A identificação e o selamento de poços antigos complexos são etapas cruciais no processo de conversão de reservatórios esgotados de petróleo e gás em depósitos de armazenamento de gás. Para poços antigos que contêm colunas ferromagnéticas, geralmente se utiliza tecnologia de detecção magnética para localização; enquanto para poços antigos a céu aberto sem balizas ferromagnéticas, a localização subterrânea depende de registros históricos imprecisos, que podem gerar erros significativos. A tecnologia de detecção acústica remota, por meio da análise das características de reflexão das ondas acústicas, pode detectar e identificar corpos geológicos anômalos próximos aos poços e teoricamente possui a capacidade de localizar com precisão poços a céu aberto. Utilizou-se o método das diferenças finitas no tempo com grade entrelaçada de quarta ordem espacial e segunda ordem temporal (FDTD) para resolver a equação da onda elástica. Analisou-se sistematicamente a viabilidade dessa tecnologia na detecção e localização subterrânea de poços a céu aberto sob três aspectos: características do campo acústico, características de imagem por reflexão dos poços a céu aberto e processamento e localização dos dados de detecção acústica remota. Primeiramente, adotou-se o método FDTD de quarta ordem espacial e segunda ordem temporal para simular o comportamento da propagação acústica próximo aos poços sob diferentes condições geológicas; em seguida, com base nas características reais de reflexão acústica e nos resultados da simulação numérica, analisaram-se as características de imagem por reflexão dos poços a céu aberto; por fim, o processamento dos dados medidos validou o alcance de detecção e a precisão da tecnologia de detecção acústica remota em aplicações práticas. Os resultados experimentais mostram que a tecnologia de detecção acústica remota não é afetada por fatores externos, pode localizar com precisão poços antigos a céu aberto em profundidades de 3.000 m no estrato, com alcance de detecção entre 4 e 16 m e erro de localização inferior a 0,5 m, sendo adequada para localização de poços abandonados em condições geológicas complexas. A pesquisa demonstra que a tecnologia de detecção acústica remota não apenas supera as limitações dos métodos tradicionais de localização, mas também melhora significativamente a precisão da localização de poços a céu aberto, fornecendo suporte técnico crucial para a conversão de reservatórios esgotados em depósitos de gás natural. A aplicação dessa tecnologia não apenas aumenta a eficiência do selamento seguro de poços abandonados, mas também reduz os riscos decorrentes de erros de localização subterrânea. Pesquisas futuras buscarão otimizar algoritmos, ampliar o alcance de detecção e melhorar a precisão da localização subterrânea para atender a demandas de engenharia mais amplas.
关键词
detecção acústica remota;poços a céu aberto;simulação numérica;técnica de detecção magnética;localização subterrânea