用于PS测井一发双收探头的超磁致伸缩贴壁发射振子制造技术

本实用新型专利技术公开了用于PS测井一发双收探头的超磁致伸缩贴壁发射振子，包括激振头(7)和贴壁囊体(9)，激振头(7)的三个外表面分别与水平激振超磁体(6)、顺时针激振超磁体(2)和逆时针激振超磁体(4)的一端相连；水平激振超磁体(6)为直线长条状超磁致伸缩材料，其外侧为水平激励线圈(5)；顺时针激振超磁体(2)为圆弧状超磁致伸缩材料，其外侧为顺时针激励线圈(1)；逆时针激振超磁体(4)为圆弧状超磁致伸缩材料，其外侧为逆时针激励线圈(3)；贴壁囊体(9)经管道与水气两用压缩泵(11)连接。本实用新型专利技术解决了压电陶瓷发射振子单一纵波发射、能量低、不能贴壁的问题。

For giant magnetostrictive PS logging a double probe adherent emission oscillator

The utility model discloses a giant magnetostrictive PS logging a double probe adherent emission oscillator, including the excitation head (7) and adherent capsule (9), excitation head (7) of the three outer surface respectively and horizontal vibration Super Magnet (6), clockwise vibration Super Magnet (2) and counterclockwise vibration Super Magnet (4) is connected with one end of the horizontal vibration; Super Magnet (6) magnetostrictive material for straight strip, the lateral horizontal excitation coil (5); clockwise exciting magnet (2) super magnetostrictive material for the circular arc shape. The lateral clockwise incentive coil (1); counterclockwise vibration Super Magnet (4) magnetostrictive materials arc, the lateral counterclockwise drive coil (3); adherent capsule (9) through the pipeline and water dual-purpose compression pump (11) connection. The utility model solves the problems of single longitudinal wave emission, low energy and no wall sticking of the piezoelectric ceramic transmitting vibrator.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于PS测井一发双收探头的超磁致伸缩贴壁发射振子，属于工程检测领域。
技术介绍
现有PS测井探头的发射振子采用圆桶状压电陶瓷，该压电陶瓷只能产生压缩纵波，没有贴壁装置，需要在有水的孔中才能工作，接收振子只能接收到P波和类似S波的ST波，由于压电的声能量弱，声时精度低，最终计算的S、P波精度低。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：提供一种用于PS测井一发双收探头的超磁致伸缩贴壁发射振子，该发射振子能够直接贴壁，并且可以顺、逆时针和水平激发，操作控制方便快速，PS波形及初至时间识别直观准确。用于PS测井一发双收探头的超磁致伸缩贴壁发射振子，包括激振头和贴壁囊体，激振头的三个外表面分别与水平激振超磁体、顺时针激振超磁体和逆时针激振超磁体的一端相连；所述水平激振超磁体为直线长条状超磁致伸缩材料，其外侧为水平激励线圈；所述顺时针激振超磁体为圆弧状超磁致伸缩材料，其外侧为顺时针激励线圈；所述逆时针激振超磁体为圆弧状超磁致伸缩材料，其外侧为逆时针激励线圈；所述贴壁囊体经管道与水气两用压缩泵连接。本技术采用具有磁致伸缩性能的特殊材料，使得发射振子能在孔中进行剪切击发，另一方面水、气两用充压泵可以让贴壁囊体自动贴壁，通过地表控制机可实现探头上的发射振子自动贴壁，顺时针、反时针和水平径向发射S波和P波，可以激发和接收到真实的S、P波，便于S、P波识别、初至时间的精确读取，保证PS波速度真实有效。进一步，所述顺时针激振超磁体和逆时针激振超磁体关于激振头对称，且顺时针激振超磁体和逆时针激振超磁体位于同一圆周上，水平激振超磁体置于顺时针激振超磁体和逆时针激振超磁体之间，水平激振超磁体的延长线穿过贴壁囊体。所述水平激振超磁体、顺时针激振超磁体和逆时针激振超磁体的截面为矩形。发射振子的工作原理：发射振子贴壁动作：打开地面控制器，探头上的发射振子通过贴壁囊体充填水(或气)实现贴壁(钻孔壁)；水平激振：按水平激振开关，向水平激励线圈发射脉冲电流，水平激振超磁体产生伸张力，推动激振头冲击孔壁，产生P波；顺时针激振：按顺时针激振开关，向顺时针激励线圈发射脉冲电流，顺时针激振超磁体产生伸张力，在激振头与孔壁间发生剪切力作用，产生S波；逆时针激振：按逆时针激振开关，向逆时针激励线圈发射脉冲电流，逆时针激振超磁体产生伸张力，在激振头与孔壁间发生剪切力作用，产生S波；本技术为直接贴壁、顺时针、逆时针和水平方向超磁激发的大能量声波PS探头的发射振子，操作控制方便快速，PS波形及初至时间识别直观准确，解决了压电陶瓷发射振子单一纵波发射、能量低、不能贴壁的问题。附图说明图1是本技术中发射振子的横向剖面结构示意图；图2是本技术中发射振子的纵向剖面结构示意图；图3是PS测井一发双收探头设备结构示意图。具体实施方式如图1所示，一种用于PS测井一发双收探头的超磁致伸缩贴壁发射振子，包括激振头7和贴壁囊体9，激振头7材质为不锈钢材料，形状为长方体，力学性能与一般普通钢相近，激振头7的三个外表面分别与水平激振超磁体6、顺时针激振超磁体2和逆时针激振超磁体4的一端相连；水平激振超磁体6为直线长条状超磁致伸缩材料(稀土轴向取向多晶超磁致伸缩材料)，其外侧为水平激励线圈5；顺时针激振超磁体2为圆弧状超磁致伸缩材料(稀土轴向取向多晶超磁致伸缩材料)，其外侧为顺时针激励线圈1；逆时针激振超磁体4为圆弧状超磁致伸缩材料(稀土轴向取向多晶超磁致伸缩材料)，其外侧为逆时针激励线圈3；顺时针激振超磁体2和逆时针激振超磁体4关于激振头7对称，且顺时针激振超磁体2和逆时针激振超磁体4位于同一圆周上，水平激振超磁体6置于顺时针激振超磁体2和逆时针激振超磁体4之间，水平激振超磁体6的延长线穿过贴壁囊体9。水平激振超磁体6、顺时针激振超磁体2和逆时针激振超磁体4的截面为矩形。水平激振超磁体6、顺时针激振超磁体2和逆时针激振超磁体4及相应激励线圈之间的空隙处填充有隔振体8，隔振体8为硅胶。如图2所示，整个发射振子由隔振体8包裹，发射振子从上到下依次为电缆，控制模块12(负责激励线圈1、3、5和水气两用压缩泵11)，激振模块(包括激励线圈1、3、5和激振超磁体2、4、6)，贴壁模块(包括贴壁囊体9，进出水(气)管道和水气两用压缩泵11)。控制模块12属于本领域技术人员公知的技术，不在本技术的专利技术范围内，因此不做阐述。如图3所示，PS测井设备包括声波接收机，PS发射及贴壁控制机，电缆，接收1振子，接收2振子(声波接收机，PS发射及贴壁控制机，电缆，接收1振子，接收2振子均为本领域技术人员公知的技术或现有技术)，发射振子，上述一发双收探头置于孔壁10内。检测时按照下述步骤操作：①发射振子贴壁动作：打开地面控制器，探头上的发射振子通过贴壁囊体9充填水(或气)实现贴壁(钻孔壁)；②水平激振：按水平激振开关，向水平激励线圈5发射脉冲电流，水平激振超磁体6产生伸张力，推动激振头7冲击孔壁10，产生P波，P波沿孔壁传播到接收1和接收2振子：③顺时针激振：按顺时针激振开关，向顺时针激励线圈1发射脉冲电流，顺时针激振超磁体2产生伸张力，在激振头7与孔壁10间发生剪切力作用，产生S波，S波沿孔壁传播到接收1和接收2振子；④反时针激振：按反时针激振开关，向激励线圈3发射脉冲电流，超磁体4产生伸张力，在激振头7与孔壁10间发生剪切力作用，产生S波，S波沿孔壁传播到接收1和接收2振子；⑤按地面控制器上的松开开关，发射振子上的贴壁囊体9，即气(水)囊收缩，解除贴壁，移动探头至下一测点，重复上述①～⑤步骤。本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于PS测井一发双收探头的超磁致伸缩贴壁发射振子，其特征在于：包括激振头(7)和贴壁囊体(9)，激振头(7)的三个外表面分别与水平激振超磁体(6)、顺时针激振超磁体(2)和逆时针激振超磁体(4)的一端相连；所述水平激振超磁体(6)为直线长条状超磁致伸缩材料，其外侧为水平激励线圈(5)；所述顺时针激振超磁体(2)为圆弧状超磁致伸缩材料，其外侧为顺时针激励线圈(1)；所述逆时针激振超磁体(4)为圆弧状超磁致伸缩材料，其外侧为逆时针激励线圈(3)；所述贴壁囊体(9)经管道与水气两用压缩泵(11)连接。

【技术特征摘要】
1.用于PS测井一发双收探头的超磁致伸缩贴壁发射振子，其特征在于：包括激振头(7)和贴壁囊体(9)，激振头(7)的三个外表面分别与水平激振超磁体(6)、顺时针激振超磁体(2)和逆时针激振超磁体(4)的一端相连；所述水平激振超磁体(6)为直线长条状超磁致伸缩材料，其外侧为水平激励线圈(5)；所述顺时针激振超磁体(2)为圆弧状超磁致伸缩材料，其外侧为顺时针激励线圈(1)；所述逆时针激振超磁体(4)为圆弧状超磁致伸缩材料，其外侧为逆时针激励线圈(3)；所述贴壁囊体(9)经管道与水气两用压缩泵(11)连接。2.根据权利要求1所述的用于PS测井一发双收探头的超磁致伸缩贴壁发射振子...

【专利技术属性】
技术研发人员：王波，
申请(专利权)人：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：贵州;52