一种阵列声波测井仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种阵列声波测井仪，包括声系和电子线路，所述声系进一步包括隔声体、声波接收晶体阵列、上声波发射晶体阵列、下声波发射晶体阵列、橡胶皮囊和声波外壳，声波接收晶体阵列位于上声波发射晶体阵列和下声波发射晶体阵列之间，声波接收晶体阵列、上声波发射晶体阵列和下声波发射晶体阵列位于隔声体内，橡胶皮囊包围在隔声体外部，其中充满硅油，声波外壳包围在橡胶皮囊外部，其中声波接收晶体阵列包括２到２０个按照固定间距顺序排列的声波接收晶体，上声波发射晶体阵列包括１到４个声波发射晶体，下声波发射晶体阵列包括１到４个声波发射晶体。采用了本实用新型专利技术的技术方案，不仅提高了声波测井的精度，而且能同时测量到四种不同分辨率声波时差。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及地质勘探
，尤其涉及一种阵列声波测井仪。.
技术介绍
声波测井是一种重要的常规测井方法，通常在油田、煤田钻井完钻后，测 量钻井环井周围地层岩石声波速度。若与其他测井方法进行配合，可详细评价 井眼周围地层岩石骨架岩性及地层岩石孔隙度。现实际应用的声波测井的声系结构有2发2收、1发5收(4收)禾B 2发4收等。2发2收是一种传统的声系结构，是由两个接收晶体间距为50CM左右、 上下各一个发射晶体组成，声系结构较简单，测量精度不高，其分辨率低。 .2发4收声系结构缺陷是声系较差，成本增加，仪器较长又需增加钻井深 度，否则测井漏测增多。l发5收声系结构，其中一个接收晶体用于声波固井质量检测，对于裸眼 井声波测井而言相当于1发4收声系结构，由于只有一个发射晶体，没有井眼 补偿，声波时差测量值受井眼影响较大，测量精度也不高。目前确实需要提出 一种体积相对小、测量分辨率高和适应范围广的声波测井装置。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种阵列声波测井仪，能够同时测量获取井筒 内四种不同分辨率的高精度声波时差。为达此目的，本技术采用以下技术方案一种阵列声波测井仪，包括声系和电子线路，其特征在于，所述声系包括隔声体、声波接收晶体阵列、上声波发射晶体阵列、下声波发射晶体阵列、橡 胶皮囊和声波外壳，所述声波接收晶体阵列位于所述上声波发射晶体阵列和所 述下声波发射晶体阵列之间，所述声波接收晶体阵列、上声波发射晶体阵列和 下声波发射晶体阵列位于所述隔声体内，所述橡胶皮囊包围在所述隔声体外 部，其中充满硅油，所述声波外壳包围在所述橡胶皮囊外部，其中声波接收晶 体阵列包括2到20个按照固定间距顺序排列的声波接收晶体，所述上声波发射晶体阵列包括1到4个声波发射晶体，下声波发射晶体阵列包括1到4个声波发射晶体。. 所述声波接收晶体之间既可等间距排列，.也可不等间距排列，间距范围为6CM至30CM。所述上声波发射晶体或下声波发射晶体中的任意两个相邻晶体的距离范 围为0至20CM，两个发射晶体可在同一位置完全重叠放置。所述上声波发射晶体或下声波发射晶体的发射频率为1KHZ至1MHZ，各发 射晶体可采用相同发射频率分时发射，也可采用不同发射频率同时或分时发 射。所述上声波发射晶体阵列中最下面的声波发射晶体与所述声波接收晶体 阵列中的最上面的声波接收晶体之间的距离为源距Ll，所述下声波发射晶体 阵列中最上面的声波发射晶体与所述声波接收晶体阵列中的最下面的声波接 收晶体之间的距离为源距L2，源距Ll和源距L2的范围为6CM至120CM，源距 L1和源距L2通常相等，也可不相等。所述声波外壳对应声系的所述声波发射晶体和所述声波接收晶体刻有纵 向开槽，用于方便声波的发射和接收，实现无衰减隔断；其余声系部分对应的 声波外壳钢体上部刻有横向细开槽，用于隔断衰减无用的直达波声波信号。所述电子线路还包括电源、发射控制、接收放大、滤波、信号采集和计算 机时差计算及输出接口、仪器外壳。采用了本技术的技术方案，不仅提高了声波测井的精度，而且能同时 测量到四种不同分辨率声波时差，声系和仪器长度也大大縮小。附图说明图1是本技术实施例2发10收声系结构示意图。 图2是本技术实施例2发10收安装外壳后的示意图。 图3是本技术实施例4发10收声系结构示意图。 图4是本技术具体实施方式中声系结构示意图。具体实施方式以下结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本技术的技术方案。 本技术具体实施方式中的阵列声波测井仪，包括声系和电子线路两部 分，本技术突破了传统声波测井声系结构，对声波部分进行了充分改进， 提出了一种全新的高分辨率阵列声波测井仪。 '图1是本技术实施例2发10收声系结构示意图。如图1所示，包括声系 101、电子线路102，声系部分进一步包括下声波发射晶体103、声波接收晶体 阵列104、上声波发射晶体105、隔声体106，声波接收晶体阵列包括10个等间 距排列的声波接收晶体，其中源距L1《2二24CM，间距H二12CM。图2是本技术实施例2发10收安装外壳后的示意图。如图2所示，隔声 体其外筒对应声系的所有发射晶体，接收晶体都刻有纵向开槽，以便声波发射 和接收顺利通过，无衰减隔断，其余声系部分，钢体上部刻有横向细开槽，用 来隔断衰减无用的直达波声波信号。图3是本技术实施例4发10收声系结构示意图。如图3所示，包括声系 301、电子线路302，声系部分进一歩包括下声波发射晶体阵列303、声波接收6晶体阵列304、上声波发射晶体阵列305、隔声体306，下声波发射晶体阵列包 括2个声波发射晶体，声波接收晶体阵列包括10个等间距排列的声波接收晶体， 上声波发射晶体阵列包括2个声波发射晶体，其中源距L1《2二24CM、L3《4二6CM， 间距H42CM， 4个发射探头中2个发射20KHZ频率，另2个发射15KHZ频率，两种 频率可同时或分时模式发射方式。图4是本技术具体实施方式中声系结构示意图。如图4所示，包括声系 401、电子线路402，声系部分进一步包括下声波发射晶体阵列403、声波接收 晶体阵列404、上声波发射晶体阵列405、隔声体406，下声波发射晶体阵列包 括4个声波发射晶体，声波接收晶体阵列包括20个等间距排列的声波接收晶侔， 上声波发射晶体阵列包括4个声波发射晶体，其中L为0-20CM， H为6-30CM, Ll:6-120CM， L2:6-120CM。声系部分包括隔声体、声波接收晶体阵列、上声波发射晶体阵列、下声波 发射晶体阵列、橡胶皮囊和声波外壳，声波接收晶体阵列位于上声波发射晶体 阵列和下声波发射晶体阵列之间，声波接收晶体阵列、上声波发射晶体阵列和 下声波发射晶体阵列位于隔声体内，声系部分密封并套上橡胶皮囊再充满硅 油，最后将密封好的声系总成装入声波仪器声系金属外筒。其中，声波接收晶 体与声波发射晶体可采用两个环形电陶瓷并联组成，声波接收晶体R的声波频 率带宽为0至25KHZ，发射探头T1、 T2发射声波的中心频率F-20KHZ。通常还把上声波发射晶体阵列中最下面的发射晶体与接收阵列晶体阵列 中的最上面的接收晶体之间的距离定为源距L1，把下发射晶体阵列最上面的发 射晶体与接受晶体阵列中最下面的接受晶体之间的距离定为源距L2。仪器电子线路部分，通常完成声波发射控制，并对接收的声波信号进行放 大，高速AD采集，并计算，将数据通过传输至地面仪，也可将声波信号放大， 直接将模拟信号传输至地面仪，由地面仪计算声波时差。实施过程中，把本专利技术仪器放置井筒里，控制声波上下发射晶体阵列依次发射声波，根据声波原理声波信号经过井筒泥浆部分地沿着井臂产生地层滑行 波，到达接收晶体区域，又有部分满足声学折射条件的按一定角度折射返回井 筒里恰好被接收晶体接受，经过电子线路放大，滤波，高速AD采样送单片机， 可求取声波时差。由于是阵列发射和阵列接收，因此，应用深度推移叠加原理可方便求取4种高精度的12CM高分辨率声波时差，24CM高分辨率声波时差，36CM中分辨率声波时差，48CM低分辨率声波时差。 一次下井可同时求取以上四种不同分辨率的高精度声波时差。采用了上述高分辨率阵列声系结构，具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阵列声波测井仪，包括声系和电子线路，其特征在于，所述声系包括隔声体、声波接收晶体阵列、上声波发射晶体阵列、下声波发射晶体阵列、橡胶皮囊和声波外壳，所述声波接收晶体阵列位于所述上声波发射晶体阵列和所述下声波发射晶体阵列之间，所述声波接收晶体阵列、上声波发射晶体阵列和下声波发射晶体阵列位于所述隔声体内，所述橡胶皮囊包围在所述隔声体外部，其中充满硅油，所述声波外壳包围在所述橡胶皮囊外部，其中声波接收晶体阵列包括２到２０个按照固定间距顺序排列的声波接收晶体，所述上声波发射晶体阵列包括１到４个声波发射晶体，下声波发射晶体阵列包括１到４个声波发射晶体。

【技术特征摘要】
1、一种阵列声波测井仪，包括声系和电子线路，其特征在于，所述声系包括隔声体、声波接收晶体阵列、上声波发射晶体阵列、下声波发射晶体阵列、橡胶皮囊和声波外壳，所述声波接收晶体阵列位于所述上声波发射晶体阵列和所述下声波发射晶体阵列之间，所述声波接收晶体阵列、上声波发射晶体阵列和下声波发射晶体阵列位于所述隔声体内，所述橡胶皮囊包围在所述隔声体外部，其中充满硅油，所述声波外壳包围在所述橡胶皮囊外部，其中声波接收晶体阵列包括2到20个按照固定间距顺序排列的声波接收晶体，所述上声波发射晶体阵列包括1到4个声波发射晶体，下声波发射晶体阵列包括1到4个声波发射晶体。2、 根据权利要求1所述的一种阵列声波测井仪，其特征在于，所述声波 接收晶体之间既可等间距排列，也可不等间距排列，间距范围为6CM至30CM。3、 根据权利要求1所述的一种阵列声波测井仪，其特征在于，所述上声 波发射晶体或下声波发射晶体中的任意两个相邻晶体的距离范围为0至20CM， 两个发射晶体可在同一位置完全重叠放置。4、 根据权利要求1或3所述的一种阵列声波测井仪，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭应举，
申请(专利权)人：杭州泛太石油设备科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86[]