[发明专利]一种套管与水泥环之间的微环识别方法

说明书

本发明公开了一种套管与水泥环之间的微环识别方法，具体涉及应用地球物理和石油勘探开发领域。其解决了现有的微环测量要重复测井，测井成本很高的不足。该套管与水泥环之间的微环识别方法运用从声波测井得到的拉伸型兰姆波衰减或幅度、弯曲型兰姆波的衰减以及套管共振波的共振效率等，联合三种不同类型的套管波响应特征，确定微环的存在。该套管与水泥环之间的微环识别方法包括在深度区间内进行弯曲型兰姆波测井、超声反射成像测井、SBT测井或CBL‑VDL测井；分别得到弯曲型兰姆波的衰减Att_asy、套管共振波的共振效率Rate以及拉伸型兰姆波的衰减Att_sy或幅度；判断套管后微环的存在三个主要步骤。

技术领域

本发明涉及应用地球物理和石油勘探开发领域，具体涉及一种套管与水泥环之间的微环识别方法。

背景技术

水泥完整性评价服务通过在套管与地层岩石之间注入水泥提供井筒完整性和层位封隔，对油田安全作业至关重要。长期以来，主要利用声波测井方法探测水泥环第一界面进而评价固井质量，已由最初的无定向水泥胶结测井声幅测井(CBL)和声波变密度测井(VDL)发展到分扇区水泥胶结测井(原阿特拉斯公司的SBT和康普乐公司的SBT)和各种水泥声阻抗类测井，例如，斯伦贝谢推出的水泥封隔成像测井(Isolation Scanner)。综合利用这些固井质量评价的测井方法可为确定水泥胶结类型提供保证。

现有的这些评价水泥胶结好坏的声波测井方法，根据其在套管中激发的套管波类型，可分为三类，第一类是利用沿套管传播的零阶对称型兰姆波，也称为拉伸波，利用CBL-VDL以及SBT测井仪器等；第二类是沿着套管传播的反对称兰姆波，也称为弯曲型兰姆波，例如斯伦贝谢推出的水泥封隔成像测井仪等；第三类是利用套管共振波(一阶或高阶对称兰姆波)，例如各类反射超声成像测井仪，哈里伯顿的CAST、斯伦贝谢的USI、井下电视等。水泥胶结测井均是利用这些套管波的幅度或衰减评价水泥与套管胶结的好坏。但一种类型的套管波幅度或衰减变化，可能是由多种因素造成的，例如CBL或SBT的套管波幅度升高或衰减降低可能是存在微环或者某扇区胶结差或者是自由套管(完全没有水泥胶结)的响应造成的，但微环一般认为不会造成流体窜槽，但胶结差的情况需要再次注入水泥才能开采。如何区分微环还是水泥与套管之间胶结差一直是测量的难点，目前常用的方法是在套管内加压，再次测井，对比加压前后的测井响应，判断是否有微环，这种方式需要重复测井，测井成本很高。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足，提出了一种运用从声波测井得到的拉伸型兰姆波衰减或幅度、弯曲型兰姆波的衰减以及套管共振波的共振效率的套管与水泥环之间的微环识别方法。

本发明具体采用如下技术方案：

一种套管与水泥环之间的微环识别方法，包括以下步骤：

步骤①：在深度区间内进行弯曲型兰姆波测井、超声反射成像测井、SBT测井或CBL-VDL测井；

步骤②：分别得到弯曲型兰姆波的衰减Att_asy、套管共振波的共振效率Rate以及拉伸型兰姆波的衰减Att_sy或幅度；

弯曲型兰姆波的衰减，是将接收的远近接收器的弯曲型兰姆波波形首先做希尔伯特变换，取希尔伯特变换后的峰值，远近波的峰值的比值计算得到的，如式(1)：

其中，wave1和wave2是测量弯曲型兰姆波时近和远接收器接收到的直达兰姆波，Hilbert是指做希尔伯特变换，abs是取希尔伯特变换后波形的模；