[01252298]方位声波固井质量评价技术

课题来源于高技术研究发展计划（863计划）。

固井是指在套管和地层之间的环空中充满水泥的一种工程作业。通过固井可以恢复不同深度的地层中流体的自然封隔条件，为采油或注水等创造良好的条件。固井质量的好坏直接关系到油气产量的高低和油井安全风险的大小。因此，固井质量评价是一项至关重要的石油工程技术。

迄今为止，声学测井方法是固井质量评价的最重要的测井方法。传统的水泥胶结评价测井中的声幅测井（CBL）和变密度声波测井（VDL）仪器使用对称声源和单极接收技术，这种声波测井技术不具备方位分辨能力。

相控阵技术可以实现波的定向辐射和定向接收，从根本上提高测量的分辨率和探测能力。在套管井中应用相控声波圆弧阵可以使声波能量主要向井孔周向较窄角宽范围内定向辐射，从而使进入套管和地层的声波能量集中在周向角宽很窄的范围内沿井轴方向传播。

方位声波固井质量评价技术（Azimuthal Acoustic Bonding Test， AABT）是一种用来评价水泥胶结固井质量的新一代方位声波测井仪器。

其声系由一个相控声波圆弧阵发射换能器阵和两个接收器及相应的电子线路系统组成， 源距为3英尺和5英尺，工作频率范围在10kHz～20kHz，仪器具有方位分辨率声波测量功能。

本项目取得了以下4方面的创新性成果，包括：1)提出了方位固井质量评价技术的理论;2)在国内外率先实现了井下方位扫描辐射声波技术;3)成功地开发了基于声波相控阵的井下电子线路技术;4)方位固井质量评价技术具有先进的方位测量功能。

本项目成功地开发出的以在井下应用相控圆弧阵声波辐射器为核心技术的方位声波固井质量评价仪（AABT）方法验证样机，进行了11口井的现场测试，均取得了合格的测井资料。现场测试结果表明，无论是AABT的到时、波速和幅度和衰减等测量曲线还是这些物理量的方位分布图像，多次测量结果都具有良好的一致性。

就第一界面固井质量评价而言，AABT与国外同类仪器一样，能够评价固井质量的周向分布情况，而AABT具有更好的方位分辨率和轴向分辨力。AABT还可以用来评价第二界面胶结状况和套管外地层的周向不均匀性。

本项目研究取得的成果授理专利10项、已经授权9项，发表论文32篇，其中被SCI和EI检索系统收录16篇。

AABT已经取得经济效益141.01万元。

正在推广应用 AABT技术的成功开发将在形成一种具有完全知识产权的、打破国外技术垄断的声波测井新技术。