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交变应力对套管损伤机理的影响

煤田地质与勘探 2021年第1期49卷 143-150页

作者：安峰辰张飞扬易浩张遂安中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院北京102249 俄亥俄州立大学文理学院俄亥俄OH43210美国中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249

水平井分段压裂技术已在低渗透油气藏及煤层气开发过程中得到了较为广泛的应用,并取得了良好的经济效果。但是,由于分段压裂会使直井段的套管承受交变应力作用,进而造成其在软硬交错地层处发生严重变形,从而影响压裂安全作业,甚至引发... 详细信息

水平井分段压裂技术已在低渗透油气藏及煤层气开发过程中得到了较为广泛的应用,并取得了良好的经济效果。但是,由于分段压裂会使直井段的套管承受交变应力作用,进而造成其在软硬交错地层处发生严重变形,从而影响压裂安全作业,甚至引发所有剩余压裂段报废。为探索其破坏机理,开发一个类似弹簧单元的用户子程序来模拟循环荷载作用下套管-水泥环界面的受力情况,并将该单元植入到套管-水泥环-岩层系统的ABAQUS轴对称有限元模型中,模拟水平井分段压裂过程中套管的力学行为。结果表明,在软硬交错地层中,采用水平井分段压裂时,注入压力与地应力之间的交变应力差会造成套管的大变形。此外,基于ABAQUS的数值模拟结果,采用FE-safe评估套管疲劳寿命,发现处于软硬交错地层处套管的疲劳寿命最短。基于上述研究,建议在具有软硬交错地层的低渗透油藏及煤层气储层中进行分段压裂时,应设法提高非压裂阶段压力,以减轻交变应力对软硬交错地层处的套管损伤。

关键词：套管损伤煤层气水平井分段压裂有限元模型用户子程序

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套管损伤磁记忆检测信号的量化识别方法

石油机械 2012年第8期40卷 24-28页

作者：张静樊建春王培玺孙秉才张广伟齐丽娟中国石化国际石油勘探开发有限公司中国石油大学(北京)油气安全工程技术研究中心中国石油大学(华东)石油工程学院

基于所开展的套管损伤磁记忆损伤判据试验研究成果,对套管损伤的量化识别方法进行了研究。在介绍套管损伤磁记忆信号三维图像重构机理的基础上,借助层间匹配和插值处理,并引入权重,修正插值数据,提高了缺陷重构的精度,同时用HSV彩色空... 详细信息

基于所开展的套管损伤磁记忆损伤判据试验研究成果,对套管损伤的量化识别方法进行了研究。在介绍套管损伤磁记忆信号三维图像重构机理的基础上,借助层间匹配和插值处理,并引入权重,修正插值数据,提高了缺陷重构的精度,同时用HSV彩色空间实现了缺陷图像的显示。通过对局部缺陷处信号的二次重构和对缺陷区域二维断层轮廓信号的分析,确定了缺陷长度、宽度和深度,获得了套管缺陷的表面轮廓,达到了对缺陷可视化识别的目的。应用研制的套管损伤磁记忆检测装置对射孔套管进行三维图像重构和缺陷识别,验证了装置的可靠性。

关键词：套管损伤磁记忆检测图像重构缺陷识别缺陷信号 HSV

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套管损伤情况电磁检测技术研究

套管损伤情况电磁检测技术研究

作者：沈鹏征西安石油大学

学位级别：硕士

套管与地层是用水泥胶结在一起的，无法从井中提取到地面，但在长期的生产过程中，由于受到地层应力、化学腐蚀等多种因素的影响，套管将会出现不同程度的损坏，如错断、缩径、穿孔、腐蚀、破裂等。套管的损坏直接影响了油水井的使用寿... 详细信息

套管与地层是用水泥胶结在一起的，无法从井中提取到地面，但在长期的生产过程中，由于受到地层应力、化学腐蚀等多种因素的影响，套管将会出现不同程度的损坏，如错断、缩径、穿孔、腐蚀、破裂等。套管的损坏直接影响了油水井的使用寿命、油气田产量以及采收率。本文构建了一种非接触式的电磁探测理论和方法，研制了相关的井下仪器，开展了大量的室内外试验，证实了所述系统可以实现套损的准确检测，从而为油气井套管的修复提供直接的依据,以延长油气井寿命，提高生产效率。以电磁探测理论为基础，研究了套损检测的基本原理，建立了套损检测的理论模型，分析了套管的电磁响应特性，并对影响检测效果的相关因素进行了仿真分析。在理论研究的基础上，构建了功能完整检测方案，试制了全套井下系统，包括探测系统、检测电路和软件。其中探测系统包括纵向和横向探头，检测电路包括信号放大电路、自然伽马电路、温度检测电路，以及以dsPIC30F6012A为核心的数据采集电路和数据传输电路。在理论研究和井下系统研制的基础上，采用了相关的试验与标定系统，开展了大量的室内试验，证实了原理的可靠行性，进而开展了相关的井下试验，验证了设计的合理性，并且证明了所开发的探测系统具有较高的可靠性和较好的稳定性，可以有用于油水井套管损伤情况的探测。

关键词：电磁探测套管损伤数据采集试验

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孤东油田套管损伤的分析方法和治理措施

石油机械 2003年第7期31卷 29-31页

作者：赵华西胜利油田有限公司孤东采油厂

针对胜利油田有限公司孤东采油厂油井防砂处理后套管损伤增多的实际情况,总结出检查分析套管损伤的常用方法有井下电视直接观察法、超声波还原成像分析法、铅模印迹分析法、工具找漏验证法、同位素测试找漏法和井温测试找漏法等。经大... 详细信息

针对胜利油田有限公司孤东采油厂油井防砂处理后套管损伤增多的实际情况,总结出检查分析套管损伤的常用方法有井下电视直接观察法、超声波还原成像分析法、铅模印迹分析法、工具找漏验证法、同位素测试找漏法和井温测试找漏法等。经大量统计资料归纳分析,得出套管损坏方式主要有套管缩径、弯曲、断脱和破漏等四大类,并针对损伤的不同特点采取了多种相应的治理措施,取得了一定的效果。

关键词：孤东油田套管损伤分析方法治理措施管道检测

基于机器学习的视频测井套管损伤图像识别方法研究

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基于机器学习的视频测井套管损伤图像识别方法研究

作者：成怡瑶西安石油大学

学位级别：硕士

为保证油井在长时间作业的情况下依旧保持良好的初始形态,钻井作业完成后会使用石油套管来支撑井壁,石油套管长时间使用后会造成不同程度的损伤,因此对其检测工作必不可少。目前通过视频测井技术获得的套管损伤图像的识别工作普遍是采... 详细信息

为保证油井在长时间作业的情况下依旧保持良好的初始形态,钻井作业完成后会使用石油套管来支撑井壁,石油套管长时间使用后会造成不同程度的损伤,因此对其检测工作必不可少。目前通过视频测井技术获得的套管损伤图像的识别工作普遍是采用人工识别方式,对专业要求严格且主观意识参与度高,工作量大。本文工作是寻求更高效的基于机器学习的视频测井套管损伤识别算法,减少工作量和工作难度。(1)使用高斯滤波方法进行了图像去噪,再基于自适应阈值算法优化传统Canny算子的图像分割方法进行了图像分割,构建了套管损伤图像样本库。(2)对套管损伤图像的灰度特征,纹理特征和形状特征参数提取后,分别使用BP神经网络和遗传算法优化的BP神经网络对套管损伤图像进行了识别。(3)基于卷积神经网络结构分别训练了ResNet网络和VGG16网络,利用Stacking模型集成方法结合ResNet、VGG16网络构建了新的网络模型,并进行了套管损伤图像的识别训练。实验发现使用VGG16网络和ResNet网络得到准确率分别为79.3%和83%,而基于Stacking模型集成的方法实现了86.5%的准确率,使准确率有所提高,使用遗传算法优化BP神经网络的模型后比BP神经网络模型的网络收敛速度有明显提升,并且使得识别准确率从81.6%达到了85%。通过训练五种模型说明基于机器学习可以在套管损伤图像上有很好的识别效果。

关键词：损伤识别套管损伤机器学习 CNN 神经网络

套管损伤探测仪信号噪声和干扰的分析与解决方法

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电子测试 2012年第10期23卷 77-81页

作者：沈鹏征马桥斌西安石油大学光电油气测井与检测教育部重点实验室陕西西安710065

套管损伤探测仪可以对套管损伤程度进行评估,能准确地了解井下套管的损坏状况,能为套损井的修井作业提供直接的资料。原始测井资料包含了套管损伤的原始基础资料,可为套损防护提供丰富的信息。详实、可靠、准确的测井资料是后期进行数... 详细信息

套管损伤探测仪可以对套管损伤程度进行评估,能准确地了解井下套管的损坏状况,能为套损井的修井作业提供直接的资料。原始测井资料包含了套管损伤的原始基础资料,可为套损防护提供丰富的信息。详实、可靠、准确的测井资料是后期进行数据解释的重要基础。然而信号的噪声和外界的干扰会严重影响原始测井资料的质量,不利于后期测井数据的解释,有时甚至无法得到准确的测井资料。本文主要分析了信号噪声和外部干扰的来源,并提出了相应的解决方法。

关键词：套管损伤测井资料信号噪声干扰

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基于超声成像技术的套管损伤检测系统设计

自动化技术与应用 2014年第10期33卷 67-69,74页

作者：顾亚雄曹亚军赵自民西南石油大学电气信息学院四川成都610500 西南石油大学研究生院四川成都610500 中国石油集团测井有限公司华北事业部河北沧州062552

工业的发展越来越依赖石油和天然气,合理高效的开采、及时对油气井生产的套管损伤状况检测至关重要。为了解决这个问题,本文提出基于超声成像技术实现套管损伤程度的检测。首先,阐述超声波成像技术基本原理,再对成像检测系统进行总体设... 详细信息

工业的发展越来越依赖石油和天然气,合理高效的开采、及时对油气井生产的套管损伤状况检测至关重要。为了解决这个问题,本文提出基于超声成像技术实现套管损伤程度的检测。首先,阐述超声波成像技术基本原理,再对成像检测系统进行总体设计,包括硬件电路设计和软件系统设计。其中,系统软件设计中,利用MATLAB软件仿真实现对被检测超声波回波信号的模拟呈现,能从成像图上观测到套管的各个损伤部位坐标和损伤程度,这样有利于更加直观、清晰分析套管损伤性质,有效地缩短了设计周期,使检测系统结构趋于合理,符合工程实用。

关键词：超声成像套管损伤回波检测计算机仿真

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基于套管损伤分析的射孔关键参数优化研究

石油管材与仪器 2022年第2期8卷 19-22页

作者：慈建发刘献博李军杨宏伟柳贡慧文涛中国石化西南油气分公司石油工程技术研究院四川德阳618000 中国石油大学(北京) 北京102249 中国石油大学(北京)克拉玛依校区新疆克拉玛依834000 中国石油塔里木油田公司新疆库尔勒841000

射孔完井是沟通储层与井筒的重要手段,而射孔过程中必然造成套管损伤。通过对射孔参数优化,进而实现套管损伤的最小化,对于实现油气井稳定生产具有重要意义。采用数值仿真的方式,明确射孔中射流杵对套管造成损伤的过程,通过优化射孔孔... 详细信息

射孔完井是沟通储层与井筒的重要手段,而射孔过程中必然造成套管损伤。通过对射孔参数优化,进而实现套管损伤的最小化,对于实现油气井稳定生产具有重要意义。采用数值仿真的方式,明确射孔中射流杵对套管造成损伤的过程,通过优化射孔孔密、射孔相位角等射孔参数实现套管损伤的最小化。研究结果表明:聚能射孔过程中,金属射流造成套管直接损伤,而相邻射孔弹间金属射流侵彻套管产生的应力,以射孔为中心以环状分布的特征向外扩展,相邻射孔弹间的应力出现叠加造成这部分套管损伤;通过开展射孔孔密区间为10~23孔/m的动力学数值计算后,考虑射孔弹间应力叠加现象,对射孔孔密进行优选,优化后的射孔孔密为16孔/m;通过开展射孔相位角区间为0°~75°的动力学数值计算后,考虑射孔弹间应力叠加现象,对射孔相位角进行优选,优化后的射孔相位角为45°。研究结果对于射孔完井中射孔参数的设计、优选具有指导与借鉴意义。

关键词：射孔套管损伤射孔参数优化研究

多臂井径与磁测组合检测套管损伤的测井资料解释方法

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陕西地质 2017年第1期35卷 55-60页

作者：梁兰焦雄延长油田股份有限公司井下作业工程公司延安市716000

本文分析了测井资料的影响因素,总结了套管损伤的主要原因,提出交会图法、井筒立体网格图法、井壁展开成像图法、井筒横截面图法、井筒三维立体图法5种套管变形定性分析方法,建立了基于变径率的套管变形定量评价标准。

关键词：多臂井径电磁测井套管损伤影响因素解释方法