【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及井筒完整性評價，特別涉及一種基于測井數據的套管腐蝕形貌量化識別及分級方法。
技術介紹
1、油氣田的開發過程，套管往往會因腐蝕后在套管內壁或外壁產生腐蝕缺陷，引起強度下降，甚至發展成穿孔，導致套管失效，嚴重威脅油氣井安全生產。而套管腐蝕后就盲目的更換套管或井筒報廢又會導致開發效益下降，因此準確評價在役套管安全性對指導油氣井安全高效生產尤為重要。
2、準確識別腐蝕缺陷形貌是套管安全評價的關鍵，目前套管腐蝕缺陷檢測主要依靠測井技術。但長期以來，如何利用該測井數據來量化套管腐蝕缺陷形貌始終未能得到有效解決。目前測井數據解釋結果雖然可通過套管壁厚變化分析腐蝕程度，但解釋方法仍存在以下不足，一是測井不能給出沿井筒的各腐蝕缺陷長、寬、深等形貌特征參數，并對其進行分級分類，無法指導套管腐蝕類型分析；二是無法確定套管腐蝕缺陷所在套管的三維空間位置，由于套管內外腐蝕環境不同，因此無法有效指導套管腐蝕發展規律研究?？傮w來說目前測井解釋方法仍不能準確量化套管腐蝕缺陷形貌，無法有效指導套管安全精準評估。
3、目前，相關領域科研人員也提出了一些油氣田管道腐蝕形貌識別方法，以評價管道目前安全狀態?，F有的腐蝕形貌識別方法例如：一種基于三維圖像分析的腐蝕形貌描述解釋方法(cn108711145b)，方法通過對腐蝕表面進行大面積掃描，獲得腐蝕深度二維等高線圖，并根據等高線獲得腐蝕深度頻率分布圖，利用gauss模型對腐蝕深度密度擬合，再利用平均腐蝕速率對擬合結果進行校正，重新繪制腐蝕深度密度分布圖，并再次利用gauss模型對腐蝕
4、另外一個現有技術：一種管道外壁腐蝕形貌定量檢測方法(cn105486240b)利用光柵投影儀對管道外壁腐蝕缺陷進行整體掃描，獲得整個管道外表面形貌的點云數據，再將得到的點云數據利用專業逆向軟件進行三維還原，得到管道三維實體圖像，最后利用軟件對管道三維圖像進行分析，得到管道外壁不同區域腐蝕程度的高低。該方法確實可以有效的對管道外腐蝕形貌進行定量表征，而且具有精度高的優點，但本方法需采用光柵投影儀對管道進行掃描，目前這在油氣井井下的高溫高壓條件是無法實現的，因此只能對地面管道腐蝕形貌進行分析，無法對井下套管腐蝕形貌進行定量表征。
5、總體來看，目前尚無有效方法能夠準確表征套管腐蝕缺陷形貌，指導套管安全評價。
技術實現思路
1、(一)要解決的技術問題
2、本專利技術提供了一種基于測井數據的套管腐蝕形貌量化識別及分級方法，以克服現有技術不能全面的、精準的量化識別腐蝕缺陷形貌，導致無法準確地對套管安全進行有效評價。
3、(二)技術方案
4、為解決上述問題，本專利技術提供基于測井數據的套管腐蝕形貌量化識別及分級方法，包括：
5、步驟s1、確定套管各項標準參數，獲得套管內、外半徑；
6、步驟s2、對套管內徑測井矩陣標準化內徑濾波處理，構建類二值化的套管內徑測井數據矩陣；對套管壁厚測井矩陣標準化壁厚濾波處理，構建類二值化的套管壁厚測井數據矩陣；并對上述套管測井數據矩陣進行合并，獲得可綜合反應套管內外腐蝕的套管測井矩陣；
7、步驟s3、套管腐蝕缺陷子矩陣信息提取，通過對腐蝕缺陷子矩陣進行逐行掃描，提取各內腐蝕子矩陣邊界行列號，確定各套管內腐蝕缺陷長、寬、深參數，及內腐蝕缺陷所在深度范圍；
8、提取各外腐蝕子矩陣邊界行列號，確定各套管外腐蝕缺陷長、寬、深參數，及外腐蝕缺陷所在深度范圍；
9、步驟s4、根據提取的套管內外腐蝕缺陷信息，依據分級原則對套管腐蝕缺陷進行分級。
10、優選的，還包括：
11、步驟s5、基于套管腐蝕缺陷量化分級結果，對套管剩余壽命進行評價，并調整后期套管安全檢測周期。
12、優選的，步驟s1具體包括：
13、所述套管內半徑r＝(d-t×2)/2，套管外半徑r＝d/2，其中d為目標井套管標準直徑、t為套管標準壁厚。
14、優選的，所述步驟s2包括：基于測井數據，獲取套管內徑二維矩陣：將測井數據轉化成除去深度列為m×a的二維矩陣，矩陣每行為套管軸向各采樣點深度對應套管內徑值，軸向間隔為d0；矩陣每1列數值對應套管周向上各采樣點對應內徑值，各列順序代表多臂井徑儀測量臂號，臂號從1～a，a的數值為多臂井徑儀臂數，及對應相位范圍，即每列對應相位范圍為(p1-1)×360°/a至p1×360°/a，其中p1＝1、2、....，a的數值為多臂井徑測井臂數，并可推出周向采樣間隔為d1＝(2×3.14×r)/a；
15、獲取套管壁厚二維矩陣：將測井數據轉化成除去深度列為m×b的二維矩陣，矩陣每行為套管軸向各采樣點深度對應套管壁厚值；矩陣每1列數值對應套管周向上各采樣點對應壁厚值，軸向間隔為d0各列順序代表壁厚測井扇區號，扇區號從1～b，b的數值為壁厚測井扇區號，及對應相位范圍，即每列對應相位范圍為(p2-1)×360°/b至p2×360°/b，其中p2＝1、2、...b，并可推出周向采樣間隔為d2＝(2×3.14×r)/b。
16、優選的，步驟s2還包括：
17、對套管內徑矩陣進行標準化內徑濾波處理：通過1個濾波閾值，一般將閾值設置為1.02r，對矩陣進行濾波處理，低于閾值的元素設置為0，表示無腐蝕缺陷；高于閾值的元素則減去閾值，表示有腐蝕缺陷；
18、濾波后使矩陣轉化為只有0、正值的類二值化矩陣a，正值區域則對應腐蝕缺陷區域，正值最大值則對應最大腐蝕深度，正值越大腐蝕深度越大；
19、對套管壁厚矩陣進行標準化壁厚濾波處理：通過1個濾波閾值，一般將閾值設置為0.875t，對矩陣進行濾波處理，高于閾值的元素設置為0，表示無腐蝕缺陷；低于閾值的元素則減去閾值，表示有腐蝕缺陷。濾波后使矩陣轉化為只有0、負值的類二值化矩陣b，負值區域則對應腐蝕缺陷區域，負值最小值則對應最大腐蝕深度；
20、判斷內外腐蝕缺陷：將a矩陣中各列數值與b矩陣對應相位內各列數值進行合并，如b矩陣各列所處相位可包含a矩陣對應相位上的k列時(k≥2)，則先對b矩陣各列進行等值擴展，即在b矩陣各列右側各加添加k-1列，并將原b矩陣各列對應賦值到右側新加列上，得到新的矩陣b’；在合并矩陣a和b’時，如b’矩陣中對應數值為0，則將a矩陣中的數值保持不變，如b矩陣中對應數值為負數，且a矩陣中對應值為0，則將a矩陣中的數值賦值為b’矩陣中的值；即將a矩陣轉為新的矩陣a’，矩陣a’中包含負數、0、正數，其中正值的分布范圍表示腐蝕缺陷處于套管內壁，負值的分布范圍表示缺陷處于套管外壁。
21、優選的，步驟s3具體包括：
22、將包含正值或負值的區域劃分為一個子矩陣，則每一個子矩陣對應一個腐蝕缺陷，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于測井數據的套管腐蝕形貌量化識別及分級方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的基于測井數據的套管腐蝕形貌量化識別及分級方法，其特征在于，還包括：
3.如權利要求1所述的基于測井數據的套管腐蝕形貌量化識別及分級方法，其特征在于，步驟S1具體包括：
4.如權利要求1所述的基于測井數據的套管腐蝕形貌量化識別及分級方法，其特征在于，所述步驟S2包括：基于測井數據，獲取套管內徑二維矩陣：將測井數據轉化成除去深度列為m×a的二維矩陣，矩陣每行為套管軸向各采樣點深度對應套管內徑值，軸向間隔為d0；矩陣每1列數值對應套管周向上各采樣點對應內徑值，各列順序代表多臂井徑儀測量臂號，臂號從1～a，a的數值為多臂井徑儀臂數，及對應相位范圍，即每列對應相位范圍為(p1-1)×360°/a至p1×360°/a，其中p1＝1、2、....a，并可推出周向采樣間隔為d1＝(2×3.14×r)/a；
5.如權利要求1所述的基于測井數據的套管腐蝕形貌量化識別及分級方法，其特征在于，步驟S2還包括：
6.如權利要求1所述的基于測井數據的套管
7.如權利要求1所述的基于測井數據的套管腐蝕形貌量化識別及分級方法，其特征在于，所述步驟S4中依據分級原則對套管腐蝕缺陷進行分級，對于正值子矩陣對應的內腐蝕缺陷具體包括：
8.如權利要求1所述的基于測井數據的套管腐蝕形貌量化識別及分級方法，其特征在于，針對處于套管內的腐蝕缺陷，依據套管內腐蝕速率進一步分析套管內腐蝕發展規律，并進行相應剩余壽命評價；套管剩余壽命N＝(ts-in-tc)/fin；其中：ts-in為內腐蝕處最小剩余壁厚，mm；tc為臨界壁厚，mm；fin為套管內腐蝕速率，mm/a；
...【技術特征摘要】
1.一種基于測井數據的套管腐蝕形貌量化識別及分級方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的基于測井數據的套管腐蝕形貌量化識別及分級方法，其特征在于，還包括：
3.如權利要求1所述的基于測井數據的套管腐蝕形貌量化識別及分級方法，其特征在于，步驟s1具體包括：
4.如權利要求1所述的基于測井數據的套管腐蝕形貌量化識別及分級方法，其特征在于，所述步驟s2包括：基于測井數據，獲取套管內徑二維矩陣：將測井數據轉化成除去深度列為m×a的二維矩陣，矩陣每行為套管軸向各采樣點深度對應套管內徑值，軸向間隔為d0；矩陣每1列數值對應套管周向上各采樣點對應內徑值，各列順序代表多臂井徑儀測量臂號，臂號從1～a，a的數值為多臂井徑儀臂數，及對應相位范圍，即每列對應相位范圍為(p1-1)×360°/a至p1×360°/a，其中p1＝1、2、....a，并可推出周向...
【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡萌，馬文海，李俊亮，張楠，張曉川，王鵬，黃偉明，王景芹，徐廣云，安志波，
申請(專利權)人：大慶油田有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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