申请/专利权人：中国石油大学(华东)

申请日：2022-11-22

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN115711119B

主分类号：E21B47/005

分类号：E21B47/005;E21B47/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2023.03.17#实质审查的生效;2023.02.24#公开

摘要：本发明公开了一种利用贴井壁声系实时监测水泥窜槽的实验方法，包括如下具体步骤：步骤一、在水泥封隔性实验测量系统的套管井内放置在环向上均匀排列的声波换能器；步骤二、在套管与地层之间浇筑配置好的水泥浆；步骤三、按照时序分别发射，通过接收到的套管波幅度分别刻画各个区域的水泥强度以及窜槽时套管与水泥环的固结程度；步骤四、利用同一个发射换能器，两个接收器接收的套管波幅度计算套管波的衰减；步骤五、从水泥浇筑开始实时监测区域的套管衰减值；步骤六、通过各个区域上的套管波幅度的变化可知窜槽是否波及到此区域。本发明可以解决在水泥封隔性实验过程，提供实时监测水泥胶结状况以及水泥窜槽的发育形态的技术问题。

主权项：1.一种利用贴井壁声系实时监测水泥窜槽的实验方法，包括如下具体步骤：步骤一、在水泥封隔性实验测量系统的套管井内放置12个声波换能器，一个测量臂上装有2个声波换能器，沿着套管轴向排列，6个测量臂利用推靠装置贴到套管内壁上，在环向上均匀排列，分别标记为第1、2、3、4、5和6号测量壁，相邻的两个测量臂轴向上下相差2ft，第1、3和5号测量臂的轴向位置是一致的，第2、4和6号测量臂的轴向位置是一致的，第1号测量臂的两个探头分别标记为T1和R1，第2个测量臂上的两个探头分别标记为T2和R2，依次类推；其中探头T2和探头R1、R3之间的部分标记为区域1和区域2，探头T4和探头R3、R5之间的部分标记为区域3和区域4，探头T6和探头R5、R1之间的部分标记为区域5和区域6，探头R1和探头R2、R6之间的部分标记为区域7和区域12，探头R3和探头R2、R4之间的部分标记为区域8和区域9，探头R5和探头R4、R6之间的部分标记为区域10和区域11，探头R2和探头T1、T3之间的部分标记为区域13和14，探头R4和探头T3、T5之间的部分标记为区域15和区域16，探头R6和探头T5、T1之间的部分标记为区域17和区域18；步骤二、在测量声系固定好后，在套管与地层之间浇筑配置好的水泥浆；步骤三、在套管与地层之间环空浇筑好水泥浆后，T1、T2、T3、T4、T5和T6按照时序分别发射，T1发射时R2、R3、R5和R6接收，通过接收到的套管波幅度分别刻画区域13、8、11和18的水泥强度以及窜槽时套管与水泥环的固结程度；T2发射时R1、R3、R4和R6接收，通过接收到的套管波幅度分别刻画区域1、2、9和12的水泥强度以及窜槽时套管与水泥环的固结程度；T3发射时R1、R2、R4和R5接收，通过接收到的套管波幅度分别刻画区域7、14、15和10的水泥强度以及窜槽时套管与水泥环的固结程度；T4发射时R2、R3、R5和R6接收，通过接收到的套管波幅度分别刻画区域8、3、4和11的水泥强度以及窜槽时套管与水泥环的固结程度；T5发射时R1、R3、R4和R6接收，通过接收到的套管波幅度分别刻画区域12、9、16和17的水泥强度以及窜槽时套管与水泥环的固结程度；T6发射时R1、R2、R4和R5接收，通过接收到的套管波幅度分别刻画区域6、7、10和5的水泥强度以及窜槽时套管与水泥环的固结程度；步骤四、利用同一个发射换能器，两个接收器接收的套管波幅度计算套管波的衰减，计算公式如式1所示，在区域5中，分别利用T1和T4发射，R2和R3接收的套管波幅度计算衰减值，两个衰减值取平均对应区域5的水泥强度或套管与水泥环之间的固结程度；Att＝20L*log10Amp近Amp远1L为两探头之间的距离，Amp近、Amp远分别为近接收换能器和远接收换能器接收到的套管波幅度；步骤五、从水泥浇筑开始实时监测区域的套管波衰减值，随着时间的增加，水泥强度增大，套管波的衰减逐渐增加，若在2个小时的连续观测中套管波衰减值稳定在某一数值附近的变化幅度为±0.5dBft，则表明水泥强度已稳定；步骤六、在水泥强度稳定后，开始水泥封隔性能的实验测量，在水泥环的上下端面设置压力检测口，加压点水泥环的下端，通过在水泥环下端逐渐加压，观测上端压力的变化；下端加压的过程也是水泥环上下压差逐渐增大的过程，在上端压力突然增大，达到与下端压差相同的压力，则说明水泥环中出现窜流，水泥封隔已失效；在此过程中测量声系实时监测，通过各个区域上的套管波幅度的变化可知窜槽是否波及到此区域；在步骤五中，当水泥强度稳定后，套管波幅度达到最小值；在步骤六的水泥封隔实验中，若某区域的套管波幅度增加，则说明此区域的套管与水泥环已脱粘；当发生窜槽时，靠近加压点的区域先发生窜槽，随即很快扩展到整个环向，再向上窜流，直至整个测量区间完全脱粘。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国石油大学(华东) 一种利用贴井壁声系实时监测水泥窜槽的实验方法

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