專利名稱：源距可調(diào)節(jié)的聲波測(cè)井聲系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于石油勘探技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種新型聲波測(cè)井儀，尤其是一種能探測(cè)較遠(yuǎn)范圍內(nèi)小型地質(zhì)構(gòu)造的源距可調(diào)節(jié)的聲波測(cè)井聲系。
背景技術(shù)：
聲波測(cè)井儀器是一種石油勘探測(cè)井儀器，在勘探開(kāi)發(fā)測(cè)井領(lǐng)域占有一席之地，聲波測(cè)井儀是常規(guī)測(cè)井必測(cè)項(xiàng)目之一。常規(guī)的雙發(fā)雙收聲波測(cè)井儀器和近些年發(fā)展的數(shù)字聲波測(cè)井儀器的聲系中的發(fā)射探頭、接收探頭均在同一支圓筒形保護(hù)殼內(nèi)，其發(fā)射探頭與接收探頭之間的距離(稱其為源距)是固定不變的，儀器一旦成型，源距將固定不變。上述兩種儀器，長(zhǎng)源距均為5英尺，短源距均為3英尺，主要是探測(cè)沿井壁滑行的滑行縱波，徑向探測(cè)深度較淺(約50cm)且固定不變。常規(guī)的雙發(fā)雙收聲波測(cè)井儀器的聲系是由兩個(gè)發(fā)射探頭和兩個(gè)接收探頭組成。兩個(gè)發(fā)射探頭分別位于發(fā)射聲系的兩端，中間是兩個(gè)接收探頭。其發(fā)射探頭與接收探頭之間用橡膠材質(zhì)的隔聲物件將其隔開(kāi)，外層加套一整體皮囊，最外層則是用具有刻槽的圓筒形鋼制外殼加以保護(hù)，其發(fā)射探頭和接收探頭被完全固定，之間的距離也隨著聲系的制作完成而固定不變。源距固定，該雙發(fā)雙收的聲波測(cè)井儀器的探測(cè)深度也就固定不變。隨著勘探開(kāi)發(fā)程度的不斷深入，地質(zhì)學(xué)家想要了解離井眼較遠(yuǎn)范圍內(nèi)的小型地質(zhì)構(gòu)造。要想探測(cè)到離井眼較遠(yuǎn)范圍內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造情況，就需要加大源距，使聲波能量能傳播的更遠(yuǎn)。源距越大，徑向探測(cè)深度就越大。為能探測(cè)到較寬的徑向探測(cè)范圍(如井周IOm范圍內(nèi))就需要有一個(gè)源距較大的聲波測(cè)井聲系。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種源距可調(diào)節(jié)的聲波測(cè)井聲系，其能根據(jù)實(shí)際地層情況，選擇不同的源距進(jìn)行測(cè)量，探測(cè)不同深度的地層地質(zhì)情況。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型包括依次螺紋連接的接收短節(jié)總成、源距短節(jié)總成、發(fā)射短節(jié)總成和第一扶正器，所述接收短節(jié)總成包括接收電路短節(jié)和接收探頭短節(jié)，所述接收探頭短節(jié)包括多個(gè)間距相等的接收探頭，每?jī)蓚€(gè)所述接收探頭之間均設(shè)有隔聲物件，所述發(fā)射短節(jié)總成包括發(fā)射探頭短節(jié)和發(fā)射電路短節(jié)，所述發(fā)射探頭短節(jié)包括多組發(fā)射換能器，每?jī)山M所述發(fā)射換能器之間均設(shè)有隔聲物件，所述接收探頭短節(jié)和發(fā)射探頭短節(jié)分別由兩個(gè)皮囊封裝，兩個(gè)所述皮囊內(nèi)部均充滿硅油，外部均加裝有圓筒形鋼制外殼。所述源距短節(jié)總成包括依次螺紋連接的第二扶正器、第一柔性短節(jié)、第一隔聲體、第二隔聲體、第三扶正器、第三隔聲體、第四隔聲體、第二柔性短節(jié)和第四扶正器，所述第二扶正器另一端與所述接收探頭短節(jié)螺紋連接，所述第四扶正器另一端與所述發(fā)射探頭短節(jié)螺紋連接。所述源距短節(jié)總成包括依次螺紋連接的第五扶正器、第五隔聲體、第六隔聲體和第六扶正器，所述第五扶正器另一端與所述接收探頭短節(jié)螺紋連接，所述第六扶正器另一端與所述發(fā)射探頭短節(jié)螺紋連接。所述源距短節(jié)總成包括螺紋連接的第七隔聲體和第八隔聲體，所述第七隔聲體另一端與所述接收探頭短節(jié)螺紋連接，所述第八隔聲體另一端與所述發(fā)射探頭短節(jié)螺紋連接。兩個(gè)所述圓筒形鋼制外殼表面與發(fā)射換能器或接收探頭的對(duì)應(yīng)處均刻有探頭刻槽，與隔聲物件的對(duì)應(yīng)處均刻有隔聲件刻槽，所述探頭刻槽與對(duì)應(yīng)短節(jié)的軸向平行設(shè)置，所述隔聲件刻槽與對(duì)應(yīng)短節(jié)的軸向垂直設(shè)置。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種源距可以根據(jù)所探測(cè)目標(biāo)的徑向深度進(jìn)行改變的可變?cè)淳嗟穆暡y(cè)井聲系，其能探測(cè)到距井周較遠(yuǎn)范圍內(nèi)不同深度的小型地質(zhì)構(gòu)造，該聲系中的發(fā)射探頭短節(jié)、接收探頭短節(jié)分別裝在兩支不同的圓筒形鋼制外殼中，通過(guò)改變兩者之間的隔聲體、扶正器以及柔性短節(jié)的數(shù)目達(dá)到改變聲系源距的目的，最終完成對(duì)不同深度的地質(zhì)構(gòu)造的探測(cè)目的。

圖1為本實(shí)用新型源距可調(diào)節(jié)的聲波測(cè)井聲系的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型第一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型第三種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的源距可調(diào)節(jié)的聲波測(cè)井聲系包括依次螺紋連接的接收短節(jié)總成、源距短節(jié)總成1、發(fā)射短節(jié)總成和第一扶正器2。所述接收短節(jié)總成包括接收電路短節(jié)3和接收探頭短節(jié)4,所述接收探頭短節(jié)4包括多個(gè)間距相等的接收探頭，本實(shí)用新型采用8個(gè)間距相等的接收探頭，每?jī)蓚€(gè)所述接收探頭之間均設(shè)有隔聲物件，所述接收探頭短節(jié)4通過(guò)一個(gè)皮囊封裝，所述皮囊內(nèi)部充滿硅油，外部加裝有一用于保護(hù)的圓筒形鋼制外殼，該圓筒形鋼制外殼表面上與接收探頭的對(duì)應(yīng)處均刻有探頭刻槽，與隔聲物件的對(duì)應(yīng)處均刻有隔聲件刻槽，所述探頭刻槽與接收探頭短節(jié)的軸向平行設(shè)置，所述隔聲件刻槽與接收探頭短節(jié)的軸向垂直設(shè)置。所述發(fā)射短節(jié)總成包括發(fā)射探頭短節(jié)5和發(fā)射電路短節(jié)6，所述發(fā)射探頭短節(jié)5包括一組或多組相同或不相同的發(fā)射換能器，每?jī)山M所述發(fā)射換能器之間均設(shè)有隔聲物件，所述發(fā)射探頭短節(jié)通過(guò)一個(gè)皮囊封裝，所述皮囊內(nèi)部充滿硅油，外部均加裝有一用于保護(hù)的圓筒形鋼制外殼，該圓筒形鋼制外殼表面上與發(fā)射換能器的對(duì)應(yīng)處均刻有探頭刻槽，與隔聲物件的對(duì)應(yīng)處均刻有隔聲件刻槽，所述探頭刻槽與發(fā)射探頭短節(jié)的軸向平行設(shè)置，所述隔聲件刻槽與發(fā)射探頭短節(jié)的軸向垂直設(shè)置。上述兩種刻槽有利于兩個(gè)圓筒形鋼制外殼的區(qū)分，便于安裝，且還能指示發(fā)射換能器/接收探頭、隔聲件在外殼下面的正確位置。所述源距短節(jié)總成由隔聲體、扶正器、柔性短節(jié)三種不同功用的短節(jié)的拆裝組合構(gòu)成。[0021]隔聲體的主要功能是隔離縱向和橫向的剪切震動(dòng)，有效地衰減和延遲有害的直達(dá)聲波干擾，是遠(yuǎn)探測(cè)聲波反射波成像中源距組成的重要部分，是在發(fā)射聲系和接收聲系中必須要有的一支短節(jié)。柔性短節(jié)自身可以在360°的圓周方向上，可以任意彎曲一個(gè)較小的角度，當(dāng)帶有柔性短節(jié)的儀器串在井下起下過(guò)程中，遇到井眼方向突然改變時(shí)，可以使儀器串隨之彎曲而改變方向，從而使儀器串順利通過(guò)，防止儀器遇阻遇卡。扶正器的主要作用是使儀器串居中，保證儀器能夠居中測(cè)井。這種源距可調(diào)節(jié)聲波測(cè)井聲系結(jié)構(gòu)，在實(shí)際測(cè)井時(shí)可以根據(jù)反射界面到井壁的距離與源距的計(jì)算關(guān)系，設(shè)計(jì)出源距的數(shù)值范圍。根據(jù)源距及井壁情況，選擇不同數(shù)目的隔聲體、扶正器、柔性短節(jié)、按照設(shè)計(jì)要求加在發(fā)射聲系和接收聲系之間，構(gòu)成源距可調(diào)節(jié)的聲系。該聲系可以根據(jù)實(shí)際需要隨時(shí)調(diào)節(jié)源距大小和連接順序。必須要說(shuō)明的是構(gòu)成可變?cè)淳嗟母鞫坦?jié)中，至少要保證有一支隔聲體。根據(jù)時(shí)距方程及不同巖性的時(shí)距曲線圖分析可知，當(dāng)聲系源距至少為反射界面到井壁距離的1.2-1.5倍時(shí)，才能較好地觀測(cè)到反射波。源距太小或井外反射界面太遠(yuǎn)，反射波出現(xiàn)在橫波之后；源距太大或井外界面太近，反射波容易與縱波后續(xù)波部分重疊，不利于信號(hào)提取。遠(yuǎn)探測(cè)聲波反射波成像測(cè)井儀器在多種巖性(如:致密砂巖、灰?guī)r、火成巖、白云巖等)中進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)采用的最短源距為3.85m，最長(zhǎng)源距為13.1m。根據(jù)理論及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)井資料分析，源距選擇在8-13.71m范圍內(nèi)，可以測(cè)量到井周3-10m范圍內(nèi)的小型地質(zhì)構(gòu)造。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:實(shí)施例一如圖2所示，在本實(shí)用新型的源距可調(diào)節(jié)的聲波測(cè)井聲系中，所述源距短節(jié)總成I包括依次螺紋連接的第二扶正器7、第一柔性短節(jié)8、第一隔聲體9、第二隔聲體10、第三扶正器11、第三隔聲體12、第四隔聲體13、第二柔性短節(jié)14和第四扶正器15，所述第二扶正器7另一端與所述接收探頭短節(jié)4螺紋連接，所述第四扶正器15另一端與所述發(fā)射探頭短節(jié)5螺紋連接。所述第二、三、四扶正器7、11、15的長(zhǎng)度均為1.25m，所述第一、二柔性短節(jié)8、14長(zhǎng)度均為lm，所述第一、二、三、四隔聲體9、10、12、13長(zhǎng)度均為1.5m，所述發(fā)射換能器到上接頭的距離是1.36m，所述接收探頭到下接頭的距離是0.6m。因此，本實(shí)施例的源距為13.71m。實(shí)施例二如圖3所示，所述源距短節(jié)總成I包括依次螺紋連接的第五扶正器16、第五隔聲體17、第六隔聲體18和第六扶正器19，所述第五扶正器16另一端與所述接收探頭短節(jié)4螺紋連接，所述第六扶正器19另一端與所述發(fā)射探頭短節(jié)5螺紋連接。所述第五、六扶正器16、19的長(zhǎng)度均為1.25m,所述第五、六隔聲體17、18長(zhǎng)度均為
3.05m，所述發(fā)射換能器到上接頭的距離是1.36m，所述接收探頭到下接頭的距離是0.6m。因此，本實(shí)施例的源距為10.56m。實(shí)施例三如圖4所示，所述源距短節(jié)總成I包括螺紋連接的第七隔聲體20和第八隔聲體21，所述第七隔聲體20另一端與所述接收探頭短節(jié)4螺紋連接，所述第八隔聲體21另一端與所述發(fā)射探頭短節(jié)5螺紋連接。所述第七、八隔聲體20、21長(zhǎng)度均為3.05m，所述發(fā)射換能器到上接頭的距離是
1.36m，所述接收探頭到下接頭的距離是0.6m。因此，本實(shí)施例的源距為8.06m。源距可調(diào)節(jié)的聲波測(cè)井聲系的其它源距連接方式還有多種。測(cè)井前，根據(jù)地層巖性、地質(zhì)情況等信息，結(jié)合縱波反射波時(shí)距方程和實(shí)際測(cè)井經(jīng)驗(yàn)分析，設(shè)計(jì)合適的源距進(jìn)行測(cè)井，可獲取到信息更加豐富，質(zhì)量更加良好的聲波全波列測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)。最后通過(guò)對(duì)這些聲波全波列測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的分析，可以實(shí)現(xiàn)井周IOm范圍內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造成像分析圖。源距可調(diào)節(jié)的聲波測(cè)井聲系的發(fā)明不僅擴(kuò)展了聲波測(cè)井儀器的徑向探測(cè)深度，還可以為聲波測(cè)井儀器提供更優(yōu)質(zhì)的測(cè)井資料，其對(duì)聲波測(cè)井儀器的發(fā)展與應(yīng)用有重要的意義和作用，其應(yīng)用前景廣闊。綜上所述，本實(shí)用新型的內(nèi)容并不局限在上述的實(shí)施例中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在本實(shí)用新型的技術(shù)指導(dǎo)思想之內(nèi)提出其他的實(shí)施例，但這些實(shí)施例都包括在本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種源距可調(diào)節(jié)的聲波測(cè)井聲系，包括依次螺紋連接的接收短節(jié)總成、源距短節(jié)總成(I)、發(fā)射短節(jié)總成和第一扶正器(2)，其特征在于:所述接收短節(jié)總成包括接收電路短節(jié)(3)和接收探頭短節(jié)(4)，所述接收探頭短節(jié)(4)包括多個(gè)間距相等的接收探頭，每?jī)蓚€(gè)所述接收探頭之間均設(shè)有隔聲物件，所述發(fā)射短節(jié)總成包括發(fā)射探頭短節(jié)(5)和發(fā)射電路短節(jié)(6)，所述發(fā)射探頭短節(jié)(5)包括多組發(fā)射換能器，每?jī)山M所述發(fā)射換能器之間均設(shè)有隔聲物件，所述接收探頭短節(jié)(4)和發(fā)射探頭短節(jié)(5)分別由兩個(gè)皮囊封裝，兩個(gè)所述皮囊內(nèi)部均充滿娃油，外部均加裝有圓筒形鋼制外殼。
2.按照權(quán)利要求1所述的源距可調(diào)節(jié)的聲波測(cè)井聲系，其特征在于:所述源距短節(jié)總成(I)包括依次螺紋連接的第二扶正器(7)、第一柔性短節(jié)(8)、第一隔聲體(9)、第二隔聲體(10)、第三扶正器(11)、第三隔聲體(12)、第四隔聲體(13)、第二柔性短節(jié)(14)和第四扶正器(15)，所述第二扶正器(7)另一端與所述接收探頭短節(jié)(4)螺紋連接，所述第四扶正器(15)另一端與所述發(fā)射探頭短節(jié)(5)螺紋連接。
3.按照權(quán)利要求1所述的源距可調(diào)節(jié)的聲波測(cè)井聲系，其特征在于:所述源距短節(jié)總成(I)包括依次螺紋連接的第五扶正器(16)、第五隔聲體(17)、第六隔聲體(18)和第六扶正器(19)，所述第五扶正器(16)另一端與所述接收探頭短節(jié)(4)螺紋連接，所述第六扶正器(19)另一端與所述發(fā)射探頭短節(jié)(5)螺紋連接。
4.按照權(quán)利要求1所述的源距可調(diào)節(jié)的聲波測(cè)井聲系，其特征在于:所述源距短節(jié)總成(I)包括螺紋連接的第七隔聲體(20)和第八隔聲體(21)，所述第七隔聲體(20)另一端與所述接收探頭短節(jié)(4)螺紋連接，所述第八隔聲體(21)另一端與所述發(fā)射探頭短節(jié)(5)螺紋連接。
5.按照權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的源距可調(diào)節(jié)的聲波測(cè)井聲系，其特征在于:兩個(gè)所述圓筒形鋼制外殼表面與發(fā)射換能器或接收探頭的對(duì)應(yīng)處均刻有探頭刻槽，與隔聲物件的對(duì)應(yīng)處均刻有隔聲件刻槽，所述探頭刻槽與對(duì)應(yīng)短節(jié)的軸向平行設(shè)置，所述隔聲件刻槽與對(duì)應(yīng)短節(jié)的軸向垂直設(shè)置。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種源距可調(diào)節(jié)的聲波測(cè)井聲系，其包括依次螺紋連接的接收短節(jié)總成、源距短節(jié)總成、發(fā)射短節(jié)總成和第一扶正器，所述接收短節(jié)總成包括接收電路短節(jié)和接收探頭短節(jié)，所述發(fā)射短節(jié)總成包括發(fā)射探頭短節(jié)和發(fā)射電路短節(jié)，所述接收探頭短節(jié)和發(fā)射探頭短節(jié)分別由兩個(gè)皮囊封裝，兩個(gè)所述皮囊內(nèi)部均充滿硅油，外部均加裝有圓筒形鋼制外殼，所述源距短節(jié)總成由隔聲體、扶正器和柔性短節(jié)的拆裝組合形成。本實(shí)用新型中的發(fā)射探頭短節(jié)、接收探頭短節(jié)分別裝在兩支不同的圓筒形鋼制外殼中，通過(guò)改變兩者之間的隔聲體、扶正器以及柔性短節(jié)的數(shù)目達(dá)到改變聲系源距的目的，最終完成對(duì)不同深度的地質(zhì)構(gòu)造的探測(cè)目的。
文檔編號(hào)E21B49/00GK203035195SQ201320044239
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者柴細(xì)元, 魏兵, 嵇成高, 李國(guó)英, 張崇軍, 劉炳中, 王志勇, 劉志云 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司