[發明專利]用于水利工程全波列聲波測井探管的隔聲體

在審

• 申請號: 201710563464.7
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107143333A
• 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

技術領域

本發明涉及水利工程勘察使用的全波列聲波測井探管，尤其是涉及用于水利工程全波列聲波測井探管的隔聲體。

背景技術

水利工程勘察工作中大量使用全波列聲波測井技術，采集地下巖體的縱、橫波速等地質信息，用于水利工程設計。其探測裝備的主要部件是全波列聲波測井探管，探管主要由聲波發射器件、聲波接收器件、電子艙段、聲波隔離器件（隔聲體）等組成，其中聲波隔離器件是探管組成的重要且必不可少的器件之一。

聲波隔離器件設置在聲波發射器件、聲波接收器件之間，以及設置在相鄰兩聲波接收器件之間，功能是隔離由聲波發射器件產生的沿探管壁直達聲波接收器件的直達聲波，以及相鄰兩聲波接收器件之間的相互干擾聲波。目前所用的隔聲體一般為鏤空鋼管型結構，主要針對石油、煤炭等大口徑中深鉆孔聲波測試，設計加工復雜，應用于水利工程淺表層小口徑鉆孔測試存在隔離度與延時量不足、易卡孔等問題。

發明內容

本發明目的在于提供一種用于水利工程全波列聲波測井探管的隔聲體，以實現加工工藝簡單、聲隔離度高、外形光滑不易卡孔。

為實現上述目的，本發明采取下述技術方案：

本發明所述用于水利工程全波列聲波測井探管的隔聲體，包括隔聲單元體，所述隔聲單元體由密封銜接在一起的不銹鋼圓柱管單體和高分子聚乙烯圓柱管單體組成；所述不銹鋼圓柱管單體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；所述高分子聚乙烯圓柱管單體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。

所述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和密封圈安裝槽，所述外螺紋與臺階孔的所述內孔相螺接。

所述不銹鋼圓柱管單體的長度為100mm，外徑為50mm；所述高分子聚乙烯圓柱管單體的長度設計為200mm，外徑為50mm。

本發明優點主要體現在以下方面：

1、本發明所述隔聲體用于水利工程全波列聲波測井探管，可以把聲波發射器件產生的直達波幅度壓制到毫伏級，有效解決水利工程淺表層鉆孔測試存在的隔離度與延時量不足等問題。

2、隔聲體結構設計簡單、易加工，操作使用方便，水密封性能良好，可以滿足水深數百米內的水利工程鉆孔測試要求。

3、外徑較小，滿足了水利工程淺表層鉆孔對全波列聲波測井探管外徑的要求。

4、不銹鋼材料和高分子聚乙烯材料都具有較好的冷加工性能，可以進行精密加工成型，使得加工成型的隔聲體外形光滑成圓柱形，有效解決了水利工程淺表層鉆孔測試存在的易卡孔問題。

附圖說明

圖1是本發明所述不銹鋼圓柱管單體的結構示意圖。

圖2是圖1的A-A向剖視結構示意圖。

圖3是本發明所述高分子聚乙烯圓柱管單體的結構示意圖。

圖4是本發明所述隔聲單元體的結構示意圖。

圖5是本發明應用于所述全波列聲波測井探管上的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述實施例。

如圖1-4所示，本發明所述用于水利工程全波列聲波測井探管的隔聲體，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是媒質密度；V-聲波在媒質中的傳播速度；由此可知，兩側媒質的聲阻抗差異越大，聲能量反射系數越大，隔聲效果越好；通過本發明的設計，使兩側媒質的聲阻抗差異越大，聲能量反射系數越大，聲波能量大部分被反射，透射能量很小；隨著隔聲單元數量的增加，透射能量越來越小，則通過隔聲體到達探頭的直達波能量就越小，隔聲效果同時變得更好。因此，隔聲單元體由密封銜接在一起的不銹鋼圓柱管單體1和高分子聚乙烯圓柱管單體2組成；這是因為不銹鋼材料和高分子聚乙烯材料聲阻抗差異大，同時不銹鋼材料和高分子聚乙烯材料都具有較好的冷加工性能，可以進行精密加工成型。