[发明专利]基于模型的穿孔套管声波测量方法与系统

说明书

本发明公开了一种基于模型的穿孔套管声波测量方法与系统，涉及基于模型的井眼射孔套管声学测量方法和系统，包括数值建模、声学测量、计算机设备、软件指令、估计CBL振幅和CBL衰减中的至少一个、条件数据、E1峰值振幅、归一化因子、操作参数以及数据库。本发明中，可以通过即插即用(PA)操作和射孔、冲洗和水泥(PWC)操作将套管设置水泥塞，该方法还可进一步包括接收套管的至少一个参数和与套管有关的操作参数，该方法还可以包括将水泥评价结果和参数累积到数据库中，以便将对CBL测量的影响降到最低，基于数据库中存储的数据，它能够为下一步PWC操作做出更好的决策，以提高操作的成功率，同时还可以提高声波反应的精确度。

技术领域

本发明涉及基于模型的井眼射孔套管声学测量方法和系统，尤其涉及一种基于模型的穿孔套管声波测量方法与系统。

背景技术

当一口产油井对石油公司不再盈利时，他们会根据经济状况和油井再开发的条件，决定在封堵油井后暂时或永久性地放弃该油井。石油公司即使因弃置后很长的时间而遗弃不良的井，也要对由于报废井质量差而导致的井身完整性问题承担灾难性后果，一个可靠的Pa过程及其质量控制无论是出于安全还是环境原因，都是至关重要的。

在油管或套管中设置水泥塞，以确保区域隔离或在管道后无横流，是PA作业的关键和具有挑战性的过程之一。设置水泥塞的方法是，在进行分层隔离的深度间隔内注入水泥之前，先对套管(或油管)进行碾磨。这种研磨操作需要个重量很重的粘性泥浆来提升碎屑(或钢屑)和钻孔水泥，这可能会阻止多向密封。切屑泥的密度超过了碾磨段岩石所能承受的密度，导致岩石破坏。除了研磨方法，还有一种称为射孔、冲洗和水泥(PWC)的过程，该过程利用射孔枪在挤水泥之前打孔，清洗或冲洗射孔碎片。尽管该作业不存在岩石破坏的风险，但射孔套管的状态仍存在不确定性，特别是在烃隔离方面水泥挤压的成功。

声波水泥评价技术(如超声水泥测绘、超声水泥粘结测井(CBL)和CBL可变密度测井(CBL-VDL))可用于油井水泥评价。声波水泥胶结测井仪(CBL)于1960年开发，用于评估油井的套管、钻孔胶结质量。CBL-VDL技术在SPWLA第十一届年度测井研讨会的(1970年5月3日至6日)HDBrown等人的“套管孔中声波列显示和分析的新发展”中进行了描述。

然而，这些水泥评价技术是为标准钢套管开发的，在PA井中可能会进行测井作业，但在解释数据时会出现一个问题，超声波水泥测绘可在套管后提供局部(30-150mm)的水泥质量，但是，当套管严重穿孔时，超过一半以上的套管表面会损失，并且由于穿孔的存在，超声响应存在不确定性，CBL可用于大尺度(60mm-1000mm)套管延伸方式下的水泥质量测量，且目前尚无合适的数据库对多孔套管中的水泥进行定量评价，因此，现阶段亟需一种基于模型的穿孔套管声波测量方法与系统来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决当套管严重穿孔时，超过一半以上的套管表面会损失，并且由于穿孔的存在，超声响应存在不确定性，CBL可用于大尺度(60mm-1000mm)套管延伸方式下的水泥质量测量，且目前尚无合适的数据库对多孔套管中水泥进行定量评价的问题，而提出的一种基于模型的穿孔套管声波测量方法与系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种基于模型的穿孔套管声波测量方法与系统，包括数值建模、声学测量、计算机设备、软件指令、估计CBL振幅和CBL衰减中的至少一个、条件数据、E1峰值振幅、归一化因子、操作参数以及数据库；

所述数值建模可以包括有限差分方法和有限元方法，且使用所述数值建模来创建用于井眼中的穿孔套管的声学测量的解释图，且基于所述解释图对穿孔套管进行评价，且所述评价可以是对井眼中的砾石充填的评价；

所述计算机设备和在计算机设备上可执行的软件指令，以创建用于穿孔套管的所述声学测量解释图，使用所述数值模型在井眼中进行测量，并根据所述解释图对多孔套管进行评估；