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物探与化探  2021, Vol. 45 Issue (3): 800-808    DOI: 10.11720/wtyht.2021.1336
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石油孔固井水泥环属性参数研究与伽马复测系数修正方法
李小伟1(), 臧永亮2(), 罗宁3, 李名2, 豆珂2
1.中陕核工业集团 地质调查院有限公司,陕西 西安 710100
2.中国石油华北油田公司二连分公司,内蒙古 锡林浩特 026099
3.中国石油华北油田公司,河北 任丘 062552
A study of the application parameters of cement ring in oil hole cement in the correction of gamma retargeting coefficient
LI Xiao-Wei1(), ZANG Yong-Liang2(), LUO Ning3, LI Ming2, DOU Ke2
1. Sino Shaanxi Nuclear Industry Group Geological Survey Co.,Ltd., Xi’an 710100,China
2. Erlian Branch of Petro China Huabei Oilfield Company, Xilin Hot 026099,China
3. Petro China Huabei Oilfield Company,Renqiu 062552,China
全文: PDF(2793 KB)   HTML
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摘要 

石油孔老井伽马复测是利用油田作业队在对措施井维修(检泵)取出抽油杆时,利用FD-3019探管进行放射性测量的一种经济实用的方法。进行老井复测时,由于石油钻孔中的固井水泥环对伽马测井结果影响较大,目前伽马测井规范仅有铁水系数修正,而没有水泥环吸收衰减的修正,须经过水泥环属性参数修正,才能正确利用伽马复测资料进行钻孔放射性异常评价。分析认为,固井水泥环主要影响参数为水泥环密度和水泥环厚度,通过制作多个不同厚度不同密度的水泥环模型孔,模拟井下情况,建立模型,利用不同模型水泥环吸收系数值进行拟合,最终找出固井水泥环对伽马测井照射量率的影响系数,并进行修正论证实验,使修正后的数据无限接近地层真实值。文中结合内蒙古某油田区块实际资料,通过水泥环实验测井修正系数,对资料进行修正,探讨了水泥环密度和厚度与照射量率的关系,进一步通过验证孔验证了方法技术的可行性,从而为指导下一步石油老井复测结果提供修正依据。

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李小伟
臧永亮
罗宁
李名
豆珂
关键词 老井伽马复测水泥环密度水泥环厚度吸收系数修正系数    
Abstract

The gamma retest of the old well in the oil hole is an economical and practical method to measure the radioactivity by FD-3019 probe tube when the oil well maintenance team takes out the sucker rod. Due to the influence of cementing cement ring in oil drilling on gamma logging results, the current gamma logging code has only the correction of molten iron coefficient but no correction of absorption attenuation of cement ring. Therefore, gamma reiteration data can be used to appraise drill radioactive anomaly correctly through the cement ring attribute parameter correction. It is concluded that the main influence parameters of cementing cement ring are cement ring density and cement ring thickness. By making a number of cement ring model holes with different thickness and density, simulating down hole conditions, establishing models and using different model cement ring absorption coefficient values, the authors finally found out the influence coefficient of cementing cement ring on gamma logging illumination rate and carried out correction and demonstration experiments to make the revised data infinitely close to the true formation value. Combined with the actual data of an oil field block in Inner Mongolia, the authors revised the data through the modified coefficient of cement ring experimental logging and discussed the relationship between the density, thickness of cement ring and the irradiation rate. The feasibility of the method is validated by verifying hole technology. The result provides the correction basis for guiding the results of the next re-survey of old oil wells.

Key wordsgamma retest of old well    cement ring density    cement ring thickness    absorption coefficient    correction coefficient
收稿日期: 2020-07-01      修回日期: 2021-03-08      出版日期: 2021-06-20
ZTFLH:  P631  
基金资助:中国石油华北油田公司“二连油田矿产资源普查自然伽马测井”项目(HBYT-EL-2018-YTGC-191)
通讯作者: 臧永亮
作者简介: 李小伟(1987-),男,工程师,主要研究方向为地球物理探矿及砂岩型铀矿勘查。Email: xiaowei3377@163.com
引用本文:   
李小伟, 臧永亮, 罗宁, 李名, 豆珂. 石油孔固井水泥环属性参数研究与伽马复测系数修正方法[J]. 物探与化探, 2021, 45(3): 800-808.
LI Xiao-Wei, ZANG Yong-Liang, LUO Ning, LI Ming, DOU Ke. A study of the application parameters of cement ring in oil hole cement in the correction of gamma retargeting coefficient. Geophysical and Geochemical Exploration, 2021, 45(3): 800-808.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2021.1336      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2021/V45/I3/800
Fig.1  水泥环实验流程框架
Fig.2  水泥环计算模型示意
模型
序号
模型
井名
套管规格 水泥环密度/
(g·cm-3)
水泥环厚度/
mm
模型一 ZK-PVC N80-139.7-7.72
模型二 ZKSM1 N80-139.7-7.72 1.63 26.15
模型三 ZKSM2 N80-139.7-7.72 1.72 26.15
模型四 ZKSM3 N80-139.7-7.72 1.82 26.15
模型五 ZKSM4 N80-139.7-7.72 1.94 26.15
Table 1  水泥环密度响应模型参数
模型
序号
模型
井名
套管规格 水泥环密度/
(g·cm-3)
水泥环厚度/
mm
模型一 ZKPVC N80-139.7-7.72
模型六 ZKSH1 N80-139.7-7.72 1.82 6.15
模型七 ZKSH2 N80-139.7-7.72 1.82 55.15
模型八 ZKSH3 N80-139.7-7.72 1.82 20.00
模型九 ZKSH4 N80-139.7-7.72 1.82 26.15
Table 2  水泥环厚度响应模型参数
序号 模型
井名
套管规格 水泥环密度/
(g·cm-3)
水泥环厚度/
mm
模型十 ZBK1 N80-139.7-7.72 1.51 58.15
模型十一 ZBK2 N80-139.7-7.72 1.92 14.65
模型十二 ZBK3 N80-139.7-7.72 1.76 38.15
模型十三 ZBK4 N80-139.7-7.72 1.88 44.35
Table 3  水泥环密度—厚度响应模型参数
Fig.3  水泥环密度与照射量率关系
Fig.4  水泥环密度峰值与照射量率关系散点
模型 R R 调整后R方 标准估算
的误差
德宾—沃森
1 0.997a 0.995 0.992 46.26180 3.351
a预测变量:(常量), 密度;b因变量:照射量率
Table 4  模型摘要
模型 未标准化系数 标准化系数 t 显著性
B 标准误差 Beta
1 (常量) 9130.395 357.013 25.574 0.002
密度 -3850.745 200.429 -0.997 -19.213 0.003
a因变量:照射量率
Table 5  模型系数
Fig.5  不同水泥环密度与吸收系数关系散点
Fig.6  水泥环厚度与照射量率关系
Fig.7  水泥环厚度峰值与照射量率关系散点
模型 未标准化系数 标准化系数 t 显著性
B 标准误差 Beta
1 (常量) 3093.659 145.447 21.270 0.002
厚度 -30.157 4.508 -0.978 -6.689 0.022
a因变量:照射量率
Table 6  模型系数
Fig.8  不同水泥环厚度与吸收系数关系散点
Fig.9  伽马复测系数修正程序流程
Fig.10  系数修正程序界面
名称 规格/mm 壁厚/mm 内径/mm 下入深度/m 水泥返深/m 水泥浆密度/
(g·cm-3)
水泥浆厚度/mm
表层套管 339.7 9.73 320.24 56 4 1.82 38.15
油层套管 139.7 7.72 124.26 1291.6 325 1.88 38.15
Table 7  套管及水泥浆数据统计
Fig.11  ZKM修正前后散点对比
Fig.12  ZKM修正前后和验证孔曲线对比
钻孔
编号
矿段位置/m 厚度/m 品位/% 平米铀量/
(kg·m-2)
边界品位/% 评价结果
未修正前石油老井
复测结果
360.35 361.25 0.90 0.0070 0.13 0.005 异常层
361.25 362.05 0.80 0.0322 0.51 0.01 矿化层
362.05 362.45 0.40 0.0067 0.05 0.005 异常层
修正后复测结果 360.85 362.45 1.60 0.0342 1.0928 0.01 工业层
验证孔解释结果 365.15 366.65 1.50 0.0361 1.08 0.01 工业层
Table 8  修正前后与验证孔解释成果对比
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