[發明專利]基于模型的穿孔套管聲波測量方法與系統

在審

• 申請號: 202010366961.X
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111625976A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 李丹紅;周靜
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;E21B47/00
• 代理公司: 西安中科匯知識產權代理有限公司 61254
• 代理人: 王培境

本發明公開了一種基于模型的穿孔套管聲波測量方法與系統，涉及基于模型的井眼射孔套管聲學測量方法和系統，包括數值建模、聲學測量、計算機設備、軟件指令、估計CBL振幅和CBL衰減中的至少一個、條件數據、E1峰值振幅、歸一化因子、操作參數以及數據庫。本發明中，可以通過即插即用(PA)操作和射孔、沖洗和水泥(PWC)操作將套管設置水泥塞，該方法還可進一步包括接收套管的至少一個參數和與套管有關的操作參數，該方法還可以包括將水泥評價結果和參數累積到數據庫中，以便將對CBL測量的影響降到最低，基于數據庫中存儲的數據，它能夠為下一步PWC操作做出更好的決策，以提高操作的成功率，同時還可以提高聲波反應的精確度。

技術領域

本發明涉及基于模型的井眼射孔套管聲學測量方法和系統，尤其涉及一種基于模型的穿孔套管聲波測量方法與系統。

背景技術

當一口產油井對石油公司不再盈利時，他們會根據經濟狀況和油井再開發的條件，決定在封堵油井后暫時或永久性地放棄該油井。石油公司即使因棄置后很長的時間而遺棄不良的井，也要對由于報廢井質量差而導致的井身完整性問題承擔災難性后果，一個可靠的Pa過程及其質量控制無論是出于安全還是環境原因，都是至關重要的。

在油管或套管中設置水泥塞，以確保區域隔離或在管道后無橫流，是PA作業的關鍵和具有挑戰性的過程之一。設置水泥塞的方法是，在進行分層隔離的深度間隔內注入水泥之前，先對套管(或油管)進行碾磨。這種研磨操作需要個重量很重的粘性泥漿來提升碎屑(或鋼屑)和鉆孔水泥，這可能會阻止多向密封。切屑泥的密度超過了碾磨段巖石所能承受的密度，導致巖石破壞。除了研磨方法，還有一種稱為射孔、沖洗和水泥(PWC)的過程，該過程利用射孔槍在擠水泥之前打孔，清洗或沖洗射孔碎片。盡管該作業不存在巖石破壞的風險，但射孔套管的狀態仍存在不確定性，特別是在烴隔離方面水泥擠壓的成功。

聲波水泥評價技術(如超聲水泥測繪、超聲水泥粘結測井(CBL)和CBL可變密度測井(CBL-VDL))可用于油井水泥評價。聲波水泥膠結測井儀(CBL)于1960年開發，用于評估油井的套管、鉆孔膠結質量。CBL-VDL技術在SPWLA第十一屆年度測井研討會的(1970年5月3日至6日)HDBrown等人的“套管孔中聲波列顯示和分析的新發展”中進行了描述。

然而，這些水泥評價技術是為標準鋼套管開發的，在PA井中可能會進行測井作業，但在解釋數據時會出現一個問題，超聲波水泥測繪可在套管后提供局部(30-150mm)的水泥質量，但是，當套管嚴重穿孔時，超過一半以上的套管表面會損失，并且由于穿孔的存在，超聲響應存在不確定性，CBL可用于大尺度(60mm-1000mm)套管延伸方式下的水泥質量測量，且目前尚無合適的數據庫對多孔套管中的水泥進行定量評價，因此，現階段亟需一種基于模型的穿孔套管聲波測量方法與系統來解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于：為了解決當套管嚴重穿孔時，超過一半以上的套管表面會損失，并且由于穿孔的存在，超聲響應存在不確定性，CBL可用于大尺度(60mm-1000mm)套管延伸方式下的水泥質量測量，且目前尚無合適的數據庫對多孔套管中水泥進行定量評價的問題，而提出的一種基于模型的穿孔套管聲波測量方法與系統。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：一種基于模型的穿孔套管聲波測量方法與系統，包括數值建模、聲學測量、計算機設備、軟件指令、估計CBL振幅和CBL衰減中的至少一個、條件數據、E1峰值振幅、歸一化因子、操作參數以及數據庫；

所述數值建模可以包括有限差分方法和有限元方法，且使用所述數值建模來創建用于井眼中的穿孔套管的聲學測量的解釋圖，且基于所述解釋圖對穿孔套管進行評價，且所述評價可以是對井眼中的礫石充填的評價；

所述計算機設備和在計算機設備上可執行的軟件指令，以創建用于穿孔套管的所述聲學測量解釋圖，使用所述數值模型在井眼中進行測量，并根據所述解釋圖對多孔套管進行評估；