[发明专利]对储气井水泥防护层的胶结质量进行检测的声波检测方法

说明书

本发明提供了一种对储气井水泥防护层的胶结质量进行检测的声波检测方法，首先于一壳体内设置多个部件并在壳体表面相应位置剖设镂空孔，接着，布置一多芯铠装电缆，之后，设置一地面控制系统。进行检测时，采用液体耦合剂置换储气井井筒内全部气体介质，以及对井筒内表面进行清理；将壳体及其内部结构下吊至储气井中；根据井筒材质、内径和壁厚等参数选择对比试验井标定文件，或采用对比试验管现场标定，进行参数的确认或调整；操作地面控制系统，以控制发射传感器、长源距接收传感器和短源距接收传感器工作，地面控制系统接收并储存发回的信号；通过地面控制系统控制卷扬机，以匀速下放和上提壳体及其内部结构；地面控制系统进行数据处理。

技术领域

本发明涉及一种声波检测方法，尤其是涉及一种对存储压缩气体的储气井的外部水泥防护层的胶结质量进行检测的声波检测方法。

背景技术

储气井是压缩气体地下储气井的简称，是竖向置于地下用于存储压缩气体的井式管状设备，是地下压力容器的典型代表，多用于压缩天然气汽车加气站、城市燃气调峰储配站及工业储气设施等领域。

其主体部分由井筒、水泥防护层、井口装置、井底装置、排污管、表层套管、扶正器等组成。储气井井筒和地层之间的水泥防护层在预防储气井失效方面有重要作用，一方面可固定井筒，防止井筒的松动、窜动和飞出，另一方面包覆住井筒，防止地层腐蚀性介质对井筒外壁的腐蚀。对于储气井水泥防护层的胶结质量，目前没有专用的检测设备，因其结构特点与油气井类似，可借鉴油气井固井质量评价测井技术。

在油气井行业，已经发展出多种固井质量评价测井技术。根据测井原理的不同，现有的固井质量评价测井技术可以分为水泥胶结类和水泥声阻抗类，相应的测井方法有声波幅度测井(CBL)、声幅/变密度测井(CBL/VDL)、衰减率水泥胶结测井(CBT)、扇区水泥胶结测井(SBT)、水泥评价测井(CET)、脉冲回声测井(PET)、环周声波扫描测井(CAST)等。

储气井与油气井在功能、深度、地层、固井作业等方面存在诸多差异：(1)功能：储气井是一种存储压力容器，油气井提供油气运移的通道；(2)深度：储气井深度一般不超过300m，油气井深度可达数千米到上万米；(3)地层：储气井所在浅地层地质结构简单，不进行裸眼测井，油气井地质结构复杂，需先进行声波、电法、放射性等裸眼测井；(4)固井作业：储气井采用建筑水泥全井段固井防止腐蚀，油气井采用油井水泥只在目的层固井，分隔油气水层防止窜槽，浅地层为自由套管(无水泥防护层)用于刻度；(5)损伤模式：储气井的主要损伤模式是地层介质对井筒外壁的腐蚀，油气井的主要损伤模式是井内流体对井筒内壁的腐蚀。

目前储气井水泥防护层胶结质量检测一般直接采用声幅/变密度测井的方法和设备，而没有考虑储气井与油气井之间的差异，导致检测精度和纵向分辨率低，不能满足储气井水泥防护层胶结质量检测的要求。

发明内容

本发明提供一种对储气井水泥防护层的胶结质量进行检测的声波检测方法，用以对储气井水泥防护层的胶结质量进行检测。

为达到上述目的，本发明提供了一种对储气井水泥防护层的胶结质量进行检测的声波检测方法，其包括以下步骤：

S1：选取一空心圆柱形、长度为1.7m的壳体；

S2：在距离壳体顶部0.8m处、距离壳体顶部1.4m处、壳体底部处均匀剖设多个竖向镂空孔，在距离壳体顶部0.8m处与距离壳体顶部1.4m处之间的外壳上均匀剖设多个横向镂空孔，在距离壳体顶部1.4m处与壳体底部之间的外壳上均匀剖设多个横向镂空孔；

S3：选取一发射传感器、一长源距接收传感器和一短源距接收传感器，在发射传感器、短源距接收传感器和长源距接收传感器的外部均套设一皮囊，其中，皮囊呈圆环状，其壁厚度为3mm、内径为60mm、长度为100mm，在皮囊内部盛放硅油并且其顶部和底部分别设置一灌油孔，发射传感器用于发出15kHz-20kHz的声波信号；