[發明專利]用于測量地層速度的超聲聲傳感器

在審

• 申請號: 201980014336.4
• 申請日: 2019-02-08
• 公開（公告）號: CN111771040A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 堀藤原浩;E·德格;嘉莫一達昭;中島藤原浩
• 申請（專利權）人: 斯倫貝謝技術有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B47/022;G01V1/52;G01V1/42
• 代理公司: 北京世峰知識產權代理有限公司 11713
• 代理人: 卓霖;許向彤

本文公開了用于測量地層速度的示例性超聲聲傳感器。一種示例性傳感器包括殼體、由所述殼體承載的第一發射器、由所述殼體承載的第二發射器以及由所述殼體承載并且設置在所述第一發射器和第二發射器之間的接收器陣列。所述第一發射器相對于所述殼體的表面以第一角度設置并且所述第二發射器相對于所述殼體的所述表面以第二角度設置。

相關申請

本專利要求于2018年2月8日提交的美國臨時專利申請序列號62/627,869的權益。美國臨時專利申請序列號62/627,869據此全文以引用方式并入本文。據此要求美國臨時專利申請序列號62/627,869的優先權。

背景技術

本公開整體涉及聲傳感器，并且更具體地涉及用于測量地層速度的超聲聲傳感器。

相關技術的描述

鉆孔聲波的生成和記錄是油田鉆孔測井中采用的重要測量方法。當前有許多鉆孔工具和方法可用于進行聲學測量。一些工具包括單個聲波源和兩個或更多個接收器。其他工具包括兩個或更多個聲源和成陣列布置的多個接收器。當前可用的聲學工具可用于提供有關周圍地層和鉆孔參數的大量信息。

美國專利號6,678,616描述了用于產生地層速度圖像數據集的方法和工具。美國專利號6,510,389描述了用于對鉆孔壁中的應力引起的機械損傷進行聲學檢測的方法。美國專利號7,913,806描述了用于在井下工具上容納聲換能器和電子器件的外殼。美國專利號9,625,599描述了用于進行圓周速度測量的井下聲波測井工具，該測井工具包括部署在工具主體上的至少一個聲發射器以及第一聲接收器陣列和第二聲接收器陣列。美國專利公布號2017/0314385描述了用于聲測量驅動的地質導向的系統和方法。

美國專利3,524,162描述了包括用于測量地球地層中聲波衰減率的多個聲接收器和聲發射器的系統。美國專利號3,437,834描述了用于檢測所選擇的信號的出現時間的方法和設備。美國專利號6,205,087描述了用于確定鉆孔通過的地層的特性的聲波數據記錄方法和系統。美國專利號7,675,813描述了用于檢測感興趣的分量信號的第一到達數據的方法和設備，該第一到達數據可用于估計地層慢度。美國專利號4,594,691描述了用于確定慢度-時間相關性的聲波測井方法和系統。美國專利號5,398,215描述了用于測量地球地層中的應力引起的方位各向異性的方法和設備。由Christopher V.Kimball和ThomasL.Marzetta撰寫的公布在《地球物理學》49卷第3期1984年第274-281頁的標題為“鉆孔聲陣列數據的相似性處理(Semblance Processing of Borehole Acoustic Array Data)”的文章描述了鉆孔聲陣列數據的相似性處理。

附圖說明

圖1是可根據本公開的教導內容實施的示例性超聲聲傳感器的剖視圖。

圖2是圖1的示例性第一發射器、示例性第二發射器和示例性接收器陣列的透視圖，示出了沿著示例陣列線彼此間隔開的接收器陣列的示例性接收器中的相應接收器。

圖3示出了朝向示例性地層發射示例性第一超聲聲信號以在地層內激發沿示例性第一方向的地層波的圖1和圖2的示例性超聲聲傳感器的示例性第一發射器。

圖4示出了朝向圖3的示例性地層發射示例性第二超聲聲信號以在地層內激發沿示例性第二方向的地層波的圖1和圖2的示例性超聲聲傳感器的示例性第二發射器。

圖5是表示目標地層的示例性P波速度分布和示例性S波速度分布的示例性曲線圖。

圖6是根據示例性第一優選和/或臨界角實施的示例性第一超聲聲傳感器的剖視圖。

圖7是根據示例性第二優選和/或臨界角實施的示例性第二超聲聲傳感器的剖視圖。

圖8是激發示例性快地層波的圖6的示例性第一超聲聲傳感器的示例性第一發射器的示意圖。