[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

摘要

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。

主权项

1.一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，其特征在于，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；S4：将套设皮囊后的长源距接收传感器设置在壳体底部，将套设皮囊后的短源距接收传感器安装在距离壳体顶部1.4m处，将套设皮囊后的发射传感器安装在距离壳体顶部0.8m处，其中，于安装过程中，在发射传感器与短源距接收传感器之间、短源距接收传感器与长源距接收传感器之间填充隔声材料；S5：将一电子线路结构固定于发射传感器的上部，电子线路结构包括信号放大器、低通滤波器、发射控制器、数字信号处理器、耦合变压器、仪表放大器、带通滤波器、模数转换器以及高速遥传模块，其中，低通滤波器与信号放大器连接，用于对接收到的信号进行低通滤波；发射控制器与发射传感器连接；数字信号处理器与发射控制器连接，用于控制发射控制器发出0～2000V的电压脉冲信号；耦合变压器与短源距接收传感器和长源距接收传感器连接，用于对短源距接收传感器和长源距接收传感器发送而来的全波列声波信号进行耦合；仪表放大器与耦合变压器连接，用于对耦合变压器输出的全波列声波信号进行放大；带通滤波器与仪表放大器连接；模数转换器与数字信号处理器和带通滤波器连接；高速遥传模块与数字信号处理器连接；数字信号处理器对模数转换器输出的全波列声波信号、低通滤波器输出的信号进行数据压缩，之后再经由高速遥传模块将每64ms数据编码为一帧并上传；S6：将一接箍定位器固定于距离壳体顶部0.2m处，并电性连接接箍定位器与信号放大器，信号放大器用于放大接箍定位器发送而来的接箍信号；S7：布置一多芯铠装电缆，其中，多芯铠装电缆包括一上端、一下端和一主体，将其主体卷绕于一卷扬机上，将下端固定于壳体顶部并与高速遥传模块连接，用于提供电力、传输电信号以及带动壳体及其内部结构上升及下降；S8：将一地面控制系统与卷扬机以及多芯铠装电缆的上端连接，用于控制卷扬机、通过测量多芯铠装电缆的移动距离进行深度定位以及对电信号进行后续处理；S9：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；S10：将壳体及其内部结构下吊至储气井中，并保证壳体居中；S11：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；S12：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；S13：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，以获取储气井不同深度的全波列检测信号；S14：地面控制系统进行数据处理，以得到储气井水泥防护层的胶结质量。