摘 要：影響套管波幅度的原因，不僅僅是套管和水泥環(huán)膠結(jié)質(zhì)量，還有許多其他因素，目前鄂北套管波幅度是解釋固井質(zhì)量的最重要參數(shù)，本文分析了各種影響因素，然后在現(xiàn)場采取措施，消除和減少這些因素，才能使聲幅測井曲線更好的解釋固井質(zhì)量，減少誤判和錯判的可能性。

關(guān)鍵詞：管波；固井質(zhì)量；水泥膠結(jié)

0 引言

現(xiàn)在針對于固井質(zhì)量解釋評價的方式方法有很多，最常見的影響套管波首波幅度的因素就是水泥環(huán)膠結(jié)質(zhì)量和套管了，忽略了水泥環(huán)的類型和厚度以及外部地層的巖性等其他因素對套管波的影響。本文在前人研究的基礎(chǔ)之上，歸納總結(jié)了部分因素，指導(dǎo)我們在固井施工準(zhǔn)備和過程中，采取一些措施，盡量減少或者消除影響因素，使測井曲線能更準(zhǔn)確的解釋我們施工井的固井質(zhì)量。

1 影響套管波幅度因素

1.1 影響套管波幅度的因素之一：套管

套管在吸收了聲波能量以后，它便會在套管中傳播。聲波在吸收系數(shù)為α的介質(zhì)中傳播了L距離后，其聲強(qiáng)變?yōu)椋篔=J0e-2αL，所以聲波幅度要下降，也包括套管直徑及厚度不同時套管波能量分配不同，以致接收探頭接收到的套管波首波幅度不同。所以，單層套管、雙層套管、套管的直徑和套管的厚度對套管波的幅度都有直接的影響。當(dāng)套管外有水泥時套管厚度對聲波的衰減系數(shù)也有

明顯影響，即在管徑一定時，套管厚度越大，衰減系數(shù)越小，套管波的幅度越大。有一種情況，直徑不同但是厚度相同的套管，不管是凝固的水泥還是套管外試水，套管波幅度都會受到不同程度的影響。

1.2 影響套管波幅度的因素之二：水泥環(huán)

水泥環(huán)對套管波幅度有很大的影響，兩者成正比。它的密度越大，然后聲阻抗就會趨近于套管，然后對鋼質(zhì)套管中聲波能量的分散變大了，聲波在水泥環(huán)界面上發(fā)射聲強(qiáng)就越小，套管波的幅度越小。在水泥環(huán)密度一定的條件下，水泥環(huán)越厚套管波的幅度越大。水泥環(huán)厚度一定，套管外水泥膠結(jié)程度增加，其幅度明顯減小，套管與水泥環(huán)膠結(jié)好，套管波首波幅度小。如果套管跟水泥環(huán)膠結(jié)不好的話，會導(dǎo)致套管波幅度變大。除此之外，如果套管在水泥環(huán)外部分散不協(xié)調(diào)時，它的幅度也會受到影響，越不均勻受到的幅度影響越大。

1.3 影響套管波幅度的因素之三：固井后水泥凝固時間

固井后，水泥凝固要經(jīng)過一定的時間，因而套管波首波幅度也隨固井后進(jìn)行測井的時間不同而發(fā)生變化，且隨固井后時間增加，套管波衰減系數(shù)也增大。時間過短，測得套管波的幅度普遍偏高，這樣一來膠結(jié)好的層段被視為不好。另外，水泥在凝固過程中會放出大量的熱能，使井內(nèi)溫度驟升，也會直接影響套管波的幅度。一般來說，注水泥后24小時，水泥即可固結(jié)，但實(shí)驗結(jié)果表明，在砂巖滲透層附近的水泥環(huán)固結(jié)要快，大約18～22小時，即可完全固結(jié)。而在泥巖層段附近，水泥環(huán)的固結(jié)時間要長些（甚至可能比在砂巖層段長12小時），為什么會這樣呢？因為在砂巖滲透性層段，是最容易吸收水分的，然后水泥凝固快，而在非滲透性層段，相對來說，凝固得要慢些。按照一般的經(jīng)驗，在注水泥后24～33小時在套管內(nèi)測量聲幅曲線，就可以得到明顯的顯示全井段水泥和套管膠結(jié)情況的結(jié)果。在鄂北我們一般要求固完井后48小時測井，這樣套管波幅度趨于穩(wěn)定，能更好的解釋固井質(zhì)量。

1.4 影響套管波幅度的因素之四：固井后套管試壓

套管試壓時，套管受內(nèi)壓力的作用，向外產(chǎn)生微膨脹；泄壓后由于套管和水泥環(huán)的彈性形變不同，會在水泥環(huán)和套管間形成微環(huán)隙。微環(huán)隙雖不能給地層流體提供通道，但對套管波的幅度產(chǎn)生較大影響，套管波幅度明顯變大。

1.5 其他因素

除了以上四個因素以外，還有其他方面的一些因素，簡單介紹如下。

1.5.1 固井時，一些外界條件和因素。比如水泥中是否有雜質(zhì)，井徑大小變化及套管軸線的偏離程度，還有水泥中是否加入速凝劑、緩凝劑，水泥的性能以及標(biāo)號這些因素都會不同程度的影響到套管波首波的幅度。

1.5.2 套管波幅度還受儀器性能的影響，如接收探頭的靈敏度、測井儀記錄系統(tǒng)的頻幅特性、發(fā)射探頭的聲功率等。除此之外，不同的測井設(shè)備，因為設(shè)備不同，所以設(shè)計原理也是不一樣的，包括涉及的數(shù)學(xué)模型，甚至是評價指標(biāo)都是不一樣的。也就是說相同的儀器，因為性能不一樣，所以對套管波產(chǎn)生的影響也是不一樣的。

測量條件也會影響套管波的幅度。除此之外，像是測速、井下溫度等等，這些都會影響它的幅度。所以，套管波幅度受外界影響的因素也是很多的。

2 結(jié)論與建議

根據(jù)以上分析，固井隊能采取一定的措施來控制部分因素，因此，在固井準(zhǔn)備和施工過程中，需注意以下幾點(diǎn)。

2.1 套管接箍處的井深不能用來做水泥返高或者其他的分界線，因為接箍處套管壁厚，曲線和實(shí)際不符。

2.2 入井尾漿比重控制在設(shè)計范圍內(nèi)，防止比重過低導(dǎo)致套管波幅度大。

2.3 下套管時按照設(shè)計要求加套管扶正器，保證套管居中，使水泥環(huán)的厚度均勻，不會出現(xiàn)一邊厚，一邊薄的現(xiàn)象，導(dǎo)致薄的一邊套管波幅度大。

2.4 編寫固井設(shè)計和開固井前施工交底會時，要明確水泥漿侯凝時間（鄂北設(shè)計上一般要求48小時），以及固完井后要求先測固井質(zhì)量聲幅曲線，然后再進(jìn)行套管試壓作業(yè)。

2.5 水泥漿體系最好有膨脹的性能，減小微環(huán)隙。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳志雄.固井后套管試壓對聲幅測井影響規(guī)律的分析研究[J].固井與泥漿，2003，31（3）：36-37.

[2]周祥寶，王玉棟.影響套管波幅度的因素[J].測井技術(shù)，2003（27）（增刊）：8-10.

作者簡介：

方超（1983-），男，本科，石油鉆井工程師，在中石化華北石油工程有限公司井下作業(yè)分公司從事固井工程工作。