；
[0007]2)根据得到参考点对应的水泥石纵波声速和横波声速计算设定养护条件下完全胶结时的测井理论声幅值；
[0008]3)根据完全胶结时的测井理论声幅值计算中等胶结上限值；并根据最佳时间以内固井质量评价标准受候凝时间的影响在设定范围内的要求，确定最佳测井时间对应中等胶结上限的声幅值；
[0009]4)将所述最佳测井时间对应的中等胶结上限声幅值作为中等胶结上限值，反推出对应的完全胶结时的测井理论声幅值；
[0010]5)根据反推出的完全胶结时的测井理论声幅值确定相应的水泥石纵波声速、横波声速和抗压强度值；
[0011]6)判断得到的抗压强度值是否大于设定阈值，若大于，则说明此次确定的最佳时间即为最佳测井时间；否则，以抗压强度值达到设定阈值的时间为最佳测井时间。
[0012]本专利技术利用参考点的水泥石抗压强度计算完全胶结时的测井理论声幅值，并根据最佳时间以内固井质量评价标准受候凝时间的影响在设定范围内的要求，确定最佳测井时间对应中等胶结上限的声幅值；并以该最佳测井时间对应中等胶结上限声幅值反推出水泥石抗压强度，若反推出的抗压强度达到设定阈值，则该最佳测井时间即为最终的最佳测井时间，否则以抗压强度值达到设定阈值的时间为最佳测井时间。本专利技术能够根据水泥浆体系特点及井下环境，得出合理的固井质量评价最佳测井时间，显著地提高了固井质量评价的准确性及合理性，并有效地缩短了施工周期。
[0013]进一步地，为了保证参考点选取的准确性，所述步骤1)中的设定养护条件包括养护温度为75摄氏度、养护时间为10天。
[0014]进一步地，所述的步骤2)中测井理论声幅值采用的计算公式为：
[0015][0016][0017]其中，α
T
为套管内泄漏兰姆波对套管波造成的衰减率，dB/m；A
J
为接收器接收到的声幅即测井理论声幅值，％；A
f
为发射器发射的声幅，％；l为测井源距，m；ρ为固井水泥浆密度，g/cm3；h为套管的厚度，m。
[0018]进一步地，为了保证所选取的最佳时间能够满足受候凝时间的影响在5％以内的要求，所述步骤3)中的中等胶结上限值指的是胶结指数为0.6时接收到的理论声幅值。
[0019]进一步地，中等胶结上限值采用计算公式为：
[0020][0021]其中，A
f0.6
为胶结指数为0.6时接收到的理论声幅值，％；A0为完全胶结时发射的理论声幅值，％；α
T
为套管内泄漏兰姆波对套管波造成的衰减率，dB/m；l为测井源距，m。
[0022]进一步地，所述的步骤3)中的设定范围为5％。
[0023]进一步地，所述的步骤3)中确定的最佳测井时间对应的中等胶结上限声幅值为1.05A
f0.6
，A
f0.6
为胶结指数为0.6时接收到的理论声幅值。
[0024]进一步地，所述的设定阈值3.45Mpa。
[0025]进一步地，所述步骤1)抗压强度值与水泥石纵波声速和横波声速之间的关系是通过实验数据拟合得到。
附图说明
[0026]图1是本专利技术固井质量评价最佳测井时间确定方法的流程图；
[0027]图2是本专利技术实例1中1.25g/cm3水泥浆体系纵横波声速与养护时间的关系(70℃)示意图；
[0028]图3是本专利技术实例1中1.25g/cm3抗压强度与养护时间的关系(70℃)示意图；
[0029]图4是本专利技术实例1中抗压强度和纵横波声速的关系示意图；
[0030]图5是本专利技术实例2中密度对最佳测井时间的影响示意图；
[0031]图6是本专利技术实例3中缓凝剂对固井质量评价最佳候凝时间的影响示意图；
[0032]图7是本专利技术实例4中温度对最佳测井时间的影响示意图。
具体实施方式
[0033]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步地说明。
[0034]固井质量评价测井响应受多种因素的综合影响，包括套管规格、套管内井液类型、仪器偏心、候凝时间、井底环境、水泥配方、胶结状况等。而测井时间对测井响应的影响主要表现在：如测井时间过早，则水泥石声速和强度未得到充分发展，导致套管波幅度偏高，造成错误的解释结果；如测井时间过晚，则会造成不必要的停工等待，增加施工成本。因此，合理地确定最佳测井时间就是将候本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固井质量评价最佳测井时间确定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)获取在设定养护条件下的水泥石抗压强度值，将该抗压强度值作为参考点强度值，并根据抗压强度值与水泥石纵波声速和横波声速之间的关系确定出参考点对应的水泥石纵波声速和横波声速；2)根据得到参考点对应的水泥石纵波声速和横波声速计算设定养护条件下完全胶结时的测井理论声幅值；3)根据完全胶结时的测井理论声幅值计算中等胶结上限值；并根据最佳时间以内固井质量评价标准受候凝时间的影响在设定范围内的要求，确定最佳测井时间对应中等胶结上限的声幅值；4)将所述最佳测井时间对应的中等胶结上限声幅值作为中等胶结上限值，反推出对应的完全胶结时的测井理论声幅值；5)根据反推出的完全胶结时的测井理论声幅值确定相应的水泥石纵波声速、横波声速和抗压强度值；6)判断得到的抗压强度值是否大于设定阈值，若大于，则说明此次确定的最佳时间即为最佳测井时间；否则，以抗压强度值达到设定阈值的时间为最佳测井时间。2.根据权利要求1所述的固井质量评价最佳测井时间确定方法，其特征在于，所述步骤1)中的设定养护条件包括养护温度为75摄氏度、养护时间为10天。3.根据权利要求1所述的固井质量评价最佳测井时间确定方法，其特征在于，所述的步骤2)中测井理论声幅值采用的计算公式为：骤2)中测井理论声幅值采用的计算公式为：其中，α
T
为套管内泄漏兰姆波对套管波造成的衰减率，dB/m；A
J
为接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：温伟，宋文宇，李德红，张军义，何英君，李明忠，李季，何斌斌，王超，刘福，韩婧，
申请(专利权)人：中石化华北石油工程有限公司，
类型：发明
国别省市：