[發明專利]一種隨鉆聲波測井裝置和方法

無效

• 申請號: 201310107116.0
• 申請日: 2013-03-29
• 公開（公告）號: CN103147747A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 魏周拓;唐曉明;陳雪蓮;譚寶海
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B47/14
• 分類號: E21B47/14;E21B49/00
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾

1.一種隨鉆聲波測井裝置，包括鉆鋌、聲波發射換能器、近源距聲波接收換能器、第一隔聲體、第二隔聲體、第一遠源距聲波接收換能器陣列、第二遠源距聲波接收換能器陣列及控制系統；其特征在于：聲波發射換能器同時具有單極子輻射功能、正交偶極子輻射功能和四極子輻射功能，其輻射聲波信號沿井壁地層和向井外傳播；近源距聲波接收換能器用于接收被井旁地層界面反射回井中的聲波信號；第一遠源距聲波接收換能器陣列和第二遠源距聲波接收換能器陣列用于接收被井旁地層界面反射回井中的聲波信號和沿井壁介質傳播的滑行波信號；控制系統置于鉆鋌壁內的空腔，控制系統控制聲波發射換能器發射聲波信號，對近源距聲波接收換能器、第一遠源距聲波接收換能器陣列、第二遠源距聲波接收換能器陣列所接收的聲波信號進行數據處理得到井軸到井旁地層界面的橫向距離及井旁地層界面方位。

2.根據權利要求1的隨鉆聲波測井裝置，其特征在于：第一隔聲體、第二隔聲體在鉆鋌軸線方向關于聲波發射換能器對稱布置，第一遠源距聲波接收換能器陣列、第二遠源距聲波接收換能器陣列在鉆鋌軸線方向上關于聲波發射換能器對稱布置；第一隔聲體、第二隔聲體位于第一遠源距聲波接收換能器陣列、第二遠源距聲波接收換能器陣列之間；近源距聲波接收換能器位于第一隔聲體、第二隔聲體之間；近源距聲波接收換能器位于聲波接收換能器與第一隔聲體之間或者近源距聲波接收換能器位于聲波接收換能器與第二隔聲體之間。

3.根據權利要求1或2的隨鉆聲波測井裝置，其特征在于：鉆鋌中部外壁上設有聲波發射換能器安裝環形凹槽，聲波發射換能器安裝環形凹槽內設有聲波發射換能器，聲波發射換能器由多個弧形壓電晶片組成，多個弧形壓電晶片鑲嵌于預留有弧形凹槽的圓筒狀橡膠圈內，圓筒狀橡膠圈固定于聲波發射換能器安裝環形凹槽上，相鄰的弧形壓電晶片彼此聲電絕緣，透聲保護蓋板覆蓋弧形壓電晶片外部，用于保護弧形壓電晶片并允許聲波發射換能器輻射聲波進入地層。

4.根據權利要求1-3的隨鉆聲波測井裝置，其特征在于：聲波發射換能器安裝環形凹槽下側設有近源距聲波接收換能器安裝環形凹槽，近源距聲波接收換能器安裝環形凹槽中心與聲波發射換能器安裝環形凹槽中心相距0.1m-0.5m，近源距聲波接收換能器安裝環形凹槽內設有近源距聲波接收換能器，用于接收被井旁地層界面反射回井中的反射波信號；近源距聲波接收換能器由多個弧形壓電晶片組成，多個弧形壓電晶片鑲嵌于預留有弧形凹槽的圓筒狀橡膠圈上，圓筒狀橡膠圈固定于鉆鋌聲波發射換能器安裝環形凹槽上，相鄰的弧形壓電晶片彼此聲電絕緣，透聲保護蓋板覆蓋弧形壓電晶片外部，用于保護弧形壓電晶片并允許地層聲波信號進入近源距聲波接收換能器。

5.根據權利要求1-4的隨鉆聲波測井裝置，其特征在于：第一隔聲體和第二隔聲體均為鉆鋌上規則刻槽或變徑結構。

6.根據權利要求1-5的隨鉆聲波測井裝置，其特征在于：第一遠源距聲波接收換能器陣列和第二遠源距聲波接收換能器陣列均由4-8個聲波收換能器組成，相鄰上下兩個聲波接收換能器之間中心到中心的距離為0.1m-0.3m；每個聲波接收換能器均由多個弧形壓電晶片組成，多個弧形壓電晶片鑲嵌于預留有弧形凹槽的圓筒狀橡膠圈上，多個弧形壓電晶片在鉆鋌周向上等間距布置，圓筒狀橡膠圈固定于鉆鋌聲波發射換能器安裝環形凹槽上，相鄰的弧形壓電晶片彼此聲電絕緣，透聲保護蓋板覆蓋弧形壓電晶片外部。

7.根據權利要求1-6的隨鉆聲波測井裝置，其特征在于：聲波發射換能器、近源距聲波接收換能器、第一遠源距聲波接收換能器陣列和第二遠源距聲波接收換能器陣列的每個聲波接收換能器具有相同個數的弧形壓電晶片，每個弧形壓電晶片在鉆鋌上所處位置固定，在鉆鋌軸線上每個弧形壓電晶片中心連成一直線。