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扇形局部缺失水泥胶结测井响应计算及应用

2020-12-08阅读(389)

扇形局部缺失水泥胶结测井响应计算及应用

论文摘要

固井工程是衔接油藏勘探与开采的关键环节,其质量严重影响着油藏开采的效果。水泥胶结测井依据各界面不同胶结状况下声波测量响应的特征,来建立胶结质量评价标准,目前已成为检测和评价固井质量最为有效的手段。数值模拟结果为测井测量值得到很好应用奠定了基础。水泥环局部缺失程度的评价是当前水泥胶结测井解释的难点。本文以井中多界面声波场传播理论为基础,以柱状多层局部缺失非对称介质模型为研究对象,开展三维应力-速度有限差分数值模拟方法研究,实现了水泥环中不同角度扇区缺失情况下的声波响应计算,并形成相应的波列特征图。计算结果对水泥环局部缺失程度的定量评价提供指导。采用本文建立的数值模拟方法,以大庆油田水泥声波变密度仪器为基础,按照22.5°的间隔,计算了水泥环0360°间的19种角度缺失情况下的声波波列,并建立缺失角度与水泥胶结指数关系式,计算结果应用于油田实际井的固井质量评价中,定量给出了该井实际缺失角度,为及时准确修正水泥环的缺失提供了依据。针对低压易漏地层,往往采用低密度水泥进行固井质量检测,而低密度水泥的声耦合能力比常规密度的水泥较差,当继续采用声波变密度测井评价固井质量时,低密度水泥胶结情况下得到的评价参数往往较常规评价标准相差很多。应用本文建立的数值模拟方法,针对低密度水泥情况下的水泥胶结响应进行计算,以常规水泥密度条件的声波幅度值为基础,建立了低密度水泥声波幅值和胶结指数校正图版,图版应用于实际低密度井的固井质量评价中,有效解决了低密度水泥胶结时固井质量评价产生的错判的问题。当前水泥胶结测井实际生产的定量评价标准仅采用胶结指数参数,依据本文将数值模拟方法与实际评价有效结合的研究思路,进一步建立波列识别水泥胶结质量的定量评价标准,将是基于本文的进一步研究方向。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 创新点摘要
  • 前言
  •   0.1 固井质量评价研究目的与意义
  •   0.2 固井质量测井评价技术研究现状
  •     0.2.1 评价技术发展
  •     0.2.2 套管井井中声波场数值模拟技术
  •     0.2.3 固井质量测井评价中存在的问题
  •   0.3 研究内容及技术路线
  •     0.3.1 研究内容
  •     0.3.2 技术路线
  • 第一章 水泥胶结测井原理及固井评价标准
  •   1.1 声波-变密度（CBL/VDL）测井基本测井原理
  •   1.2 套管井中声波全波列分析
  •     1.2.1 套管波
  •     1.2.2 地层波列
  •     1.2.3 泥浆波列
  •   1.3 第一界面固井质量评价方法
  •     1.3.1 相对声幅法
  •     1.3.2 水泥胶结指数（BI）法
  •   1.4 第二界面固井质量评价方法
  •     1.4.1 固井第二界面综合评价方法的理论基础
  •     1.4.2 固井第二界面地层波能量校正及评价标准
  • 第二章 轴对称井况下井孔声场的数值分析
  •   2.1 套管井轴对称井孔声场理论模型的建立
  •   2.2 准弹性介质中的声压波场
  •   2.3 柱状多层介质中的波场
  •   2.4 轴对称情况下固井质量模拟分析
  •     2.4.1 自由套管情况
  •     2.4.2 第一、二界面均胶结良好
  •     2.4.3 第一界面胶结良好,而第二界面未胶结
  •     2.4.4 第一界面未胶结,第二界面胶结良好
  •     2.4.5 第一界面微环情况
  • 第三章 非轴对称井况下应力—速度有限差分数值模拟
  •   3.1 地层介质模型
  •   3.2 柱坐标系下应力-速度有限差分方法的实现
  •     3.2.1 柱坐标系下弹性波方程建立
  •     3.2.2 应力、速度分量在网格上的离散化和差分方程
  •     3.2.3 计算模型以及声源、内界面的处理
  •   3.3 非裂化完全匹配层（NPML）吸收边界条件
  •   3.4 三维有限差分算法正确性验证
  •   3.5 非轴对称情况下扇形区域局部缺失情况模拟
  •   3.6 仪器实际测量结果与模拟测井结果对比
  • 第四章 固井质量测井资料处理及应用
  •   4.1 油、水井固井质量综合评价方法
  •   4.2 对固井质量测井资料的预处理
  •     4.2.1 对自由套管井段的套管波进行段刻度
  •     4.2.2 消除套管接箍对声幅曲线的影响
  •   4.3 低密度水泥固井质量评价分析
  •     4.3.1 低密度水泥固井参数选取
  •     4.3.2 声阻抗差异分析
  •     4.3.3 低密度水泥校正图版
  •   4.4 实测数据固井质量分析
  •     4.4.1 低密度水泥固井实测数据分析
  •     4.4.2 固井第二界面现场实测资料分析
  •     4.4.3 固井质量疑难情况分析
  •   4.5 低密度水泥固井应用实例
  •   4.6 固井质量检查建议
  • 结论
  • 参考文献
  • 发表文章目录
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 张天宇

    导师: 张美玲

    关键词: 固井质量,三维有限差分,水泥环局部缺失,低密度水泥,胶结指数

    来源: 东北石油大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 地质学

    单位: 东北石油大学

    分类号: P631.81

    DOI: 10.26995/d.cnki.gdqsc.2019.000523

    总页数: 69

    文件大小: 10488K

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