本文關(guān)鍵詞：井下聲波早期氣侵檢測方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：氣侵是鉆井過程中嚴(yán)重影響施工進(jìn)度和鉆井安全的復(fù)雜狀況。氣侵發(fā)生后,由于氣體的膨脹和滑脫,井控風(fēng)險(xiǎn)較大,控制不好極有可能誘發(fā)井涌或者井噴,從而對儲層、鉆井設(shè)備以及人身安全造成巨大的損失。隨著常規(guī)油氣資源的逐漸枯竭,非常規(guī)油氣鉆井的地質(zhì)條件更為復(fù)雜,溢流的可能性大幅增加。因此,盡早發(fā)現(xiàn)溢流對石油勘探具有重大意義。本文以聲波傳播基本理論、兩相流基本理論為基礎(chǔ),建立了聲波的線性和非線性傳播模型,分析了氣泡對聲波衰減的影響；建立井下聲波傳播速度模型,揭示了含氣率、井深、界面附加動量源對聲波傳播的影響規(guī)律；編制了計(jì)算程序,對含氣率、聲波時(shí)差與氣體上升高度之間的關(guān)系進(jìn)行分析；并根據(jù)聲波氣侵檢測理論,設(shè)計(jì)了井下聲波早期氣侵檢測系統(tǒng)。本文的主要內(nèi)容以及取得成果如下：揭示了聲波在含氣液體中線性傳播的變化規(guī)律。聲波速度隨氣泡直徑增大而減�。核p系數(shù)隨氣泡直徑增大而增大。聲波在含氣泡液體中傳播時(shí),主要受到是氣泡的散射作用；聲波聲壓隨含氣率、氣泡直徑的增加而逐漸衰減。揭示了聲波在含氣液體中非線性傳播的衰減規(guī)律。隨著含氣量的增加,聲波由線性傳播逐漸向非線性傳播變化；聲場聲壓極值隨著聲場振動作用時(shí)間增加而增大；在聲波的幅值增加的過程中,聲場聲壓的極值會先增大后減小,當(dāng)聲波的幅值為0.5左右時(shí),聲場聲壓的極值達(dá)到最大。分析了聲波在氣液兩相流中的傳播速度和衰減規(guī)律。聲波速度隨含氣率增加而降低,隨著頻率增加而增加；聲波衰減系數(shù)隨含氣率和頻率的增加而增加。在壁面剪切力、虛擬質(zhì)量力以及拖曳力的作用下,聲波傳播速度下降,衰減系數(shù)增加。分析了聲波時(shí)差與含氣率、氣體上升高度的關(guān)系。聲波時(shí)差隨著氣侵時(shí)間增加；氣體上升高度隨著聲波時(shí)差增加。
【關(guān)鍵詞】：氣侵 聲波檢測 聲波時(shí)差 氣侵高度 檢測系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE28
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 緒論7-14
• 1.1 本文的研究目的及意義7-8
• 1.2 國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀8-11
• 1.2.1 早期氣侵檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀8-10
• 1.2.2 氣侵溢流規(guī)律研究發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.2.3 研究現(xiàn)狀分析與存在的問題11
• 1.3 本文的研究內(nèi)容及研究方法11-14
• 1.3.1 研究內(nèi)容11
• 1.3.2 研究方法11-14
• 第2章 聲波檢測溢流的基本理論14-26
• 2.1 天然氣侵的特點(diǎn)14-15
• 2.2 常用的溢流檢測方法15-17
• 2.3 聲波檢測氣侵的基本理論17-22
• 2.3.1 聲波的基本特點(diǎn)17-18
• 2.3.2 聲波法檢測氣侵的原理18-22
• 2.4 聲波氣侵檢測法舉例22-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第3章 氣泡對聲波傳播的影響規(guī)律26-43
• 3.1 聲波在含氣鉆井液中的線性傳播26-37
• 3.1.1 層狀氣泡模型中聲波的傳播規(guī)律26-30
• 3.1.2 等效媒質(zhì)模型中聲波的傳播規(guī)律30-37
• 3.2 聲波在含氣鉆井液中的非線性傳播37-42
• 3.2.1 聲波非線性傳播模型37-40
• 3.2.2 數(shù)值模擬與分析40-42
• 3.3 本章小結(jié)42-43
• 第4章 聲波在氣液兩相流中的傳播和衰減規(guī)律43-57
• 4.1 聲波在純鉆井液中的傳播速度43-45
• 4.2 聲波在氣液兩相流中的速度45-49
• 4.2.1 聲波速度模型46-47
• 4.2.2 基本方程組47
• 4.2.3 封閉條件47-49
• 4.2.4 聲波色散方程49
• 4.3 聲波速度和衰減系數(shù)計(jì)算及結(jié)果分析49-56
• 4.3.1 模型的求解49-50
• 4.3.2 模擬分析50
• 4.3.3 結(jié)果分析50-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第5章 聲波檢測氣侵高度方法研究57-69
• 5.1 聲波氣侵檢測模型57-59
• 5.1.1 聲波時(shí)差檢測原理58
• 5.1.2 聲波時(shí)差求解58-59
• 5.2 氣體上升速度59-63
• 5.2.1 氣體上升速度模型59
• 5.2.2 閉合條件59-60
• 5.2.3 模型求解60-63
• 5.3 實(shí)例計(jì)算63-68
• 5.3.1 實(shí)例163-65
• 5.3.1.1 泡狀流計(jì)算結(jié)果63-64
• 5.3.1.2 彈狀流計(jì)算結(jié)果64-65
• 5.3.2 實(shí)例265-68
• 5.3.2.1 泡狀流計(jì)算結(jié)果65-66
• 5.3.2.2 彈狀流計(jì)算結(jié)果66-68
• 5.4 本章小結(jié)68-69
• 第6章 井下聲波早期氣侵檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)及計(jì)算程序69-79
• 6.1 檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)69-70
• 6.1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)69
• 6.1.2 聲波收發(fā)短節(jié)設(shè)計(jì)69-70
• 6.2 聲波信號處理70-74
• 6.2.1 聲波數(shù)據(jù)傳輸方式選擇70-71
• 6.2.2 聲波信號特征和處理系統(tǒng)71-73
• 6.2.3 檢測儀器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)73-74
• 6.2.4 檢測程序設(shè)計(jì)思路74
• 6.3 井下聲波早期氣侵檢測計(jì)算程序74-77
• 6.4 本章小結(jié)77-79
• 第7章 結(jié)論與建議79-81
• 7.1 結(jié)論79-80
• 7.2 建議80-81
• 致謝81-82
• 參考文獻(xiàn)82-87

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  本文關(guān)鍵詞：井下聲波早期氣侵檢測方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：276184