DB34/T 2973-2017 地下储气井声幅变密度测井与评价

ICS

23.020.30

J74

DB34

安徽省地方标准

DB34/T2973—2017

地下储气井声幅变密度测井与评价

UndergroundgasstoragewellCBL/VDLloggingandevaluation

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2017-09-15发布2017-10-15实施

安徽省质量技术监督局发布

DB34/T2973—2017

前

言

本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本标准由安徽省特种设备检测院提出。

本标准由安徽省特种设备安全标准化技术委员会归口。

本标准起草单位：安徽省特种设备检测院。

本标准起草人：罗龙清、史红兵、夏智、程江辉、吴正斌、张俊斌、李军、谢赛南、吴奇兵、王仁

涛。

I

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地下储气井声幅变密度测井与评价

1范围

本标准规定了地下储气井声幅变密度测井的基本要求、准备工作、检测与结果评价方法，适用于声

幅变密度测井技术。

本标准适用于工作介质为压缩天然气的地下储气井，天然气总硫和硫化氢含量应符合一类气或二类

气的技术指标。

本标准适用的地下储气井通用参数为：

——设计压力：P≤30MPa；

——设计温度：-20℃～60℃；

——竖埋深度：≤300m。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB175通用硅酸盐水泥

GB/T28911石油天然气钻井工程术语

质检总局关于地下储气井安全监察有关事项的公告（2014年第42号）

3术语和定义

GB/T28911中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

地下储气井undergroundgasstoragewell

一种用来储存压缩气体的地下立式管状承压设备（以下简称“储气井”），其结构见图1。

1

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图1储气井结构示意图

3.2

井管wellpipe

用来制造储气井的两端带外螺纹的钢管。

3.3

接箍coupling

用来连接井管或井管与其他部件的带有内螺纹的圆筒体。

3.4

表层套管surfaceprotectingpipe

在钻井钻达一定深度后下入的起防止井壁垮塌、隔离水层及强化固井等作用的钢管。

3.5

井口装置wellheadequipment

安装在储气井井筒上端部，起封闭井口及安装进、排气管和排液管作用的组合件。

3.6

裸眼openhole

2

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通过钻井得到的，未下入井筒之前的井段。

3.7

固井wellcementting

在井筒和裸眼井之间的空间里注入水泥的工艺过程。

3.8

水泥环cementsheath

水泥浆灌注于套管与地层（或外层套管）之间的环形空间，固结后形成的环状水泥石柱体。

3.9

第一界面firstinterface

套管和水泥环之间的界面。

3.10

第二界面secondinterface

水泥环与地层之间的界面。

3.11

侯凝时间settingtime

从固井作业结束到声幅变密度测井开始的时间间隔。

3.12

CBL声幅曲线TheamplitudecurveofCBL

CBL测井的套管波幅度曲线。

3.13

套管波pipewave

来自发射换能器，穿过钻井液，在套管中传播，而后又返回钻井液，最后被接收换能器所接收的声

波。

3.14

地层波formationwave

来自发射换能器，穿过钻井液、套管和水泥环，在井壁附近地层中传播，而后又返回水泥环、套管

和钻井液，最后被接收换能器所接收的声波。

3.15

固井质量检测cementingqualityinspection

3

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对井筒外壁水泥环的固井质量进行检测，从而评估固井过程中水泥环对储气井地下部分与外部腐蚀

环境的封隔效果。

3.16

声系acousticsystem

用于声波测井发射和接收信号的发射器和接收器的组合。

3.17

声幅变密度测井法CBL/VDLloggingmethod

声幅变密度测井法采用单发双收声系，系声波幅度测井法和变密度测井法的组合，采集经由套管、

水泥环、地层传来的声波幅度，以套管波首波声幅作为评价方法的为声波幅度测井法，将全波信号转化

为相应的灰度信息形成变密度图，并根据灰度图确定第一界面和第二界面的胶结情况的方法为变密度测

井法。

3.18

胶结合格率cementbondqualifiedrate

胶结合格率为胶结质量为优和中的井段长度除以固井总长度。

4基本要求

4.1固井材料

4.1.1固井材料包括固井水泥和水泥外加剂，应具有产品质量证明文件。

4.1.2固井水泥可采用通用硅酸盐水泥，符合GB175的要求，强度等级不应低于32.5MPa。

4.1.3缓凝剂、膨胀剂等外加剂应符合相应国家标准或行业标准的规定。

4.2固井单位的资质和职责

4.2.1固井单位和制造单位为同一单位，应取得A1级压力容器制造许可证，其专业技术人员配备和主

要生产设备应当满足《质检总局关于地下储气井安全监察有关事项的公告》（2014年第42号）文中附

件2储气井制造许可条件的要求。

4.2.2固井单位应当接受特种设备检验检测机构对其制造过程的监督检验。

4.2.3固井单位应严格按照本标准及设计图样的要求安装储气井，如需对施工方案进行修改，应取得

单位技术负责人或者其授权人的批准，并对改动部位作详细记录。

4.2.4固井单位应当提前向特种设备检验机构提出固井质量检测计划，固井质量检测应等水泥凝固之

后进行，凝候时间一般不少于48小时。

4.3CBL/VDL声幅变密度测井仪

4.3.1每年至少对CBL/VDL声幅变密度测井仪进行一次核查。

4.3.2首次使用、停用一年后再启用、更换重要声系或电气部件时，应对测井仪进行刻度。

4.3.3刻度可在与被检储气井井筒相同规格的自由段套管内进行，若相对声幅值的单位为百分数（％），

则自由段套管的声幅值应设为90％左右，仪器刻度后应将刻度数据和曲线归档保存。

4

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5检验准备

5.1固井质量检测前，检验人员应当审查以下资料：

a)固井材料的质量证明文件，如水泥牌号，强度级别等；

b)固井施工工艺文件，如井眼设备和固井设备作业指导书、水泥浆配置表、水泥用量计算书、注

水泥操作规程等，固井工艺应能保证全井段封固；

c)钻井记录，审查储气井钻井过程相关记录，包括钻具、钻头程序、钻井液、裸眼井直径、井身

质量、钻井事故及处理等相关信息记录；

d)审查水泥实际用量、水泥浆密度、水泥浆是否返出地面记录表和环空水泥浆沉降的补灌记录。

5.2使用单位和固井单位应当做好停机检验准备，包括技术性处理和安全检查，确定检验现场符合检

验要求。检验前，检验现场至少应满足如下条件：

a)影响固井检测的附属部件或其他物体，应当按检验要求进行清理或拆除；

b)检验现场场地平整，容许检验车辆和辅助工具摆放，具有满足检验要求的水和电力设施；

c)检测时，使用单位和固井单位相关工作人员应到场配合，协助检验工作，负责安全监护。

6固井质量检测及结果评判

6.1固井质量检测

6.1.1测井探头入井前应连接好电气线路和机械装置，并确保安全无误。

6.1.2安装与被测井筒内径大小和井斜角相适应的扶正器，以保证井下探头居中。

6.1.3正式测井前应让探头在水中浸泡15分钟左右，然后调节灵敏度等检测参数。

6.1.4测井速度大约10m/min。

6.1.5应对全井进行检测，并将检测结果保存下来，如对检测结果或过程有怀疑时，应再次进行测井

并保存检测结果。

6.1.6测井结束后，应及时对检测数据进行软件分析。

6.2结果评判

6.2.1声幅测井（CBL）

声幅测井的评价方法可以采用声波相对幅度法或胶结比法，声幅测井评价如表1。

a)声波相对幅度法：见公式（1）

A

Af100%..................................(1)

A0

式中：

A

f——相对幅度，％；

A——评价井段的套管波首波幅度值，％或mV；

A0——自由套管井段的套管波首波幅度值，％或mV。

b)胶结比法：见公式（2）

5

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lgAlgA

BRfp.................................(2)

lgAglgAfp

式中：

BR——胶结比；

A——评价井段的声幅值，％或mV；

A

fp——自由套管井段的声幅值，％或mV；

A

g——当次固井水泥胶结最好井段的声幅值，％或mV。

表1声幅测井评价标准

相对幅度值胶结比

A胶结情况

（f）（BR）

Af20%BR0.8优

20%＜Af40%0.5BR＜0.8中

Af＞40%BR＜0.5差

6.2.2变密度测井（VDL）

变密度测井结果解释如表2。

表2变密度图解释

胶结情况

变密度图特征

第一界面第二界面

出现平直条纹黑白相间、反差明显的套管波，越靠

近左边，反差越明显，并在套管接箍处有清晰的人自由套管

字纹。

左边的套管波条纹模糊或消失，地层波条纹反差大，

优优

呈黑白相间的条带。

套管波和地层波都弱，条纹模糊，呈灰白相间条带。优差

套管波条纹明显，地层波也有显示。差优

套管波条纹明显，反映地层波的条纹基本消失。差差

套管波和地层波都显示中等强度，套管波为灰白相