[發明專利]水利工程全波列聲波測井探管隔聲體的設計方法

在審

• 申請號: 201710563462.8
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107143332A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 張曉予;周錫芳;張憲君;姜文龍
• 申請（專利權）人: 黃河勘測規劃設計有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;G01V1/52
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙)41114
• 代理人: 韓華

1.一種水利工程全波列聲波測井探管隔聲體的設計方法，根據聲波在不同媒質的交界面將產生折射與反射原理，依據聲波正入射時交界面的聲能反射系數R=(Z1-Z2)/(Z1+Z2)，其中：R-反射系數；Z-媒質的聲阻抗；Z=ρ×V，ρ為媒質密度；V-聲波在媒質中的傳播速度；其特征在于：按照下述步驟進行：

第一步、在選擇隔聲體材料時，既要選取聲阻抗差異大的兩種固體材料，同時又要考慮兩種所述固體材料的加工性能，保證所選兩種固體材料能夠進行精加工，以確保測井探管整體的水密封性能；因此，選取不銹鋼材料和高分子聚乙烯材料兩種固體材料作為隔聲體材料，所述不銹鋼材料的縱波特性阻抗和切變波特性阻抗分別為45.7和24.5，單位：106kg/m2s；所述高分子聚乙烯材料的縱波特性阻抗和切變波特性阻抗分別為1.5和0.48，單位：106kg/m2s；計算可知：縱波反射系數和切變波反射系數分別達到93.6%和96.2%；

第二步、將所述不銹鋼材料和高分子聚乙烯材料分別制成不銹鋼圓柱管單體和高分子聚乙烯圓柱管單體，將所述不銹鋼圓柱管單體和高分子聚乙烯圓柱管單體相互密封銜接制成隔聲單元體，將多個所述隔聲單元體依次密封銜接即構成隔聲體。

2.根據權利要求1所述水利工程全波列聲波測井探管隔聲體的設計方法，其特征在于：根據聲波傳播原理，隔聲單元體長度越長則其濾波曲線的震蕩越多，其對高頻的濾波效果越差，對低頻的濾波效果越好；反之，單元體長度越短則其濾波曲線的震蕩越少，其對高頻的濾波效果越好，對低頻的濾波效果越差；綜合考慮水利工程全波列測井的聲波頻率在20-25Khz之間，且水利規程要求全波列聲波測井探管總長度應限制在3000mm以內，因此將所述不銹鋼圓柱管單體的長度設計為100mm，將高分子聚乙烯圓柱管單體的長度設計為200mm。

3.根據權利要求1或2所述水利工程全波列聲波測井探管隔聲體的設計方法，其特征在于：所述不銹鋼圓柱管單體和高分子聚乙烯圓柱管單體的外徑均為50mm；不銹鋼圓柱管單體的兩端管口均設置成臺階孔，所述臺階孔的內孔設置有內螺紋而外孔為光孔；位于不銹鋼圓柱管單體的外周面上開設有緊固工具卡口；所述高分子聚乙烯圓柱管單體兩端管口的外周面自管口一端沿軸向依次均設置有外螺紋段和密封圈安裝環槽段，所述外螺紋段的外螺紋與設置在臺階孔所述內孔的所述內螺紋相匹配。