[發(fā)明專利]一種建立固井質量評價指標的方法及固井質量評價方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010941907.3
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112001095B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設計）人: 宋文宇;李德紅;楊春文;吳天乾;何英君;李季;李明忠;常喜文;韓靖;龔永華
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團有限公司;中石化石油工程技術服務有限公司;中石化華北石油工程有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/0639;E21B33/13;G01N33/38
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡偉華

1.一種建立超低密度水泥漿的固井質量評價指標的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)針對待測井進行井段水泥漿養(yǎng)護模擬實驗，根據(jù)待測井所在地理位置的地溫梯度和井深，設定不同井深的井段所對應的井段溫度，以井段溫度作為該井段的井段水泥漿養(yǎng)護模擬實驗的溫度條件，以設定密度的井段水泥漿進行不同井段的井段水泥漿養(yǎng)護模擬實驗，獲得與井段對應的井段水泥石，并獲得各個井段水泥石抗壓強度；

(2)根據(jù)預先獲得的設定密度的水泥石抗壓強度與相對聲幅值的定量關系，由步驟(1)獲得的各個井段水泥石的抗壓強度，獲得各井段對應的相對聲幅值，以相對聲幅值建立不同井深下固井質量評價標準；

所述水泥石抗壓強度與相對聲幅值的定量關系的建立過程為：

a、以待校核水泥漿進行待校核水泥漿養(yǎng)護模擬實驗，獲取待校核水泥石縱波聲速和橫波聲速、待校核水泥石的抗壓強度的試驗數(shù)據(jù)，對試驗數(shù)據(jù)擬合，確定待校核水泥石橫波聲速-抗壓強度定量關系、待校核水泥石縱波聲速-抗壓強度定量關系；所述待校核水泥漿的密度與所述井段水泥漿的密度相同，在待校核水泥漿養(yǎng)護模擬實驗中，在多個設定溫度條件下對待校核水泥漿進行多次養(yǎng)護試驗，分別獲得與設定溫度條件對應的多個待校核水泥石；

b、根據(jù)步驟a獲取的待校核水泥石橫波聲速-抗壓強度定量關系、待校核水泥石縱波聲速-抗壓強度定量關系，計算設定溫度條件下待校核水泥漿在固井完全膠結時的套管波衰減率，該套管波衰減率與待校核水泥石的抗壓強度對應；

c、根據(jù)步驟b獲得的套管波衰減率，結合常規(guī)密度水泥漿固井質量評價指標中的相對聲幅評價中等的常規(guī)上限值、常規(guī)下限值，獲得待校核水泥石的固井質量評價指標中的相對聲幅評價中等改進上限值、相對聲幅評價中等改進下限值；

d、將步驟a獲取的待校核水泥石的抗壓強度與步驟c獲得相對聲幅評價中等改進上限值、相對聲幅評價中等改進下限值進行對應，從而獲得設定溫度條件下的待校核水泥石的抗壓強度與相對聲幅評價中等改進上限值、相對聲幅評價中等改進下限值的抗壓強度-相對聲幅值的定量關系；確定多個設定溫度條件下的待校核水泥石的抗壓強度與相對聲幅值的定量關系。

2.根據(jù)權利要求1所述的建立超低密度水泥漿的固井質量評價指標的方法，其特征在于，

所述步驟d中獲取的待校核水泥石的抗壓強度與相對聲幅值的定量關系為擬合的曲線表達式或者映射表。

3.根據(jù)權利要求2所述的建立超低密度水泥漿的固井質量評價指標的方法，其特征在于，

所述待校核水泥石縱波聲速-抗壓強度定量關系的表達式為：

所述待校核水泥石橫波聲速-抗壓強度定量關系的表達式為：

其中，P為待校核水泥石的抗壓強度；v_p為待校核水泥石縱波聲速；v_s為待校核水泥石橫波聲速；a、b、c、d分別為系數(shù)，通過實驗數(shù)據(jù)擬合得到。

4.根據(jù)權利要求2所述的建立超低密度水泥漿的固井質量評價指標的方法，其特征在于，所述待校核水泥石的縱波聲速、橫波聲速是利用聲速測量儀測量，所述待校核水泥石的抗壓強度是利用抗壓強度儀測量。

5.根據(jù)權利要求2所述的建立超低密度水泥漿的固井質量評價指標的方法，其特征在于，所述套管波衰減率的計算表達式為：

其中，P為待校核水泥石的抗壓強度，a、b、c、d分別為系數(shù)，通過實驗數(shù)據(jù)擬合得到，ρ為待校核水泥漿的密度；h為套管平板厚度。

6.根據(jù)權利要求2所述的建立超低密度水泥漿的固井質量評價指標的方法，其特征在于，所述步驟c的過程為：

根據(jù)步驟b獲得的套管波衰減率，獲得待校核水泥石的固井質量評價指標中的相對聲幅評價中等改進上限系數(shù)、相對聲幅評價中等改進下限系數(shù)；再將相對聲幅評價中等改進上限系數(shù)、相對聲幅評價中等改進下限系數(shù)分別與常規(guī)密度水泥漿固井質量評價指標中的相對聲幅評價中等的常規(guī)上限值、常規(guī)下限值相乘，獲得待校核水泥石的固井質量評價指標中的相對聲幅評價中等改進上限值、相對聲幅評價中等改進下限值；

其中，相對聲幅評價中等改進上限系數(shù)為相對聲幅評價中等改進下限系數(shù)為α_T為套管波衰減率，l為測井源距。

7.一種超低密度水泥漿的固井質量評價方法，其特征在于，對待測井進行聲波測量，由測量的縱波聲速和橫波聲速，獲得不同井段的相對聲幅值，根據(jù)權利要求1-6所述的建立超低密度水泥漿的固井質量評價指標的方法，獲得的設定密度水泥漿的固井質量評價指標，對待測井不同井段的固井質量進行評價。