本发明专利技术涉及一种换能器装置和应用其的扫描装置，换能器装置包括：装置壳体，其内部形成有容纳腔体，装置壳体包括第一部分和与第一部分密封固定连接的第二部分。其中，第一部分的壁面上设有：与容纳腔体相连通的注油孔、缓冲组件以及接插件；第二部分上形成有发射接收窗口；和换能器本体，其设置在容纳腔体内，换能器本体包括发射接收端，发射接收端朝向发射接收窗口设置且密封固定于第二部分内，换能器本体与接插件电连接。其中，注油孔用于向容纳腔体内输入液压介质，缓冲组件用于平衡容纳腔体与外部环境的压力差，接插件用于与外部进行通讯连接和/或供电连接。本发明专利技术的换能器装置能够提高换能器更换的便利度，提高其适用范围。提高其适用范围。提高其适用范围。
【技术实现步骤摘要】
一种换能器装置和应用其的扫描装置
[0001]本专利技术属于油气井质量检测
，具体涉及一种换能器装置和应用其的扫描装置。
技术介绍
[0002]油气井建成后需要对套管腐蚀情况和水泥固井质量进行检测，以掌握井筒完整性情况，从而确保井筒安全。超声扫描成像测井技术一次下井能同时检测套管内径、壁厚以及固井水泥质量，并且360
°
全井眼覆盖，能够有效地发现套管上的腐蚀穿孔和水泥环窜槽等问题，是一项十分先进的技术。该技术的核心设备是超声换能器。
[0003]现有技术中，在实际使用换能器进行井筒完整性检测时，常存在以下几个问题：1)为了适应不同大小的套管，常需要将扫描装置设计为不同大小的外径。而在现有的结构中，换能器通常是直接安装在扫描装置中，并通过在扫描装置内部注满液压油，再通过液压平衡系统与井筒外部泥浆实现液压平衡。这种结构的缺陷在于，当需要更换换能器时，必须经过放油、拆卸并更换换能器、注油等多个步骤，从而使得换能器的更换极不方便，降低了作业时效；2)针对特定的套管，需要事先选定特定频率的换能器，这就导致换能器的种类及数量较多，从而提高了作业成本，降低了扫描装置的适用性；3)随着勘探开发的深入，大于175℃的高温井逐渐增多，而现有的换能器耐温一般不超过175℃，从而限制了扫描装置的应用范围，无法满足高温高压井的勘探开发要求；4)目前常用的换能器由于灵敏度限制，一般只能用于密度1.9g/cm3及以下的水基泥浆，如果是油基泥浆，则适用范围更窄(密度不能大于1.4g/cm3)，从而不能更好地适应多种环境下的检测需求。
技术实现思路
[0004]为了解决上述全部或部分问题，本专利技术目的在于提供一种换能器装置和应用其的扫描装置，以提高换能器更换的便利度，提高其适用范围。
[0005]根据本专利技术的第一方面，提供了一种换能器装置，包括：装置壳体，其内部形成有容纳腔体，装置壳体包括第一部分和与第一部分密封固定连接的第二部分，其中，第一部分的壁面上设有：与容纳腔体相连通的注油孔、缓冲组件以及接插件；第二部分上形成有发射接收窗口；和换能器本体，其设置在容纳腔体内，换能器本体包括发射接收端，发射接收端朝向发射接收窗口设置且密封固定于第二部分内，换能器本体与接插件电连接。其中，注油孔用于向容纳腔体内输入液压介质；缓冲组件用于平衡容纳腔体与外部环境的压力差；接插件用于与外部进行通讯连接和/或供电连接。
[0006]在一些实施例中，第二部分的内部构造成与发射接收端的外周壁相匹配的安装腔体，其中，安装腔体的内周壁上形成有环形凹槽，环形凹槽内安装有密封圈，密封圈与换能器本体的外周壁形成密封连接。
[0007]在一些实施例中，安装腔体的靠近发射接收窗口的位置固定有挡圈，挡圈用于对换能器本体进行轴向上的限位。
[0008]在一些实施例中，缓冲组件包括：缓冲腔，其构造成圆形通道，圆形通道形成在容纳腔体的位于第一部分的壁面上，圆形通道用于连通容纳腔体与外部环境；活塞组件，其密封设置在圆形通道内，活塞组件构造成可相对于圆形通道沿轴向滑动。
[0009]在一些实施例中，换能器本体包括：换能器壳体，其一端与第二部分密封固定连接，另一端设置在容纳腔体内，换能器壳体的朝向发射接收窗口一侧形成有开口；晶体组件，其设置在换能器壳体内且靠近开口设置，晶体组件通过导线与接插件电连接，晶体组件的传输面设置成与开口所在的平面平行；匹配层，其设置于开口内，同时，匹配层贴附设置在晶体组件的传输面上；背衬，其填充于换能器壳体内，同时，背衬贴附设置在晶体组件的与匹配层相对的一侧，匹配层和背衬用于将晶体组件与换能器壳体固定连接。
[0010]在一些实施例中，晶体组件包括若干个晶体，晶体的材料为压电材料。
[0011]在一些实施例中，晶体组件还包括用于固定若干个晶体的复合层，复合层构造为环氧树脂层。
[0012]在一些实施例中，压电材料为压电陶瓷，晶体构造成：由若干个柱状的压电陶瓷以非周期性均布的方式进行排列。
[0013]在一些实施例中，匹配层的材料为环氧材料，换能器壳体的材料为聚醚醚酮。根据本专利技术的第二方面，提供了一种扫描装置，包括：仪器外壳；电机，其设置在仪器外壳的内部；传动轴，其一端与电机相连，另一端延伸出仪器外壳外；和根据本专利技术第一方面提供的换能器装置。其中，换能器装置设置在仪器外壳的外部，同时，换能器装置与传动轴的端部可拆卸连接。
[0014]本专利技术的换能器装置具有以下几方面的优点：
[0015]1)本专利技术的换能器装置可以脱离应用其的扫描装置的内部液压系统，使得本专利技术实施例的换能器装置可构造成独立的装置进行使用，从而不仅使得本专利技术实施例的换能器装置能自动适应井下压力变化，还能够实现了换能器装置的快速更换，进而提高作业时效，降低了作业成本；
[0016]2)本专利技术的换能器装置的换能器本体可结合待检测的套管的形状和尺寸确定换能器本体的形状和尺寸，并可进一步地确定所需的晶体组件的形状和尺寸，以获得更适应于待检测的套管的激发信号和波形成分，从而使得换能器本体能够获得更高的回波信号；
[0017]3)本专利技术的换能器装置的换能器本体使用耐高温的环氧树脂和耐高温的工程塑料聚醚醚酮进行换能器本体的封装，能够使得换能器本体在约205℃时仍能稳定可靠地工作，同时，还能够使得换能器本体具备绝缘与较好的机械强度，从而有效地保证了换能器装置的使用性能。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例的换能器装置的一些实施例的整体结构示意图；
[0019]图2为图1所示的换能器装置的结构爆炸示意图；
[0020]图3为图1所示的换能器装置的剖视结构示意图；
[0021]图4为图3所示的换能器本体的结构示意图；
[0022]图5为本专利技术实施例的扫描装置的一些实施例的结构示意图；
[0023]图6为本专利技术实施例的扫描装置的使用状态示意图。
具体实施方式
[0024]为了更好的了解本专利技术的目的、结构及功能，下面结合附图，对本专利技术的一种换能器装置做进一步详细的描述。
[0025]图1为本专利技术实施例的换能器装置100的一些实施例的整体结构示意图；图2为图1所示的换能器装置100的结构爆炸示意图；图3为图1所示的换能器装置100的剖视结构示意图。结合图1至图3所示，该换能器装置100，包括：装置壳体1，其内部形成有容纳腔体13，装置壳体1包括第一部分11和与第一部分11密封固定连接的第二部分12，其中，第一部分11的壁面上设有：与容纳腔体13相连通的注油孔14、缓冲组件15以及接插件16；第二部分12上形成有发射接收窗口121；和换能器本体2，其设置在容纳腔体13内，换能器本体2包括发射接收端21，发射接收端21朝向发射接收窗口121设置且密封固定于第二部分12内，换能器本体2与接插件16电连接。其中，注油孔14用于向容纳腔体13内输入液压介质。缓冲组件15用于平衡容纳腔体13与外部环境的压力差。接插件16用于与外部进行通讯连接和/或供电连接本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种换能器装置，其特征在于，包括：装置壳体，其内部形成有容纳腔体，所述装置壳体包括第一部分和与所述第一部分密封固定连接的第二部分，其中，所述第一部分的壁面上设有：与所述容纳腔体相连通的注油孔、缓冲组件以及接插件；所述第二部分上形成有发射接收窗口；和换能器本体，其设置在所述容纳腔体内，所述换能器本体包括发射接收端，所述发射接收端朝向所述发射接收窗口设置且密封固定于所述第二部分内，所述换能器本体与所述接插件电连接；其中，所述注油孔用于向所述容纳腔体内输入液压介质；所述缓冲组件用于平衡所述容纳腔体与外部环境的压力差；所述接插件用于与外部进行通讯连接和/或供电连接。2.根据权利要求1所述的换能器装置，其特征在于，所述第二部分的内部构造成与所述发射接收端的外周壁相匹配的安装腔体，其中，所述安装腔体的内周壁上形成有环形凹槽，所述环形凹槽内安装有密封圈，所述密封圈与所述换能器本体的外周壁形成密封连接。3.根据权利要求2所述的换能器装置，其特征在于，所述安装腔体的靠近所述发射接收窗口的位置固定有挡圈，所述挡圈用于对所述换能器本体进行轴向上的限位。4.根据权利要求1所述的换能器装置，其特征在于，所述缓冲组件包括：缓冲腔，其构造成圆形通道，所述圆形通道形成在所述容纳腔体的位于所述第一部分的壁面上，所述圆形通道用于连通所述容纳腔体与外部环境；活塞组件，其密封设置在所述圆形通道内，所述活塞组件构造成可相对于所述圆形通道沿轴向滑动。5.根据权利要求1至4中任一项所述的换能器装置，其特征在于，所述换能器本体包括：换能...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶爱华，王文梁，张勇，程林波，张守林，牛少男，李学，王明辉，
申请(专利权)人：中海油田服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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