基于改进DenseNet的固井质量评价新方法

为解决固井质量评价效率低、准确率不高的问题,提出一种基于改进的DenseNet卷积神经网络的评价方法。该方法通过增加多尺度卷积层可以同时获取固井质量特征图的大尺度和小尺度特征,从而提高感受野的覆盖范围,增强模型对不同尺度的适应能力;通过嵌入CBAM机制使模型在空间和通道两个维度上充分提取对评价任务有用的信息,增强模型对特征的关注能力和感知能力,提升评价结果的准确度以及模型的鲁棒性;同时,通过缩减网络层数减少模型参数的数量,提升模型的计算效率以及泛化能力。实验结果表明,测试集中的3类评价样本的准确率为95.86%,相比DenseNet-121提升了4.9百分点左右,且参数量显著减少;相比BP神经网络和支持向量机均提升了9百分点左右。从而揭示出,采用改进DenseNet模型实施固井质量评价的研究方案不仅是可行的,而且优于同类机器学习方法。

基于CNN-SVM和集成学习的固井质量评价方法

为解决固井质量评价问题,提出一种基于CNN-SVM和集成学习的固井质量评价方法.首先,针对DenseNet模型采取缩减网络层数、增加多尺度卷积层、嵌入卷积注意力模块等改进措施,以提高模型的训练速度和评价准确率;其次,利用InceptionV1模块和扩张卷积构建一个模型复杂度相对较小且评价准确率相对较高的Inception-DCNN模型;再次,优选3个经典的卷积神经网络模型(ResNet50,MobileNetV3-Small, GhostNet),利用卷积神经网络强大的特征提取能力及支持向量机的结构风险最小化能力,将上述模型分别与支持向量机组合成新的CNN-SVM模型,以提升模型的泛化能力;最后,采用Bagging方式将5个新的CNN-SVM模型集成为一个强学习器,从而提升评价结果的准确度,增强模型的抗干扰能力.实验结果表明,该方法对测试集中的3类评价样本的准确率为97.69%,与单个模型和其他方法相比提升了1~9个百分点,验证了采用基于CNN-SVM和集成学习的方法进行固井质量评价是切实可行的.

套管井固井质量声学检测技术现状与展望

套管井的固井质量检测在保护油气层和环境保护等方面具有重要的意义。在固井质量评价方法中,声波测井技术作为现代测井方法之一,因其对介质声阻抗大小、水泥环内部缺失及层间粘接状况敏感等优点被广泛应用。井孔声场理论是声波测井技术的基础,本文阐述了单层以及多层套管井的声场理论研究现状;介绍了几种国内外传统的声波测井技术,概括了不同技术的原理及特点。同时介绍了人工智能方法在固井质量检测中的应用,强调了多种机器学习方法在处理测井资料提供更大的函数空间,以及帮助测井专业人员以非线性方式从高维空间发掘知识等方面的优势。从5个方面展望了声波测井技术未来可能的发展趋势,为固井质量检测提供进一步的发展建议。

水平井固井质量提升方法研究

针对水平井固井质量问题,对水平井固井技术进行了概述,并分析了水平井固井质量的影响因素,提出了水平井固井技术对策。结果表明,影响水平井固井质量的因素主要包括井眼和井身、套管下放过程、钻井岩屑床胶结质量、钻井液和前置液性能、水泥浆性能。针对影响因素,从井身和井眼的质量控制、套管串结构的改良、优化设计钻井液与前置液、合理设计水泥浆、提高固井的工艺和技术五个方面提出了相应的对策,为保障水平井固井作业的顺利开展奠定基础。

基于MLP-CNN的固井质量智能评价方法

固井质量的好坏关系到油气井的产量和寿命,目前最常用的方法是使用声幅—变密度测井进行评估,但是解释过程复杂,且与重大风险相关的决策需要根据固井解释结果做出。因此,固井质量评价必须由经验丰富的专家进行解释,耗时耗力。为了提高固井解释的效率,本文基于VGG、ResNet等卷积神经网络对固井质量进行自动解释,但是准确率不足。于是,本文提出一种多层感知机和卷积神经网络并联的方法(MLP-CNN),声幅数据输入到多层感知机中,变密度图输入卷积神经网络中;针对变密度图存在不同尺度信息的特征(条纹的粗细、明暗、形状),本文修改了卷积神经网络的结构,设置了大小不同的卷积核,提取不同尺度信息。本文使用了塔里木油田富源区块的9000个数据进行训练和验证,结果表明,相较于传统的VGG、ResNet等卷积网络,MLP和CNN并联网络有效提高了固井质量识别的准确率,评价精度为90%,并且相较于单一尺度卷积核,多个大小不同卷积核的卷积神经网络算法更适合于固井变密度图像特征的提取,本文修改了卷积神经网络部分结构,建立的带有3个尺寸不同卷积核的MLP-CNN神经网络比单一卷积核的MLP-CNN模型提高了5%的准确率;同时,本文对比了7种网络的时间复杂度和空间复杂度,结果表明,MLP-CNN并联网络能有效避免大量的无效卷积,节省了模型计算成本,提高模型的计算效率。最后,为了测试模型的迁移性,本文使用塔里木油田满深和跃满区块的6万条数据进行了测试,评价准确率达89.16%,迁移效果良好,模型具有较强的鲁棒性。

提高水平井固井质量配套技术研究与应用

水平井固井质量的提高对于油田开发至关重要。水平井作为一种在地下水平或近水平方向钻探的井筒,相较于传统垂直井,在油气开采中具有更高的产量和更低的开采成本。水平井的特殊构造和工程技术要求,也给固井工作带来了挑战,需要更高水平的技术和质量控制。旨在深入探讨水平井固井质量配套技术,通过优化固井液配方、改进耦合固井工艺以及建立完善的质量控制和管理体系,提高水平井固井质量,从而提升油田开发的效率和产量,实现经济效益与环境安全的双重收益。

保压候凝对页岩气井固井质量的影响及机理分析

页岩气井开发过程面临钻压同步的情况,常伴有套变现象发生,影响后期压裂改造。为此,油田采取保压候凝措施预防套变。通过跟踪页岩气井保压候凝后续固井质量情况,发现采取该措施的页岩气井存在质量分界现象,即保压候凝后,在某一井深范围会出现质量反转,固井质量差异明显。通过统计数据与测井曲线图特征分析,探索总结其影响规律,并结合弹性力学厚壁筒理论对其进行了机理分析。对于抗外挤强度高的套管,在满足抗外挤条件下,不建议候凝期间采取管内保压措施。如果必须采取保压措施,建议采用弹性水泥浆、树脂水泥浆等体系进行浆体设计,并合理控制保压值以减小微间隙的产生。另外,还可在重叠段关键位置使用遇烃遇水自膨胀管外封隔器封堵气窜通道,降低后期环空带压机率。

CEEMD-SG滤波在固井质量测井资料处理中的应用

目前固井质量评价主要依靠声波变密度测井资料,受双层套管影响,变密度图像有时会因内、外层套管波叠加出现明显的畸变现象,对固井质量的评价产生干扰。为获得真实的变密度图像,剔除“假异常”,将互补集合经验模态分解(CEEMD)和Savitzky-Golay(SG)滤波法联合,提出一种CEEMD-SG滤波方法,并应用于声波变密度测井数据处理。首先使用CEEMD方法对变密度数据进行分解,通过傅里叶变换对原始信号及分解得到的各个固有模态函数(IMF)进行频谱分析,然后选取高频IMF分量使用SG滤波算法进行处理,并将滤波后的高频分量与CEEMD分解得到的低频分量联合重构得到处理后的信号。利用该方法对塔里木油田实际变密度资料进行处理,并与CEEMD、小波阈值去噪、SG滤波三种方法进行对比,结果表明,CEEMD-SG滤波方法能更好地消除双层套管带来的波形叠加干扰,处理后的资料能满足现场验收要求。

基于超声脉冲波的固井质量检测模拟研究

固井的主要目的是建立水泥层间分割,防止油气层与其他层间出现油气水窜通。套管与水泥环(第一界面)或水泥环与地层(第二界面)中任何一个界面水泥密封不好,都会导致水泥环层间分隔问题。因此,准确评价水泥环的固井质量对油气开发尤为重要。该文利用COMSOL软件模拟中心频率为450 kHz的超声脉冲声源,设计出二维模型,得到不同界面、不同微环厚度下的超声脉冲声波反射图。数值模拟研究结果表明,微环存在时的声波幅度相对于完全胶结时的声波幅度要高,因此,用超声脉冲声波定性描述微环是否存在是可行的;在不同条件下,随着微环厚度的增加,反射波的振幅均有不同程度的增加,声波到时及波形变化时长也会增加。

松辽盆地L区块调整井固井质量难点与对策

大庆油田进入三次调整开发后期,开发的对象是薄差层,其地质特点是隔层薄,为取得良好的开发效果必须要保证层间封隔,因此对固井质量提出了更加严格的要求。2021~2023年,大庆油田L区块调整井声波变密度检测固井优质率只有38.84%左右,简述了近三年的固井质量情况,分析了调整井固井质量保障难点,制定了调整井固井质量对策,现场应用后固井综合优质率86.07%,较上一年固井质量提升5.09%,固井合格率100%。

基于图像识别技术的固井质量评价方法研究

关于固井实施方法和固井质量工程探测方法研究颇多,而关于固井质量的图像解析却鲜有研究。本文就使用评价图进行固井质量评估问题,提出了用于聚焦图像解析范围的文本坐标位置参照算法,以及基于直方图相似度和梯度距离的图像解析算法。以图像解析算法和业务机理相结合的方式,从评价图中抽取出可评估固井质量的量化数据。所提出的图像解析算法能准确识别图片中的固井质量信息,两种算法的解析结果与实际结果误差率均在10%以内。本文所提出的方法可有效解决人工手动分析效率低且分析误差大的缺点,并对固井质量电子数据缺失仅留存固井质量评价图的情况提供了切实可行的解决方案,所提出的算法对于固井质量图片的深入挖掘具有较强的探索性意义。

数值模拟技术定量评价固井质量对底水气藏开发的影响

为了评价固井质量对底水气藏开发的影响,以南海西部某多层底水气藏合采井为研究对象,通过应用渗流与管流相统一的原理建立等效网格定量表征固井质量的评价方法,再综合运用虚拟示踪剂、流线模型等数模技术进行复杂水窜的时变表征,结合水窜分析的结果进行开发方案优化,定量分析固井质量对底水气藏开发的影响。研究结果表明:①等效网格定量表征固井质量的评价方法不仅可以模拟管流、渗流情况下的管外窜流,还可以模拟介于这2种流动状态间的情况,更符合实际;②综合运用径向网格加密、虚拟示踪剂、流线模型等数模技术进行复杂水窜的时变表征,解决了固井质量不好对开发影响情况分析的问题。该方法对底水气藏开发方案优化以及后期的生产动态分析具有一定的指导意义。

固井质量中水泥浆性能对顶替效率影响的应用探索

针对固井质量中水泥浆性能对顶替效率的影响问题,因此,开展水泥浆性能对顶替效率的影响因素分析,在此基础上,从水泥浆性能的角度出发提出提高顶替效率的措施,为全面提高油气田开发作业固井质量奠定基础。研究表明:水泥浆配方、搅拌质量和时间、温度和环境、固化时间控制、流变性能、井眼准备和清洗以及固井工艺及设备等因素都将会对顶替效率产生重要影响,因此,需要针对影响顶替效率的因素采取有效的措施,进而全面提高固井作业过程中的顶替效率。

地层呼吸效应的识别及对固井质量的影响

地层呼吸效应给钻井井控安全及井下作业安全带来了巨大挑战。分析造成此现象的原因为沉积环境不同,导致地层空隙小于正常深度地层空隙压力,则地层空隙压力与地层破裂压力差值小于正常值,在作业过程中钻井液比重窗口窄。通过介绍呼吸效应如何判别,呼吸效应对井控安全以及后期固井过程中存在的不利影响,提出应对呼吸效应的技术措施,进而提高固井封固质量。

超低密度水泥固井质量评价方法研究

随着固井技术的发展,超低密度水泥浆得到广泛应用,尤其是针对低压易漏、密度窗口窄的层位,超低密度水泥浆解决了水泥返高不够、固井漏失等问题,并显著提高了固井质量。为了准确评价超低密度水泥浆固井质量,采用室内试验方法,研究了温度和密度等参数对超低密度水泥石强度和声学特性的影响,在此基础上,探讨了超低密度水泥固井质量评价改进方法,为提高超低密度水泥固井质量奠定基础。

提高XS气田深层气井固井质量技术

针对XS气田深层气井固井质量难以差的实际,在系统的分析了区块地层的地质情况,以及现场固井施工作业的实际情况之后,首先从地质因素及固井工艺方面分析了影响固井质量的原因,然后根据影响固井质量的因素进行了井眼净化技术、抗高温水泥浆技术及二氧化碳防腐技术方面研究,现场应用50余口井,固井质量合格率100%,取得了良好的施工效果。

声波变密度测井在固井质量评价中的应用

随着套管井测井技术的多元化发展,声波变密度测井主要采用声波振幅测井和声波变密度测井对油田固井质量进行监测。在设计声波变密度测井时,结合数字测井技术和测井数据处理,通过对声波理论的深入研究和对声波信息以及岩石参数关系的分析,声波变密度测井在固井质量评价中的应用技术得到了发展。声波变密度测井不仅可以通过声振幅和胶结指数(BI值)曲线评价利用VDL图像,还可以评价套管与水泥之间的胶结情况。它可以反映第一个接口的绑定状态,并提供第二个接口的绑定信息。首先阐述了声波变密度测井在固井质量评价中的仪器选择,分析了声波变密度测井的原理和仪器技术,然后分析了声波变密度测井的一些典型实例数据。针对影响固井质量测井的因素,提出了各种干扰因素的判断和解决方法,并对不同固井质量进行了评价和解释,在此基础上,分析探讨了声波变密度测井技术的优缺点。最后,提高了数据的综合利用价值,增强了人们对声波变密度水泥胶结测井技术的认识。

固井质量评价影响因素分析

固井质量评价是石油钻井中至关重要的一环,影响着井筒完整性、生产效率和环境安全。本文旨在探讨影响固井质量评价效果的关键因素。通过实验和测井资料分析,发现以下几个主要影响因素:仪器偏心、水泥凝侯时间、地层岩性、水泥密度和套管尺寸等。综合考虑这些因素,能够有效提高CBL/VDL评价固井质量的准确性和可靠性。

钻井液性能与CBL固井质量测井方法研究

CBL(CementBondLog)测井在石油工业中广泛应用,用于评估井壁和套管壁环空之间水泥固井质量。基于此,本文通过比较声波在水基泥浆和油基泥浆中的传播特性,探讨了两者在固井质量评估中的差异。实验结果表明,声波在不同类型泥浆中的传播速度和首波位置存在显著差异,这对于准确评估固井质量具有重要意义。

水泥在油基泥浆中凝固时间及固井质量差异探析

固井质量对油气井生产及后续井下作业影响重大,水泥浆性能是固井成功与否的关键。探讨水泥在油基泥浆和水基泥浆中的凝固时间差异,通过试验方法比较了两种泥浆中水泥的凝固特性。结果表明,水基泥浆和油基泥浆对水泥凝固的影响存在显著差异,水基泥浆中的水性环境有利于水泥颗粒的分散和水化反应,因此水基泥浆中的水泥凝固速度相对较快。而油基泥浆中油类成分的存在会影响水泥颗粒的水化过程,导致水泥在油基泥浆中的凝固时间相对较长;SBT固井质量测井在不同候凝时间测井效果明显不同。