本申請(qǐng)涉及但不限于聲波測(cè)井技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種隨鉆超聲井徑測(cè)量?jī)x器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，隨鉆超聲井徑測(cè)量?jī)x需要一個(gè)簡(jiǎn)易方便的測(cè)量裝置來驗(yàn)證儀器的井徑測(cè)量功能，因此在實(shí)驗(yàn)室中需要設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量裝置滿足儀器測(cè)量要求。其中，儀器上安裝的超聲探頭必須在一定的介質(zhì)中傳播，在空氣里阻抗較大，信號(hào)很容易衰減，所以目前單個(gè)的超聲探頭回波測(cè)試都是在水中進(jìn)行，但是儀器安裝后，三個(gè)超聲探頭是呈120度分布，需要將整支儀器吊入進(jìn)入水中測(cè)量。

上述探頭測(cè)試需要先放置在測(cè)試架上，然后升降測(cè)試架，將探頭的表面沒入水中，探頭測(cè)試的介質(zhì)即為清水；但是，將三個(gè)探頭呈120度分布安裝在儀器上，且每個(gè)超聲探頭同時(shí)發(fā)射和接收信號(hào)，需要同時(shí)對(duì)三個(gè)探頭測(cè)試。如果用清水作為測(cè)試介質(zhì)，需要通過航吊裝置將儀器整只豎起來，放入水桶中，這樣是非常不方便的，且不可行。

因此，我們需要一種簡(jiǎn)單方便，通用性好的測(cè)量裝置，來滿足儀器下井前的測(cè)試；同時(shí)，該裝置還可以測(cè)量聲波在水聲材料中的聲速。具體的，測(cè)試探頭的聲學(xué)性能時(shí)，需要得知聲波在相應(yīng)傳播介質(zhì)中的聲速，目前的測(cè)試仍需將相關(guān)材料交給外面相關(guān)專業(yè)機(jī)構(gòu)測(cè)試，其難免存在費(fèi)事費(fèi)力的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)解決的技術(shù)問題是提供一種隨鉆超聲井徑測(cè)量?jī)x器，能夠有效克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，能夠?qū)崿F(xiàn)三個(gè)探頭同時(shí)測(cè)試的優(yōu)化裝置，能夠有效提高測(cè)試過程中的便捷操作性，通過上述測(cè)量?jī)x器能夠有效簡(jiǎn)化現(xiàn)有技術(shù)中的測(cè)量操作，實(shí)現(xiàn)井徑的精準(zhǔn)測(cè)量。

為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N隨鉆超聲井徑測(cè)量?jī)x器，包括儀器本體，所述儀器本體周壁沿周向均布設(shè)有3個(gè)探測(cè)孔，所述探測(cè)孔均沿所述儀器本體徑向設(shè)置，且所述探測(cè)孔內(nèi)均設(shè)有探測(cè)頭；

所述探測(cè)頭粘接有作為聲波傳播介質(zhì)的水聲材料標(biāo)定塊。

上述隨鉆超聲井徑測(cè)量?jī)x器，還可具有如下特點(diǎn)，

所述水聲材料標(biāo)定塊設(shè)為聚乙烯標(biāo)定塊。

上述隨鉆超聲井徑測(cè)量?jī)x器，還可具有如下特點(diǎn)，

所述聚乙烯標(biāo)定塊設(shè)有圓柱形本體結(jié)構(gòu)，所述圓柱形本體結(jié)構(gòu)包括設(shè)于探測(cè)孔內(nèi)且與探測(cè)頭端面粘接的連接端、以及伸出探測(cè)孔外且用于接觸待測(cè)井壁的自由端。

上述隨鉆超聲井徑測(cè)量?jī)x器，還可具有如下特點(diǎn)，

所述聚乙烯標(biāo)定塊的連接端與探測(cè)頭端面之間設(shè)為通過硅脂粘接。

上述隨鉆超聲井徑測(cè)量?jī)x器，還可具有如下特點(diǎn)，

所述儀器本體設(shè)有安裝有控制電路的中空腔體，所述控制電路設(shè)為連接探測(cè)頭；所述儀器本體的外側(cè)設(shè)有與控制電路通訊的地面操作系統(tǒng)；

所述控制電路設(shè)為將探測(cè)頭的探測(cè)信號(hào)傳輸存儲(chǔ)至控制器中，所述地面操作系統(tǒng)設(shè)為根據(jù)所述探測(cè)信號(hào)生成相應(yīng)的波形圖像。

上述隨鉆超聲井徑測(cè)量?jī)x器，還可具有如下特點(diǎn)，

所述聚乙烯標(biāo)定塊的密度值設(shè)為a克/立方厘米，0.915＜a＜0.940。

本申請(qǐng)上述技術(shù)方案具有如下有益效果：

本實(shí)用新型通過上述優(yōu)化設(shè)置的水聲材料標(biāo)定塊作為聲波傳播介質(zhì)，能夠有效優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù)中的測(cè)量操作，能夠提供一種通用性好的測(cè)量裝置，能夠滿足儀器下井前的測(cè)試，同時(shí)該裝置還可以測(cè)量聲波在水聲材料中的聲速；能夠有效提高測(cè)試過程中的便捷操作性，通過上述測(cè)量?jī)x器能夠有效簡(jiǎn)化現(xiàn)有技術(shù)中的測(cè)量操作，實(shí)現(xiàn)井徑的精準(zhǔn)測(cè)量。

本申請(qǐng)的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本實(shí)用新型實(shí)施例而了解。本申請(qǐng)的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說明

附圖用來提供對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本申請(qǐng)的實(shí)施例一起用于解釋本申請(qǐng)的技術(shù)方案，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案的限制。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的儀器本體結(jié)構(gòu)立體示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的測(cè)量?jī)x器結(jié)構(gòu)立體示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的測(cè)量?jī)x器結(jié)構(gòu)主視圖。

具體實(shí)施方式

下文中將結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。

結(jié)合圖1、圖2、圖3所示；

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種隨鉆超聲井徑測(cè)量?jī)x器，可以包括儀器本體1，儀器本體1周壁沿周向均布設(shè)有3個(gè)探測(cè)孔2，探測(cè)孔2均沿儀器本體1徑向設(shè)置，且探測(cè)孔2內(nèi)均設(shè)有探測(cè)頭；探測(cè)頭粘接有作為聲波傳播介質(zhì)的水聲材料標(biāo)定塊3。

具體操作中，通過上述水聲材料標(biāo)定塊3作為聲波傳播介質(zhì)，能夠有效避免現(xiàn)有技術(shù)中的清水介質(zhì)，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)主體橫橫放或者豎放或者斜放等多角度的測(cè)量，能夠不局限與現(xiàn)有技術(shù)中的必須垂直測(cè)量，且能夠有效避免通過航吊裝置的參與，能夠有效降低作業(yè)強(qiáng)度。

具體操作中，上述聚乙烯標(biāo)定塊可以設(shè)有圓柱形本體結(jié)構(gòu)，圓柱形本體結(jié)構(gòu)包括設(shè)于探測(cè)孔2內(nèi)且與探測(cè)頭端面粘接的連接端、以及伸出探測(cè)孔2外且用于接觸待測(cè)井壁的自由端。另外，聚乙烯標(biāo)定塊的連接端與探測(cè)頭端面之間設(shè)為通過硅脂粘接。優(yōu)選地，上述硅脂可設(shè)為道康寧DC111密封硅脂。

優(yōu)選地，本實(shí)用新型具體操作中，上述儀器本體1可以設(shè)有安裝有控制電路的中空腔體，控制電路設(shè)為連接探測(cè)頭；同時(shí)，儀器本體1的外側(cè)設(shè)有與控制電路通訊的地面操作系統(tǒng)；控制電路設(shè)為將探測(cè)頭的探測(cè)信號(hào)傳輸存儲(chǔ)至控制器中，地面操作系統(tǒng)設(shè)為根據(jù)探測(cè)信號(hào)生成相應(yīng)的波形圖像。

進(jìn)一步的，上述水聲材料標(biāo)定塊3可設(shè)為聚乙烯標(biāo)定塊；進(jìn)一步的，聚乙烯標(biāo)定塊可設(shè)為低密度聚乙烯標(biāo)定塊，其密度值設(shè)為a克/立方厘米，0.915＜a＜0.940。

具體操作中，可選擇三個(gè)長(zhǎng)度相同的水聲材料為一組，并確定五組。長(zhǎng)度分別為50mm,60mm,70mm,80mm,100mm。具體的探頭測(cè)試和聲速測(cè)試的實(shí)施方法如下：

1、聲速的確定；

vt₁/2＝d₁；

vt₂/2＝d₂；

v(t₁-t₂)＝d₁-d₂；

v＝(d₁-d₂)/(t₁-t₂)；

其中，d₁,d₂為其中兩組的長(zhǎng)度；t₁,t₂為其中兩組的波形時(shí)間；

具體實(shí)施時(shí)：每次選取兩組測(cè)試塊，長(zhǎng)度為d₁,d₂；然后讀取波形軟件，提取到的傳輸時(shí)間為t₁,t₂；根據(jù)公式v＝(d₁-d₂)/(t₁-t₂)可以計(jì)算出聲速v。

然后，再選取其他長(zhǎng)度測(cè)試塊測(cè)試聲速，選取若干組后，求聲速若干值，進(jìn)行平均值計(jì)算，將平均值作為該水聲材料的聲速V。

2、探頭測(cè)試

確定水聲材料的聲速后，則可以對(duì)探頭進(jìn)行測(cè)試。

該水聲材料標(biāo)定塊材質(zhì)為低密度聚乙烯(Low Density Polyethylene)，使用時(shí)需先將三個(gè)探頭表面及凹槽處的泥漬情理干凈，并在表面涂抹DC111硅脂，用于粘合標(biāo)定塊。進(jìn)而，通過地面操作系統(tǒng)將儀器中心值設(shè)置為0，聲速設(shè)置為水聲材料的聲速V，即上述操作所求取的平均值。

儀器上電工作，儀器返回井徑值r；儀器工作穩(wěn)定后，觀察井徑值r，是否與標(biāo)定塊長(zhǎng)度一致，若跟標(biāo)定塊已知長(zhǎng)度一致，則說明三個(gè)探頭工作正常，即表明隨鉆鉆井的鉆進(jìn)過程符合預(yù)設(shè)目標(biāo)；若不一致，則說明探頭工作不正常，進(jìn)步可以讀取存儲(chǔ)的波形數(shù)據(jù)，通過波形顯示軟件，來讀取探頭工作波形，從而判斷探頭工作是否正常等。

本實(shí)用新型通過上述優(yōu)化設(shè)置的水聲材料標(biāo)定塊作為聲波傳播介質(zhì)，能夠有效優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù)中的測(cè)量操作，能夠提供一種通用性好的測(cè)量裝置，能夠滿足儀器下井前的測(cè)試，同時(shí)該裝置還可以測(cè)量聲波在水聲材料中的聲速。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，雖然本實(shí)用新型實(shí)施例所揭露的實(shí)施方式如上，但所述的內(nèi)容僅為便于理解本實(shí)用新型實(shí)施例而采用的實(shí)施方式，并非用以限定本實(shí)用新型實(shí)施例。任何本實(shí)用新型實(shí)施例所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型實(shí)施例所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實(shí)施的形式及細(xì)節(jié)上進(jìn)行任何的修改與變化，但本實(shí)用新型實(shí)施例的專利保護(hù)范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。