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新型固井成像测井技术

已有 4424 次阅读 2012-12-25 17:49 |个人分类:测井科普|系统分类:海外观察|关键词:学者| 固井成像测井技术

Isolation Scanner采用常规超声脉冲回波与挠曲波成像技术,通过对超声波脉冲回波和挠曲波波场的独立测量实现对套管环空环境的描述以及对不同类型水泥固井质量的评价。全方位测量覆盖整个套管圆周,探测深度达3 in,可发现水泥环内的窜槽,确定固井作业是否达到有效的水泥封隔,了解套管的居中情况和水泥厚度,辅助固井评价和后续工程作业。套后成像测井数据以三维方式显示,可直接观察套管腐蚀或变形、内径和壁厚的变化,验证入井管串结构。?

Isolation Scanner通过组合脉冲回波技术与新超声技术评价套后固井质量,其测量可靠性更高。新超声技术利用发射器产生套管中的挠曲波,并测量出2个接收器的信号。从2个接收器之间信号计算得到的衰减,提供与脉冲回波测量匹配的独立响应,该响应与实验测得的数据库相比较得到套后效果图像。由于径向测量范围比常规固井评价边界大得多,Isolation scanner 套后成像测井技术可以确定出层位封隔、固井水泥中各道的精确定位,确定是否进行挤水泥或不挤水泥浆作业。仪器还可探测和测量环空和井眼或环空与外套管之间界面的套管到达波信号。第Ⅲ界面回波(TIES)提供了井筒中套管的定位。?

脉冲回波声波阻抗测量采用有4个换能器的旋转短节进行。超声波换能器(USI)垂直放置于仪器的一侧,用于发射和检测脉冲回波;另外3个换能器(1个发射器,2个接收器)位于仪器的另一侧,成一定角度倾斜排列,测量挠曲波衰减。测井时,旋转探头以7.5 r/s的速度旋转,超声波换能器(USI)向套管发射一个稍微发散的波束,使套管转入厚度共振模式,提供15°或10°的方位分辨率,从而在每个深度产生36个或72个独立波形。挠曲波发射器同时发射高频脉冲波束,在套管内激发挠曲振动模式。随着高频脉冲波束的传播,该振动模式将声能传入环空;声能会在具有声阻抗差异的界面(如水泥/地层界面)产生反射,以挠曲波的形式由套管回传,从而将能量再传向套管内流体。?

从地层-井壁回波得到新的测量值,除提供固体-液体-气体(SLG)图像用于识别套后环空充填效果外,Isolation scanner还用于从环空/地层发射回波中提取信息,或从定量描述的套管和地层之间的环空状态回波中提取相关信息。100%代表完全居中,0%表示套管完全偏心,处于贴井壁状态。如果已知井眼直径,时间差处理可以进一步转换为材料波速率,并显示为环空声速图像。与传统CBL-VDL测井方法相比,套后成像测井不受微环境、快地层和双层套管影响,能适应厚套管(最大到20 mm)和重泥浆(最大到2.2 g/cm3)环境,对评价的水泥密度没有特殊要求。(译自 SPE12006)。



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