水泥固井质量检测方法探讨和评估

张彦垒

摘 要：低密度的水泥浆是最近几年才发展起来的一项固井技术。在整个中低压的产层增加的情况下，采用一种低密度的水泥井进行灌浆对于提高单井的相应产能和增加相应的勘探储量以及对于汽油的开发都具有重要的意义，同时也得到了比较充分的应用。但是，因为空心微珠的加入充分的改变了水泥石与水泥浆的本来性能，直接的导致了声幅的测井不可以准确的对固井质量进行评价，这样是不利于该项技术的推广的。所以，对水泥固井相对质量在实际的测量方法上进行了具体的评估和分析，希望可以给有关人士提供参考性意见。

关键词：水泥固井；检测方法；探讨；具体评估

中图分类号：TB

文献标识码：A

文章编号：1672-3198（2014）09-0183-02

在整个油田的生产工艺中，为了充分的确保正常的采购原油，就必须在地层和钢套管之间用水泥进行加固连接，这种连接加固的方式就是所说的固井，紧接着会在水泥和套管之间射穿，只有这样才可以将油层内部的原油从套管和透过的水泥采出来。但是，对于水泥固井的实际质量检测，并从实际的工程上来说，是有一定要求的。本文就此进行了分析和探讨。

1 关于固井的定义

固井是水井和油在建井过程中一个比较重要的环节之一，对于固井质量的好坏将直接的关系到有关固井的使用年限，甚至对于整个注以及采期之间是否可以顺利的进行生产都有影响。固井质量上的评价体现：对水泥环和套管界面、地层和水泥环的交界面在水泥结胶的程度。日前，对于固井的质量评价很大程度上都集中在了固井的水泥环和套管的界面上，但是从地层和水泥环的界面来说对于胶结的质量评价比较少。对于水泥环的界面来说，其胶结如果良好，对于地层界面的窜通也会带来比较严重的后果。所以，不仅要对水泥环界面的质量进行评价的同时也要去重视地层界面的质量评价。

2 有关水泥固井平衡压力的注水泥

对于水泥固井来说，其水泥施工监控和设计是整个固井施工中一项比较重要的环节，对于井的施工参数和水泥相关的设计质量以及相应水平的调整，会直接影响到相应固井的质量。对于平衡压力下进行水泥的注浆要通过两个不同的过程：主要有候凝的过程和顶替的全过程。对于其中基本的主要原则就是在这两个过程中相应的环空压力处于一个压力比较平衡的状态，而且在封固的水泥浆中可以充分的代替钻井液，不仅可以压漏相关的地层也不会使相应的油气水进入到环形的空间。在整个注水泥的顶替实验中，要做到不漏和相应的平稳度。对于压稳来说，就是要将与设计环节相关的结构进行平衡的地层压，并且在注入水泥的整个过程中对其环控的压力变化可以得到相应的满足。而对于不漏来说，是指在整个施工过程中，环空液柱的压力和流动的阻力不可以大于漏失的压力以及破裂的压力。如果要保证该原则的实现，要通过比较合理的设计和环空流体的组成以及比较合理的代替来获得。与此同时，注替的过程也是固井施工中一项重要的环节，而对于这个过程中可能涉及到的流体种类是比较多的，一般情况是前置液、水泥浆和钻井液以及后置液等等。因为所属的流型和相应的流体密度是不同的，尽管在一个相同的井身条件下，其流态和循环压力也是不同的，实际的井身条件也是不同的，固井中流体流动的实际变化，在注入水泥的施工中也是跟着变化的。下文就根据实际的情况对于水泥固井在质量检测和具体情况作了简要的分析和相关探讨，希望相关人士提供借鉴。它将直接关系到水泥固井在未来的实际发展。

3 有关固井质量检测的方法和实例以及相关结果分析

对于水泥固井的相关质量的检测曾经在大庆石油局就做了比较详细的研究和分析，而且还专门的制作了有关水泥固井方面的相关模型如图1。

该套管的高为250毫米，在中间的内径约为130毫米，实际的壁厚是8.2毫米，在其外面套有岩芯，两者之间的实际间隔为40毫米。以60号的水泥为例，对其进行分割填充水泥并分别对固井的使用过程进行模拟的情况有很多，比如：一界面的微环、一界面的窜槽和空套管以及一界面的水泥膜有四种界面的胶结的缺陷。对于二界面来说其有二界面的泥膜和二界面的微环等三种界面的胶结缺陷。

在整个实验过程中，我们利用了一个推靠的装置就可以将换能器贴在油管的壁上，然后声波就会垂直的穿过油管的壁端，和水泥环一直到岩芯的位置，在经过每个界面的实际反射之后就会被相同的换能器所接收。我们会采用一项自行研制的测井仪进行轮流的采集波形，当完成一种具体的情况时相应的采集就会进行相应的转动推靠到另一个有缺陷的位置上，此时换能器的中心频率为1兆赫兹。图2就是实验结果。

该图就是胶结合空套管之前的对比。对于实验结果回波的幅度进行了对比，实线就是空套管的走线，而点线就是较好的水泥胶结。从该图中我们可以知道，在空套管的整个曲线上拥有二界面的回波信号，但是在交结良好的情况中就没有出现这种信号。这主要是由于我们在空套管中充满了水。

4 有关水泥固井的前景推广措施以及应用

在如今的固井质量的检测中，声波的测井方法对于胶结面的实际状态是比较敏感的，对于水泥环体的结固状态也是不敏感的。进行测量水泥的相应密度，这种方式和固井的胶结面的状态没有关系。可以利用这两种方式进行综合性的分析，也可以进行互补，从而相应的提高其相应的准确性和全面性。对于水泥固井的质量研究，不仅解决了仪器的接口问题，还相应的解决了国产数控的配接性问题。已经制作了两种套管外径的水泥密度和相应套管的壁厚装置。与此同时，也解决了刻度的检验问题。为了我国水泥固井质量的检测更好的发展，相关人士进行实际的探讨和分析是十分有必要的。

5 结论

作为洁净新能源的天然气来说，具有环境代价低、在实际的转换中效率较快，以及建设的周期和相应的投资较低的多重优势，并且也积极的利用了天然气。这已经成为了全球产业的新潮流产业，如今天然气在我国各个城市已经被高度的重视并使用。随着天然气更加广泛的应用，新的加气站已经变得越来越多。然而，对于水泥固井的实际工艺来说比较特殊，如果在实际的固井中发现不合格的现象，是无法进行修复的。而本文就对水泥加固井进行了分析和探讨。

6 结语

通过文章中的实验我们可以看出，对于水泥加固的窜槽缺陷在对回波信号进行比较时是很明显的，这是因为缺陷中充满了水，但是水的声阻抗和水泥、岗以及岩芯之间的差距比较大。而对于其他几种缺陷来说因为声音的阻抗的差别比较小，实际的样品在制作的过程中并没有保持一定性，所以现在并没有一个让人十分满意的答案。通过本文对水泥固井的相应研究和探讨分析，希望可以给有关人士提供参考性意见和建议。

参考文献

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