一种带注水系统的干孔测井换能器及测井方法技术方案

本发明专利技术提供了一种带注水系统的干孔测井换能器及测井方法，测井换能器包括探头和注水系统，探头包括支撑连接件、多个水囊和多个超声波换能器，多个水囊间隔布置在支撑连接件上，多个超声波换能器分别安装在多个水囊中，通过连接管连接多个水囊，注水系统往水囊中注水或将水囊中的水抽出。测井时，将探头伸入测试孔中，通过注水系统将外部水压入水囊中，水囊膨胀至紧贴测试孔的内壁，然后启动超声波换能器，获得声波在测试孔周围岩土中传播的数据；然后，注水系统将水囊中的水抽出，将探头从测试孔中抽出。本发明专利技术可在干孔中进行测试，可在向上孔或水平孔中进行测试，无需对干孔进行注水，降低了应用成本，提高了检测效率，减轻了测试工作强度。测试工作强度。测试工作强度。

【技术实现步骤摘要】
一种带注水系统的干孔测井换能器及测井方法


[0001]本专利技术属于换能器
，具体为一种带注水系统的干孔测井换能器及测井方法。

技术介绍

[0002]声波测井技术是利用声波在不同岩石中传播时的速度、幅度及频率的变化等声学特性，来研究钻井的地质剖面，确定地层特性、岩层物性的重要手段。声波参数是了解岩体、混凝土等的岩土力学参数，是确定工区现场评价、检查工作质量、确定地层特性、岩层物性的重要手段。测试时，需要测试孔中注入水，以为声波的传递提供介质，保证声波的可靠传递，保证声波数据的可靠性。因此，测试时，都要往测试孔中注水。然而，注水工作量大，耗时耗力，降低了测试的效率。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种带注水系统的干孔测井换能器及测井方法，所述测井换能器可在干孔中进行测试，可以在向上孔或水平孔中进行测试，即利用声波技术检测干孔周围的岩土特性，无需对干孔进行注水，降低了应用成本，为自循环充水耦合式测井换能器，储水器和水囊为胶囊式，采用胶囊式注水耦合，胶囊中的水可以循环使用，用水量少，极大地减轻了井下测试工作强度。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0005]一种带注水系统的干孔测井换能器，包括探头和注水系统，所述探头包括支撑连接件、多个水囊和多个超声波换能器，多个水囊间隔布置在所述支撑连接件上，多个超声波换能器分别安装在多个水囊中，注水系统通过连接管连接多个水囊，注水系统往水囊中注水或将水囊中的水抽出，水囊中注水后膨胀、被抽水后收缩。
[0006]作为上述技术方案的进一步改进：
[0007]优选的，所述支撑连接件包括至少两个隔声管，水囊和隔声管交替连接。
[0008]优选的，多个超声波换能器中，一个为发射超声波换能器，至少两个为接收超声波换能器，发射超声波换能器和各接收超声波换能器沿着所述探头的长度方向依次布置。
[0009]一种基于上述测井换能器的测井方法，测井时，将所述探头伸入测试孔中，通过注水系统将外部水压入水囊中，水囊膨胀至紧贴测试孔的内壁，然后启动超声波换能器，获得声波在测试孔周围岩土中传播的数据；获得所需的数据后，注水系统将水囊中的水抽出，水囊收缩，将所述探头从测试孔中抽出。
[0010]优选的，当用于检测水囊压力的压力传感器检测到的压力达到设定值时，注水系统和水囊之间的通路被切断，且水囊维持当前压力。
[0011]优选的，检测向下孔时，将注水系统和水囊通过储水器连通，注水系统、储水器和水囊依次连接，储水器中充有水，测井时，将所述探头向下伸入测试孔中，注水系统连接储水器并通过施加压力给储水器使储水器中的水流入水囊或水囊中的水流回储水器。
[0012]优选的，储水器为柔性的可伸入测试孔中的部件。
[0013]优选的，注水系统和储水器之间可控地连通或切断，当用于检测水囊压力的压力传感器检测到的压力达到设定值时，注水系统和储水器之间的通路被切断，且储水器和水囊维持当前压力。
[0014]优选的，检测向上孔或水平孔时，将注水系统连接水箱，水箱、注水系统和水囊依次连接，水箱中盛有水，测井时，将所述探头向上伸入为向上孔的测试孔中，或水平伸入为水平孔的测试孔中，注水系统将所述水箱中的水注入水囊中或将水囊中的水抽回储水器中。
[0015]优选的，注水系统和水囊之间可控地连通或切断，当用于检测水囊压力的压力传感器检测到的压力达到设定值时，注水系统和水囊之间的通路被切断，且水囊维持当前压力。
[0016]本专利技术的有益效果是：
[0017]1)所述测井换能器可在干孔中进行测试，即利用声波技术检测干孔周围的岩土特性，无需对干孔进行注水，适用于无法注水的向上孔或水平孔，降低了应用成本，提高了其应用范围。
[0018]2)向下测试时，设置有储水器，可将储水器和探头一起伸入测试孔中，提高了所述测井换能器的适用测试孔的深度，适合矿井工作，通过注水系统将储水器中的水压入探头的水囊中，避免使用高扬程的水泵，提高了应用效率、降低了成本。
[0019]3)向上测试或水平测试时，可直接利用水泵将外部水注入水囊中，操作简便、成本低。
[0020]4)为自循环充水耦合式测井换能器，储水器和水囊为胶囊式，采用胶囊式注水耦合，胶囊中的水可以循环使用，用水量少，极大地减轻了井下测试工作强度。
[0021]5)所述测井换能器结构紧凑，便于携带和转移，使用灵活。
附图说明
[0022]图1是本专利技术实施例一的结构示意图。
[0023]图2是本专利技术的水囊处于收缩状态的探头结构示意图。
[0024]图3是本专利技术实施例一的探头位于测试孔中水囊充水后紧贴孔壁的示意图。
具体实施方式
[0025]以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0026]为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并
且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0027]实施例一
[0028]一种带注水系统的干孔测井换能器，如图1～3所示，包括探头、储水器3、注水系统4、声波仪7、至少一个压力传感器、多根导线6和多根连接管5。
[0029]所述探头包括支撑连接件、多个水囊2和多个超声波换能器。
[0030]超声波换能器的个数和水囊2的个数相同。本实施例中，设有三个水囊2和三个超声波换能器。
[0031]水囊2为弹性体，内部具有容腔，当水囊2内部充水后膨胀、水被抽出后收缩。
[0032]三个超声波换能器分别安装在三个水囊2中，三个超声波换能器分别通过各自的导线6连接声波仪7。
[0033]本实施例中，三个超声波换能器中，一个为发射超声波换能器，另外两个为接收超声波换能器。
[0034]所述支撑连接件包括至少两个隔声管和至少一个第二套筒14。
[0035]本实施例中，所述支撑连接件包括两个隔声管、一个第二套筒14和一个第一套筒13。两个隔声管分别为第一隔声管11和第二隔声管12。
[0036]本实施例中，三个水囊2间隔布置，三个水囊2通过两个隔声管连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带注水系统的干孔测井换能器，其特征在于，包括探头和注水系统(4)，所述探头包括支撑连接件、多个水囊(2)和多个超声波换能器，多个水囊(2)间隔布置在所述支撑连接件上，多个超声波换能器分别安装在多个水囊(2)中，注水系统(4)通过连接管(5)连接多个水囊(2)，注水系统(4)往水囊(2)中注水或将水囊(2)中的水抽出，水囊(2)中注水后膨胀、被抽水后收缩。2.根据权利要求1所述的测井换能器，其特征在于：多个超声波换能器中，一个为发射超声波换能器，至少两个为接收超声波换能器，发射超声波换能器和各接收超声波换能器沿着所述探头的长度方向依次布置。3.一种基于权利要求1或2所述的测井换能器的测井方法，其特征在于，测井时，将所述探头伸入测试孔(8)中，通过注水系统(4)将外部水压入水囊(2)中，水囊(2)膨胀至紧贴测试孔(8)的内壁，然后启动超声波换能器，获得声波在测试孔(8)周围岩土中传播的数据；获得所需的数据后，注水系统(4)将水囊(2)中的水抽出，水囊(2)收缩，将所述探头从测试孔(8)中抽出。4.根据权利要求3所述的测井方法，其特征在于：注水系统(4)和水囊(2)之间可控地连通或切断。5.根据权利要求4所述的测井方法，其特征在于：当用于检测水囊(2)压力的压力传感器检测到的压力达到设定值时，注水系统(4)和水囊(2)之间的通路被切断，且水囊(2)维持当前压力。6.根据权利要求5所述的测...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕雯倩，王继红，朱玲，
申请(专利权)人：湖南天功测控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：