[發(fā)明專利]無(wú)內(nèi)部引線的水聽(tīng)器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480082704.6
• 申請(qǐng)日: 2014-11-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107075940A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C·張;Y·S·泰赫;I·奧格布納居
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈里伯頓能源服務(wù)公司
• 主分類號(hào): E21B47/00
• 分類號(hào): E21B47/00;G01V1/40;G01V1/50
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司31100
• 代理人: 張欣

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)描述了一種新的傳感器構(gòu)造，并且更具體地是描述了一種水聽(tīng)器配置，在一個(gè)實(shí)施方案中，這種水聽(tīng)器配置可以用于隨鉆測(cè)井(LWD)系統(tǒng)。

發(fā)明背景

水聽(tīng)器和其它壓力脈沖傳感器存在許多應(yīng)用。水聽(tīng)器的一個(gè)常見(jiàn)用途是用于聲納檢測(cè)裝置，像用于檢測(cè)潛艇的那些裝置。水聽(tīng)器使用變換器將壓力波(例如，聲音)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。水聽(tīng)器現(xiàn)在用于許多環(huán)境。它們目前用于各種領(lǐng)域，諸如在深海中測(cè)量地震活動(dòng)，和在油井中測(cè)量流體特性。雖然如所描述的傳感器將在它們?cè)谟途械氖褂玫纳舷挛闹姓撌?，但是它們可以在將使用典型的水?tīng)器的任何環(huán)境中并且在之前因傳統(tǒng)的水聽(tīng)器的脆弱性而無(wú)法使用這種傳統(tǒng)的水聽(tīng)器來(lái)研究的一些環(huán)境中使用。

不幸的是，傳統(tǒng)的水聽(tīng)器和其它壓力傳感器是脆弱的。它們通常不會(huì)很好地響應(yīng)于低頻壓力波，并且會(huì)對(duì)攜帶傳感器的工具的移動(dòng)敏感。脆弱性和工具移動(dòng)敏感性問(wèn)題在任何環(huán)境中都不期望，但是在常常存在工具移動(dòng)、沖擊和振動(dòng)、溫度極限和腐蝕性泥漿流的油井或井下環(huán)境中尤其有害。另外，在井下信號(hào)傳輸系統(tǒng)中使用壓力傳感器的情況下，極不期望缺乏低頻響應(yīng)，因?yàn)橐阎獕毫γ}沖在低頻下衰減得少得多，并且因此低頻信號(hào)可被傳輸更大距離。因此，提供一種穩(wěn)健且對(duì)環(huán)境波動(dòng)不太敏感的壓力傳感器將是本領(lǐng)域的顯著改進(jìn)。

當(dāng)結(jié)合附圖考慮以下詳細(xì)描述時(shí)，可以獲得對(duì)各種公開(kāi)的系統(tǒng)和方法實(shí)施方案的更好理解。

附圖簡(jiǎn)述

圖1是根據(jù)說(shuō)明性實(shí)施方案的隨鉆測(cè)井環(huán)境的示意圖；

圖2是根據(jù)說(shuō)明性實(shí)施方案的測(cè)井環(huán)境的示意圖；

圖3是根據(jù)說(shuō)明性實(shí)施方案的圓柱形水聽(tīng)器；

圖4是根據(jù)說(shuō)明性實(shí)施方案的被封閉在穩(wěn)定護(hù)套中的圓柱形水聽(tīng)器；

圖5是圖3的水聽(tīng)器和圖4的穩(wěn)定護(hù)套的剖切圖；

圖6和圖7是圖3的水聽(tīng)器的電連接的放大圖；

圖8示出了根據(jù)一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的位于穩(wěn)定圓柱上的開(kāi)口的一種分布；

圖9示出了如透過(guò)穩(wěn)定護(hù)套看到的圖3的水聽(tīng)器。

詳細(xì)描述

以下論述針對(duì)本發(fā)明的各種實(shí)施方案。附圖不一定按比例繪制。各實(shí)施方案的某些特征可以夸張比例或以在某種程度上示意性的形式示出，并且為清楚和簡(jiǎn)明起見(jiàn)，可不示出常規(guī)元件中的一些細(xì)節(jié)。盡管這些實(shí)施方案中的一個(gè)或多個(gè)可以是優(yōu)選的，但是所公開(kāi)的實(shí)施方案不應(yīng)被解釋為或以其它方式用于限制本公開(kāi)(包括權(quán)利要求)的范圍。應(yīng)完全認(rèn)識(shí)到，以下論述的實(shí)施方案的不同教示可單獨(dú)地或以任何合適組合用來(lái)產(chǎn)生期望結(jié)果。另外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，以下描述具有廣泛應(yīng)用，并且對(duì)任何實(shí)施方案的論述僅意味著作為該實(shí)施方案的示例，而不旨在暗示本公開(kāi)(包括權(quán)利要求)的范圍限于這個(gè)實(shí)施方案。

在整個(gè)以下描述和權(quán)利要求中使用某些術(shù)語(yǔ)指代特定的特征或部件。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，不同的人會(huì)用不同名稱指代相同的特征或部件。本文檔不打算區(qū)分名稱不同但結(jié)構(gòu)或功能相同的部件或特征。

在以下論述中和在權(quán)利要求中，術(shù)語(yǔ)“包括”和“包含”以開(kāi)放性方式使用，并且因此應(yīng)當(dāng)被解釋為表示“包括但不限于”。使用“頂部”、“底部”、“上方”、“下方”和這些術(shù)語(yǔ)的變型是為方便，但不需要對(duì)部件的任何特定取向。

本文論述的水聽(tīng)器可以在用于確定井下環(huán)境中的性質(zhì)的各種上下文中使用。舉例來(lái)說(shuō)，它可包括在工具中，用于接收從表面作為壓力脈沖傳輸?shù)男盘?hào)，它可在傳感器中使用，用于監(jiān)測(cè)在井筒中形成壓力波的地震信號(hào)，它可包括在鉆柱中，用于監(jiān)測(cè)在鉆井期間的動(dòng)態(tài)壓力波。實(shí)施方案可以用于確定隨鉆測(cè)井(LWD)環(huán)境、有線或其它測(cè)井環(huán)境、以及海洋地震和聲納環(huán)境中的性質(zhì)。構(gòu)想其它應(yīng)用，包括非鉆井的應(yīng)用。

圖1是根據(jù)說(shuō)明性實(shí)施方案的隨鉆測(cè)井環(huán)境100的示意圖。LWD也可稱為隨鉆測(cè)量(MWD)。鉆井平臺(tái)5被配備有井架10，井架支撐起重機(jī)15。鉆機(jī)操作人員使用鉆桿20鉆出油井或天然氣井以用于生產(chǎn)或勘探。起重機(jī)15懸吊于頂部驅(qū)動(dòng)器25上，頂部驅(qū)動(dòng)器在其降低鉆柱20以使鉆柱穿過(guò)井口30時(shí)旋轉(zhuǎn)鉆柱20。連接到鉆柱20的下端的是鉆頭35。借助使用在鉆頭35附近的井下馬達(dá)或使用頂部驅(qū)動(dòng)器25，或者借助兩種方法，旋轉(zhuǎn)鉆頭35并且通過(guò)旋轉(zhuǎn)鉆柱20完成鉆井。