專利名稱：潤滑油組合物的制作方法
專利說明 本發(fā)明屬于石油聲波測(cè)井技術(shù)。
水泥膠結(jié)固井質(zhì)量的檢測(cè)，從工程需要出發(fā)，一般包括四個(gè)主要技術(shù)要求。其一，檢測(cè)套管與水泥的膠結(jié)狀態(tài)，通常稱Ⅰ界面檢測(cè);其二，檢測(cè)水泥與地層的膠結(jié)狀態(tài)，通常稱Ⅱ界面檢測(cè);其三，檢測(cè)水泥環(huán)的質(zhì)量，包括空洞和裂縫的檢測(cè)及抗壓強(qiáng)度的測(cè)量;其四，水泥環(huán)的厚度測(cè)量。
對(duì)于上述四項(xiàng)固井質(zhì)量檢測(cè)要求，目前在國內(nèi)外現(xiàn)有的檢測(cè)方法和技術(shù)上，都還不能給出全面的檢測(cè)與質(zhì)量評(píng)價(jià)。在國內(nèi)目前常規(guī)地檢測(cè)固井質(zhì)量是60年代由國外引進(jìn)的聲幅測(cè)井方法(楚澤涵《聲波測(cè)井原理》第四章，石油工業(yè)出版社，1980年)。它采用沿井軸方向放置的聲系和一米左右的源距，激發(fā)并接收沿井軸方向傳播的套管波，以套管波首波相對(duì)幅度判斷第一界面的膠結(jié)好壞，其測(cè)量結(jié)果只能反映被測(cè)井段全方位水泥膠結(jié)的平均情況，水泥環(huán)抗壓強(qiáng)度也是用套管波首波相對(duì)幅值通過經(jīng)驗(yàn)公式換算得到，并不能真實(shí)反映水泥環(huán)體的抗壓強(qiáng)度。國外使用的檢測(cè)固井質(zhì)量的常規(guī)系列是CBL(聲幅測(cè)井)，加變密度測(cè)井(VDL)，以變密度測(cè)井作為聲幅測(cè)井的補(bǔ)充，能夠定性推測(cè)第Ⅱ界面的膠結(jié)情況，但十分不準(zhǔn)確，又由于它同樣使用全方向性探頭和一米多的源距，第Ⅱ界面膠結(jié)質(zhì)量檢測(cè)問題仍沒有解決。近年由BenoitFroelich等人推出的“水泥膠結(jié)評(píng)價(jià)”《Cementevaluationtool-anewapproachtocementevaluation》SPE10207，采用沿套管徑向的脈沖回波技術(shù)和多換能器系統(tǒng)，大大提高第Ⅰ界面膠結(jié)質(zhì)量檢測(cè)的空間分辨率，并消除了第Ⅰ界面微環(huán)間隙對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，雖然有時(shí)可以測(cè)到Ⅱ界面信號(hào)，但由于沒有對(duì)此信號(hào)進(jìn)行Ⅰ界面粘接狀態(tài)和水泥環(huán)衰減的修正，故仍不能檢測(cè)第Ⅱ界面的膠結(jié)質(zhì)量。水泥抗壓強(qiáng)度的測(cè)量是通過測(cè)量套管外水泥聲阻抗率換算給出的，這種抗壓強(qiáng)度雖然是可以比較真實(shí)反映水泥質(zhì)量，但只是給出與套管接觸水泥環(huán)表面層的特性，不能反映整個(gè)水泥環(huán)體的特性。
為了克服已有檢測(cè)方法的不足，我們提出一種在沿井徑傳播多方位換能器的基礎(chǔ)上，利用超聲在不同介質(zhì)中具有不同的傳播特性從而檢測(cè)出水泥膠結(jié)固井各項(xiàng)質(zhì)量參數(shù)的方法。它可以同時(shí)檢測(cè)Ⅰ界面、Ⅱ界面的膠結(jié)狀態(tài)，水泥環(huán)體的抗壓強(qiáng)度和厚度，套管井徑等五項(xiàng)指標(biāo)的技術(shù)。
本發(fā)明的技術(shù)要點(diǎn)在于采用多方位換能器選取超聲波頻率在600千赫茲至3.0兆赫茲范圍內(nèi)，采用垂直入射井壁脈沖反射法。對(duì)于一個(gè)方位單換能器如

圖1所示，在換能器(5)上加寬帶高壓電脈沖激勵(lì)后，產(chǎn)生一定頻率(比如1兆赫茲)的超聲波脈沖，經(jīng)過井液、套管、水泥環(huán)的透射，反射波再被換能器(5)所接收，聲波在固井中傳播展開示意圖如圖2所示，換能器(5)接收輸出波形如圖3所示，由圖3測(cè)得的信號(hào)可以得到上述五項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)。
(1)井徑的測(cè)量 取井徑的一半為l1，則 l1＝(c1t1/2)+l0(1) 其中l(wèi)0為換能器表面至井軸線距離，t1為套管內(nèi)壁反射回波到達(dá)時(shí)間，c1為井液的聲速。
(2)Ⅰ界面膠結(jié)質(zhì)量的檢測(cè) 取判據(jù)R(或α)，R為與Ⅰ界面的反射系數(shù)R23成正比的參量，且R＝R21·R23，R21為井液(水或泥漿)與套管界面的反射系數(shù)，是個(gè)常數(shù)。
R＝A2(n+l)(t)｜max/A2n(t)｜max或α＝lnR (2) 其中A2n(t)和A2(n+l)(t)為相鄰兩個(gè)Ⅰ界面反射回波信號(hào)，A(t)｜max為信號(hào)最大幅值。
(3)水泥環(huán)厚度測(cè)量 取水泥環(huán)厚度為l3，則 l3＝C3T/2 T＝t3-t2或T=t3-t1- (2l2)/(c2) (3) 其中T為聲波在水泥環(huán)中的往返傳播時(shí)間，可以由Ⅱ界面反射回波時(shí)間t3與Ⅰ界面反射回波時(shí)間t2之差給出，也可以由Ⅱ界面反射回波時(shí)間t3減去井液往返時(shí)間t1再減去在套管內(nèi)往返時(shí)間2l2/c2(l2為套管厚度，c2為套管聲速)給出。c3為水泥環(huán)聲速，對(duì)固井水泥c3變化不大，可取常數(shù)。
(4)水泥環(huán)的抗壓強(qiáng)度測(cè)量 對(duì)于固井水泥來講，水泥環(huán)的抗壓強(qiáng)度c是與水泥的聲波傳播衰減(損耗)有著單調(diào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，聲波傳播衰減越小，水泥越致密，抗壓強(qiáng)度越大。反之，傳播衰減越大，水泥越疏松，抗壓強(qiáng)度越小，表征水泥環(huán)抗壓強(qiáng)度大小的水泥傳輸損耗因子a可由下式測(cè)出 a＝△f/(2l3σ2) (4) 其中△f＝f0-f′0，f0和σ分別為入射聲波脈沖的頻譜中心頻率和半帶寬，f′0為Ⅱ界面反射回波脈沖頻譜的中心頻率，l3為水泥環(huán)厚度，水泥抗壓強(qiáng)度c＝ma(m為常數(shù))。
(5)Ⅱ界面膠結(jié)質(zhì)量的檢測(cè) ?、蚪缑婺z結(jié)質(zhì)量的判據(jù)R34(Ⅱ界面的反射系數(shù))或N值(N＝KR34，K為常數(shù))
其中A為入射聲波幅度，是個(gè)常數(shù)。
完成上述五項(xiàng)檢測(cè)，需要測(cè)出(1)Ⅰ界面的反射回波A1(t)……A2(n+1)(t)，(2)Ⅱ界面的第一次反射回波信號(hào)A3(t)的中心頻率f′0和幅度｜A3(f′0)｜，(3)套管內(nèi)壁反射回波(A0(t))到達(dá)的時(shí)間t1、Ⅰ界面反射回波(A1(t))到達(dá)時(shí)間t2和Ⅱ界面反射回波(A3(t))到達(dá)時(shí)間t3。其它參量如入射聲波中心頻率f0和半帶寬σ，換能器表面至井軸距離l0(換能器半徑)、井液(水或泥漿)聲速c1，套管厚度l2和聲速c2，固井水泥的聲速c3等可事先測(cè)出或?yàn)橐阎?br> 圖1為本發(fā)明一個(gè)方位的示意圖。其中1為井液(水或泥漿)，2為套管，3為水泥環(huán)，4為地層，8為砂巖，9為泥巖，10為水等，5為圓柱面輻射換能器，6為電激勵(lì)源發(fā)射部分和放大接收部分，7為高速數(shù)據(jù)采集器，11為微機(jī)處理部分。
圖2為本發(fā)明圖1固井中聲波垂直入射傳播展開示意圖。其中p1c1、p2c2、p3c3、p4c4分別為井液、套管、水泥環(huán)和地層的聲阻抗率，R12、R21、R23、R34分別為井液與套管、套管與井液、套管與水泥、水泥與地層等界面的反射系數(shù)，1為井液，2為套管，3為水泥環(huán)，4為地層，Ⅰ界面為水泥環(huán)與套管間的界面，Ⅱ界面為水泥環(huán)與地層間的界面，l2，l3分別為套管和水泥環(huán)的厚度，A(t)為入射聲波，A0(t)為井液與套管內(nèi)壁界面的反射的波，A1(t)、A2(t)、……A2n(t)為入射聲波直接在套管內(nèi)透射反射聲波，A3(t)A4(t)分別為由Ⅱ界面反射透過套管聲波和其在套管內(nèi)徑一次反射后的聲波。
圖3為本發(fā)明圖2所有反射回波被換能器(5)接收后輸出的信號(hào)波形。圖中A0(t)、A1(t)、A2(t)、A3(t)、A4(t)等如同圖2所示。t1、t2、t3分別為套管內(nèi)壁反射回波，Ⅰ界面反射回波和Ⅱ界面反射回波的到達(dá)時(shí)間。
本發(fā)明使用范圍為石油油井水泥膠結(jié)固井質(zhì)量的檢測(cè)，同時(shí)也適用于其它與此類似的多層介質(zhì)傳播檢測(cè)。本方法的主要特點(diǎn)是可以同時(shí)給出1、2、3層介質(zhì)測(cè)厚，2與3介質(zhì)的Ⅰ界面，3與4介質(zhì)的Ⅱ界面的膠結(jié)狀態(tài)檢測(cè)和介質(zhì)的質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)價(jià)。
本發(fā)明的具體實(shí)施例，可由下面三個(gè)不同樣品給出。樣品1取l2為8mm厚的鋼套管與l3為18mm厚的水泥環(huán);樣品2取l2為8mm厚的鋼套管與l3為23mm厚的水泥環(huán);樣品3取l2為10mm厚的鋼套管與l3為40mm厚的水泥環(huán)。將各樣品分別裝在圖1所示的各位置。由超聲分析儀向相對(duì)帶寬為60%，中心頻率為1兆赫茲的換能器(5)上施加240伏前沿小于10ns的指數(shù)尖脈沖，隨后再由換能器(5)接收經(jīng)各層介質(zhì)反射之后的各個(gè)回波信號(hào)，該信號(hào)再經(jīng)放大，F(xiàn)DAS-4高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和IBM-PC/XT微機(jī)處理便可得出附表的各項(xiàng)結(jié)果，例如對(duì)樣品1的測(cè)量中，當(dāng)Ⅱ界面介質(zhì)分別為空氣和
水時(shí)，所測(cè)得的波形由圖4(a)、圖4(b)和圖5(a)、圖5(b)表示。其中，圖4(a)表示介質(zhì)為空氣時(shí)，換能器接收回波后輸出電脈沖波形圖，圖4(b)表示對(duì)應(yīng)Ⅱ界面第一次回波A3(t)頻譜圖，圖5(a)表示介質(zhì)為水時(shí)，換能器接收回波后輸出電脈沖波形圖，圖5(b)表示對(duì)應(yīng)Ⅱ界面第一次回波A3(t)頻譜圖。從中可以獲得A21(t)、A22(t)、A3(t)，進(jìn)而可以測(cè)得｜A21(t)｜，｜A22(t)｜，｜A3(f′0)｜、f′0、t1、t2和t3等值。經(jīng)微計(jì)算機(jī)處理后，即可得到本發(fā)明所提出的井徑l1，Ⅰ界面膠結(jié)質(zhì)量R或α，水泥環(huán)厚度l3，水泥環(huán)抗壓強(qiáng)度a或c和Ⅱ界面膠結(jié)質(zhì)量R34或N。
為了便于對(duì)比，下面給出當(dāng)套管外(Ⅰ界面)的介質(zhì)為水時(shí)，R＝0.73。當(dāng)水泥環(huán)外地層(Ⅱ界面)的介質(zhì)為泥巖時(shí)，在理論上N＝10～12，N歸一值＝0.2-0.24，R34＝0.25，疏松水泥a值＝0.5～0.6。
權(quán)利要求
1、一種檢測(cè)水泥膠結(jié)固井質(zhì)量的方法，一般是將收，發(fā)兩用的換能器(5)置于存在井液(如水或泥漿)的井中，由電信號(hào)源向換能器(5)激勵(lì)產(chǎn)生一超聲信號(hào)，其特征在于激勵(lì)產(chǎn)生的超聲信號(hào)的中心頻率在600千赫茲至3兆赫茲之間，以及換能器(5)是一個(gè)寬帶換能器，由該換能器(5)在寬帶高壓電脈沖激勵(lì)下輻射窄脈沖超聲波垂直入射到井壁，經(jīng)井壁徑向各層介質(zhì)的透射反射后，再由換能器(5)接收各個(gè)反射信號(hào)，再將這些信號(hào)放大和數(shù)據(jù)處理裝置的處理。從而測(cè)定出井徑l1，I界面膠結(jié)質(zhì)量參數(shù)R或α，水泥環(huán)厚度l3，表征水泥環(huán)抗壓強(qiáng)度參數(shù)a或C和Ⅱ界面膠結(jié)質(zhì)量參數(shù)R34或N。
2、按照權(quán)利要求1所說的方法，其特征在于所說的換能器(5)是一個(gè)相對(duì)帶寬為大于或等于60%以上。
3、按照權(quán)利要求1所說的方法，其特征在于所說的Ⅰ界面膠結(jié)質(zhì)量參數(shù)
R＝A2(n+1)(t)｜max/A2n(t)｜max或α＝lnR。
4、按照權(quán)利要求1所說的方法，其特征在于所說的l3＝C3T/2。
5、按照權(quán)利要求1所說的方法，其特征在于所說的a＝△f/(2l3σ2)或C＝ma。
6、按照權(quán)利要求1所說的方法，其特征在于所說的Ⅱ界面膠結(jié)質(zhì)量參數(shù)
全文摘要
不含亞磷酸鹽(酯)的潤滑油組合物，它包括a)一種礦物油或一種合成油或其混合物，和b)一種混合物，含有至少一種式(I)的芳香胺，以及至少一種下式的酚，其中R1、R2、R3、R3、R4、R5和A如權(quán)利要求1所定義，混合物中化合物即式I的芳香胺(類)與式II的酚(類)的重量比為2-6∶1。這種潤滑油組合物具有很高的抗老化能力，并且能有效地阻止黑色淤渣的形成。
文檔編號(hào)G01V1/40GK1038489SQ8810334
公開日1990年1月3日 申請(qǐng)日期1988年6月9日 優(yōu)先權(quán)日1988年6月9日
發(fā)明者沙米爾·埃萬斯, 勞爾?！ぬK麥切 申請(qǐng)人:希巴-蓋吉股份公司