Определение и изоляция сложных старых скважин является ключевым этапом при переоборудовании истощенных нефтегазовых месторождений в газохранилища. Для старых скважин с ферромагнитными колоннами обычно применяется магнитное зондирование для определения их положения; в то время как для голых старых скважин без ферромагнитных маяков подземное позиционирование опирается на неточные исторические данные скважин, что приводит к значительным ошибкам. Технология дальнего акустического зондирования, анализируя характеристики отражения акустических волн, позволяет обнаруживать и идентифицировать аномальные геологические объекты рядом со скважинами и теоретически обладает способностью точно определять положение голых старых скважин. Для решения уравнения упругих волн использован метод конечных разностей конечных разностей по сетке с чередованием в пространстве четвёртого порядка и во времени второго порядка (FDTD). Техника систематически анализируется с трёх аспектов: особенности акустического поля, отражательные изображения голых скважин и обработка данных дальнего акустического зондирования для позиционирования. Во-первых, методом FDTD четвёртого порядка в пространстве и второго порядка во времени моделируется распространение акустических волн рядом со скважинами при различных геологических условиях; затем на основе экспериментальных отражательных характеристик и результатов численного моделирования анализируются отражательные изображения голых скважин; наконец, обработкой экспериментальных данных подтверждаются область обнаружения и точность технологии дальнего акустического зондирования в реальных условиях. Экспериментальные результаты показывают, что технология дальнего акустического зондирования не подвержена внешним влияниям, может с высокой точностью локализовать голые старые скважины на глубине 3000 м в пластах, при этом зона обнаружения составляет 4–16 м, а ошибка позиционирования менее 0,5 м, что делает её пригодной для локализации заброшенных скважин в сложных геологических условиях. Исследование показывает, что технология дальнего акустического зондирования не только преодолевает ограничения традиционных методов позиционирования, но и значительно повышает точность локализации голых старых скважин, обеспечивая ключевую техническую поддержку для переоборудования истощенных нефтегазовых месторождений в газовые хранилища. Применение данной технологии не только повышает эффективность безопасного изоляции заброшенных скважин, но и снижает риски, связанные с ошибками подземного позиционирования. Будущие исследования будут направлены на оптимизацию алгоритмов, расширение зоны обнаружения и повышение точности подземного позиционирования для удовлетворения более широких инженерных требований.
关键词
дальнее акустическое зондирование;голые старые скважины;численное моделирование;магнитное зондирование;подземное позиционирование