SY/T 6449-2024 固井质量检测仪刻度方法

　　ICS 73.020CCSE12

　　中华人民共和国石油天然气行业标准

　　SY/T 6449—2024代替SY/T6449—2000

　　固井质量检测仪刻度方法

　　Calibration method for cementing quality detecting tool

　　2025-03-24实施

　　国家能源局发布

　　SY/ T6449—2024

　　目次

　　前言 Ⅲ

　　1范围 1

　　2规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4刻度条件 2

　　4.1人员 2

　　4.2 设备 2

　　4.3 环境 2

　　4.4 HSE要求 2

　　5 水泥胶结类测井仪器刻度 3

　　5.1设备 3

　　5.2声波一变密度测井仪器刻度方法 3

　　5.3 分扇区声幅型测井仪器刻度方法 5

　　5.4 分扇区衰减率型测井仪器刻度方法 6

　　5.5刻度周期 7

　　6 声阻抗类固井质量测井仪器刻度 7

　　6.1设备 7

　　6.2刻度方法 8

　　6.3刻度周期 8

　　7 声阻抗一挠曲波衰减率类固井质量测井仪器刻度 8

　　7.1设备 8

　　7.2刻度方法 9

　　7.3 刻度周期 9

　　8 水泥密度固井质量测井仪器刻度 10

　　8.1设备 10

　　8.2 标准井刻度方法 10

　　8.3刻度周期 11

　　附录A (资料性)水泥胶结类固井质量测井仪器刻度记录 12

　　附录B (资料性)声阻抗/声阻抗一挠曲波衰减率类固井质量测井仪器刻度记录 17

　　附录C (资料性)挠曲波衰减率刻度计算方法 18

　　SY/T6449—2024

　　附录D(规范性) 固井质量测井仪器主要技术指标 20

　　附录E (资料性) 水泥密度固井质量测井仪器的计数率标定方法 21

　　附录F (资料性) 水泥密度固井质量测井仪器刻度记录 22

　　附录G(资料性)不同水泥密度刻度井刻度记录 23

　　SY/T 6449—2024

　　前言

　　本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　本文件代替SY/T 6449—2000《固井质量检测仪刻度及评价方法》,与SY/T 6449—2000相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：

　　a)更改了本文件的中英文名称;

　　b)更改了范围(见第1章，2000年版的第1章);

　　c)增加了规范性引用文件(见第2章);

　　d)增加了术语和定义(见第3章);

　　e)增加了“刻度条件”,包含人员、设备、环境、HSE要求(见第4章);

　　f)增加了“水泥胶结类测井仪器刻度”中的设备，包含设备要求、仪器技术指标(见5.1);

　　g)更改了声波一变密度的标准井群刻度中刻度方法、刻度数据要求内容(见5.2.1,2000年版的

　　2.1及第5章);

　　h) 增加了声波一变密度测井仪器刻度器刻度方法(见5.2.2);

　　i)删除了“工作井刻度”(见2000年版的2.2);

　　j) 更改了声波一变密度测井仪器现场刻度(见5.2.3,2000年版的2.3);

　　k) 删除了“误差范围”(见2000年版的第3章);

　　1)删除了“量值传递”(见2000年版的第4章);

　　m)增加了“分扇区声幅型测井仪器刻度方法”(见5.3);

　　n) 增加了“分扇区衰减率型测井仪器刻度方法”(见5.4);

　　o) 增加了“声阻抗类固井质量测井仪器刻度”(见第6章);

　　p)增加了“声阻抗一挠曲波衰减率类固井质量测井仪器刻度”(见第7章);

　　q) 增加了“水泥密度固井质量测井仪器刻度”(见第8章);

　　r) 删除了“固井质量评价方法”(见2000年版的第6章);

　　s) 删除了“标准井群刻度井结构图”(见2000年版的附录A);

　　t)增加了“水泥胶结类固井质量测井仪器刻度记录”(见附录A);

　　u) 增加了“声阻抗/声阻抗一挠曲波衰减率类固井质量测井仪器刻度记录”(见附录B);

　　v) 增加了“挠曲波衰减率刻度计算方法”(见附录C);

　　w)增加了“固井质量测井仪器主要技术指标”(见附录D);

　　x) 增加了“水泥密度固井质量测井仪器的计数率标定方法”(见附录E);

　　y) 增加了“水泥密度固井质量测井仪器刻度记录”(见附录F);

　　z)增加了“不同水泥密度刻度井刻度记录”(见附录G)。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由石油工业标准化技术委员会石油测井专业标准化委员会提出并归口。

　　本文件起草单位：中国石油集团测井有限公司、中石化经纬有限公司、中海油田服务股份有限公司、中海石油(中国)有限公司深圳分公司。

　　本文件主要起草人：曹孟鑫、刘海涛、王亚东、吴意明、李希强、陶爱华、朱莉、戴月祥、张涛、王江波、王成荣、孟荣军、陈建华、樊玉秀、崔红珠、静中兴、彭立群、文晓峰、王天、于传武、

　　SY/T6449—2024

　　刘青、郭广鎏、陈启秀、姜海涛、张文黎、石鹏宇。

　　本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：

　　——2000年首次发布为SY/T 6449—2000《固井质量检测仪刻度及评价方法》。——本次为第一次修订。

　　固井质量检测仪刻度方法

　　1范围

　　本文件规定了水泥胶结类固井质量测井仪器、声阻抗类固井质量测井仪器、声阻抗一挠曲波衰减率类固井质量测井仪器、水泥密度类固井质量测井仪器的刻度，描述了对应的刻度方法。

　　本文件适用于水泥胶结类固井质量测井仪器、声阻抗类固井质量测井仪器、声阻抗一挠曲波衰减率类固井质量测井仪器、水泥密度类固井质量测井仪器的刻度、校验。

　　2规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;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。

　　GB/T28911石油天然气钻井工程术语

　　SY/T6592固井质量评价方法

　　3术语和定义

　　GB/T28911、SY/T6592界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　自由套管freepipe

　　在井下未经水泥环固结的套管段。

　　[来源：GB/T28911—2012,14.10.26]

　　3.2

　　水泥环cement sheath

　　水泥浆在环形空间形成的水泥石。

　　[来源：GB/T 28911—2012,14.5.31]

　　3.3

　　声幅曲线amplitudecurve

　　声幅测井测量的套管波幅度曲线。

　　[来源：GB/T28911—2012,14.10.5]

　　3.4

　　水泥胶结类测井cementbondtypelogging

　　利用对称兰姆波泄漏探测水泥环界面胶结状况的一类测井。

　　注：水泥胶结类测井包括声波—变密度测井、分扇区声幅型水泥胶结测井和分扇区衰减率型水泥胶结测井。

　　[来源：SY/T6592—2016,3.8]

　　3.5

　　分扇区声幅型水泥胶结测井 segmentedamplitudebondlogging

　　分扇区进行套管波幅度测量的水泥胶结测井。

　　[来源：SY/T 6592—2016,3.10]

　　3.6

　　分扇区衰减率型水泥胶结测井 segmentedattenuationbondlogging

　　利用多个推靠臂把换能器推靠到套管内壁上，分扇区进行套管波衰减率测量的水泥胶结测井。[来源：SY/T 6592—2016,3.11]

　　3.7

　　声阻抗类测井acousticimpedancetypelogging

　　利用超声反射原理探测管外环空介质声阻抗从而反映固井质量的一类测井。

　　[来源：SY/T 6592—2016,3.12]

　　3.8

　　声阻抗一挠曲波衰减率测井acousticimpedancebendingwavesattenuationlogging

　　同时利用超声反射和套管弯曲波衰减率检测固井质量的一类测井。

　　3.9

　　水泥密度测井cement density logging

　　利用放射线探测管外环空水泥密度的一类测井。

　　4 刻度条件

　　4.1人员

　　4.1.1经过测井专业技术培训合格。

　　4.1.2刻度过程中特殊作业人员应取得相应工作人员培训合格证。

　　4.1.3工作期间应正确穿戴劳动防护用品，正确使用职业健康、安全和环保防护设施。

　　4.2设备

　　4.2.1地面系统运行正常。

　　4.2.2下井仪器干净无油污，通电检测正常。

　　4.2.3仪器及相应的刻度器配件、工具齐全。

　　4.3环境

　　固井质量测井仪器刻度应满足以下条件：

　　——无强震动、强电磁干扰;

　　——水泥密度固井质量测井仪器刻度时，不应有其他放射性干扰。

　　4.4HSE 要求

　　4.4.1在标准井或刻段度器中存在吊装作业和加压作业，应做好高空落物、机械伤害等风险防控。

　　4.4.2现场自由套管刻度或完全胶结段刻度工作，应遵从测井施工作业现场HSE要求。

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　　5水泥胶结类测井仪器刻度

　　5.1设备

　　5.1.1设备要求

　　5.1.1.1刻度井群应符合以下要求：

　　a)模拟不同尺寸自由套管井，应具备加压功能和超过3MPa以上的承压能力;

　　b) 模拟砂、泥岩性地层，一、二界面存在完全胶结、部分胶结和未胶结的情况;

　　c) 自由套管段变密度灰度图套管波清晰;

　　d) 水泥环完全胶结段变密度灰度图无套管波、地层波清晰。

　　5.1.1.2模拟自由套管刻度器应表面无损伤，各紧固件连接无松动，且应具备加压功能和超过3MPa 以上的承压能力。

　　5.1.1.3井筒内壁应干净光滑、无套损套变，井筒内流体应无泡沫或无流动的气泡或油泡。

　　5.1.1.4分扇区衰减率型测井仪器现场刻度时，井内应有各向同性(即均匀)介质，如自由套管或者胶结较好井段。

　　5.1.2仪器技术指标

　　水泥胶结类测井仪器刻度技术指标见表1。

　　表1水泥胶结类测井仪器刻度技术指标

　　仪器名称 主要技术指标

　　声波一变密度仪器 0.914m(3ft)声系的首波幅度(声幅)曲线的单位为百分比时，自由套管声幅应为90%～110%;单位为毫伏时，不同外径套管的自由套管声幅值应符合仪器规定的标称值;仪器在标准井中水泥环一、二界面完全胶结段的声幅测量值与该段的声幅标称值相对误差不大于10%

　　分扇区声幅型仪器 0.914m(3f)声系的首波幅度(声幅)曲线的单位为百分比时，自由套管声幅应为90%～110%;单位为毫伏时，不同外径套管的自由套管声幅值应符合仪器规定的标称值;仪器在标准井中水泥环一、二界面完全胶结段的声幅测量值与该段的声幅标称值相对误差不大于10%;自由套管段或一、二界面完全胶结段不同扇区之间的声幅值波动范围应在±7%或者±2mV之间 分扇区衰减率型仪器 各极板相对方位误差不应大于±5°;每个扇区归一化值的重复性偏差值不大于6.56dB/m(2dB/ft)

　　5.2声波—变密度测井仪器刻度方法

　　5.2.1标准井刻度

　　5.2.1.1将仪器连接，下入标准井中并保持仪器居中，给井下仪器供电。

　　5.2.1.2 环空加压应不低于3MPa,仪器浸泡30min以上，确保声耦合良好。

　　5.2.1.3仪器置于标准井自由套管段，进行声幅高值点刻度，具体操作如下：

　　a)选择合适的井下增益档位，确保源距为0.914m(3ft) 声系的首波幅度最大且不限幅，源距为1.524m(5ft)声系全波列不限幅;

　　b) 根据波列的形状，调整波列极性，声幅与变密度波列极性应一致;

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　　c)调整首波到达时间和首波时窗宽度，使刻度门槛窗稳定套在首波上，根据声波幅度刻度方式，输入对应套管外径声幅刻度标称值，见表2,开始有效采样，作为声幅测井高值刻度点测量值，记为AH。

　　5.2.1.4 声波一变密度仪器置于标准井水泥完全胶结标准层段，进行声幅低值点刻度，选择与声幅高值点刻度时相同井下增益，待波形显示为低档幅度时，开始有效采样，作为声幅测井低值刻度点测量值，记为A。

　　5.2.1.5不同尺寸的标准井对应的声幅刻度标称值以标准井实际为准。

　　5.2.1.6声波一变密度测井仪器标准井中刻度系数K 按公式(1)计算：

　　……………………………………

　　(1) 式中：

　　K——声波—变密度仪器刻度系数;

　　AoH— 标准井声幅高值点标称值，单位为毫伏(mV);

　　AoL——标准井声幅低值点标称值(水泥密度大于1.3g/cm³时，默认为0),单位为毫伏(mV);

　　A——声幅刻度高值点测量值，单位为毫伏(mV);

　　A——声幅刻度低值点测量值，单位为毫伏(mV)。

　　5.2.1.7通过公式(1)计算并保存刻度结果，每次刻度不应少于三次，统计误差应在±10%之内，填写刻度记录，记录格式参见表A.1, 保存刻度结果。

　　5.2.1.8保持刻度时使用的井下增益档位，在标准井中，进行仪器检验，仪器所测的0.914m(3ft)声 系的首波幅度值应满足5.1.2的要求，变密度资料与标准井变密度资料应基本一致。

　　5.2.1.9验证仪器的线性，从高档到低档依次改变仪器井下增益，声波幅度依次变化(40±4)%,并记录曲线变化。

　　5.2.1.10刻度数据和资料应进行归档。

　　表2声波一变密度测井仪器声幅刻度标称值 测量类型 自由套管井段首波幅度 套管外径

　　mm 101.6 114.0 127.0 139.7 177.8 193.6 244.5 273.0 声幅刻度标称值

　　mV 89 81 76 72 62 59 51 48

　　5.2.2 刻度器刻度

　　5.2.2.1系统检查正常后，声波一变密度仪器放置于相应尺寸且加满水的刻度器内，并保持仪器居中。

　　5.2.2.2 仪器通电耦合并对刻度器加压，仪器耦合执行5.2.1.2的规定。

　　5.2.2.3仪器耦合完成后，进行声波幅度高值刻度，具体操作如下：

　　a)选择合适的井下增益档位，确保源距为0.914m(3ft) 声系的首波幅度最大且不限幅，源距为1.524(5ft) 声系全波列不限幅;

　　b) 根据波列的形状，调整波列极性，声幅与变密度波列极性应一致;

　　c) 调整首波到达时间和首波时窗宽度，使刻度门槛窗稳定套在首波上，根据声波幅度刻度方

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　　式;输入对应套管外径声幅刻度标称值，见表2,开始有效采样，作为声幅测井高值刻度点测量值，记为AkH。

　　5.2.2.4进行声波幅度基线刻度，选择井下增益低档位，待波形显示为基线平坦且测量声幅幅度值趋于 0mV时，开始有效采样，作为声幅测井基线刻度点测量值，记为Ak=0mV。

　　5.2.2.5不同尺寸的刻度器对应的声幅刻度标称值以表2对应套管尺寸为准。

　　5.2.2.6仪器刻度系数K按公式(2)计算，填写刻度记录，记录格式参见表A.2,保存刻度结果。

　　5.2.2.7声波一变密度测井仪器刻度器中刻度系数Kk按公式(2)计算：

　　……………………………………

　　(2) 式中：

　　K——声波—变密度仪器刻度系数;

　　AKo—— 刻度器声幅高值点标称值，单位为毫伏(mV);

　　AH—— 刻度器声幅刻度高值点测量值，单位为毫伏(mV)。

　　5.2.2.8验证仪器的线性，重复5.2.1.9内容。

　　5.2.2.9刻度结束后，加载刻度参数，采用时间采样模式记录5min数据，声幅曲线数值应满足5.1.2的要求。

　　5.2.2.10刻度数据和资料应进行归档。

　　5.2.3现场自由套管刻度

　　5.2.3.1核实固井设计、自由套管位置、井内液面高度，完成测井准备和井口安装。

　　5.2.3.2声波一变密度测井仪器应安装与套管尺寸匹配的扶正器。

　　5.2.3.3系统检查正常后，仪器应下放至井筒内200m 以下进行声耦合，耦合时间不应小于15min,确保声耦合良好。

　　5.2.3.4仪器声耦合完成后，将仪器静置于自由套管井段，并避开套管接箍。

　　5.2.3.5重复5.22.3～5.2.2.6内容。

　　5.2.3.6刻度检验：仪器下放到刻度的自由套管井段，按照仪器要求测速进行自由套管井段测量，自由套管井段所测最高声幅值(接箍位置除外)应满足5.1.2的要求。

　　5.2.3.7 现场有自由套管时，应进行现场自由套管刻度。

　　5.2.3.8现场无自由套管且没有标准井或刻度器刻度数据时，可采用最近一次相同尺寸自由套管的刻度数据。

　　5.2.3.9 现场刻度数据、资料应与测井数据一并提交。

　　5.3 分扇区声幅型测井仪器刻度方法

　　5.3.1标准井刻度

　　5.3.1.1分别选取标准井中不同套管尺寸，输入对应套管外径的自由套管声幅标称值(见表2),在自由套管段进行高值刻度，在一、二界面完全胶结段进行低值刻度。

　　5.3.1.2将仪器连接，下入标准井中并保持仪器居中，给井下仪器供电。

　　5.3.1.3环空加压不应少于3MPa,仪器浸泡30min以上，确保声耦合良好。

　　5.3.1.4将仪器置于自由套管井段，进行声波—变密度刻度，重复5.2.1.3～5.2.1.7内容。

　　5.3.1.5声波一变密度刻度完成后，进行各扇区的声幅高值刻度。根据波列的形状，调整波列极性，

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　　声幅与变密度波列极性应一致，调整每道波首波到达时间和首波时窗宽度，使刻度门槛窗稳定套在首波上，确保不同扇区之间的声幅值波动范围应在±7%或者±2mV之间，调整好后，输入对应套管外径的自由套管声幅标称值，进行高刻模拟测井，采样时间不少于2min, 保存刻度数据，填写刻度记录，记录格式参见表A.3。

　　5.3.1.6各扇区的声幅低值刻度：将仪器置于一界面和二界面完全胶结井段，待每道波形显示均为低幅度时或基线平坦进行零主刻度，设置声幅幅度值为0mV时，开始低刻模拟测井，采样时间不少于2min, 保存刻度数据，填写刻度记录，刻度记录格式参见表A.3。

　　5.3.1.7 在标准井进行仪器检验，仪器所测的0.914m(3ft) 声系首波幅度值和各扇区之间的声幅值波动应满足5.1.2的要求。

　　5.3.1.8刻度数据和资料应进行归档。

　　5.3.2刻度器刻度

　　5.3.2.1系统检查正常后，将仪器放置于刻度器中，并保持仪器居中。

　　5.3.2.2 向刻度器中注水，并加压至3MPa以上。

　　5.3.2.3启动地面采集软件，开始模拟测井，输入刻度器的尺寸信息。

　　5.3.2.4显示波形窗口，分别调节源距为0.914m(3ft)声系、源距为1.524m(5t) 声系、各扇区的首波到达时间测量门控和首波幅度测量门控，在首波到达之前的平坦位置进行零主刻度，设置声波幅度为0mV;在第一正峰的位置进行高值刻度，设置声波幅度值为对应套管外径的自由套管声幅标称值(见表2),保存刻度数据，填写刻度记录，记录格式参见表A.4。

　　5.3.2.5刻度结束后，加载刻度参数，采用时间采样模式记录5min数据，声幅曲线数值应满足5.1.2的要求。

　　5.3.2.6刻度数据和资料应进行归档。

　　5.3.3现场自由套管刻度

　　5.3.3.1确定自由套管刻度位置，输入所测井的套管外径、壁厚和钢级等相关信息。

　　5.3.3.2将仪器下放至自由套管位置，显示波形窗口，分别调节源距为0.914m(3ft)声系、源距为1.524m(5ft)声系、各扇区的首波到达时间测量门控和首波幅度测量门控，在首波到达之前的平坦位置进行零主刻度，设置声波幅度为0mV; 在第一正峰位置进行高值刻度，设置为对应套管外径的自由套管声幅标称值(见表2),保存刻度数据，填写刻度记录，记录格式参见表A.4。

　　5.3.3.3刻度检验：仪器下放到刻度的自由套管井段，按照仪器要求测速进行自由套管井段测量，自由套管井段所测最高声幅值(接箍位置除外)应满足5.1.2的要求。

　　5.3.3.4现场有自由套管时，应进行现场自由套管刻度。

　　5.3.3.5现场无自由套管且没有标准井或刻度器刻度数据时，可采用最近一次相同尺寸自由套管的刻度数据。

　　5.3.3.6现场刻度数据、资料应与测井数据一并提交。

　　5.4分扇区衰减率型测井仪器刻度方法

　　5.4.1相对方位(RB) 刻度校验按如下方法进行校验：

　　a)仪器地面水平放置，仪器通信正常后，张开极板，便于仪器翻转和确定极板号;

　　b)2 号极板朝正下方，读取加速度计的X、Y轴原始值并记录;

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　　c)3 号极板朝正下方，读出加速度计的X、Y 轴原始值并记录完成刻度，计算出偏移量，转化为2号极板朝正下方时等效为0°,3号极板朝正下方时等效为60°;

　　d)测前校验，转动仪器极板，分别记录1～6号极板朝下时的方位，分别对应为300°、0°、60°、120°、180°、240°,各极板相对方位误差应满足5.1.2的要求;

　　e)测后校验，重复d) 内容;

　　f) 填写测前和测后刻度校验记录数据，记录格式参见表A.5。

　　5.4.2极板按如下方法进行检查：

　　a)极板检查用于质量控制，主要检查每个极板的灵敏度和噪声水平，仅在空气中进行检查，不需进行测前测后校验;

　　b)待仪器通信正常后，张开极板，防止声波串扰;

　　c)读取并刻度每个极板的接收换能器噪声水平，每个值不应大于10mV;

　　d) 读取并刻度每个极板的灵敏度，其参考值应大于150mV, 且每个极板的值在刻度周期内保持稳定，各个极板的值基本在一个数量级别内;

　　e)填写每个极板接收换能器噪声水平和灵敏度等记录数据，记录格式参见表A.5。

　　5.4.3 归一化因子刻度按如下方法进行：

　　a) 归一化因子刻度在套管内进行，收集测量井段的套管外径、重量、水泥胶结强度信息，计算生成远近接收间距、近延迟、远延迟，能量发散、自由套管衰减等参数(统称PIPE);

　　b)在选定层段，打开极板，下发参数(PIPE), 记录一段约120m自由套管段或者固结良好段而得到6个极板的归一化因子，若无法找到上述层段，则设置所有因子为0;

　　c)各极板归一化因子绝对值应为-6.56dB/m(2dB/ft)～+6.56dB/m(2dB/ft)之间，若超出此范围，需要查明原因，重新归一化;

　　d) 填写各极板归一化因子数据，记录格式参见表A.5;

　　e) 不同测井区间每个扇区归一化值的重复性检查，两次的差值应满足5.1.2的要求;

　　f)不同套管、不同水泥强度，均需进行不同的归一化测量;

　　g) 合格的归一化因子获取后，需要及时调人系统用于后续正式测井。

　　5.5刻度周期

　　5.5.1新研制的水泥胶结类测井仪器应使用标准井或刻度器进行刻度。

　　5.5.2水泥胶结类测井仪器使用标准井或刻度器刻度周期不应超过六个月。

　　5.5.3仪器大修或更换重要元器件后，应重新进行刻度。

　　5.5.4井下仪器信号传输属于模拟信号传输，当地面系统放大倍数或电缆长度改变后，也应重新进行刻度。

　　6声阻抗类固井质量测井仪器刻度

　　6.1设备

　　6.1.1设备要求

　　6.1.1.1超声探头外表面干净，无油污、钻井液等遮挡。

　　6.1.1.2 刻度器由双层圆管组成，内层圆管为实际套管，内外层圆管高度均为800mm,涉及三种中心频率(250kHz±20kHz、350kHz±20kHz、450kHz±20kHz)超声探头刻度，根据实际测井套管规格需求选取探头，其对应刻度筒尺寸见表3。 表3不同频率探头刻度器尺寸 探头频率

　　kHz 内层圆管壁厚

　　mm 内层圆管外径

　　mm 外层圆管壁厚

　　mm 外层圆管内径

　　mm 250 11.99 244.48 ≥7 ≥264.48 350 9.19 177.8 ≥7 ≥197.8 450 6.43 127 ≥7 ≥147

　　6.1.1.3刻度器内层套管内壁光滑，无锈蚀等情况，且两层圆桶组装后保持同心。

　　6.1.1.4刻度器所放置的地面平整。

　　6.1.1.5交流电源需要根据仪器所需主交电压选择，配备150V、220V等交流电源。

　　6.1.1.6 直流电源需要根据仪器电机所需电压选择，配备OV～300V、0A～1A 直流电源。

　　6.1.2仪器技术指标

　　声阻抗刻度最大允许误差为±0.5MRayl。

　　6.2刻度方法

　　刻度器刻度方法如下：

　　a) 准备足量的自来水，并静置24h以排除水中的气泡。

　　b) 在内层套管及内外层圆桶间注满排除空气后的水。

　　c) 根据实际测井需要将选取的探头及匹配声系置于内层套管，选择合适扶正器或卡箍装置，确保仪器居中;确认探头完全浸没于水中，并确保扫描头与套管严格同心。

　　d) 给仪器通电，当旋转扫描头平稳转动后，记录一圈探头每一个扫描测点反演计算(不同公司声阻抗反演算法不同，不一一列举计算方法)得到的套管外环空介质的声阻抗Z(n=1,2,3,…)。

　　e) 根据公式(3)计算声系旋转一圈每个扫描测点的声阻抗偏差值△Zn。

　　△Zₙ=Z-1.5 ……………………………………(3)

　　式中：

　　Z—— 套管外环空介质的声阻抗，单位为兆瑞利(MRayl);

　　△Z,——声阻抗偏差值，单位为兆瑞利(MRayl)。

　　f)刻度器一圈每个测点刻度数据偏差△Zn均应满足6.1.2的要求。

　　g) 填写每个扫描测点反演计算套管外环空介质的声阻抗Z,记录格式参见表B.1。

　　6.3刻度周期

　　每六个月刻度一次，或每作业10井次刻度一次，以先达到的条件为准。

　　7声阻抗一挠曲波衰减率类固井质量测井仪器刻度

　　7.1设备

　　7.1.1设备要求

　　7.1.1.1 刻度器由双层圆管组成，其中内层圆管应为钢管，内外层圆管高度均为800mm, 主要尺寸应 满足以下要求：

　　a) 内层圆管外径为φ219mm(8.625in), 壁厚为8mm±0.1mm;

　　b) 外层圆管外径应不小于φ273mm(10.75in), 壁厚应不小于7mm。

　　7.1.1.2 内、外层圆管组装后保持同心。

　　7.1.1.3刻度器所放置的地面平整。

　　7.1.2仪器技术指标

　　7.1.2.1 衰减刻度偏差允许范围为±0.5dB/cm。

　　7.1.2.2 衰减刻度最大允许误差为±0.02dB/cm。

　　7.2刻度方法

　　7.2.1声阻抗刻度器刻度

　　按照6.2a)至f) 的步骤进行声阻抗刻度。

　　7.2.2挠曲波衰减刻度器刻度

　　7.2.2.1准备足量的自来水，并静置24h 以排除水中的空气。

　　7.2.2.2将直径为219mm(8.625in) 的内层圆管置于直径为273mm(10 .75in) 的外层圆管中，并在内层圆管中注满排除空气后的水。

　　7.2.2.3将声系旋转扫描头上斜发射探头及远、近接收探头的安装角度均设置为33°并固定。

　　7.2.2.4将声系旋转扫描头置于内层圆管，确认远接收探头完全浸没于水中，并确保扫描头与圆管严格同心。

　　7.2.2.5给仪器通电，当旋转扫描头平稳转动后，利用远、近接收探头的挠曲波幅度平均值，计算挠曲波衰减，计算方法参见C.1.1。

　　7.2.2.6仪器断电，当旋转扫描头停止转动后，向两层圆管的环空中注满排除空气后的水。

　　7.2.2.7再次给仪器加电，当旋转扫描头平稳转动后，利用远、近接收探头的挠曲波幅度平均值，计算挠曲波衰减，计算方法参见C.1.2。

　　7.2.2.8计算圆管外的水所产生的挠曲波衰减，计算方法参见C.2; 因远、近探头差异而引入的刻度系数(刻度偏差)△ATTN可参见C.3计算。

　　7.2.2.9衰减刻度偏差△ATTN 应满足7.1.2.1的要求。

　　7.2.2.10填写单、双层圆桶刻度记录，记录格式参见表B.2。

　　7.2.3刻度校验

　　将仪器旋转扫描头置于刻度器中，按7.2.1的方法进行测量，所得△ATTN值应满足7.1.2.2的要求。

　　7.3刻度周期

　　7.3.1每六个月刻度一次，或每作业10井次刻度一次，以先达到的条件为准。

　　7.3.2扫描头的挠曲波发射及接收换能器如有维修或更换，应重新刻度。

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　　8 水泥密度固井质量测井仪器刻度

　　8.1设备

　　8.1.1设备要求

　　8.1.1.1测量井筒内应灌满清水。

　　8.1.1.2标准井井筒水泥胶结状态应至少包括完全胶结、部分胶结、胶结差及未胶结。

　　8.1.1.3不同套管尺寸、套管壁厚、地层岩性的标准井2口;有自由套管、不同水泥密度且水泥完全胶结标准井1口。

　　8.1.2技术指标

　　8.1.2.1水泥密度仪器主要技术指标应满足附录D的要求。

　　8.1.2.2套管壁厚的最大允许绝对误差|△l 为0.5mm,套管外环形空间介质的平均密度的最大允许绝对误差|△pdl为0.15g/cm³。

　　8.1.2.3水泥密度仪器在自由套管段对应的长短源距计数率差别不应超过5%。

　　8.2标准井刻度方法

　　8.2.1按照现场操作规程连接及调试仪器。

　　8.2.2按照要求安装伽马放射源。

　　8.2.3测量速度不大于5m/min,刻度过程中测井速度保持稳定。

　　8.2.4将仪器分别下入有不同套管尺寸、套管壁厚、地层岩性的2口标准井中，在水泥完全胶结层(G 级水泥、砂岩地层)分别进行上提不少于两次的测量，记录短源距计数率、长源距多个计数率。选择139.7mm套管的某一水泥完全胶结层(砂岩地层、水泥密度已知)每个探头读数的平均值作为基值单位;再计算其他岩性的水泥完全胶结层的短源距计数率平均值、长源距计数率平均值，具体计算方法参见E.1。

　　8.2.5利用已知的2口标准井的套管壁厚、套管外环形空间密度及长源距探测器的数量可得到至少N(6或8)个方程，具体计算方法参见E.2, 可得到三元一次方程系数。

　　8.2.6仪器下人另1口有自由套管、水泥完全胶结的标准井(G级水泥、砂岩地层、不同水泥密度)中进行刻度，操作重复8.2.4内容，计算每个探头读数的平均值。选择不同水泥密度的完全胶结层的探头读数平均值，令长源距计数率等于每个长源距探头读数的平均值比基值单位，短源距计数率等于每个短源距探头读数的平均值比基值单位，得到的长源距计数率和短源距计数率代入公式(E.1)中，按长源距探测器的数量得到i个方程，求解相对于和p 的每一个方程，利用公式(4)计算平均值。

　　………………………

　　(4) 式中：

　　π—平均套管壁厚，单位为毫米(mm);

　　P.——套管外环形空间介质平均密度，单位为克每立方厘米(g/cm³)。

　　利用公式(5)计算测量套管壁厚的绝对误差△h和套管外空间中的物质密度的绝对误差△Pc。

　　△Z=互-Ł, △ pc=Pe-Pe ………………………(5) 式中：

　　△h——套管壁厚的绝对误差，单位为毫米(mm);

　　△pc——套管外环形空间介质平均密度的绝对误差，单位为克每立方厘米(g/cm³); h——标准井套管壁厚，单位为毫米(mm);

　　Pe——标准井套管外环形空间水泥密度，单位为克每立方厘米(g/cm³)。

　　在套管模型井中所有测量计算结果应满足8.1.2.2的要求。

　　8.2.7 刻度顺序及刻度数据记录内容参见表F.1 和表G.1, 保存刻度结果。

　　8.2.8同一厂家、同一类型的水泥密度仪器，在同一刻度井进行刻度，测井曲线除接箍井段以外，自由套管段对应的长短源距计数率差别应满足8.1.2.3的要求。

　　8.3刻度周期

　　8.3.1水泥密度仪器每三个月进行刻度一次。

　　8.3.2水泥密度仪器更换重要部件或者大修，应重新进行仪器刻度。

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　　附录 A

　　(资料性)

　　水泥胶结类固井质量测井仪器刻度记录

　　表A.1至表A.5给出了各种水泥胶结类固井质量测井仪器刻度时的记录。

　　表A.1声波—变密度测井仪器在标准井中的声幅刻度记录

　　刻度日期 仪器编号 测井小队 测井队长

　　仪器型号 仪器外径

　　mm 标准井井号 备注说明 测量类型 自由套管井段首波幅度 一、二界面水泥完全胶结标准层段首波幅度 套管外径

　　mm 套管外径

　　mm 环空介质密度g/cm³ 环空水泥密度g/cm³ 声幅刻度标称值Aon

　　mV 声幅刻度

　　标称值AoL

　　mV 声幅测量值A

　　mV 声幅测量值A

　　mV 声幅测量值Aa

　　mV 声幅测量值A

　　mV 声幅测量值Aa

　　mV 声幅测量值A

　　mV 平均值Aʙ

　　mV 平均值A

　　mV 刻度系数K 刻度人员 复刻人员

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　　表A.2声波一变密度测井仪器在刻度器或现场自由套管中的声幅刻度记录

　　刻度日期

　　仪器编号

　　测井小队

　　测井队长

　　仪器名称

　　仪器外径

　　mm

　　刻度器编号或井号

　　测量类型

　　套管外径

　　mm

　　环空介质密度g/cm³

　　声幅刻度 标称值AcoE

　　mV

　　声幅测量值AH

　　mV

　　刻度系数Kg

　　刻度人员 复刻

　　人员

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　　表A.3分扇区声幅型测井仪器在标准井中的声幅刻度记录 刻度日期 仪器编号 测井小队 测井队长 仪器型号 仪器外径

　　mm 标准井井号 备注说明 测量类型 自由套管井段首波幅度 一、二界面水泥完全胶结标准层段首波幅度 套管外径

　　mm 套管外径

　　mm 环空介质密度g/cm³ 环空水泥密度g/cm³ 声幅刻度 标称值AoH

　　mV 声幅刻度 标称值AoL

　　mV 0.914m(3ft)声系

　　声幅测量值An

　　mV 0.914m(3ft)声系

　　声幅测量值A

　　mV 0.914m(3ft)声系声幅测量值A

　　mV 0.914m(3ft)声系声幅测量值A

　　mV 0.914m(3ft)声系

　　声幅测量值Aa

　　mV 0.914m(3ft)声系

　　声幅测量值A

　　mV 平均值A

　　mV 平均值A

　　mV 扇区1声幅值%/mV 扇区1声幅值%/mV 扇区2声幅值%/mV 扇区2声幅值%/mV 扇区3声幅值%/mV 扇区3声幅值%/mV 扇区4声幅值%/mV 扇区4声幅值%/mV 扇区5声幅值%/mV 扇区5声幅值%/mV 扇区6声幅值%/mV 扇区6声幅值%/mV 扇区7声幅值%/mV 扇区7声幅值%/mV 扇区8声幅值%/mV 扇区8声幅值%/mV 声波变密度标准井刻度系数K 刻度人员 复刻人员 表A.4分扇区声幅型测井仪器在刻度器或现场自由套管中的声幅刻度记录 刻度日期 仪器编号 测井小队 测井队长 仪器名称 仪器外径

　　mm 刻度器编号或井号 备注说明 测量类型 刻度器(自由套管)首波幅度 套管外径

　　mm 环空介质密度g/cm³ 声幅刻度标称值AgoH

　　mV 0.914m(3ft)声系声幅

　　测量值AH

　　mV 扇区1声幅值

　　%/mV 扇区2声幅值

　　%/mV 扇区3声幅值

　　%/mV 扇区4声幅值

　　%/mV 扇区5声幅值

　　%/mV 扇区6声幅值

　　%/mV 扇区7声幅值

　　%/mV 扇区8声幅值

　　%/mV 声波变密度刻度器或现场刻度系数Kg 刻度人员 复刻人员 表A.5分扇区衰减率型测井仪器现场刻度校验检查记录 刻度/校验日期 仪器编号 测井小队 测井队长 仪器名称 仪器外径

　　mm 井号 备注说明 相对方位(RB)刻度 极板检查 仪器极板朝向 加速度计X轴原始值 加速度计Y轴原始值 极板号 噪声水平

　　mV 灵敏度

　　mV 2#极板朝正下方 1#极板 3#极板朝正下方 2#极板 偏移量 3#极板 测前相对方位(RB)校验 4#极板 仪器极板朝向 RB测量值

　　(°) RB标准值

　　(°) 误差

　　(°) 5#极板 1#极板朝正下方 6#极板 2#极板朝正下方 归一化因子刻度 3#极板朝正下方 极板号 归一化因子 极板号 归一化因子 4#极板朝正下方 1#极板 4#极板 5#极板朝正下方 2#极板 5#极板 6#极板朝正下方 3#极板 6#极板 测后相对方位(RB)校验 仪器极板朝向 RB测量值

　　(°) RB标准值

　　(°) 误差

　　(°) 1#极板朝正下方 2#极板朝正下方 3#极板朝正下方 4#极板朝正下方 5#极板朝正下方 6#极板朝正下方 刻度人员 复刻人员

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　　附录B

　　(资料性)

　　声阻抗/声阻抗一挠曲波衰减率类固井质量测井仪器刻度记录

　　声阻抗类固井质量测井仪器刻度记录格式见表B.1,声阻抗一挠曲波衰减率类固井质量测井仪器刻度记录格式见表B.2。

　　表B.1声阻抗类固井质量测井仪器刻度记录

　　刻度日期 仪器编号 测井小队 仪器名称 扫描头编号 刻度人员

　　(签字) 超声探头编号 超声探头频率

　　kHz 内层圆管壁厚

　　mm 内层圆管外径

　　mm 外层圆管壁厚mm 外层圆管外径

　　mm 一圈探头

　　扫描测点 环空介质的声阻抗ZMRayl 一圈探头

　　扫描测点 环空介质的声阻抗ZMRayl 一圈探头

　　扫描测点 环空介质的声阻抗ZMRayl 扫描测点1 扫描测点6 扫描测点11 扫描测点2 扫描测点7 扫描测点12 扫描测点3 扫描测点8 扫描测点13 扫描测点4 扫描测点9 扫描测点14 扫描测点5 扫描测点10 扫描测点15

　　表B.2声阻抗一挠曲波衰减率类固井质量测井仪器刻度记录

　　刻度日期 仪器编号 测井小队 仪器名称 扫描头编号 刻度人员(签字) 斜发射探头编号 近接收探头编号 远接收探头编号 声阻抗一挠曲波衰减率类固井质量测井仪器单层圆桶刻度 近接收探头挠曲波幅度平均值Aw-A

　　mV 远接收探头挠曲波幅度平均值A₂w-A

　　mV 刻度桶内单边水时超声挠曲波衰减值

　　ATINw-A

　　dB/cm 声阻抗一挠曲波衰减率类固井质量测井仪器双层圆桶刻度 近接收探头挠曲波幅度平均值Aw-A

　　mV 远接收探头挠曲波幅度平均值Aw-A

　　mV 刻度桶内单边水时超声挠曲波衰减值

　　ATTNw-A

　　dB/cm

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　　附录C

　　(资料性)

　　挠曲波衰减率刻度计算方法

　　C.1 由远、近接收探头的挠曲波幅度平均值计算挠曲波衰减

　　C.1.1单层圆桶刻度时，挠曲波衰减的计算方法

　　当旋转扫描头平稳转动后，分别记录远、近接收探头的挠曲波幅度平均值Aew-A、Aw-A,并按公式 (C.1) 计算挠曲波衰减ATTNw-A。

　　……………………………(C.1)

　　式中：

　　ATTNw-A——刻度桶内单边水时超声挠曲波衰减值，单位为分贝每厘米(dB/cm);

　　L——远、近接收探头的间距，单位为厘米(cm);

　　Aew-A——刻度桶内单边水时远接收探头的挠曲波幅度平均值，单位为毫伏(mV);

　　Aw-A——刻度桶内单边水时近接收探头的挠曲波幅度平均值，单位为毫伏(mV)。

　　C.1.2双层圆桶刻度时，挠曲波衰减的计算方法

　　当旋转扫描头平稳转动后，分别记录远、近接收探头的挠曲波幅度平均值Aew-w、ANw-w,并按公式(C.2) 计算挠曲波衰减ATTNw-w。

　　……………………………(C.2)

　　式中：

　　ATTNw-w——刻度桶内外双边水时超声挠曲波衰减值，单位为分贝每厘米(dB/cm);

　　Aw-w——刻度桶内外双边水时远接收探头的挠曲波幅度平均值，单位为毫伏(mV);

　　Anw-w——刻度桶内外双边水时近接收探头的挠曲波幅度平均值，单位为毫伏(mV)。

　　C.2 圆管外的水所产生的挠曲波衰减计算方法

　　利用双层圆桶计算的挠曲波衰减率减去单层圆筒计算的挠曲波衰减率，即为圆管外的水所产生的挠曲波衰减ATTNv-w,按公式(C.3)计算。

　　ATTNv-w=ATTNw-w-ATTNw-A ……………………………(C.3)

　　式中：

　　ATTNv-w——刻度桶外单边水时超声挠曲波衰减值，单位为分贝每厘米(dB/cm)。

　　C.3刻度系数计算方法

　　因远、近探头差异而引入的刻度系数(刻度偏差)△ATTN按公式(C.4)计算。

　　△ATTN=ATTNv-w-ATTNv-W-THEO (C.4) 式中：

　　△ATTN——挠曲波波衰减刻度偏差值，单位为分贝每厘米(dB/cm);

　　ATTNv-w-THEo— 刻度桶外单边水时超声挠曲波衰减理论值，单位为分贝每厘米(dB/cm)。ATTNv-w-THeo根据刻度桶壁厚不同而不同，见表C.1。

　　表C.1不同壁厚刻度桶对应的桶外单边水超声挠曲波衰减理论值

　　刻度桶壁厚

　　mm 8 10 12 桶外单边水超声挠曲波

　　衰减理论值

　　dB/cm

　　0.32

　　0.28

　　0.23

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　　附录D

　　(规范性)

　　固井质量测井仪器主要技术指标

　　水泥密度固井质量测井仪器主要技术指标见表D.1。

　　表D.1水泥密度固井质量测井仪器主要技术指标

　　测井仪器 仪器外径

　　mm 长源

　　距探

　　头数 耐温℃ 耐压

　　MPa

　　测量精度

　　测量范围 适用套管

　　mm SGDT 110 6 150 110 介质密度±0.02g/cm³套管壁厚±0.15mm 介质密度(1.0～2.0)g/cm³套管壁厚(5～15)mm 139.7～244.5 SGDT100M 110 8 150 120 介质密度±0.15g/cm³套管壁厚±0.5mm 介质密度(10～2.0)g/cm³套管壁厚(5～15)mm 139.7～244.5 RCD 110 6 175 110 介质密度±0.02g/cm³套管壁厚±0.15mm 介质密度(1.0～2.0)g/cm³套管壁厚(5～15)mm 139.7～244.5 RCD 70 6 175 140 介质密度±0.02g/cm³套管壁厚±0.15mm 介质密度(1.0～2.5)g/cm³套管壁厚(5～15)mm 114.3～139.7 RCD 73 6 175 140 介质密度±0.02g/cm³套管壁厚±0.15mm 介质密度(1.0～2.5)g/cm³套管壁厚(5～15)mm 114.3～139.7

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　　附 录E

　　(资料性)

　　水泥密度固井质量测井仪器的计数率标定方法

　　E.1以139.7mm套管的某一水泥完全胶结层(砂岩地层、水泥密度Pa) 上提不少于两次的测量，读数每个探头的平均值7、S 作为基值单位，用To、So表示。再计算其他岩性的水泥完全胶结层的短源距计数率平均值7、长源距计数率平均值5。

　　令J=S1S₀,Jno=Z/。,代入到公式(E.1)。

　　……………………………(E.1)

　　式中：

　　——套管壁厚，单位为毫米(mim);

　　P——套管外环形空间密度，单位为克每立方厘米(g/cm³);

　　ao～a2——三元一次方程系数;

　　b～b₂——三元一次方程系数;

　　J— 长源距计数率，单位为计数率每分(cps/min);

　　Jahon——短源距计数率，单位为计数率每分(cps/min)。

　　E.2 利用已知的2口井的套管壁厚、水泥环密度p!, 按长源距探测器的数量可得到至少N=i(t=6或8)个方程，采用最小二乘法利用公式(E.2)计算可得到ao～22、bo～b₂ 值。

　　………………(E.2)

　　式中：

　　Co～C₂——三元一次方程系数。

　　其中，

　　取y=lgJiog,x,=H,X₂=p', 代入公式(E.2),可得ao=c,a=G,a₂=C;

　　取y₁=lgJsnor,Y,=H,X2₂=Pe, 代入公式(E.2), 可 得b₀=co,b₁=c₁,b₂=C₂。

　　附录 F

　　(资料性)

　　水泥密度固井质量测井仪器刻度记录

　　水泥密度固井质量测井仪器刻度记录格式见表F.1。

　　表F.1水泥密度固井质量测井仪器刻度记录

　　刻度日期 仪器编号 测井小队 仪器名称 仪器外径 刻度人员(签字) 套管尺寸，mm

　　测量内容 测量

　　次数 泥岩 砂岩 石灰岩 花岗岩 基值单位 实测值 平均值 实测值 平均值 实测值 平均值 实测值 平均值 To So 套管壁厚计数率

　　Ti 第一次 第二次 水泥密度

　　计数率

　　S 第一次 第二次 水泥密度

　　计数率

　　S 第一次 第二次 水泥密度

　　计数率

　　S 第一次 第二次 水泥密度

　　计数率

　　S 第一次 第二次 水泥密度

　　计数率

　　S 第一次 第二次 水泥密度 计数率

　　S₆ 第一次 第二次 评价结果

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　　附录G

　　(资料性)

　　不同水泥密度刻度井刻度记录

　　不同水泥密度刻度井刻度记录格式见表G.1。

　　表G.1不同水泥密度刻度井刻度记录 刻度日期 仪器编号 测井小队 仪器名称 仪器外径 刻度人员

　　(签字) 套管尺寸

　　mm

　　测量内容 Pa层 Pa层 Pa层 Pe4层 计算值 标称值 误差 计算值 标称值 误差 计算值 标称值 误差 计算值 标称值 误差 套管壁厚h

　　mm h₁ h h₃ h₄ 水泥评价密度g/cm³ Pel

　　Pa Pe3

　　Pe4 评价结果