一种过套管声波测井方法验证装置与流程

本发明涉及过套管声波测井，具体涉及一种过套管声波测井方法验证装置。

背景技术：

1、过套管测井技术对于下套管前没有测井的勘探井和老油田挖潜改造具有重要的工程意义。目前，双源反激过套管声波测井技术的迅速发展，其能够在地层胶结不好时有效压制套管井中产生的声波，提高数据采集中地层声波信号的信噪比。双源反激过套管声波测井技术的核心原理是在传统仪器的基础上增加一个声波信号源，远处的声源先发射，近处的声源延迟一段时间后激励出反向的声波信号，通过调节延迟时间和声源幅度，使得两个声源激发出的套管波在到达接收换能器时的幅度相同相位相反，从而实现抵消套管波的效果。

2、双源反激过套管声波方法相比于常规测井方法多了一个激励声源，其它结构与常规阵列声波测井仪器一致。仪器工作过程中，两个发射换能器的激励电路产生反向的高压激励信号，该信号先后加载至发射换能器产生声波信号，声波信号穿透套管和地层，到达接收换能器后被信号采集电路拾取并上传至地面进行数据分析，进而判断井下地层的物理特性。

3、为了验证套管与地层之间的胶结质量对双源反激过套管测井方法的影响，同时测量换能器及其电子系统的测井效果，需要对测量系统中的换能器和电子系统等进行测试，调试测控电路参数。

4、目前常规的测试装置均采用刻度井群，通过建造不同胶结质量的模拟刻度井筒，并将其放置于地下，浇铸形成井筒并充满液体后，将仪器放入井筒中对其进行刻度或性能测试。刻度井埋入地下的建造成本较高，而且仪器下放至刻度井后，无法对仪器测控电路进行在线测试、调试测控电路参数。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提出了一种过套管声波测井方法验证装置，无需再建立昂贵的模拟刻度井即可验证胶结质量对过套管声波测井方法的影响，简单易行，为过套管声波测井方法的验证提供了新思路。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种过套管声波测井方法验证装置，包括控制器、信号采集系统、信号激励系统、过套管声波测井测量系统和地层模型；

4、所述地层模型浸没于充满流体介质的水池中，用于模拟地层环境；所述地层模型内设置有井筒，井筒内设置有套管，套管与地层模型之间设置有水泥环，用于胶结套管与地层；

5、所述过套管声波测井测量系统包括近发射换能器、远发射换能器和接收换能器，近发射换能器、远发射换能器和接收换能器均设置于套管内，近发射换能器、远发射换能器、接收换能器和套管在水平方向上同轴设置，近发射换能器设置于靠近接收换能器一侧，远发射换能器设置于远离接收换能器一侧；所述接收换能器与信号采集系统相连接，所述近发射换能器和远发射换能器分别与信号激励系统相连接；

6、所述信号激励系统用于产生相位相反、时间延迟的两路高压信号，第一路高压信号加载至远发射换能器中，第二路高压信号加载至近发射换能器中；所述信号激励系统与信号采集系统相连接，所述信号采集系统用于获取信号激励系统的同步信号并同步采集接收换能器的信号，信号激励系统和信号采集系统均与控制器相连接。

7、优选地，所述信号采集系统为示波器，所述信号激励系统为双通道换能器激励电路或信号发生器或功率放大器。

8、优选地，将所述接收换能器替换为标准水听器。

9、优选地，所述地层模型采用岩石样品制成，套管采用钢材料制成。

10、优选地，所述过套管声波测井测量系统中还设置有固定支架，近发射换能器、远发射换能器、接收换能器均固定在固定支架上，固定支架在套管内居中设置。

11、优选地，所述水泥环为采用水泥胶结而成的变径管套。

12、本发明所带来的有益技术效果：

13、本发明提出了一种过套管声波测井方法验证装置，不同于常规测试装置需要构建昂贵的刻度井作为模拟井，本发明装置仅在实验室环境下就能够验证套管与地层之间的胶结质量对过套管声波测井方法的影响，同时，本发明装置还能够用于测量过套管声波测井测量系统中换能器及其信号激励系统的测井效果，配合信号采集系统实现了对信号激励系统的直观调控，为过套管声波测井方法的测井效果验证提供了依据。

技术特征：

1.一种过套管声波测井方法验证装置，其特征在于，包括控制器、信号采集系统、信号激励系统、过套管声波测井测量系统和地层模型；

2.根据权利要求1所述的过套管声波测井方法验证装置，其特征在于，所述信号采集系统为示波器，所述信号激励系统为双通道换能器激励电路或信号发生器或功率放大器。

3.根据权利要求1所述的过套管声波测井方法验证装置，其特征在于，将所述接收换能器替换为标准水听器。

4.根据权利要求1所述的过套管声波测井方法验证装置，其特征在于，所述地层模型采用岩石样品制成，套管采用钢材料制成。

5.根据权利要求1所述的过套管声波测井方法验证装置，其特征在于，所述过套管声波测井测量系统中还设置有固定支架，近发射换能器、远发射换能器、接收换能器均固定在固定支架上，固定支架在套管内居中设置。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的过套管声波测井方法验证装置，其特征在于，所述水泥环为采用水泥胶结而成的变径管套。

技术总结
本发明提供了一种过套管声波测井方法验证装置，具体涉及过套管声波测井技术领域。本发明装置包括控制器、信号采集系统、信号激励系统、过套管声波测井测量系统和地层模型，所述地层模型浸没于水池中，其内设有井筒，井筒内设有套管，套管与地层模型之间设置有水泥环，过套管声波测井测量系统居中置于套管内，包括近发射换能器、远发射换能器和接收换能器，接收换能器与信号采集系统相连接，近发射换能器和远发射换能器分别与信号激励系统相连接，控制器与信号采集系统和信号激励系统相连接，信号采集系统与信号激励系统相连接。本发明简单易行且实验成本低，为验证套管与地层之间胶结质量对过套管声波测井方法的影响提供了依据。

技术研发人员：席习力,郭云峰,刘伟,张凯,谭宝海,许大华,孙锋,苏远大,黄玉科
受保护的技术使用者：中石化经纬有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17