过油管偶极声波测井固井质量评价方法研究

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作者 纪玉磊 苏远大 +2 位作者 李盛清 陈雪莲 唐晓明 《地球物理学报》 北大核心 2025年第10期4077-4087,共11页

过油管固井质量评价在海上油气井的弃置作业中有广泛需求,研究双层套管井的固井质量评价方法具有重要意义.针对CBL和VDL等现有高频声波技术径向穿透小,无法透过钢介质油管进行固井质量评价的缺陷,本文开展了低频偶极声波测井理论与实验... 过油管固井质量评价在海上油气井的弃置作业中有广泛需求,研究双层套管井的固井质量评价方法具有重要意义.针对CBL和VDL等现有高频声波技术径向穿透小,无法透过钢介质油管进行固井质量评价的缺陷,本文开展了低频偶极声波测井理论与实验研究,首先理论分析了偶极源下双层套管井的频散曲线,发现外层套管胶结不好时存在额外的高阶套管弯曲模式,在此基础上将该模式从波形中提取出来并形成偶极固井质量评价方法,最后依托实验室模型井开展了双层套管井固井质量评价实验研究,进一步验证了该方法的有效性和可靠性.理论与实验的结果表明额外的高阶套管弯曲波可以反应外层套管的水泥胶结情况,为双层套管井的固井质量评价提供了可行的方法. 展开更多

关键词 双层套管井 偶极声源 固井质量评价 套管弯曲波

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基于CNN-SVM和集成学习的固井质量评价方法 被引量：2

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作者 肖红 钱祎鸣 《吉林大学学报（理学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期960-970,共11页

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... 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. 展开更多

关键词 固井质量评价 扇区水泥胶结测井 集成学习 卷积神经网络 支持向量机

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外加厚套管固井质量评价技术 被引量：1

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作者 李哲 张胜文 +2 位作者 李丽娟 王艳萍 王天宇 《特种油气藏》 CAS CSCD 2005年第6期78-81,94,共5页

对外加厚套管模拟井进行声幅/变密度、SBT测井实验和测井资料分析,归纳出声幅/变密度测井响应规律,同时对11口外加厚套管井进行试验和分析,总结出利用声幅/变密度综合评价外加厚套管固井质量的解释标准。利用全波分析技术等研究结果,编... 对外加厚套管模拟井进行声幅/变密度、SBT测井实验和测井资料分析,归纳出声幅/变密度测井响应规律,同时对11口外加厚套管井进行试验和分析,总结出利用声幅/变密度综合评价外加厚套管固井质量的解释标准。利用全波分析技术等研究结果,编制了一套外加厚套管固井质量处理评价软件,最后利用该软件处理了17口外加厚套管井声幅/变密度测井资料,以其中1口为例进行了详细的分析,从而进一步验证了外加厚套管固井质量解释标准的可靠性及处理评价软件的合理性。 展开更多

关键词 外加厚套管 模拟井 声幅/变密度测井 固井质量评价 应用

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随钻声波测井固井质量评价理论与数值模拟研究 被引量：14

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作者 李盛清 林剑松 +2 位作者 江灿 苏远大 唐晓明 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2762-2773,共12页

大斜度井、水平井的固井质量评价需求,推动了基于随钻测井仪器的固井质量评价技术的发展.本文基于弹性波传播理论,建立柱状分层介质的套管井随钻测井模型,模拟了不同水泥胶结情况的随钻声场响应,特别是其波形特征.结果表明,套管井中随... 大斜度井、水平井的固井质量评价需求,推动了基于随钻测井仪器的固井质量评价技术的发展.本文基于弹性波传播理论,建立柱状分层介质的套管井随钻测井模型,模拟了不同水泥胶结情况的随钻声场响应,特别是其波形特征.结果表明,套管井中随钻与电缆波形特征最大的区别在于随钻波列中存在隔声衰减后的钻铤波.特别是当水泥胶结较好时,钻铤波与套管波幅度大小相近,甚至钻铤波幅度更大,而时间域上两者波形重叠,该特点使得常规电缆声波(声幅/变密度)固井质量评价方法不适用于随钻测井环境.本文考察了不同水泥胶结程度下随钻波列中套管波幅度和衰减与胶结指数的关系,形成一种同时利用幅度和衰减的随钻声波胶结指数计算方法,为随钻声波固井质量评价提供理论指导. 展开更多

关键词 随钻声波测井 固井质量评价 套管波 钻铤波 胶结指数

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低密度水泥固井质量评价方法的改进 被引量：13

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作者 罗勇 宋文宇 +1 位作者 步玉环 王美洁 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期59-62,114,共4页

为了防止低压易漏地层发生固井液漏失并有效保护油气层,固井过程中经常采用低密度水泥浆体系。由于低密度水泥浆体系中密度减轻剂的使用,其水泥环的声阻抗值较之常规密度水泥环的声阻抗存在差异,若采用常规密度水泥的固井质量评价标准... 为了防止低压易漏地层发生固井液漏失并有效保护油气层,固井过程中经常采用低密度水泥浆体系。由于低密度水泥浆体系中密度减轻剂的使用,其水泥环的声阻抗值较之常规密度水泥环的声阻抗存在差异,若采用常规密度水泥的固井质量评价标准来评价低密度水泥浆体系的固井质量,则其真实可靠性存在问题。为此,进行了3种常用低密度水泥浆体系的水泥石抗压强度与声阻抗实验,分别测定了水泥石养护时间24h和48h的抗压强度和声阻抗值。结果表明,不同类型不同密度的低密度水泥石24h和48h条件下的抗压强度与声阻抗具有良好的线性关系,由此得出了考虑第一界面胶结良好时,基于抗压强度的低密度水泥浆体系套管波声幅值计算公式,进而提出了基于低密度水泥石抗压强度的低密度固井质量评价的改进方法,为全面改进低密度水泥浆体系固井质量评价标准奠定了基础。 展开更多

关键词 抗压强度 声阻抗 低密度 固井质量评价 评价标准 第一界面

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同时反演泥浆与环空介质声阻抗的超声脉冲回波固井质量评价方法 被引量：3

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作者 杨耿骁 王华 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期4370-4385,共16页

固井质量评价是石油勘探开发过程中极为重要的一个环节,对油气资源勘探开发效益以及油气资源安全生产和环境保护都有十分重要的意义.超声脉冲回波技术可以计算套管和地层间环空介质(水泥)声阻抗,从而判断环空材料的种类以评价固井质量.... 固井质量评价是石油勘探开发过程中极为重要的一个环节,对油气资源勘探开发效益以及油气资源安全生产和环境保护都有十分重要的意义.超声脉冲回波技术可以计算套管和地层间环空介质(水泥)声阻抗,从而判断环空材料的种类以评价固井质量.传统的水泥声阻抗计算方法将井筒内的泥浆声阻抗看作是在环向上和轴向上均匀不变的值,会导致计算的水泥声阻抗不准.为了解决这一问题,本文利用多层介质模型的模拟数据研究了水泥声阻抗、泥浆声阻抗与脉冲回波波形在时域共振波区间内变换后的拟合直线的特征斜率与特征截距的变化规律,提出了同时反演水泥声阻抗和泥浆声阻抗的方案.通过比较模拟数据、刻度井测量数据中的特征斜率和截距,并构造迭代公式不断迭代水泥声阻抗、泥浆声阻抗,形成了同时得到水泥声阻抗和泥浆声阻抗值的数据处理流程.数据处理流程经过等比刻度井数据测试,反演结果与模型井实际情况一致,证明了本文提出的数据处理流程的正确性.最后将本文的数据处理方法应用在某油田实测数据中,并与传统数据处理结果进行了对比. 展开更多

关键词 固井质量评价 超声脉冲回波 声阻抗反演

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基于多尺度特征与混合注意力的固井第二界面胶结质量智能评价方法

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作者 方春飞 张鑫远 +3 位作者 王正 宋先知 祝兆鹏 于佳伟 《石油钻探技术》 北大核心 2025年第5期57-66,共10页

目前,固井第二界面(水泥环−地层界面)胶结质量评价主要依赖人工对变密度测井(VDL)图像进行解释,过程耗时、主观性强且一致性不足。为提高固井第二界面胶结质量评价的准确性和效率,建立了一种包含多尺度特征提取模块和混合通道-空间注意... 目前,固井第二界面(水泥环−地层界面)胶结质量评价主要依赖人工对变密度测井(VDL)图像进行解释,过程耗时、主观性强且一致性不足。为提高固井第二界面胶结质量评价的准确性和效率,建立了一种包含多尺度特征提取模块和混合通道-空间注意力机制模块的卷积神经网络模型(MSF−HCSA Net),实现利用VDL图像自动评价固井第二界面胶结质量。该模型基于顺北油气田3口井的数据,进行了训练和验证,固井第二界面胶结质量的评价准确率达到了95.8%。在样本不均衡且“胶结质量差”小样本占比偏低的情形下,通用大卷积模型SLaK对该类样本的识别存在不足;相比之下,MSF−HCSA Net借助通道−空间混合注意力与多尺度特征融合,将小样本“胶结质量差”类别的识别准确率提升了10%,在一定程度上缓解了类间不平衡带来的性能退化。研究结果表明,建立的MSF−HCSA Net能够实现固井第二界面胶结质量的快速、客观与高效自动评价,为现场固井质量监测与后续优化提供了可靠的技术支持。 展开更多

关键词 固井质量评价 变密度测井 深度学习 卷积神经网络 多尺度特征 混合注意力

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基于导波的套管井完整性评价技术研究

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作者 张斯琪 杨涵 +3 位作者 曾周末 陈世利 苏远大 刘洋 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第7期139-149,共11页

套管井固井质量检测作为保障油气井全生产周期安全、提升油气资源开发效益以及支持碳捕获与封存战略的关键技术,其研究紧密契合国家重大战略需求,是当前油气工程领域待解决的挑战性课题。声波测井技术因其对介质声阻抗特性、水泥环空损... 套管井固井质量检测作为保障油气井全生产周期安全、提升油气资源开发效益以及支持碳捕获与封存战略的关键技术,其研究紧密契合国家重大战略需求,是当前油气工程领域待解决的挑战性课题。声波测井技术因其对介质声阻抗特性、水泥环空损伤及胶结界面状态具有较高的敏感性而得到广泛应用。然而,传统声波测井技术的探测灵敏度主要集中于套管-水泥界面,且经典弹性波理论仅能描述理想条件下的波动现象,对界面弱胶结状态的模拟存在局限性。针对上述问题,以单层套管井为对象,将不同界面弱胶结特征表征为滑移边界条件,构建滑移界面理论的声波测井模型,基于阵列声波测井仪器探究了多模态导波在不同界面胶结状态下的传播特性,提出利用导波频散特征对水泥环损伤进行表征的新方法。开展不同界面胶结状态的单层套管井模型实验,数据结果有效验证了利用频散特征评价固井质量的可能性。研究结果表明,根据不同导波频散特性可以反演和评价套管井固井损伤和力学性能,对了解复杂水泥缺陷条件下的导波传播特性具有参考意义,为综合利用套管内多模态波传播特性进行固井质量评价和水泥封隔效果评价提供了理论依据。 展开更多

关键词 声波测井 固井质量评价 套管井 滑移界面 频散曲线

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套管井超声弯曲波测井逆时偏移数值实验研究 被引量：1

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作者 李萌 肖梦想 +3 位作者 陶爱华 王华 石少鹏 汪强 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第6期1302-1312,共11页

在套管井复杂测量环境中,水泥-地层界面的反射波幅度弱且易受多次波与散射波的干扰,使得基于走时信息的处理方法难以有效确定地层界面的位置与产状。该文将综合运用动力学和运动学特征的叠前逆时偏移技术引入套管井固井质量评价领域,基... 在套管井复杂测量环境中,水泥-地层界面的反射波幅度弱且易受多次波与散射波的干扰,使得基于走时信息的处理方法难以有效确定地层界面的位置与产状。该文将综合运用动力学和运动学特征的叠前逆时偏移技术引入套管井固井质量评价领域,基于数值模拟研究了水泥类型、套管尺寸、水泥胶结质量和II界面产状对套管井超声弯曲波逆时偏移成像结果的影响规律。研究结果表明,套管井逆时偏移方法适用于各种尺寸的套管,其成像质量与水泥和地层的波阻抗之差呈正相关,具备识别I界面和II界面水泥缺失的潜力。此外,由于目前缺乏对水泥和地层介质的有效速度分析方法,需要综合多种偏移速度模型的逆时偏移成像结果来确定II界面的构造产状与几何位置。 展开更多

关键词 声波测井 套管井 逆时偏移 固井质量评价

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声波水泥胶结测井中岩性对地层波影响研究及资料应用 被引量：2

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作者 章成广 张碧星 李国利 《声学技术》 CSCD 北大核心 2007年第6期1140-1144,共5页

针对砂泥岩地层,数值研究了套管井中高密度和低密度水泥完全胶结时短源距声波测井全波波形特性,通过地层孔隙度和泥质含量的变化,分析了水泥特性和地层岩性对地层波幅度的影响。结果表明水泥特性对地层波幅度影响很小,但地层孔隙度和泥... 针对砂泥岩地层,数值研究了套管井中高密度和低密度水泥完全胶结时短源距声波测井全波波形特性,通过地层孔隙度和泥质含量的变化,分析了水泥特性和地层岩性对地层波幅度的影响。结果表明水泥特性对地层波幅度影响很小,但地层孔隙度和泥质含量对地层波幅度影响很大,并给出了地层波岩性影响的校正图版。根据理论结果结合实际测井记录的波形特点,研究了波形信息提取方法,得到了第一、第二界面胶结指数等参数,用以评价固井质量。这种方法在西北油田固井质量评价中获得了较好的结果。 展开更多

关键词 声波测井 地层波幅度 固井质量评价 固井二界面 地层特性

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基于柱坐标系复频移完全匹配层的随钻套管井声场有限差分模拟 被引量：3

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作者 杨书博 赵琪琪 +2 位作者 王磊 倪卫宁 李新 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期62-71,共10页

将柱坐标系复频移不分裂完全匹配层(CFS-NPML)吸收边界条件应用于随钻套管井声场有限差分模拟中,分析不同环隙位置和胶结质量条件下各模式波的传播特征。结果表明与NPML吸收边界条件相比,CFS-NPML吸收边界条件具有更好的吸收效果和更高... 将柱坐标系复频移不分裂完全匹配层(CFS-NPML)吸收边界条件应用于随钻套管井声场有限差分模拟中,分析不同环隙位置和胶结质量条件下各模式波的传播特征。结果表明与NPML吸收边界条件相比,CFS-NPML吸收边界条件具有更好的吸收效果和更高的计算稳定性;当环隙位置不同时,套管波在随钻条件下的变化规律与电缆条件下的变化规律基本一致,而钻铤波受套管井环境的影响相对较小;套管波波速和钻铤波波速相近,短源距条件下时域波形会发生重叠;随着胶结指数的增大,首波幅度先快速减小后基本不变。 展开更多

关键词 复频移 完全匹配层 随钻声波测井 固井质量评价 有限差分

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