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中国海上油气 2021年第1期33卷 145-150页

作者：杨云朋樊建春刘书杰李梦博王子健焦田田中国石油大学(北京) 北京102249 中海油研究总院有限责任公司北京100028

海上气井井下油套管泄漏无法及时诊断将会引发环空带压,是海上油气生产安全的重要问题。针对井下油套管泄漏诱发的声波在井筒环境条件下的传播机理、泄漏信号远程探测方法、漏点准确定位方法和多源信息融合的泄漏状态评估方法研究,研发... 详细信息

海上气井井下油套管泄漏无法及时诊断将会引发环空带压,是海上油气生产安全的重要问题。针对井下油套管泄漏诱发的声波在井筒环境条件下的传播机理、泄漏信号远程探测方法、漏点准确定位方法和多源信息融合的泄漏状态评估方法研究,研发了海上气井井下油套管泄漏检测系统。新研发的油套管泄漏检测系统在东海某平台进行了2井次的井下油套管泄漏检测和堵漏工程实践,结果表明,该系统实现了在浅井段(160~180 m)10 m误差范围内对单漏点和双漏点的准确定位,可满足环空带压井治理的需要。本文研究结果可为井下油套管泄漏修补作业提供技术支持。

关键词：海上气井油套管泄漏泄漏检测堵漏工程实践

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基于希尔伯特-黄变换的井下油套管泄漏信号分析

基于希尔伯特-黄变换的井下油套管泄漏信号分析

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作者：梁政伟中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

井下油套管在长期服役过程中受复杂载荷作用和恶劣的井内流体介质冲刷腐蚀等作用,易于发生密封失效或穿孔而导致流体泄漏,引起油套管环空带压,对油气井安全带来威胁;及早准确发现井下油套管泄漏,以便及时采取措施进行治理,防止恶性事故... 详细信息

井下油套管在长期服役过程中受复杂载荷作用和恶劣的井内流体介质冲刷腐蚀等作用,易于发生密封失效或穿孔而导致流体泄漏,引起油套管环空带压,对油气井安全带来威胁;及早准确发现井下油套管泄漏,以便及时采取措施进行治理,防止恶性事故发生已成为油气开发生产中亟待解决的重大问题。本文针对开发油套管泄漏声波地面检测技术的需要,研究泄漏声波信号处理方法,主要工作如下:（1）通过自行研制的油管泄漏声波地面检测系统进行室内试验,分别开展不同孔径和不同油套压差条件下的泄漏状态模拟实验,并利用声波信号采集装置对信号进行采集和储存,通过分析确定泄漏声波为非稳态信号。（2）选择与非稳态声波信号性质类似的chrip信号作为仿真模拟信号,利用STFT（快速傅里叶变换）、WT（小波变换）和HHT（希尔伯特-黄变换）三种时频分析方法对其进行分析,根据结果比较其时频分析特性,即分辨率的高低,证明了HHT较为适合分析非稳态的声波信号。（3）利用HHT对室内试验中采集到的油管泄漏声波信号进行分析,得到信号的瞬时幅值图、瞬时频率图和希尔伯特边际谱,选取信号的瞬时幅值峰值作为特征参数,通过线性回归分析得到泄漏孔孔径尺寸与声波信号幅值之间的关系,得出了泄漏孔径尺寸推测公式。（4）在海上平台进行了油套管泄漏检测实验,分别对A井和B井的声波数据进行Hilbert谱分析,最后利用公式推断出井下泄漏孔径尺寸,有效地反映了井下油套管泄漏程度。

关键词：油套管泄漏 HHT 瞬时幅值泄漏孔尺寸

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多源信息融合的油套管泄漏诊断方法研究

多源信息融合的油套管泄漏诊断方法研究

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作者：焦田田中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

井下油套管长期处于恶劣环境,极有可能发生腐蚀穿孔造成泄漏,给油气井安全生产带来严重威胁。准确判断井下油套管是否发生泄漏,泄漏来源和泄漏位置对油气井安全生产具有重要意义。但现有的泄漏诊断多采用单一检测法进行检测,采集到的信... 详细信息

井下油套管长期处于恶劣环境,极有可能发生腐蚀穿孔造成泄漏,给油气井安全生产带来严重威胁。准确判断井下油套管是否发生泄漏,泄漏来源和泄漏位置对油气井安全生产具有重要意义。但现有的泄漏诊断多采用单一检测法进行检测,采集到的信息不完善,降低了诊断的准确度。针对以上问题本文采用多源信息融合方法进行综合处理。主要研究内容如下:(1)利用实验室自主研发的油套管泄漏模拟系统开展了油套管泄漏声波试验、环空液位检测试验、环空泄压—压力恢复试验、组分分析试验和示踪剂检测试验,并采集保存试验数据,为下文的研究提供了数据支持。(2)采用基于蚁群算法改进的神经网络信息融合方法判断油套管是否发生泄漏。利用小波阈值降噪法对声波信号和环空泄压—压力恢复信号降噪,并提取时域和频域特征值;针对BP神经网络存在的不足提出用蚁群算法改进,构建蚁群算法改进的神经网络融合模型,将提取的特征值作为输入矢量,油套管状态作为输出,试验表明该融合模型识别的准确率达97.5%。(3)确定油套管发生泄漏后,采用最小二乘支持向量机分析环空气体组分判断泄漏来源,选取了具有稳定性的径向基核函数,采用交叉验证法寻找最优参数,构建LS-SVM模型,试验表明该模型能准确的判断泄漏来源于产层或非产层,准确率达98%。(4)针对来源于产层的泄漏,本文利用D-S证据理论融合基于自相关分析的油套管泄漏定位法和示踪剂定位法确定泄漏位置。先建立目标识别框架,再分别计算两个证据体的基本概率赋值函数,利用Dempster融合规则融合两个证据体的基本概率赋值函数;根据基于基本概率赋值的决策规则进行判断,试验表明该模型可以从两种定位方法得到的结果中选择出定位精度更高的一种。

关键词：油套管泄漏神经网络蚁群算法支持向量机 D-S证据理论

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油套管泄漏地面检测技术研究现状及进展

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中国设备工程 2022年第6期 173-174页

作者：何汉平杨顺辉豆宁辉窦雪锋中国石化石油工程技术研究院北京102206 西南石油大学四川成都610500

国内外普遍采取测井方式进行井下油套管泄漏检测,但是,测井作业具有操作过程复杂、安全风险高、作业时间长及经济成本高等缺点,而油套管泄漏的地面检测技术可以有效克服上述痛点,具有较强的研究价值。为此,本文对国内外油套管泄漏的地... 详细信息

国内外普遍采取测井方式进行井下油套管泄漏检测,但是,测井作业具有操作过程复杂、安全风险高、作业时间长及经济成本高等缺点,而油套管泄漏的地面检测技术可以有效克服上述痛点,具有较强的研究价值。为此,本文对国内外油套管泄漏的地面检测技术进行广泛的调研,分析对比了不同检测技术的原理和特点,为下一步的深入研究提供参考。

关键词：油套管泄漏地面检测

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气井油套管泄漏声源特性模拟研究

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石油机械 2017年第4期45卷 79-82页

作者：吕宁贻樊建春刘迪刘书杰文敏梁政伟中国石油大学(北京) 中海油研究总院

气井油套管泄漏声源特性决定了声波法在气井油套管上的可检测性。为了研究气井油套管泄漏的声源特性,以气井油套管泄漏产生的气动噪声为研究对象,采用CFD/CAA混合数值模拟方法对气井油套管泄漏的声源特性和传播机理进行研究分析。计算时... 详细信息

气井油套管泄漏声源特性决定了声波法在气井油套管上的可检测性。为了研究气井油套管泄漏的声源特性,以气井油套管泄漏产生的气动噪声为研究对象,采用CFD/CAA混合数值模拟方法对气井油套管泄漏的声源特性和传播机理进行研究分析。计算时,先采用Fluent对泄漏模型进行非定常流场模拟,然后采用Mohring声类比法对其进行模拟计算,建立了不同油套管压差和不同泄漏孔径条件下的气井油套管泄漏声学仿真模型,得到了油套管泄漏流场和泄漏声源的相关特性。研究结果表明:油套管泄漏产生含有冲击单音的宽频噪声;冲击单音所在的频率随着油套压差的增大而减小,随着泄漏孔径的增大而增大;泄漏噪声的能量随着油套管压差和泄漏孔径的增大而增大。研究结果可为泄漏声波检测技术在油套管方面的应用提供理论基础。

关键词：油套管泄漏声波检测气动声学 ACTRAN 仿真模型流场模拟

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高压注采井油套管泄漏地面检测评估关键技术与解决方案

高压注采井油套管泄漏地面检测评估关键技术与解决方案

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2022年度中国职业安全健康协会科技大会

作者：张波孙秉才刘洪涛罗方伟樊建春中国石油集团安全环保技术研究院有限公司中国石油塔里木油田分公司中国石油大学安全与海洋工程学院

针对现有检测诊断方法及装备不能满足高压注采井油套管泄漏监测现场需求的问题,形成了地面监测技术方案。以油套管泄漏后的声波频谱和泄漏介质运移分布规律,作为判别油套管泄漏状态的依据。建立泄漏声波自泄漏深度向井口、井底及液面反... 详细信息

针对现有检测诊断方法及装备不能满足高压注采井油套管泄漏监测现场需求的问题,形成了地面监测技术方案。以油套管泄漏后的声波频谱和泄漏介质运移分布规律,作为判别油套管泄漏状态的依据。建立泄漏声波自泄漏深度向井口、井底及液面反射声波的传播规律模型从而在线监测泄漏状态和定位泄漏点,以示踪剂为介质、组分分析为依据确定泄漏程度。考虑到现场不同层次需求,分别研发在线泄漏监测报警装备、集成化的油套管泄漏诊断装备和示踪剂注入-回收-检测一体化装备,配套便携式环空声速校正检测装置。其中,在线泄漏监测报警装备安装于井口接收泄漏声波。集成化油套管泄漏诊断装备具有气体组分、环空液面、泄漏声波、井筒温压等检测功能,示踪剂注入-回收-检测一体化装备用于泄漏程度的评估。定量描述油套管泄漏与环空压力间的关系,以井筒安全屏障为对象、以危害为基础完善泄漏风险预警指标,进行风险评估。

关键词：高压注采井油套管泄漏地面监测风险评估解决方案

来源： cnki会议评论

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