超声波检测套管井水泥环缺陷仿真模拟

针对固井过程中由于顶替效率过低、气窜等原因造成水泥环局部缺失的现象,基于超声脉冲反射原理,运用有限元方法建立不同大小、不同方位的水泥环缺失模型,数值模拟了超声波在套管井多层介质中的传播规律。通过提取回波首波幅度、首波的接收时间,对回波进行频谱分析,对比了胶结良好和水泥环缺失两种情况下的时域特征和频域特征。在研究不同方位缺失影响时,引入了缺陷敏感频率,发现在一定激发频率下,有缺陷的位置上敏感频率会出现极大值,不同方位的缺陷有不同的敏感频率,而且区别较为显著,以此可以判断缺失方位。