[发明专利]一种固井质量评价最佳测井时间确定方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

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。

发明内容

本发明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。

本发明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：

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。