[發(fā)明專利]一種偶極聲波發(fā)射探頭

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010340395.5
• 申請日: 2020-04-26
• 公開（公告）號: CN111472753A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王曉冬;黃飛;路濤;劉付火;伍瑩;馬穎;陳軍利
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團(tuán)有限公司;中國石油集團(tuán)測井有限公司
• 主分類號: E21B47/002
• 分類號: E21B47/002;E21B47/14
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 王艾華

本發(fā)明公開了一種偶極聲波發(fā)射探頭，包括發(fā)射骨架本體、橡膠波紋管和壓電陶瓷聲波換能器；所述橡膠波紋管包裹住發(fā)射骨架本體的中部，與發(fā)射骨架本體的中部之間形成密閉的油腔，所述壓電陶瓷聲波換能器設(shè)置在所述油腔內(nèi)。所述油腔為獨(dú)立密閉的油腔，與探頭的其他部分不連通，在壓電陶瓷聲波換能器施加電壓工作時，與油腔、橡膠波紋管三者相互有效耦合，向外輻射聲波能量，并有效的在1.5KHz～4KHz出現(xiàn)大能量聲波信號輸出，解決了老舊偶極聲波發(fā)射探頭設(shè)計中，整個發(fā)射探頭都浸泡在硅油中直徑方向和長度方向的空間限制，減少由于大油腔造成的聲波能量損耗，使偶極聲波發(fā)射探頭為聲波測井儀器提供了有效的聲波能量傳輸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于測井設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種偶極聲波發(fā)射探頭。

背景技術(shù)

近幾年來，隨著油氣勘探開發(fā)的不斷深入，油氣勘探開發(fā)正從常規(guī)油氣藏向低滲透、非常規(guī)發(fā)展，新建區(qū)域儲層條件變得日趨復(fù)雜。水平井、大斜度井中斷層、裂縫、薄層、各向異性等復(fù)雜油氣儲層的地質(zhì)導(dǎo)向和地層評價需要更加豐富地層信息、井周三維成像和地層界面探測，才能實(shí)現(xiàn)油氣藏更為高效的開發(fā)，國內(nèi)正在大力推廣應(yīng)用水平井技術(shù)提高復(fù)雜油氣藏開發(fā)效率。針對復(fù)雜儲層、非常規(guī)儲層勘探開發(fā)，以油藏成像為目標(biāo)，采用聲電核等方法，創(chuàng)新空間域、時間域、頻率域和能量域測量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)地層精細(xì)成像和井周35米范圍綜合成像，形成具有“顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡”功能的多維高精度成像測井裝備，獲取高精度三維地層信息，提供多種類地質(zhì)參數(shù)，解決復(fù)雜和非常規(guī)油氣藏識別與分析難題，為我國油氣勘探開發(fā)提供有力技術(shù)支撐。現(xiàn)有的偶極聲波發(fā)射探頭沒能很好的解決整個發(fā)射探頭都浸泡在硅油中的空間限制和減少由于大油腔造成的聲波能量損耗等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種偶極聲波發(fā)射探頭，已解決現(xiàn)有技術(shù)中整個發(fā)射探頭都浸泡在硅油中，造成空間限制，及大油腔造成聲波能量損耗的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種偶極聲波發(fā)射探頭，包括發(fā)射骨架本體、橡膠波紋管和壓電陶瓷聲波換能器；所述橡膠波紋管包裹住發(fā)射骨架本體的中部，與發(fā)射骨架本體的中部之間形成密閉的油腔，所述壓電陶瓷聲波換能器設(shè)置在所述油腔內(nèi)。

優(yōu)選的，所述發(fā)射骨架本體中部的外形為棱柱，所述棱柱的側(cè)面各設(shè)一個壓電陶瓷聲波換能器。

優(yōu)選的，所述壓電陶瓷聲波換能器的兩端使用螺釘壓緊固定在所述發(fā)射骨架本體上。

優(yōu)選的，所述發(fā)射骨架本體上與所述油腔相鄰的兩端分別設(shè)置有U型密封槽，橡膠波紋管的兩端分別使用金屬絲捆扎在U型密封槽內(nèi)。

優(yōu)選的，所述發(fā)射骨架本體采用金屬三維打印的方式制成，最大限度減少油腔的空間。

優(yōu)選的，所述壓電陶瓷聲波換能器包括：兩層壓電陶瓷材料，及粘接在兩層壓電陶瓷材料之間的金屬材質(zhì)的中間基板。

優(yōu)選的，所述壓電材料為偏鈮酸鉛、PZT5、PZT4中的一種。

優(yōu)選的，所述中間基板為鋁合金、銅、鋼中的一種。

本發(fā)明的有益效果如下：

1、本發(fā)明偶極聲波發(fā)射探頭，包括發(fā)射骨架本體、橡膠波紋管和壓電陶瓷聲波換能器；所述發(fā)射骨架本體采用金屬三維打印的方式制成，最大限度減少了油腔空間。所述橡膠波紋管包裹住發(fā)射骨架本體的中部，與發(fā)射骨架本體的中部之間形成密閉的油腔，所述壓電陶瓷聲波換能器設(shè)置在所述油腔內(nèi)。所述油腔為獨(dú)立密閉的油腔，與探頭的其他部分不連通，在壓電陶瓷聲波換能器施加電壓工作時，與油腔、橡膠波紋管三者相互有效耦合，向外輻射聲波能量，并有效的在1.5KHz～4KHz出現(xiàn)大能量聲波信號輸出，解決了老舊偶極聲波發(fā)射探頭設(shè)計中，整個發(fā)射探頭都浸泡在硅油中直徑方向和長度方向的空間限制，減少由于大油腔造成的聲波能量損耗，使偶極聲波發(fā)射探頭為聲波測井儀器提供了有效的聲波能量傳輸。