[實用新型]四極子聲波發射換能器

無效

• 申請號: 200620119175.5
• 申請日: 2006-08-23
• 公開（公告）號: CN200979601Y
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發明（設計）人: 李玉霞;劉建成;賈向東;秦玉坤;李文東;賈長雨;李亞敏;蘇藏娟;王易敏;王愛新;李寶華
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團測井有限公司
• 主分類號: G01V1/52
• 分類號: G01V1/52
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 金杰

技術領域

本實用新型涉及一種石油地質勘探和金屬礦藏勘測的四極子聲波發射換能器。

背景技術

早期聲波測井只記錄首波到達時間和首波幅度，利用威利平均時間公式可計算出地層孔隙度，利用聲幅評價套管外水泥膠接質量。后來發展了記錄縱、橫波波形的長源距聲波測井，能夠在硬地層中獲得縱、橫波時差和衰減。在此基礎上，進一步加大源距、增加接收器數目、減小接收間距，產生了陣列聲波測井。由于聲波換能器的響應頻帶進一步加寬，低頻響應更好，在井下實現數字化，信號動態范圍更大，因此記錄的波形更完整，更有利于獲得準確的縱波、橫波、斯通利波的時差、幅度等參數。然而，上述聲波測井儀器所用的換能器都是徑向均勻脹縮振動的單極子聲源的換能器。單極子聲源可看作是點聲源或柱狀聲源。單極子換能器，它的結構比較簡單，是單一的陶瓷圓環，兩端加蓋板組成。

當地層橫波速度低于井內流體聲速時，這種測量方式記錄不到橫波。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種四極子聲波發射換能器，它可以更好的獲得硬地層和軟地層的縱、橫波和斯通利波等特征參數，可以在高溫175℃，140MPa環境條件下高效工作；諧振頻率15±2KHz；通過控制，可以具有發射單極子聲波、偶極子聲波和四極子聲波的能力。

本實用新型是這樣實現的：包括軸、換能器上蓋板、墊片、四極子陶瓷環、中隔片、換能器下蓋板、固定螺母，軸與換能器下蓋板通過固定螺母連接，四極子陶瓷環上設有墊片，四極子陶瓷環之間通過中隔片分隔，蓋板通過固定螺母連接。

本實用新型的優點與積極效果：

1、采用本實用新型的多極陣列聲波測井儀器，除具有常規聲波儀器的測井項目外，它利用此換能器多種工作模式，在裸眼和套管井中進行聲波單、偶極陣列測井，偶極子橫波直接測井，測量得到的數據可以直接提取軟硬地層中的縱波、橫波和斯通利波漫度參數來進行儲層的地質評價，包括：巖石識別；巖石機械特性預測；地層孔隙度求取和滲透率估算等。這類測井儀器的許多增強功能是其它測井儀器不能替代的。

2、本實用新型采用獨立的引線方式，方便控制，增強了它的功能。

3、本實用新型是獨立的，易于更換。

附圖說明

圖1為四極子發射換能器結構示意圖。

具體實施方式

如附圖1所示，包括軸1、換能器上蓋板2、墊片3、四極子陶瓷環4、中隔片5、換能器下蓋板6、固定螺母7，軸1與換能器下蓋板6通過固定螺母7連接，四極子陶瓷環4上設有墊片3，四極子陶瓷環4之間通過中隔片5分隔，蓋板6通過固定螺母7連接。

每一個四極子陶瓷環4均勻分成四份，每份之間通過間隔。單個激化，每一部分都可以作為一個換能器發射。通過不同的控制，還可以作為單極子(低頻)、偶極子和四極子發射換能器使用。它是一種非對稱的四極子聲源，這種換能器可以看成一個振動圓管均分為四等份，各部分之間實施聲電隔離，相鄰部分的振動相位相反。這種聲源在充液井眼中可以激發起一種頻散的彎曲波模式(四極子波)，其波速小于地層的橫波波速。在截至頻率附近其波速低于地層的橫波波速。

此種聲波發射換能器，按照一定組合方式排列，與其它換能器裝在一個鋼殼體內，殼體內充滿油來工作。