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U型连通井中目标套管的探测方法研究

王丽娟  
【摘要】:随着世界能源需求的不断增长,U型连通井钻井技术变得尤为重要。但是常用的U型连通井钻井技术存在探测距离近的缺点,为了解决该问题,本文提出一种用随钻等离子体冲激声源,可以在较远的位置准确探测到目标套管的方法,从而引导U型连通井的精确连通,并且降低了对钻井工具导向能力的要求。本文首先介绍了U型连通井随钻冲激波深探测技术的基本原理,推导出井外存在竖直反射界面和倾斜反射界面两种情况下各种模式波的到时,利用Thomson-Hanskell传播矩阵方法推导出径向变化介质中随钻等离子体冲激声场的计算公式;其次以井孔声场的有限元计算理论为基础,完成U型连通井的三维数值模拟,并通过对比数值模拟、实轴积分法的结果,验证了有限元数值模拟的准确性;最后通过数值模拟方法,研究了在U型连通井中等离子体冲激声源频率、源距、传播介质、反射目标套管与探测井井轴的距离、接收阵列以及聚能装置对接收信号的影响。数值计算得到随钻等离子体冲激声源深探测技术的最优频率、源距、探测距离、方位分辨率等关键参数,即可大致判断出反射目标套管井的方位、以及其与探测井的相对距离,并且为随钻深探测仪器的设计和后续数据处理提供了理论基础。


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