油井参数对超声换能器辐射阻抗的影响

根据超声波在媒质中的波函数和边界条件,求出了油井中采油超声换能器的辐射阻抗,并讨论了超声波的频率、井液、水泥层、岩层对超声换能器辐射阻抗的影响.当超声波的频率、井液声速变化时,超声换能器辐射阻抗变化比较明显.     

油井参数对超声透射系数的影响

为了研究油井各参数对超声波透射系数的影响，根据超声波在媒质中的波函数和边界条件，求出了油井中超声波的透射系数。当井液和水泥层的声速和密度增大时，超声波的透射系数也随之增大，但变化幅度不大，特别是水泥层密度对超声波的透射系数影响很小；当岩层的声速增大时，超声波的透射系数会出现一个极大值；岩层密度对超声波的透射系数影响较大，且随岩层密度的增大超声波的透射系数随之降低。     

超声匹配层对油井超声透射系数的影响

文章提出了一种采用匹配层增大超声在油井中透射系数的方法,并利用声压及振动速度在介质分界处连续性的条件得到了声波在油井中的透射系数。透射系数的大小与匹配层、井液、套管、水泥层及岩层等的物理参数有关。根据数值计算得出：当井液密度、水泥层密度、匹配层半径增大时,透射系数增大;当匹配层的声速、密度增大时,透射系数降低。这说明能运用匹配层改变超声在油井中的透射系数。     

利用圆柱面声透镜增大超声波在油井岩层中的作用范围

超声波采油的主要缺陷是超声波在岩层中的作用范围非常小，其原因之一是超声波在岩层中的波阵面是发散的圆柱面。利用声透镜的聚焦作用，可以改变超声波在岩层中的波阵面形状。在岩层中将超声波聚焦，可增大超声波在岩层中的强度，从而扩大超声波在岩层中的作用范围。根据声波的折射规律，设计了一种用于井下采油的圆柱面声透镜，并推导出了超声波在岩层中的作用范围及相位差，分析了声透镜尺寸及材料声速、原油及岩层的声速对其作用范围的影响。根据油井的口径、原油及岩层的声速，当声透镜选用恰当的材料及尺寸时，声透镜能将超声波的作用范围增大到几十厘米。     

分段双曲线柱面声透镜在油井中聚焦的理论研究

超声波采油的主要缺陷是超声波在岩层中的传播距离非常小 ,利用声透镜的聚焦作用 ,可以改变超声波在岩层中的波阵面形状。在岩层中将超声波聚焦 ,可增大超声波在岩层中的强度 ,从而增大超声波在岩层中的传播距离。根据声波的折射规律 ,设计了一种用于井下采油的分段双曲线柱面声透镜 ,并推导出了超声波在岩层中的传播距离及相位差 ,分析了声透镜尺寸及材料中的声速、原油及岩层中的声速对其传播距离的影响。根据油井的口径、原油及岩层中的声速 ,当声透镜选用恰当的材料及尺寸时 ,声透镜能将超声波的传播距离增大到几十厘米     

巴东油田不同结构油井的产能预测

巴东油田K层为高孔低渗型的灰岩层，在开发方案的编制过程中，需要对该油田的直井、水平井和定向斜井(井限斜穿油层)进行产能预测。文中利用等效直井方法计算得出了这3种不同结构油井的产液指数随含水的变化规律，具体分析了水平段长度、泄油半径和井斜角大小对产能的影响，并对3种不同结构井的产能进行了比较。     

套管腐包是超声成象测井的发展

超声波成象平台旋转一个浸于井液中的脉冲回波换能器，该仪器最初应用于水泥评价，同时进行套管检测，利用谐振法来确定水泥阻抗及套管厚度。这些测量的这空间分辨率大约１．２ｉｎ。随后，提供了一个２５０／５００ｋＨｚ聚焦换能器用于裸眼井成象及套管内部详细检测。     

环空超声波技术发展前景探讨

本文针对热洗清蜡存在压产、易地油层造成损害、影响油井时率等问题。阐述了环空超声叔技术的原理及现场试验情况。对偏心井来讲，环空超声波技术可以代替热洗清蜡，达到清蜡时不污染油层、不压产的目的。另外，本文还探讨了环空超声波技术新的发展前景使环空超声波技术更趋完善，范围更加广泛。     

测井超声换能器传输特性的标准化处理

针对声波测井中超声换能器特性井的非一致性问题提出了换能顺传输特性标准化的思想，给出了标准化的计算方法，并对实际回波进行了处理。实验结果表明：经过换能器传输特性的标准化处理，能够从声波信号中消除中实际换能器自身不规整特性，有效地减少小或消除不同换能器的非一致性对所接收的声波信号的影响，使得不同能器具有相同的传输特性，从而保证不同换能器接收的声波信号具有可比性。     

采气井超声波雾化排液原理探讨

提出了气井排液的一条新思路,即利用超声波雾化原理结合采气工艺中的临界流速理论,推导出一个新的声波振动频率与临界流速的关系式,从而建立起实用的确定超声波换能器声振动频率范围的图版,验证了超声雾化应用于气井排液的可行性,为设计专门应用于气井排液的超声雾化器奠定了理论基础。     

井下超声雾化换能器的设计

在气井中,当井底积液增多时,会增大井底回压,降低产气量。为了排除气井中的积液,根据超声雾化原理,设计了一种用于井下雾化的超声换能器。该超声换能器采用纵向振动方式,其前盖板连接了一个半波长圆锥形变幅杆,以增大超声换能器输出端的振幅。由于换能器的压电陶瓷采用PZT-8压电材料,前后盖板采用钛合金和钢材料,因而该换能器具有体积小,成本低的特点,并适用于井下高温环境及长时间、大功率的持续使用。     

超声成象测井仪声波换能器的特性分析

厚度方向极化的圆片状压电换能器已经广泛地被用到声波成象测井仪和ＣＥＴ水泥胶结质量评价仪上。人们仅仅考虑了传播媒质对接收的声波信号的影响，而很少考虑声源对接收的声波信号的影响。文中分析了这种换能器的瞬态响应，建立了它的等效电路，推导的出声波函数，并指出换能器在三种发射模式；过阻尼，临界阻尼和振荡模式。     

测井超声换能器传输特性的分析研究

根据梅森等效电路模型，模拟计算了测井超声有器的传输函数；分析了背衬材料的特性组织抗、背衬匹配层厚度、介电常娄笔温度等因素对换能器传输特性的影响，并模拟井下不同深度的温度压力状态，对超声能器的传输特性进行了实验研究。     

套管中周向传播准SH波的传播特征

利用沿套管轴向偏振、周向传播的准SH波可从根本上解决声阻抗与流体接近的轻质水泥（尤其是超轻质水泥）固井质量评价的难题。在柱坐标系下计算了套管中准SH波的频散曲线,在低于300 kHz的常用超声频段,套管中可存在零阶准SH0波和一阶准SH1波,与平板中的SH0波不频散相比,准SH0波随着频率的增加速度稍有降低,出现弱频散特征;准SH1波有截止频率,其相速度随着频率的增加先急剧下降,最后逐渐趋于套管材质的横波速度。通过仿真波形提取的衰减率可知,准SH0波随着频率增加其衰减逐渐增大,这也明显与平板中SH0的衰减特征相反,准SH波轴向位移的径向分布很好解释了此衰减特征。准SH波传播的声场快照直观显示,在套管后耦合泥浆等流体介质时,准SH波没有辐射衰减,在套后耦合固体水泥时准SH波在沿着套管周向传播时向套后介质辐射剪切波,衰减明显,这可从根本上区分套后声阻抗接近的泥浆（液体,没有剪切模量,SH波没有辐射衰减）和低密度水泥（固体,有剪切模量,SH波衰减明显）,从而解决了现有声阻抗类声波仪器在低密度水泥胶结评价上的不适应性。     

轮南地区碳酸盐岩油气藏的地震响应特征

塔里木盆地轮南地区奥陶系碳酸盐岩油气藏的地震响应特征十分明显,主要表现在(1) 碳酸盐岩中裂隙发育处的阻抗差变小、反射能量减弱,致使反射波振幅明显变低;(2)裂隙发育之处高频信号衰减较快,因而反射波的频率降低;(3) 孔隙中若充注有液体会使地层对地震波的吸收系数明显增大;(4) 孔隙中所含流体的波阻抗远小于碳酸盐岩,孔隙中若有流体,其波阻抗值会明显降低。经对钻井统计分析,其前3 项特征的符合率均较高,达87%～90%;最后一项因储集空间的极度不均一,影响了横向的分辨率,符合率仅65%。