發(fā)布時間：2022-03-23 16:46
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01
固井·井身結(jié)構(gòu)
井身結(jié)構(gòu)的概念
井身結(jié)構(gòu)是指由直徑、深度和作用各不相同，且均注水泥封固環(huán)形空間而形成的軸心線重合的一組套管與水泥環(huán)的組合。
組成及作用
井身結(jié)構(gòu)主要由導(dǎo)管、表層套管、技術(shù)套管、油層套管和各層套管外的水泥環(huán)等組成。
1.導(dǎo)管：井身結(jié)構(gòu)中下入的第一層套管叫導(dǎo)管。其作用是保持井口附近的地表層。
2.表層套管：井身結(jié)構(gòu)中第二層套管叫表層套管，一般為幾十至幾百米。下入后，用水泥漿固井返至地面。其作用是封隔上部不穩(wěn)定的松軟地層和水層。
3.技術(shù)套管：表層套管與油層套管之間的套管叫技術(shù)套管。是鉆井中途遇到高壓油氣水層、漏失層和坍塌層等復(fù)雜地層時為鉆至目的地層而下的套管，其層次由復(fù)雜層的多少而定。作用是封隔難以控制的復(fù)雜地層，保持鉆井工作順利進(jìn)行。
4.油層套管：井身結(jié)構(gòu)中最內(nèi)的一層套管叫油層套管。油層套管的下入深度取決于油井的完鉆深度和完井方法。一般要求固井水泥返至最上部油氣層頂部100~150米。其作用封隔油氣水層，建立一條供長期開采油氣的通道。
5.水泥返高：是指固井時，水泥漿沿套管與井壁之間和環(huán)形空間上返面到轉(zhuǎn)盤平面之間的距離。
相關(guān)術(shù)語
1.完鉆井深：從轉(zhuǎn)達(dá)盤上平面到鉆井完成時鉆頭所鉆井的最后位置之間的距離。
2.套管深度：從轉(zhuǎn)盤上平面到套管鞋的深度。
3.人工井底：鉆井或試油時，在套管內(nèi)留下的水泥塞面叫人工井底。其深度是從轉(zhuǎn)盤上平面到人工井底之間的距離。
02
固井·固井的方法
1、內(nèi)管柱固井
如上圖所示，把與鉆柱連接好的插入頭插入套管浮箍/鞋的密封插座內(nèi)，然后通過鉆柱注水泥進(jìn)行固井作業(yè)，稱為內(nèi)管柱固井。內(nèi)管柱固井主要用于大尺寸(16″~30″)導(dǎo)管或表層套管的固井，其優(yōu)點為：在無大尺寸膠塞、水泥頭的情況下，可對大尺寸套管進(jìn)行固井；通過鉆柱注水泥、頂替，可大大減少對水泥漿的污染；減小水泥漿的浪費，有效保證固井質(zhì)量。
2、單級雙膠塞固井
單級雙膠塞套管固井是海上鉆井最常用的固井方法，它是采用雙套管膠塞(頂、底塞)進(jìn)行固井的，其工藝流程如圖所示。一般地，自升式平臺或?qū)Ч芗苌系墓叹褂?span style="color:#FF0000;">普通套管膠塞，而浮式平臺上的固井使用SSR膠塞。在使用單級雙膠塞固井時，套管柱附件主要由浮鞋、浮箍、扶正器和膠塞等組成，各附件的功能在以后的章節(jié)里會講述。
3、尾管固井
尾管固井是用鉆桿將尾管送至懸掛設(shè)計深度后，通過尾管懸掛器把尾管懸掛在外層套管上，然后開始注水泥作業(yè)的固井方法。尾管懸掛器可分為機械式和液壓式兩種類型，我們通常使用的是液壓式尾管懸掛器，其固井工藝流程如上圖所示。
4、注水泥塞
要處理井漏、棄井、回填枯竭層位、側(cè)鉆和隔絕地層等作業(yè)時，就需要注水泥塞技術(shù)，平衡水泥塞是最常用的方法。注水泥塞時，首先將鉆具下至注水泥塞設(shè)計深度的頂部，注水泥并替出水泥漿(要保證管內(nèi)水泥面高于環(huán)空水泥塞面高度)，然后慢慢起出鉆具離開水泥塞頂面，循環(huán)沖洗干凈管柱，使水泥塞留在原位置如上圖示。
5、擠水泥
擠水泥是用液壓迫使水泥漿進(jìn)入裸眼或經(jīng)套管或尾管孔眼進(jìn)入地層中的注水泥作業(yè)，典型擠水泥作業(yè)如上圖所示。
03
固井·水泥漿
油井水泥是一種水硬性膠凝材料，它與水按一定的比例混合便形成水泥漿，并在井下硬化成具有一定抗壓強度和滲透率的水泥石。
1) 水泥水化過程
油井水泥的水化是放熱反應(yīng)，按其水化速度和結(jié)構(gòu)的形成，大致可分為四個過程：起始期、遲緩期、凝結(jié)期和硬化期。
A、起始期。在水泥干粉與水混合的幾分鐘時間內(nèi)，迅速發(fā)生水化反應(yīng)，有大量水化熱生成，在水泥礦物表面上形成一層水化硅酸鈣凝膠，因這種作用最初僅在水泥顆粒表面進(jìn)行，只消耗一部分水，其余的水份充滿于水泥顆粒之間，水泥漿具有流動性能。
B、遲緩期。由于最初在水泥礦物表面生成的水化硅酸鈣凝膠滲透率非常低，阻止了礦物進(jìn)一步水化，而使水化速度明顯變慢，此期，水泥漿的流動性能相對比較穩(wěn)定，水泥漿的泵送入井應(yīng)在這一時期完成。這一段時間可延續(xù)數(shù)十分鐘到數(shù)小時。
C、凝結(jié)期。隨著水化繼續(xù)向水泥顆粒的深處發(fā)展，礦物表面的水化硅酸鈣凝膠脹開，水化過程又加速進(jìn)行，產(chǎn)生的水化物交互生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，失去了流動性能，水泥漿進(jìn)入了凝結(jié)時期，這段時間大約需幾十分鐘。
D、硬化期。隨著水化物繼續(xù)沉積，大量晶體析出，體系的孔隙度、滲透率逐漸降低，強度逐漸增加，硬化成微晶結(jié)構(gòu)的水泥石。這一段時期，隨著水泥石滲透率的不斷降低，水化反應(yīng)速度逐漸變慢，但持續(xù)時間很長，可達(dá)數(shù)十天，甚至數(shù)年。硬化期的明顯特征是強度增長，這也是固井所期求的。
2) 油井水泥常用外加劑
由于井下環(huán)境比地面條件惡劣得多，為了使水泥漿廣泛地用于油田鉆井、完井、修井等作業(yè)中，對水泥漿密度、稠度、稠化時間和抗壓強度等都具有更高的要求，采用純水泥已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工藝技術(shù)要求，必須依靠外加劑來調(diào)節(jié)其使用性能。目前，常用外加劑的種類主要有：緩凝劑、降失水劑、分散劑、消泡劑、促凝劑、抗高溫強度穩(wěn)定劑、減輕劑等等，其主要作用如下：
緩凝劑：主要是延長水泥漿稠化時間或凝結(jié)時間。
促凝劑：主要是縮短水泥漿稠化時間以及增大水泥石的早期抗壓強度。
降失水劑：主要用以防止水泥漿急劇失水，保護(hù)油氣層。
減輕劑：主要是降低水泥漿密度，防止水泥漿在低壓漏失層發(fā)生漏失。
分散劑：用以改善水泥漿的流動性能，有利于水泥漿在低泵速泵壓下進(jìn)入紊流狀態(tài)。
消泡劑：防止和避免溶解水起泡，穩(wěn)定水泥漿密度。
抗高溫強度穩(wěn)定劑：在深井、高溫情況下，加入硅粉，防止水泥石抗壓強度出現(xiàn)熱衷退現(xiàn)象。
04
固井·浮鞋與浮箍
油田開發(fā)早期用的是承托環(huán)(阻流環(huán))，又稱為浮箍，其作用是注水泥時用來控制膠塞的下行位置，以確保管內(nèi)水泥塞長度、防止水泥漿倒流。但它靠金屬與尼龍的密封，密封效果差、承壓能力低，因此逐漸被淘汰。浮鞋或浮箍是能產(chǎn)生浮力的套管引鞋或接箍。引鞋是用來引導(dǎo)套管柱沿井筒順利下到井內(nèi)，防止套管腳插入井壁巖層，減少下井阻力。
浮鞋除具有引鞋的作用—外回流。在下套管過程中，使環(huán)空鉆井液保持流動。浮箍也具有防止水泥漿回流的作用，同時還具有在固井時膠塞碰壓、限制人工井底的深度和套管柱下底腳水泥塞的高度的作用，從而保證油層套管底部的封固質(zhì)量。出于浮鞋或浮箍耐高溫、密封性和可鉆性好，連接方便因而可代替引鞋、套管鞋等。
分類
按套管下井時鉆井液進(jìn)人方式的不同，浮鞋浮箍可分為普通型和自灌型；按回壓裝置的工作方式又可分 為浮球式扣舌板式等。浮箍用于承接膠塞組，使箍鞋間有一段水泥塞，并容納套管內(nèi)壁附著的雜質(zhì)等，確保水泥漿柱不被替空， 從而保證套管鞋外的固井質(zhì)量。同時可作為防止水泥回流的備用。浮箍是用來控制套管柱內(nèi)水泥塞的高度，它兩端都有扣，可以連接于任意兩套管之間，而浮鞋只是一端有母扣，只能位于套管的最前端。
浮箍和浮鞋有水泥式的和金屬的，浮鞋一般在套管的最下端，而浮箍一般在浮鞋上端一點，在雙級注水泥 的時候也會加個浮箍，基本作用就是用來防止注水泥時水泥漿倒返。
05
固井·套管尺寸
套管分類
1.隔水導(dǎo)管(或?qū)Ч埽ㄥN打入樁管)
2.表層套管
3.技術(shù)套管(中間套管或保護(hù)套管)
4.生產(chǎn)套管或尾管。
各種套管作用
1.導(dǎo)管
導(dǎo)管主要用來隔離海水，引導(dǎo)鉆頭入井和井內(nèi)泥漿從井口返回泥漿池，封隔海底面以下的疏松易塌地層，用以支承表層、技術(shù)和油層套管的重量。
2.表層套管
表層套管用來封隔上部不穩(wěn)定的松軟地層和水層及淺層氣，安裝井口裝置以控制井涌井噴，同時支承技術(shù)套管和油層套管或尾管的重量。
3.技術(shù)套管或中間套管
技術(shù)套管主要用來封隔難以控制的復(fù)雜地層以保證鉆井工作順利進(jìn)行下去。
4.生產(chǎn)套管
生產(chǎn)套管主要用來把生產(chǎn)層和其他地層封隔開，把不同壓力的油、氣、水層封隔開來，在井內(nèi)建立一條油、氣通路，保證長期生產(chǎn)，并能滿足合理開采油、氣和酸化壓裂等增產(chǎn)措施的要求。
尾管柱
按功能為為鉆井尾管、生產(chǎn)尾管、回接尾管等
1.鉆井尾管：
鉆井尾管功能相當(dāng)于技術(shù)套管的尾管稱為鉆井尾管。
2.用鉆井尾管的意義
-
封隔漏失層、高壓層等；
-
節(jié)約鉆井成本；
-
滿足使用復(fù)合鉆具要求；
-
控制套管磨損（滿足后期回接）。
3.生產(chǎn)尾管
生產(chǎn)尾管功能相當(dāng)于生產(chǎn)套管的尾管稱為生產(chǎn)尾管。
4.使用生產(chǎn)尾管的意義：
-
封隔油、氣、水層；
-
節(jié)約鉆井成本；
-
滿足使用復(fù)合油管要求；
5.回接尾管：
回接尾管主要用于修復(fù)尾管以上套管，回接套管至井口或回接套管至上層套管內(nèi)任何深度。
6.常見套管串結(jié)構(gòu)
-
插入式/內(nèi)管固井套管串結(jié)構(gòu)常用套管尺寸: 30”、20”、13-3/8”；
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單級固井套管串結(jié)構(gòu)，常用套管尺寸: 13-3/8”、9-5/8”、7”；
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雙級固井套管串結(jié)構(gòu)，常用套管尺寸: 13-3/8”、9-5/8”、7” ；
-
尾管管串結(jié)構(gòu)，常用套管尺寸: 13-3/8”、9-5/8”、7”、5” 、4-1/2” ；
06
固井·固井設(shè)備
1、固井設(shè)備基本構(gòu)成
2、其它設(shè)備
單撬泵
3、固井泵工作原理
1)基本結(jié)構(gòu)：
固井泵主要包括泵缸、活塞、吸水閥和排水閥等基本部件。
2)工作原理：
-
吸入過程：當(dāng)活塞從（左圖所示）的極右位置向左移動時，活塞右側(cè)腔室的容積增大，其中壓力降低。吸入口的液體就在大氣壓力和泵缸內(nèi)壓力的壓力差作用下，沿吸入管上升，推開吸入閥進(jìn)入泵缸。此時，排出閥處于關(guān)閉狀態(tài)。
-
排出過程：活塞在到達(dá)終點后，活塞即開始由左向右移動，工作腔室的容積逐漸減小，進(jìn)入泵缸中的液體受到活塞的擠壓，使壓力迅速增高推開排出閥，將液體排出。此時，吸入閥處于關(guān)閉狀態(tài)。
3、水泥漿混合裝置
4、ADC混合系統(tǒng)
工作原理：
-
容積緩沖: “蓄水池”作用，平衡平臺灰罐輸灰的壓力和出灰量的波動。
-
二次氣化:氣化氣通過氣化囊的纖維網(wǎng)孔流入罐內(nèi)水泥，進(jìn)行第二次氣化(第一次在平臺灰罐內(nèi))，把水泥變成灰氣混合物。
-
氣灰分離:灰下沉，氣上浮至灰罐頂部，通過罐內(nèi)排氣管和平衡閥排出舷外。
-
恒壓出灰:平衡閥自動調(diào)節(jié)排氣閥的開口大小，使得緩沖罐頂部的壓力恒定在6～9PSI。A處的壓力＝頂部B處氣壓(6~9PSI)＋干灰水泥的壓力(高度乘密度)。
07
固井·固井工具
水泥頭
1)套管水泥頭
釋放下膠塞時，旋轉(zhuǎn)退出釋放下?lián)蹁N，下膠塞在重力和泵送液體推動下離開下膠塞所在內(nèi)腔(釋放指示銷有顯示)，并沿套管內(nèi)壁被驅(qū)替至套管浮箍上。放上膠塞時，旋轉(zhuǎn)退出釋放上擋銷，上膠塞在重力和頂替液的推動下，離開上膠塞所在內(nèi)腔(釋放指示銷有顯示)，驅(qū)替水泥漿并清刮套管內(nèi)壁直到與下膠塞重合、碰壓為止。
2)尾管水泥頭
尾管水泥頭用于尾管固井。尾管水泥頭由提升短節(jié)、本體、旋轉(zhuǎn)軸承機構(gòu)、鉆桿塞擋銷機構(gòu)、投球機構(gòu)、鉆桿聯(lián)接短節(jié)和閥門管匯等部分組成，如圖所示。尾管水泥頭主要用于尾管固井，提升短節(jié)和旋轉(zhuǎn)軸承機構(gòu)的作用同鉆桿水泥頭的對應(yīng)機構(gòu)相同。坐掛尾管懸掛器時，旋轉(zhuǎn)投球機構(gòu)的手柄，頂桿便將球從投球機構(gòu)內(nèi)腔頂出，球在重力和泵送液體的推動下，沿鉆桿內(nèi)腔落到懸掛器球座上，在泵壓的作用下使尾管懸掛器實現(xiàn)坐掛。釋放尾管膠塞時，旋轉(zhuǎn)鉆桿塞擋銷機構(gòu)的手柄，使擋銷從鉆桿塞內(nèi)腔收回，鉆桿塞便在泵送液體的推動下離開鉆桿塞所在內(nèi)腔，沿鉆桿內(nèi)壁落到尾管膠塞座上，在泵壓的作用下剪切釋放尾管膠塞。
膠塞
循環(huán)頭
循環(huán)頭用于下套管或尾管中途連接下入套管、頂驅(qū)或地面高壓管匯上，建立循環(huán)的井口工具。
插入接頭
插入接頭與插入式浮鞋或浮箍配套使用，主要用于大尺寸套管的內(nèi)管固井作業(yè)，有直插式和旋轉(zhuǎn)插入式。
SSR平衡閥
SSR平衡閥與鉆桿水泥頭配套使用，主要作用是：平衡SSR水下釋放系統(tǒng)管內(nèi)外壓差，避免膠塞非正常釋放。
08
固井·套管附件
套管附件
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引鞋或浮鞋、浮箍;
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分級注水泥接箍、旁通塞、旁通塞座、(一級)碰壓塞、(二級)開孔塞(開孔彈)、分級箍關(guān)閉塞、碰壓箍(或橡膠/金屬碰壓板)、球座;
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套管扶正器(剛性/彈性/輥軸)、限位卡箍、水泥傘(或水泥籃);
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頂塞(上膠塞)、底塞(下膠塞)、鉆桿膠塞和套管膠塞等。
導(dǎo)鞋
導(dǎo)鞋無單流閥、僅起導(dǎo)向作用。
浮鞋與浮箍
浮鞋有帶1或2個單流閥，側(cè)邊孔、自動灌漿、帶劃眼、偏心圓形導(dǎo)入頭扶正功能的。
浮箍
浮箍有帶1或2個單流閥，側(cè)邊孔、自動灌漿、插入式帶膠塞座、旋轉(zhuǎn)插入密封等。
1)自升式平臺內(nèi)管固井
插入浮鞋
組成:插入浮鞋、或選用插入浮箍，配套應(yīng)用插入頭及鉆桿扶正器專用工具。
關(guān)鍵:插入頭與浮鞋的插座形成密封。
適用:30"/20"/13-3/8"套管。
2)半潛式平臺內(nèi)管固井
組成:浮鞋，或選用浮箍+內(nèi)管柱+套管頭密封工具+送入管柱；
關(guān)鍵:套管頭密封工具
適用:適用：30"/20"/13-3/8"套管。
膠塞
1)防轉(zhuǎn)套管膠塞組
套管膠塞:主要用于自升式平臺和導(dǎo)管架上的套管固井，底塞(紅色)用來隔離水泥漿與前置液，防止前置水泥漿在出套管浮箍前受污染。頂塞(黃色)用來把頂替液與水泥漿隔開，防止后面的水泥漿受頂替液的污染，同時頂塞還用來碰壓，指示固井替漿結(jié)束。底塞座落在浮箍后，膠皮擊穿壓力400psi左右。
2)水下釋放膠塞組-SSR膠塞組
SSR膠塞組主要用于半潛式平臺的套管固井，它允許通過鉆桿把水泥漿泵送到井內(nèi)而不需要從鉆臺到海底全部下入套管。鉆桿膠塞通過鉆桿水泥頭進(jìn)行投放，可刮去鉆桿，內(nèi)的水泥漿并剪切釋放SSR套管膠塞，SSR套管膠塞的作用同前述套管膠塞。
3)尾管膠塞
尾管膠塞連接在尾管送入工具中心管下端接箍上，鉆桿膠塞通過尾管水泥頭進(jìn)行投放，刮去鉆桿內(nèi)的水泥漿并與尾管膠塞復(fù)合后剪切釋放尾管膠塞。尾管膠塞下等頂替水泥漿至球座后碰壓。
球座
球座用于液壓式尾管懸掛器座掛用，通過投下球，球落在球座上，泥漿泵加壓實施尾管懸掛器座掛于上層套管內(nèi)。
節(jié)流浮箍
適用于回接尾管固井，當(dāng)回接插入密封頭插入時，其在壓差作用下，允許極小部分流體通過節(jié)流閥孔進(jìn)入管內(nèi)，有籃球插入頭插入座封。
扶正器
套管扶正器有彈性和剛性之分，它們的作用是扶正套管，提高套管在井眼中的劇中度，使套管與井壁環(huán)空的水泥漿充填均勻，保證固井質(zhì)量。套管扶正器通常安放在油層、氣層、水層及其上下隔層，井徑規(guī)則處，浮鞋、浮箍的上下，尾管重疊段等位置。
扶正器止動環(huán)
如圖所示為多種類弄的扶正器止動環(huán)。止動環(huán)裝在套管本體上，限制套管扶正器上下活動，確保關(guān)鍵層位水泥漿封隔質(zhì)量。
注水泥接箍
1)雙級注水泥接箍
雙級注水泥接箍有不帶封隔器的和帶封隔器的兩種。雙級注水泥工具結(jié)構(gòu)組成如下：關(guān)閉擋圈；第一級關(guān)閉塞；自由下落式打開塞；第二級鎖緊塞；
2)751E分級注水泥接箍
雙級注水泥接箍可選用膠塞組合：一級 旁通塞座、旁通塞、碰壓箍或擋板(橡膠或鋁合金)、碰壓塞。二級:開孔塞(開孔彈)、關(guān)閉塞。
水泥傘
水泥傘(或水泥籃)裝在多級注水泥接箍下方，防止水泥漿下沉的傘狀(或籃狀)裝置。
刮泥器
刮泥器(井壁抓)，裝在套管上用以清除井壁疏松泥餅。
分流接頭
分流接頭(旋流接頭)采用這種工具使水泥漿從底部或側(cè)向孔中流出，可以減小高密度的水泥漿正常與泥漿下沉與泥漿污染而發(fā)生“伸長”的危險。
09
固井·固井質(zhì)量
注水泥質(zhì)量要求
1、水泥返高、水泥塞長度和人工井底的規(guī)定
油氣層固井，設(shè)計水泥返高應(yīng)超過油氣層頂界150米，實際封過油氣層頂部不少于50米。其中要求合格的水泥環(huán)段，對于淺于2000米的井不少于10米，深于2000米的井不少于20米。
2、為了保證套管管鞋封固質(zhì)量，油層套管采用雙塞固井時，阻流環(huán)距套管鞋長度不少于10米，技術(shù)套管(或先期完成井)，一般為20米，套管鞋位置應(yīng)盡量靠近井底。
3、油氣層底界距人工井底(管內(nèi)水泥面，浮箍位置)不少于15米，主要是為了滿足采油方面的需要。
4、其中第二條是為了防止上膠塞下行時所刮下的套管內(nèi)表面上的液膜漿體污染水泥漿，而影響套管鞋附近的水泥封固質(zhì)量。
水泥環(huán)質(zhì)量鑒定
目前我國水泥環(huán)質(zhì)量鑒定一般以聲幅測井(CBL，也稱水泥膠結(jié)測井)為準(zhǔn)。聲幅相對值在15%(油田現(xiàn)場有的也采用10%)以內(nèi)為優(yōu)等，30%為合格；聲幅超過30%的井段則視為水泥封固不合格。聲幅測井一般在注水泥后24小時到48小時內(nèi)進(jìn)行，但對特殊井(如尾管固井、采用緩凝水泥固井等)聲幅測井時間可依具體情況而定，現(xiàn)在變密度測井(VDL)也在逐漸普及。
1、井溫測井
水泥的水化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，其凝結(jié)過程中所放出的熱量通過套管傳給套管內(nèi)液體，可使井內(nèi)溫度上升一定數(shù)值，如6℃~20℃。而環(huán)空中沒有水泥的井段，井內(nèi)溫度為正常溫度。利用這一特性，可以測定水泥漿在環(huán)空中的返高位置，即水泥頂部深度。
2、聲幅測井(水泥膠結(jié)測井)
聲幅測井是根據(jù)聲學(xué)原理所進(jìn)行的測井。在井下，從測井儀聲波發(fā)射出聲波，聲波向四周以近似球形的波陣面發(fā)散，通過不同的介質(zhì)和路線后傳播到接收器。最先到達(dá)接收器的是沿著套管傳播的滑行波(叫套管波)所產(chǎn)生的折射波，其次是傳到地層后又傳播回來的地層波，盡管在鉆井液內(nèi)聲波的傳播距離最短，但由于在鉆井液內(nèi)聲速相對較低，所以鉆井液波(泥漿波)到達(dá)最遲。聲幅測井記錄的是最先到達(dá)的套管波的首波幅度。
套管波在傳播過程中要向套管內(nèi)和環(huán)形空間散失能量，即聲幅要衰減(降低)。套管波的衰減程度和套管內(nèi)外介質(zhì)性質(zhì)及期分布有關(guān)。因為管內(nèi)鉆井液的分布及性質(zhì)是不變的，因此向管內(nèi)散失的能量為恒定值。在此基礎(chǔ)上的套管波的衰減程度就將取決于管外水泥與套管的膠結(jié)情況。實驗證明，在其它條件不變的情況下，套管首波幅度的對數(shù)與套管周圍水泥未膠結(jié)部分所占套管周長的百分?jǐn)?shù)之間存在線性關(guān)系，即與套管膠結(jié)的水泥越多，所接收的聲幅越上，而當(dāng)管外全為鉆井液時，所接收的聲幅最大。
由測量線路把所接收的聲幅大小轉(zhuǎn)變成與之成比例的電壓大小，加以記錄。沿井深由下而上進(jìn)行測試，就可得到一條沿井深反映水泥與套管膠結(jié)情況的聲幅測井曲線。應(yīng)用聲幅測井曲線檢測水泥環(huán)質(zhì)量是通過相對幅度進(jìn)行的(以環(huán)空內(nèi)全為鉆井液的自由套管段的聲幅值為基準(zhǔn))。
相對幅度=目的段聲幅曲線幅度/自由套管段聲幅曲線幅度*100%。
聲波變密度測井
聲幅測井測量記錄的是套管首波幅度。聲波變密度測井(VDL，簡稱變密度測井)是用接收器將套管波、地層波等聲波幅度按到達(dá)時間先后全部測量記錄，再用一定的方法顯示，以評價水泥環(huán)質(zhì)量的測井方法。當(dāng)進(jìn)行變密度測井時，同時進(jìn)行聲幅測井。變密度測井因為能夠測量記錄地層波，因此能夠反映出水泥與地層(俗稱第二界面)有膠結(jié)情況。將變密度測井結(jié)果與聲幅測井結(jié)果對比分析，可以全面地評價水泥環(huán)質(zhì)量。