用Lamb波进行深水隔水管气侵早期监测*

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摘要深水钻井隔水管气侵早期监测，对及时发现井中气体渗流，减少深水钻井中井喷事故，具有重要的意义。在本文中，我们对在深水隔水管内为水基钻井液的情况下，通过改变钻井液的含气率，利用三维柱坐标系有限差分方法数值模拟了声源在隔水管外表面激发的声场，分析了隔水管内A0模式和S0模式Lamb波的幅度和衰减与管内流体性质以及段塞流顶底界面位置之间的关系。模拟结果表明，Lamb波的幅度和衰减对低含气量非常敏感，能够反映隔水管内气体的含量，同时，有效地反映段塞流顶底界面的位置。

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关键词：深水钻井 Lamb波隔水管气侵

Abstract： Early warning of gas in deepwater drilling risers is critical to the timely detection of seepage and consequently blowout reduction. We numerically simulate the acoustic field in water-based drilling fluids from a sound source outside the riser by using a 3D cylindrical coordinates finite-difference method. By changing the gas content of the drilling fluid, the relation between the amplitude and attenuation of the A0- and the S0-mode Lamb waves in the riser, the fluid properties in the pipe, and the position of the top and bottom interfaces of the slug flow were assessed. The simulation results suggests that the amplitude and attenuation of the Lamb waves reflect the gas content in the riser and are sensitive to low gas content. Moreover, the Lamb waves amplitude and attenuation reflect the position of the top and bottom interface of the slug flow.

Key words：

收稿日期: 2018-05-27;

基金资助:

本研究由中国石油天然气股份有限公司重大科技专项(No.2018E-1810) 资助。

通讯作者: 肖承文（Email: xiaocw-tlm@petrochina.com.cn） E-mail: Email: xiaocw-tlm@petrochina.com.cn

作者简介: 段文星，博士，工程师，现工作于中国石油塔里木油田勘探开发研究院。本科、硕士、博士均就读于中国石油大学北京 ))，长期从事声波测井理论、数据处理、新方法方面的研究工作。

引用本文:

. 用Lamb波进行深水隔水管气侵早期监测*[J]. 应用地球物理, 2019, 16(1): 28-35.

. Early monitoring of gas influx of drilling fluid in risers during deepwater drilling using Lamb waves*[J]. APPLIED GEOPHYSICS, 2019, 16(1): 28-35.