專利名稱：一種聲速、分扇區(qū)水泥膠結測井儀聲系構成的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及聲波測井領域，主要是一種聲速、分扇區(qū)水泥膠結測井儀聲系構 成。
背景技術：
勘探測井主要需要解決的問題是獲取地層的孔隙度、含油氣飽和度及滲透性問 題。目前，地層孔隙度的一個主要獲取手段是聲速測井；在油氣的指示方面尤其是氣的指示 方面，聲波測井非常靈敏；在滲透性方面，也可以通過激發(fā)斯通利波方式獲取；此外，通過 聲波還可以獲取地層應力方向等一些地層機械特性參數(shù)，可用于指導鉆井。水泥膠結測井則是用以評價套管與水泥的膠結質量和地層與水泥的膠結質量，它 可以同時測得信號的傳播時間，以及聲波的全波列信號，是檢查固井質量和找漏找竄等工 程測井的重要測井手段。常規(guī)的聲波測井儀器用于水泥膠結測井時，均為全向檢測套管水泥環(huán)的膠結質 量，僅能反映所檢測的水泥環(huán)膠結質量的平均值，不能反映水泥溝槽、部分膠結狀況或井內 壓力等引起的檢測偏差。分扇區(qū)水泥膠結測井儀能很好地彌補這方面的不足。但當井內泥 漿比重過大(接近水泥比重)聲阻抗相近或過小(0. 1 1.0)聲阻抗差異很大時，光靠聲 幅，也很容易造成誤判。

實用新型內容本實用新型的目的正是要克服上述技術的不足，而提供一種聲速、分扇區(qū)水泥膠 結測井儀聲系構成及，本實用新型是聲波測井儀器的一種聲系構成，既可在裸眼井測井時 提供高分辨率聲速時差，又可在套管井中按分扇區(qū)測量水泥膠結質量。本實用新型實現(xiàn)目的所采用的技術方案。這種聲速、分扇區(qū)水泥膠結測井儀聲系 構成，由發(fā)射探頭距發(fā)射探頭18英寸的扇區(qū)接收探頭，分別距發(fā)射探頭3英尺至5英尺間 等間距分布的5個接收探頭以及溫度探頭構成聲系。所述的5個接收探頭為3英尺接收探頭、3. 5英尺接收探頭、4英尺接收探頭、4. 5 英尺接收探頭和5英尺接收探頭。本實用新型所述的聲速、分扇區(qū)水泥膠結測井儀聲系構成的測井方法，用于水泥 膠結測井時，采用距發(fā)射探頭3英尺和5英尺的3英尺接收探頭和5英尺接收探頭來檢測聲 幅CBL、變密度VDL信號；增設一個距發(fā)射探頭18英寸的扇區(qū)接收探頭，新增的扇區(qū)接收探 頭由N個徑向探頭組成，每個探頭覆蓋套管周長的360/N度徑向范圍；增設一個溫度探頭， 通過井內實時的溫度曲線，對膠結質量作出精確的評估。用于勘探測井時，單發(fā)四收陣列， 同時測得深度推移井眼補償高分辨率時差At及普通間距聲波時差ΔΤ。本實用新型有益的效果是本實用新型將高分辨率聲速測井和分扇區(qū)水泥膠結測 井融為一體，既解決了現(xiàn)有產(chǎn)品的不足，又提高了測井儀器的使用效率，降低了生產(chǎn)作業(yè)成 本。
圖1是本實用新型的測試流程圖。圖2是本實用新型的結構示意圖。圖3是本實用新型的結構圖。附圖標記發(fā)射探頭1，扇區(qū)接收探頭2，3英尺接收探頭3，3. 5英尺接收探頭4，4 英尺接收探頭5，4. 5英尺接收探頭6，5英尺接收探頭7，溫度探頭8，連接組件9，隔聲體10。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明本實用新型參照附圖1、2進行說明。采用由發(fā)射探頭I(XMIT)，距發(fā)射探頭18英 寸的扇區(qū)接收探頭2，SEC R(S1 SN)，分別距發(fā)射探頭3英尺至5英尺間等間距分布的5 個接收探頭Rl R5 (3英尺接收探頭3，3. 5英尺接收探頭4，4英尺接收探頭5，4. 5英尺接 收探頭6，5英尺接收探頭7)以及溫度探頭S(TEMP)構成聲系。本設計這種特殊的聲系構 成，很好地解決了水泥膠結質量評估時可能出現(xiàn)的各種問題。同時，它又可以為勘探測井提 供具有深度推移井眼補償?shù)母叻直媛事暡ㄐ盘枴１驹O計用于工程測井時，除了檢測常規(guī)的3英尺聲幅(CBL)、5英尺變密度(VDL) 信號外，新增的扇區(qū)接收探頭SEC R由8個徑向探頭組成，每個探頭覆蓋套管周長的45度徑 向范圍，而且距發(fā)射探頭T只有18英寸，因此，水泥環(huán)中的很小的問題都很容易被發(fā)現(xiàn)。而 新增的溫度探頭TEMP，它提供井內實時的溫度曲線，在井內泥漿比重處于兩種極端狀況下， CBL不能真實反映水泥膠結質量時，借助溫度參數(shù)，就可以對膠結質量作出較精確的評估。用于水泥膠結測井時，距發(fā)射探頭3英尺和5英尺的3英尺接收探頭3(R1)和5 英尺接收探頭7(1 )用以檢測聲幅(CBL)、變密度(VDL)信號。CBL反映的是第一界面(套 管與水泥)的膠結質量；VDL是斯通利波的強度曲線，它可以定性分析反映第二界面(水泥 與地層)膠結質量好壞。CBLWDL提供的均為井周360度范圍的聲幅平均值，不能精確提供 某個局部出現(xiàn)的膠結質量問題。為了解決這一問題，增設一個距發(fā)射探頭18英寸的扇區(qū)接 收探頭2SEC R(S1 SN)。由于新增的扇區(qū)接收探頭2由N個徑向探頭組成，每個探頭覆蓋 套管周長的360/N度徑向范圍，且距發(fā)射探頭XMIT只有18英寸，因此，每個探頭所對應的 水泥環(huán)中的很小的問題(如空洞、裂縫)都很容易被發(fā)現(xiàn)。當井內泥漿比重過大(接近水泥比重)聲阻抗相近，即使這個層位沒有水泥，僅憑 聲幅，會誤以為膠結良好；泥漿比重過小(0. 1 1.0)聲阻抗差異很大時，即便膠結良好，光 憑聲幅，很容易造成誤判。而為了解決這個問題，增設一個溫度探頭8，新增的溫度探頭8， 它提供井內實時的溫度曲線，在井內泥漿比重處于兩種極端狀況下，通過增設的溫度探頭 TEMP,能很好地解決這個問題。水泥膠結測井是在灌注水泥后24小時 48小時內完成，由 于水泥在凝固過程中會釋放熱量，井溫隨之升高，水泥越多，釋放熱量越多。當井內泥漿比 重處于兩種極端狀況下，CBL不能真實反映水泥膠結質量時，借助溫度探頭8提供的井內實 時的溫度曲線，就可以對膠結質量作出精確的評估。本設計用于勘探測井時，單發(fā)四收陣列，可同時測得深度推移井眼補償高分辨率 時差At及普通間距聲波時差ΔΤ。四接收陣列Rl R4 (3英尺接收探頭3，3. 5英尺接收
4探頭4，4英尺接收探頭5，4. 5英尺接收探頭6)中各換能器的間距為6" (15.2km)，預期 對0. Im的薄層有明顯反應，能較好地劃分0. 2m以上的薄層，因而具有更高的地層縱向分層 能力。參照附圖3進行說明。聲系外面是刻槽外殼?？滩弁鈿群l(fā)射探頭1 (即發(fā)射 換能器部件)，它是由兩個徑向極化的全電極換能器構成；換能器下方用來減震、隔聲的一 個0型圈，用于發(fā)射換能器的透聲罩以及緊固件構成。源距為18英寸的扇區(qū)接收探頭2 (即 扇區(qū)接收換能器部件)，是由具有N對切向極化電極的換能器及緊固件構成；定義換能器支 撐軸上4個M6螺紋孔中任何一個為1，將扇區(qū)1換能器的位置和1對準，然后裝入絕緣套和 鎖緊螺母，壓緊換能器使之不能旋轉，換能器下方有用來減震、隔聲的一個0型圈，用于扇 區(qū)換能器的透聲罩以及緊固件構成。源距為3’的3英尺接收探頭3 (即接收換能器部件) 與源距為3. 5’、4’、4. 5’、5’的3. 5英尺接收探頭4，4英尺接收探頭5，4. 5英尺接收探頭6， 5英尺接收探頭7的構成相同，都是由8條切向極化銀電極的高溫壓電陶瓷晶體換能器，以 及緊固件構成；一個封裝在承壓裝置內的溫度探頭8。發(fā)射探頭1與扇區(qū)接收探頭2之間，使用軸間有隔聲體10的連接組件9 (含波紋管 的連接組件)連接。扇區(qū)接收探頭2與3英尺接收探頭3之間，以及3. 5’、4’、4. 5’、5’3. 5 英尺接收探頭4，4英尺接收探頭5，4. 5英尺接收探頭6，5英尺接收探頭7之間，均用軸間 有隔聲體10的連接組件連接，組件構成相同，長度各異。除上述實施例外，凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本實用新 型要求的保護范圍。
權利要求1.一種聲速、分扇區(qū)水泥膠結測井儀聲系構成，其特征是由發(fā)射探頭(1)，距發(fā)射探 頭18英寸的扇區(qū)接收探頭O)，分別距發(fā)射探頭(1)3英尺至5英尺間等間距分布的5個接 收探頭以及溫度探頭(8)構成聲系。
2.根據(jù)權利要求1所述的分扇區(qū)換能器，其特征是所述的5個接收探頭為3英尺接 收探頭( 、3. 5英尺接收探頭(4)、4英尺接收探頭( 、4. 5英尺接收探頭(6)和5英尺接 收探頭(7)。
專利摘要本實用新型公開了一種聲速、分扇區(qū)水泥膠結測井儀聲系構成，由發(fā)射探頭距發(fā)射探頭18英寸的扇區(qū)接收探頭，分別距發(fā)射探頭3英尺至5英尺間等間距分布的5個接收探頭以及溫度探頭構成聲系。用于水泥膠結測井時，檢測聲幅CBL、變密度VDL信號；增設一個距發(fā)射探頭18英寸的扇區(qū)接收探頭，扇區(qū)接收探頭由N個徑向探頭組成，每個探頭覆蓋套管周長的360/N度徑向范圍；通過溫度探頭測井內實時的溫度曲線，對膠結質量作出精確的評估。本實用新型有益的效果是本實用新型將高分辨率聲速測井和分扇區(qū)水泥膠結測井融為一體，既解決了現(xiàn)有產(chǎn)品的不足，又提高了測井儀器的使用效率，降低了生產(chǎn)作業(yè)成本。
文檔編號E21B47/14GK201924915SQ201020695739
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權日2010年12月22日
發(fā)明者吳建農, 張佳偉, 張曉紅, 歐陽洋 申請人:杭州瑞利聲電技術公司