《水平套管井非軸對稱聲場模擬與固井質量評價方法研究》是依託吉林大學，由宋若龍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：水平套管井非軸對稱聲場模擬與固井質量評價方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：宋若龍
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
水平井技術在全球範圍內迅速發展，已逐漸成為一項常規的油田開發技術。然而與之配套的水平套管井固井質量評價方法卻明顯滯後，分段射孔、壓裂等增產改造作業方案的制定迫切需要固井質量評價資料作為支持。由於水平井段存在儀器偏心、套管偏心、井孔變形、岩屑床和近井水平層等複雜井孔環境，與垂直井明顯不同，將垂直井固井質量測井與評價方法用於水平套管井段出現嚴重不適應，導致資料解釋效果很差，甚至無法進行。這是水平井測井技術發展面臨的一個重要難題。.本項目申請提出用扇區水泥膠結測井儀（SBT），通過數值求解水平套管井複雜井況下的非軸對稱100kHz 3D瞬態聲場，建立起新模型下測量聲場信息與周向膠結狀態的關係；通過反演建立與傳統規範相銜接的水平井固井質量評價方案。我們已具有用集群並行算法求解高頻瞬態3D聲場的經驗和實踐，可以解決關鍵難點。這是一項既有極強套用針對性，又有理論價值的課題，是對複雜井孔聲場理論的發展。
結題摘要
除根據油田生產實際需求做了一處小的改動外，按計畫完成項目研究內容，取得多項成果。共已發表論文6篇，其中SCI論文4篇，國內學術會議論文2篇。此外，已通過同行評議待發表SCI論文1篇，在整理中2篇。主要成果歸納為：1. 基於MPI並行計算技術，開發了模擬套管井中扇區水泥膠結測井（SBT）三維高頻聲場的有限差分方法。所開發程式計算結果正確、精度高、穩定性好。相關成果已發表在《地球物理學報》上。2. 利用研發的正演程式，系統地模擬了不同膠結狀況套管井中SBT測井回響，形成了新的水泥膠結成像方法，可以準確給出水泥溝槽的位置和大小。這一成果已發表在美國 《Geopysics》上。該方法目前已被大慶油田套用於生產服務，並得到了世界領先的石油公司埃克森美孚的關注。3. 利用研發的正演程式，模擬了水平井中儀器偏心時CBL-VDL測井回響，給出了區別於傳統認識的自由套管井中聲幅隨偏心距離線性減小的關係，在大慶油田開展了模型井實驗，模擬結果得到實驗驗證。這一成果投到《Geophysics》已通過同行評議，正在根據評審意見修改，有望在2013年發表。4. 利用研發的正演程式，模擬了水平井中SBT測井回響，形成了儀器偏心繫數反演方法，並用偏心繫數對CBL聲幅值進行了校正。這一成果正在整理中。開發的軟體目前已被大慶油田套用於生產服務。5. 開發了可以模擬測井儀、套管和井孔均不同心，以及存在橢圓井孔、岩屑床、近井水平層等複雜井況下的水平井高頻瞬態聲場有限差分數值模擬程式，數值研究了各種因素對CBL-VDL測量的影響，這一成果在整理中。6. 在本項基金的支持下，項目組成員還開展了多項計畫之外的研究。如開發了橫向各向同性地層對稱主軸與井軸斜交時井孔聲場模擬程式，研究了正交偶極子聲源激發的彎曲波分裂現象，相關內容已發表在《地球物理學報》上。發展了用超音波測量薄層聲阻抗的直接計算方法，提高了聲阻抗反演的效率和精度，這一方法也可用於固井質量評價，相關成果已發表在《Journal of Sound and Vibration》上。綜上，本項青年基金項目的完成有兩個亮點：一是能在國際知名刊物Geophysics上發表至少兩篇論文；二是通過和油田的進一步合作將研究成果轉化為兩套固井質量評價軟體，均被實測資料驗證並套用於生產。
