[實(shí)用新型]隨鉆聲波測井裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520212566.0
• 申請日: 2015-04-09
• 公開（公告）號(hào): CN204691763U
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏倩;車承軒;叢健生;王秀明;周旋
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院聲學(xué)研究所
• 主分類號(hào): E21B49/00
• 分類號(hào): E21B49/00;E21B47/14
• 代理公司: 北京億騰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11309
• 代理人: 陳霽

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及聲波速度測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種隨鉆聲波測井裝置。

背景技術(shù)

近年來，隨著全球工業(yè)對(duì)石油需求量的增加，石油勘探中大斜度井和水平井鉆井日益活躍，隨鉆測井技術(shù)迅速發(fā)展，幾乎所有的裸眼井電纜測井項(xiàng)目都可用隨鉆測井的方式進(jìn)行。隨鉆聲波測井技術(shù)是隨鉆測井技術(shù)中的重要方法之一，具有邊鉆邊測的特點(diǎn)。該技術(shù)是利用安裝在鉆鋌上的發(fā)射換能器在井下鉆井施工作業(yè)過程中發(fā)射聲波，透過泥漿在地層中傳播，經(jīng)過一定時(shí)間的衰減后，被安裝在鉆鋌上的接收換能器接收，通過對(duì)接收換能器接收到的聲波波列進(jìn)行分析，以此來判斷地層信息。

在隨鉆聲波測井過程中，換能器組合在地層聲信息的獲取方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用，因此，在隨鉆聲波測井裝置中，換能器是核心部件。由于隨鉆聲波測井的復(fù)雜及惡劣特殊環(huán)境，使隨鉆聲波測井換能器的設(shè)計(jì)、制作和裝配具有較大的挑戰(zhàn)性。

現(xiàn)有技術(shù)中，隨鉆聲波測井儀器通常采用單極子和偶極子工作模式，單極測井無法在軟地層得到橫波信息，偶極子作為聲源，偶極子波和鉆鋌波易交疊，造成對(duì)偶極子波的干擾，無法準(zhǔn)確測量到地層信息。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種隨鉆聲波測井裝置，利用鉆井過程中的隨鉆聲波測井技術(shù)得到的聲波全波列，求取地層參數(shù)信息。

第一方面，本實(shí)用新型提供了一種隨鉆聲波測井裝置，所述裝置包括：鉆鋌、設(shè)置在鉆鋌上的發(fā)射換能器和接收換能器；

所述發(fā)射換能器，包括設(shè)置在兩端的第一輻射金屬塊和第一質(zhì)量金屬塊、位于中間的第一金屬夾板、分別位于第一輻射金屬塊、第一質(zhì)量金屬塊和第一金屬夾板之間的多個(gè)發(fā)射型壓電陶瓷片；

所述接收換能器，包括設(shè)置在兩端的第二輻射金屬塊和第二質(zhì)量金屬塊、位于中間的第二金屬夾板、分別位于第二輻射金屬塊、第二質(zhì)量金屬塊和第二金屬夾板之間的多個(gè)接收型壓電陶瓷片；

其中，所述發(fā)射型壓電陶瓷片數(shù)為偶數(shù)，所述發(fā)射型壓電陶瓷片極化方向?yàn)楹穸确较颍噜弶弘娞沾善瑯O化方向相反；所述發(fā)射換能器的長度方向和所述鉆鋌的長度方向垂直；

所述接收型壓電陶瓷片數(shù)為偶數(shù)，所述接收型壓電陶瓷片極化方向?yàn)楹穸确较颍噜弶弘娞沾善瑯O化方向相反；所述接收換能器的長度方向和所述鉆鋌的長度方向垂直。

第二方面，本實(shí)用新型提供了一種發(fā)射換能器，包括設(shè)置在兩端的第一輻射金屬塊和第一質(zhì)量金屬塊、位于中間的第一金屬夾板、分別位于第一輻射金屬塊、第一質(zhì)量金屬塊和第一金屬夾板之間的多個(gè)發(fā)射型壓電陶瓷片；其中，所述發(fā)射型壓電陶瓷片數(shù)為偶數(shù)，所述發(fā)射型壓電陶瓷片極化方向?yàn)楹穸确较?，相鄰壓電陶瓷片極化方向相反；所述發(fā)射換能器的長度方向和所述鉆鋌的長度方向垂直。

第三方面，本實(shí)用新型提供了一種接收換能器，包括設(shè)置在兩端的第二輻射金屬塊和第二質(zhì)量金屬塊、位于中間的第二金屬夾板、分別位于第二輻射金屬塊、第二質(zhì)量金屬塊和第二金屬夾板之間的多個(gè)接收型壓電陶瓷片；其中，所述接收型壓電陶瓷片數(shù)為偶數(shù)，所述接收型壓電陶瓷片極化方向?yàn)楹穸确较颍噜弶弘娞沾善瑯O化方向相反；所述接收換能器的長度方向和所述鉆鋌的長度方向垂直。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的隨鉆聲波測井裝置，利用單極子、偶極子和四極子組成的多極子源工作模式，可以直接測量地層縱波、橫波、斯通利波聲速和衰減等參數(shù)，既可以相互參考驗(yàn)證，也可以單獨(dú)處理，大大提高了裝置的可信度和應(yīng)用范圍。利用縱波、橫波速度可以計(jì)算地層的彈性模量、泊松比，預(yù)測地層壓力，利用縱波、橫波速度比還可以判斷氣層信息。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的隨鉆聲波測井裝置示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一中的聲波傳播路徑示意圖；

圖3a為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的發(fā)射換能器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3b為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的發(fā)射換能器安裝示意圖；

圖3c為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的發(fā)射換能器安裝示意圖；

圖4a為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的接收換能器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4b為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的接收換能器安裝示意圖；

圖4c為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的接收換能器安裝示意圖。

具體實(shí)施方式