RIB八扇區水泥膠結測井資料的評價標準

何曉君 朱敬梅 汪海文 曹琳 王鴻潔 姜雪萌

摘要：RIB八扇區水泥膠結測井儀（Radius Incremented Bond），主要用于水泥膠結第一、第二界面的固井質量評價。其優勢在于不僅具有常規的聲幅（CBL）、聲波變密度（VDL）測井，而且具有1.5英尺源距的八個等角度的換能接收器（SBT為2英尺源距），可以獲得八條扇區曲線，從而更好地判別水泥環中存在的竄槽、甚至微隙、微環等細微變化情況。

關鍵詞：八扇區 ?固井質量

RIB八扇區水泥膠結測井儀的聲系包括發射探頭、扇區接收探頭以及分別距發射探頭 3 英尺和5英尺的接收探頭。3英尺接收探頭（CBL）接收記錄的是第一界面套管的首波幅度隨深度變化的曲線，也叫聲波測井，它是判斷水泥與套管膠結質量好壞的定量分析依據，是以在自由套管中首波幅度為標準，然后對照計算在水泥膠結套管中實測到的首波幅度的衰減率從而判斷某一層段水泥膠結質量的好壞。扇區接收探頭有8個徑向探頭，每個探頭覆蓋套管周長的45度徑向范圍。由于探頭距信號發生器只有1.5英尺，因此，水泥膠結中的很小的問題都很容易被發現。5英尺源距接收器（VDL）記錄的是顯示波的強度--時間曲線即變密度曲線，主要用于判斷水泥與地層（第二界面）膠結情況。VDL與CBL、八扇區曲線進行綜合分析，可以對套管固井質量做出合理，客觀的綜合評價。

1儀器的特點

儀器采用固體隔音棒結構， 既提高了可靠性又延長了使用壽命。儀器的發射探頭和接收探頭裝在單獨的平衡筒內，方便單獨維修。儀器最高耐溫245℃、耐壓170Mpa，從而保證了儀器在高壓高溫井中的應用。RIB八扇區聲波測井儀是目前評價水泥固井質量中較有效的儀器，是一種檢測套管水泥膠結質量及探測孔穴孔道的測井儀器。一次下井可測量8個扇區套管水泥分布圖、3ft（1ft=304.8mm）聲幅曲線、5ft密度圖。

RIB扇區水泥膠結測井儀器與傳統CBL/VDL測井儀相比，增加了八個距聲波源距，1.5ft的定向探頭，將井筒徑向360°范圍分成8個扇區。其特點：

（1）降低快速地層對聲幅測量的影響：傳播時間小于187us/m的地層稱為快速地層，3ft聲幅測井已經受快速地層的影響，不能夠反應出套管與水泥環間的膠結狀況。而RIB扇區水泥膠結測井儀器的8個扇區探頭距聲波信號發生器只有1.5ft，降低了快速地層對聲幅測量的影響。

（2）檢測出水泥環微小區域的質量問題：RIB扇區水泥膠結測井獲取的8個扇區水泥成像圖資料能夠輔助3ft聲幅曲線資料判斷在各個扇區內的固井質量膠結狀況，可以檢測出水泥環微小區域的質量問題 。

（3）解釋出水泥環中的竄糟以及水泥抗壓強度低的問題：當3ft聲幅測井資料顯示膠結不好時，利用8個扇區水泥成像圖資料輔助解釋出水泥環中的竄糟以及水泥抗壓強度低等問題。

2資料評價標準

（1）定性解釋：聲幅值、八扇區灰度圖定性評價一界面 。RIB八扇區水泥膠結測井灰度成像圖顯示方法：從左邊界到右邊界為環繞井筒360°的展開圖像，灰度顏色分五級刻度，以水泥返高以上自由套管段內八扇區聲幅曲線的幅度值作為基準值定義：

（2）定性解釋：變密度（VDL）定性評價一、二界面。套管與水泥膠結良好，且水泥與地層膠結也良好的情況下，聲能信號將會及有效地由套管傳播，經水泥環傳播到地層中去。測井顯示特征為變密度（VDL）記錄的套管波弱，甚至缺失;而地層波較強，連續性較好，呈現清晰的黑白相間的波狀條帶。

（3）定量解釋： BI指數定量評價一界面。CBL儀器把套管的直徑、壁厚、水泥抗壓強度綜合起來，利用膠結指數（BI）評價膠結效果。BI定義為

衰減率與套管首波幅度的對數成正比。影響衰減率的主要因素是套管周圍未被膠結部分的圓周長，即周圍膠結的越多，衰減系數越大。利用衰減率定義的膠結指數BI值評價膠結效果的界限是：

（4）變密度VDL解釋說明

自由套管：

一般出現在水泥返高以上的井段，大部分聲能信號將通過套管傳到接收器，而很少傳播到地層中去。測井資料顯示特征為：套管波很強，圖上顯示為平直的條紋，越靠近左邊反差越明顯，在套管接箍處呈人字紋變化。

第一、二界面膠結都好

套管與水泥膠結良好，且水泥與地層膠結也良好的情況下，聲能信號將會有效地由套管傳播，經水泥環傳播到地層中去。測井顯示特征為變密度（VDL）記錄的套管波弱，甚至缺失;而地層波較強，連續性較好，呈現清晰的黑白相間的波狀條帶。

3結束語

RIB八扇區測井技術應用較為廣泛，其測井成功率高，扇區水泥圖進行管外環形間水泥成像，能直觀、準確、詳細地反映水泥溝槽和空隙，便于識別微環空。受水泥空隙、快速地層、雙層套管等諸多因素的影響小，且能了解水泥溝槽大小、形狀。避免不必要的驗竄和擠水泥作業，節省作業費用和占用井場時間，是目前應用精度與效果最好的固井質量檢查測井方法。

參考文獻：

[1]李青等 RIB八扇區測井儀刻度方法和影響因素分析 ?內江科技 2012.1

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