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一种方位声波固井质量评价方法及测试应用

南京大学学报（自然科学版） 2015年第S1期51卷 33-37页

作者：车小花乔文孝刘鹏鞠晓东本建林中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 北京市地球探测与信息技术重点实验室北京102249

针对传统的固井质量评价仪器方位分辨能力的不足,提出了一种方位声波固井质量评价方法并研制出了相应的测井仪器(AABT).该仪器采用了两组具有三维辐射特性的圆弧阵发射器,与传统单、偶极子发射器相比,由于发射器采用了相控阵声波辐射技... 详细信息

针对传统的固井质量评价仪器方位分辨能力的不足,提出了一种方位声波固井质量评价方法并研制出了相应的测井仪器(AABT).该仪器采用了两组具有三维辐射特性的圆弧阵发射器,与传统单、偶极子发射器相比,由于发射器采用了相控阵声波辐射技术,因此能够向三维空间中任意方向辐射声波信号.介绍了该仪器的声系结构、测量原理以及在中国的西北某油田的现场测试应用.测试结果表明,AABT通过首波幅度成像可以评价Ⅰ(套管-水泥)界面的周向胶结质量;在Ⅰ界面胶结质量良好的情况下,通过地层波成像,可以对Ⅱ(水泥-地层)界面的周向胶结质量进行评价.

关键词：方位声波固井质量

基于声波垂直入射于井壁的随钻远探测方法及初步数值模拟

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测井技术 2023年第5期47卷 542-550,577页

作者：刘西恩赵腾车小花中海油田服务股份有限公司北京101149 中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 北京市地球探测与信息技术重点实验室北京102249

目前随钻声波远探测测井技术受到大振幅井孔模式波的干扰、声源斜入射于井壁的影响,导致回波传播路径长,来自井旁异常体的回波信号的信噪比往往很低。针对上述不足,提出了一种由相控线阵声波辐射器及其邻近的柱面阵声波接收器组成的随... 详细信息

目前随钻声波远探测测井技术受到大振幅井孔模式波的干扰、声源斜入射于井壁的影响,导致回波传播路径长,来自井旁异常体的回波信号的信噪比往往很低。针对上述不足,提出了一种由相控线阵声波辐射器及其邻近的柱面阵声波接收器组成的随钻声波远探测测井方案。井下相控线阵声波辐射器辐射的声波近乎垂直入射于井壁,能够在地层中产生尽可能多的纵波。声波接收器离发射器很近,可以接收沿较小的声学路径传播的井旁异常体回波信号,从而提高回波信号的信噪比。此外,应用柱面阵声波接收器可以获得准确的方位测量结果。采用三维有限差分方法对新方法进行初步数值模拟,结果表明井内声源在井旁地层中产生纵波和横波,其中纵波主要沿垂直于井轴的方向传播,横波主要沿井眼上下侧向传播,这说明纵波更有利于探测距离井轴较远的井旁异常体;来自井旁地层界面的PP回波的到时与方位呈现出近似的正弦关系,不同方位接收的波形极性相同、幅度不同,具有相似性;最靠近地层界面所在方位的接收单元接收的PP回波到时最早,振幅最强;随着地层界面越来越远,PP回波到时越来越晚,振幅越来越小。将新方法与现有方法进行对比,结果表明该方法能够同时压制井孔模式波和增强井外地层中的纵波能量,从而有效增强随钻声波远探测测井回波信号的信噪比。该研究为随钻远探测装置设计和后续的实验研究提供了理论依据。

关键词：随钻声波测井声波远探测相控阵数值模拟

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声波测井压电振子温度性能一致性实验研究

测井技术 2012年第2期36卷 109-113页

作者：吴金平乔文孝车小花吴文河丁燕邓林中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 北京市地球探测与信息技术重点实验室北京102249 中国石油集团测井有限公司华北事业部河北任丘062552

新一代声波测井技术采用了相控圆弧阵作为声波辐射器,构成圆弧阵的压电振子的耐高温性能一致性是一项重要的技术指标。以相控圆弧阵所使用的阵元为例实验研究了压电振子的耐高温性能以及阻抗特性一致性随温度的变化。测试结果表明,压电... 详细信息

新一代声波测井技术采用了相控圆弧阵作为声波辐射器,构成圆弧阵的压电振子的耐高温性能一致性是一项重要的技术指标。以相控圆弧阵所使用的阵元为例实验研究了压电振子的耐高温性能以及阻抗特性一致性随温度的变化。测试结果表明,压电振子的谐振频率和静态电容随着温度的升高而增大,而最大电导和脉冲响应幅度随着温度的升高而降低;压电振子的阻抗特性一致性随着温度的升高相对下降,150℃下相对变化量可控制在4%以内。将压电振子从高温环境冷却至常温27℃后,压电振子的阻抗特性具有可恢复性。经测试的压电振子的耐温指标能够达到150℃左右,且高温下阻抗特性一致性较好,能够满足井下高温环境的应用要求。

关键词：声波测井相控圆弧阵压电振子耐温指标一致性

多极子阵列声波测井技术在煤层气储层评价中的应用

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测井技术 2014年第3期38卷 292-296页

作者：刘鹏乔文孝车小花王瑞甲鞠晓东卢俊强中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 北京市地球探测与信息技术重点实验室北京102249

介绍多极子阵列声波测井仪器(MPAL)的声系结构和测量数据。MPAL仪器提供了丰富的煤层气地层声学参数。通过处理MPAL在煤层气储层的声波测量数据得到了滑行纵波、偶极横波和斯通利波的速度,衰减以及横波速度各向异性,地层渗透率等信息。... 详细信息

介绍多极子阵列声波测井仪器(MPAL)的声系结构和测量数据。MPAL仪器提供了丰富的煤层气地层声学参数。通过处理MPAL在煤层气储层的声波测量数据得到了滑行纵波、偶极横波和斯通利波的速度,衰减以及横波速度各向异性,地层渗透率等信息。在分析上述信息与煤层气储层特性关系的基础上,研究了煤层气储层的多极子阵列声波测井评价的步骤和方法。MPAL测得的纵、横波速度及衰减能够用于煤层识别和煤层厚度计算;从斯通利波数据中提取的渗透率信息可以评价煤层气储层的渗透性能;结合地层密度数据可得到地层弹性信息,能够为钻井、水力压裂等工程提供重要的参考数据。

关键词：阵列声波测井多极子煤层气各向异性渗透率弹性参数

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方位声波测井仪电子系统设计

测井技术 2011年第3期35卷 284-287页

作者：卢俊强鞠晓东乔文孝车小花邓林吴文河中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 北京市地球探测与信息技术重点实验室北京102249 中国石油集团测井有限公司华北事业部河北任丘062552

针对传统声波测井井下仪器声源没有指向性或无法控制声波信号辐射指向性的不足,研制了方位声波测井仪(AABT,Azimuthally Acoustic Bond Tool)。该仪器能够实现定向测量,评价第Ⅰ界面和第Ⅱ界面的固井质量情况,并具有较好的周向分辨特性... 详细信息

针对传统声波测井井下仪器声源没有指向性或无法控制声波信号辐射指向性的不足,研制了方位声波测井仪(AABT,Azimuthally Acoustic Bond Tool)。该仪器能够实现定向测量,评价第Ⅰ界面和第Ⅱ界面的固井质量情况,并具有较好的周向分辨特性,其周向分辨能力可达40°,具有好的一致性和准确性。该仪器与单极子、偶极子和四极子等声波测井声源相比,真正实现了周向扫描测量,在固井质量评价、非均质地层评价、定向射孔、定向钻井和井间地层评价等方面有良好的应用前景。介绍了AABT测井仪的电子系统设计方案。仪器由发射电子线路短节、主测控电子线路短节和声系组成。对仪器电子系统的主要构成模块、各部分的主要功能和关键技术进行了比较详细的分析,并给出了初步的现场试验结果。

关键词：声波测井仪固井质量声源方位圆弧阵数据采集测试

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声波测井井下数据压缩算法压缩效果测试

测井技术 2011年第3期35卷 288-291页

作者：贾安学乔文孝鞠晓东车小花陆蓉王瑞甲中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 北京市地球探测与信息技术重点实验室北京102249

由于电缆传输带宽有限,大量声波测井全波列数据从井下传送至井上存储和处理时井孔信息丢失,因此需要采用数据压缩技术在井下对声波数据进行实时压缩。介绍了算术编码、预测编码、FLAC(Free Lossless AudioCodec)和APE等无损压缩算法和... 详细信息

由于电缆传输带宽有限,大量声波测井全波列数据从井下传送至井上存储和处理时井孔信息丢失,因此需要采用数据压缩技术在井下对声波数据进行实时压缩。介绍了算术编码、预测编码、FLAC(Free Lossless AudioCodec)和APE等无损压缩算法和有损压缩算法,并将无损压缩算法应用于正交多极子声波测井仪MPAL专家模式井下数据,并从压缩率和失真度2个方面测试了压缩效果。结果表明,FLAC和APE压缩算法具有较好的压缩率,特别是APE算法达到50%左右的压缩率,并且压缩率较稳定。在对小信号质量要求不高时,可以采用有损压缩算法。

关键词：声波测井数据压缩算术编码预测编码无损音频压缩解码(FLAC) APE 压缩率

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声波测井仪外壳声传播特性研究

石油机械 2016年第2期44卷 11-16页

作者：王贺赵宏林车小花卢俊强段文星胡栋中国石油大学(北京)机械与储运工程学院中国石油大学(北京)地球物理与信息工程学院

国内的声波测井仪外壳筒体多源于仿制,无法在制造前预知其性能。为了研制出隔声性能更好的筒体,对有无隔声槽的外壳筒体的声传播特性进行了研究。基于自行设计的仪器外壳筒体的结构,分别建立了有无隔声槽的声传播特性计算模型,利用有限... 详细信息

国内的声波测井仪外壳筒体多源于仿制,无法在制造前预知其性能。为了研制出隔声性能更好的筒体,对有无隔声槽的外壳筒体的声传播特性进行了研究。基于自行设计的仪器外壳筒体的结构,分别建立了有无隔声槽的声传播特性计算模型,利用有限元软件分析了雷克子波在有无隔声槽外壳筒体中的传播特性,比较了3个方向的首达波时延和声衰减量。研究结果表明,该建模计算方法可行,有隔声槽的筒体声传播特性优于无隔声槽的筒体声传播特性,并满足测井要求。该研究成果为国内声波测井仪外壳筒体的研制提供了理论依据。

关键词：声波测井仪器外壳声传播特性隔声槽 ANSYS

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声电转换信号的井下观测与初步分析

石油科学通报 2017年第1期2卷 24-31页

作者：段文星鞠晓东卢俊强门百永车小花乔文孝中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249

声电测井是一种基于地层岩石的声电耦合效应探测的、特殊的井孔地球物理测井方法。自行研发的声电效应测井仪(AELT)在中国北部某油井进行了实际下井测试,通过使用声波信号和电信号同步采集的方式得到了该井声波发射时的声电同步接收信号... 详细信息

声电测井是一种基于地层岩石的声电耦合效应探测的、特殊的井孔地球物理测井方法。自行研发的声电效应测井仪(AELT)在中国北部某油井进行了实际下井测试,通过使用声波信号和电信号同步采集的方式得到了该井声波发射时的声电同步接收信号,在井下观测到了声电效应测井理论所预期的伴随模式声电转换电信号和界面模式声电转换电信号。初步对比结果表明,伴随模式声电转换信号的波形组成成分以及频率特征与声波发射—声波接收信号的特征相似;在整个测量井段,纵横波信号能量与由此产生的声电信号能量相对较弱;而斯通利波信号能量与由此产生的声电信号能量相对较强,且二者随深度的变化趋势具有很高的相关性。界面模式声电转换信号到时几乎不会随源距和地层深度的变化而改变,其能量与常规测井数据之间具有很高的相关性。结合由声波信号转换出的电信号的相关特征,有可能为裸眼井地层参数评价提供新的参考依据。

关键词：声电效应井下实测测井渗透率

Accuracy assessment of four cloud-free snow cover products over the Qinghai-Tibetan Plateau

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International Journal of Digital Earth 2019年第4期12卷 375-393页

作者： xiaohua Hao Siqiong Luoa Tao che Jian Wang Hongyi Li Liyun Dai Xiaodong Huang Qisheng Feng Northwest Institute of Eco-Environment and Resources Chinese Academy of SciencesLanzhouGansuPeople’s Republic of China Heihe Remote Sensing Experimental Research Station Chinese Academy of SciencesLanzhouPeople’s Republic of China CAS Center for Excellence in Tibetan Plateau Earth Sciences BeijingPeople’s Republic of China Jiangsu Center for Collaborative Innovation in Geographical Information Resource Development and Application Nanjing Normal UniversityNanjingPeople’s Republic of China State Key Laboratory of Grassland Agro-ecosystems College of Pastoral Agriculture Science and TechnologyLanzhou UniversityLanzhouGansuPeople’s Republic of China

Four up-to-date daily cloud-free snow products–IMS(InteractiveMultisensor Snow products),MOD-SSM/I(combination of the MODIS andSSM/I snow products),MOD-B(Blending method basing on the MODISsnow cover products)and TAI(Terra–Aqua–IMS)–with high-resolutionsover the Qinghai-Tibetan Plateau(QTP)were comprehensively *** of the IMS,MOD-SSM/I,MOD-B and TAI cloud-free snowproducts against meteorological stations observations over 10 snowseasons(2004–2013)over the QTP indicated overall accuracies of 76.0%,89.3%,92.0%and 92.0%,*** Khat values of the IMS,MODSSM/I,MOD-B and TAI products were 0.084,0.463,0.428 and 0.526,*** TAI products appear to have the best cloud-removalability among the four snow products over the *** on theassessment,an I-TAI(Improvement of Terra–Aqua–IMS)snow productwas proposed,which can improve the accuracy to some ***,the algorithms of the MODIS series products show instabilitywhen identifying wet snow and snow under forest cover over the *** snow misclassification is an important limitation of MODIS snowcover products and requires additional improvements.

关键词： MODIS IMS snow-covered area cloud removal TAI