基于超声Lamb波的固井质量评价新技术与应用

为了解决传统的CBL/VDL声波测井、扇区水泥胶结测井以及超声脉冲回波测井均不能准确评价轻质水泥固井质量的难题,提高低密度轻质水泥固井质量评价的准确性,基于超声“脉冲-回波”检测原理,研制超声Lamb波固井质量评价测井仪,建立弯曲型Lamb波衰减率、垂直回波共振效率与套管外介质声阻抗之间的关系模型,构建固液气三相介质评价图版,结合轻质水泥刻度井测试,建立了基于超声Lamb波的固井质量评价新方法。该方法可有效评价低密度轻质水泥固井质量和检测确定水泥返高位置,解决了轻质水泥固井质量评价难题。应用表明,该技术为低密度轻质水泥固井质量检测与评价提供了新思路,同时超声Lamb波固井质量评价测井仪还可以实现套管居中度和套损检测评价,可为固井质量评价和井筒完整性检测提供依据,应用前景广阔。

超声反射法套管-地层环空间介质波阻抗反演方法与成像实例

针对套管井反射式超声波水泥固井质量检测问题,本文利用超声反射波频谱中套管共振透射窗内的复合反射系数,提出了定量反演套管-地层环空间内介质的波阻抗的方法.利用复合反射系数中多个频率点的相移反正切函数主值,给出了波阻抗的计算公式,并把套管-地层环空间介质中波的相移的整、实特性作为波阻抗反演收敛的判据.针对井下实际测井环境中超声换能器性能受温度和压力等的影响而发生变化,导致的声源波形(子波)和复合反射系数不确定的困难,提出了用井下原地(insitu)实测波形定量估计声源波形和复合反射系数的方法.通过对合成数据的处理,分别考察了已知介质的声学和几何参数存在的偏差对套管-地层环空间内介质的波阻抗反演结果的影响.本文对多组模型井检验数据进行了目的层介质的波阻抗反演与成像,成像结果与真实情况吻合,验证了反演方法的有效性.最后对现场实测资料进行了套管-地层环空间内介质的波阻抗定量反演与成像.

高性能超声电视成像测井仪

介绍高性能超声电视成像测井仪器,通过提高换能器激励电压,使之适应裸眼井、重泥浆环境下的测井,通过提高换能器转速提高图像的纵向分辨率。选用高集成度的DSP、FPGA芯片和低电压的模拟器件设计电路,降低了电路的功耗,延长了仪器的工作时间。为提高成像精度,采用12 bit的A/D转换器采集回波信号峰值。现场实验结果表明仪器取得了较原有仪器更好的测井效果。

原木内部孔洞缺陷二维超声图像构建

采用超声波手段,以椴木圆盘为研究对象,在试样完好和含不同大小孔洞时,测试并提取超声波信号特征值。依据超声波特征值构建训练集和测试集,利用支持向量机对原木孔洞缺陷的大小进行分类辨识,进而提出一种定量判别原木横截面内缺陷点位置的方法,分析并改进该方法存在的不足;在此基础上,实现原木横截面孔洞缺陷二维超声图像构建。结果表明:1)支持向量机用于原木横截面孔洞缺陷直径大小的分类识别是可行的,准确率达到84.78%;2)原木横截面孔洞缺陷二维图像模拟图与实物图重合度高,模拟效果较理想。

高性能超声电视成像测井仪

超声电视成像测井仪器可用于测量裸眼井壁的裂缝、塌陷和孔洞发育状况。该高性能超声电视成像测井仪器通过提高换能器激励电压,使之适应重泥浆环境下的测井,通过提高换能器转速,提高图像的纵向分辨率。选用高集成度的DSP、FPGA芯片和低电压的模拟器件设计电路,减小井下仪器的体积,降低了电路的功耗,延长了仪器的在高温环境下的工作时间。为了提高成像精度,采用12 bit的A/D转换器采集回波信号峰值。现场实验结果表明:仪器取得了比原有仪器更好的测井效果。

现代声波测井技术应用

针对现代声波测井技术的发展和应用进行了深入分析,分别对带井眼补偿的声速测井、声波全波列测井、超声成像测井和多极子阵列声波测井等新一代的测井方法的原理、特点及应用现状进行了阐述,以及在地层评价中的作用进行实例分析和应用效果评价。对上述问题的深入分析和准确把握对新一代测井技术的推广应用具有积极指导意义。

超声波技术在成像测井仪中的应用

主要介绍超声波技术在新一代测井技术—成像测井仪中的应用;阐述超声成像测井仪的基本工作原理、主要电路原理、成像显示处理;并介绍与电阻率成像对比的优缺点。

超声兰姆波成像测井仪在海上平台弃置的应用

固井质量评价作为海上平台弃置时不可缺少的一环,直接影响着弃井成功与否。针对海上某油田C平台弃置时低密度水泥浆固井质量评价的难题,开展了超声兰姆波成像测井仪的研制,并进行了现场应用。研究表明:①超声兰姆波成像测井仪可对套管进行360°全井眼覆盖并成像显示,声阻抗测量精度为±15%,适用于常规及低密度水泥浆的固井质量评价,满足139.7~339.725 mm(5.5~13.375 in)套管内的固井质量评价;②C3井测量实例表明,超声兰姆波测井仪评价结果与现场套管切割后回收断面符合度高,为后续套管切割作业提供了可靠依据。超声兰姆波成像测井仪具有一定的应用推广价值。

超声成象测井仪声波换能器的特性分析

厚度方向极化的圆片状压电换能器已经广泛地被用到声波成象测井仪和 CET水泥胶结质量评价仪上。人们仅仅考虑了传播媒质对接收的声波信号的影响 ,而很少考虑声源对接收的声波信号的影响。文中分析了这种换能器的瞬态响应 ,建立了它的等效电路 ,推导出声波函数 ,并指出换能器在三种发射模式 :过阻尼、临界阻尼和振荡模式。只有振荡模式具有实际用途。换能器的发射模式由换能器的材料特性、周围耦合液体的机械负载和驱动电路的输出阻抗等因素决定。通过改变这些参数 。