[發(fā)明專利]一種大尺寸井眼聲波測(cè)井儀聲系結(jié)構(gòu)及測(cè)井方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211179699.3
• 申請(qǐng)日: 2022-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN115628040A
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇慧茹;歐陽洋;王清偉;劉葉興;陳俊圓;章偉江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州瑞利聲電技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): E21B47/00
• 分類號(hào): E21B47/00;E21B47/14;G01V1/44
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 陳繼亮

本發(fā)明公開了一種大尺寸井眼聲波測(cè)井儀聲系結(jié)構(gòu)及測(cè)井方法，涉及聲波測(cè)井領(lǐng)域，包括刻槽外殼和安裝在該刻槽外殼內(nèi)的聲系芯，聲系芯內(nèi)設(shè)置發(fā)射探頭以及與該發(fā)射探頭由遠(yuǎn)及近依次布置的第一接收探頭、第二接收探頭、第三接收探頭、第四接收探頭、第五接收探頭和第六接收探頭；發(fā)射探頭與各接收探頭配合，實(shí)現(xiàn)大尺寸套管井聲幅變密度測(cè)井或裸眼井聲速測(cè)井。本發(fā)明既可在大尺寸套管井(13.625英寸～20英寸)中進(jìn)行聲幅變密度測(cè)井，提供水泥膠結(jié)質(zhì)量信息，也可在裸眼井聲速測(cè)井中測(cè)得深度推移井眼補(bǔ)償高分辨率時(shí)差及普通間距聲波時(shí)差。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聲波測(cè)井的領(lǐng)域，具體涉及一種大尺寸井眼聲波測(cè)井儀聲系結(jié)構(gòu)及測(cè)井方法。

背景技術(shù)

目前，在地球物理與油氣勘探開發(fā)過程中，聲波測(cè)井作為主要方法之一，利用聲波在不同巖石中的傳播速度、幅度及頻率變化等聲學(xué)特性不同來研究鉆井的地質(zhì)剖面、判斷固井質(zhì)量。聲波在傳播過程中聲功率與傳播距離的平方成規(guī)律衰減，另外在介質(zhì)中由于摩擦、粘滯、熱傳導(dǎo)等原因?qū)е虏糠致暡芰哭D(zhuǎn)換成其它形式的能量(主要是熱能)，也有所衰減，其中粘滯和熱傳導(dǎo)的吸收系數(shù)與聲波的頻率的平方成正比，因此測(cè)井時(shí)，隨著井眼尺寸的增大，發(fā)射探頭產(chǎn)生的聲信號(hào)衰減急劇增加，常規(guī)的聲波測(cè)井儀器已無法滿足大尺寸井眼的測(cè)井需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種大尺寸井眼聲波測(cè)井儀聲系結(jié)構(gòu)及測(cè)井方法，既可在大尺寸套管井(13.625英寸～20英寸)中進(jìn)行聲幅變密度測(cè)井，提供水泥膠結(jié)質(zhì)量信息，也可在裸眼井聲速測(cè)井中測(cè)得深度推移井眼補(bǔ)償高分辨率時(shí)差及普通間距聲波時(shí)差。

本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的：這種大尺寸井眼聲波測(cè)井儀聲系結(jié)構(gòu)，包括刻槽外殼和安裝在該刻槽外殼內(nèi)的聲系芯，所述聲系芯內(nèi)設(shè)置發(fā)射探頭以及與該發(fā)射探頭由遠(yuǎn)及近依次布置的第一接收探頭、第二接收探頭、第三接收探頭、第四接收探頭、第五接收探頭和第六接收探頭；所述發(fā)射探頭與各接收探頭選擇性配合，實(shí)現(xiàn)大尺寸套管井聲幅變密度測(cè)井或裸眼井聲速測(cè)井。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述聲系芯的前端設(shè)置上接頭，聲系芯的后端設(shè)置發(fā)射探頭和下接頭，發(fā)射探頭前端設(shè)置發(fā)射上接頭，上接頭與發(fā)射上接頭之間通過膠囊連接密封；發(fā)射探頭后端設(shè)置發(fā)射下接頭，用于連接下接頭。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述上接頭內(nèi)設(shè)置前插座組件，前插座組件通過上轉(zhuǎn)接頭連接上隔聲組件，上隔聲組件后方依次連接五組接收換能器組件，相鄰的接收換能器組件之間通過隔聲組件連接；五組接收換能器組件后方通過一組長隔聲橡膠組件再連接一組接收換能器組件，該單組的接收換能器組件后方通過若干組短隔聲橡膠組件連接下隔聲組件，下隔聲組件通過下轉(zhuǎn)接頭連接至發(fā)射上接頭。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述前插座組件包括31芯轉(zhuǎn)接套筒、37芯承壓盤和37芯插座，37芯承壓盤用擋圈固定在上接頭內(nèi)，37芯承壓盤的前端連接31芯轉(zhuǎn)接套筒，37芯承壓盤的后端連接37芯插座，37芯插座用螺釘固定在上轉(zhuǎn)接頭上，上隔聲組件用螺釘固定在上轉(zhuǎn)接頭上；所述長隔聲橡膠組件包括長連接軸和套裝在該長連接軸上的長隔聲橡膠棒，長隔聲橡膠組件的兩端均設(shè)置隔聲組件；所述短隔聲橡膠組件包括短連接軸和套裝在短連接軸上的短隔聲橡膠棒，短隔聲橡膠組件共有三組，相鄰的短隔聲橡膠組件之間通過隔聲組件依次連接。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述發(fā)射上接頭的后端通過螺釘固定在發(fā)射下接頭上，且二者連接處設(shè)置隔聲片，發(fā)射上接頭的中部套裝有中間絕緣座，中間絕緣座的兩側(cè)各安裝一只發(fā)射換能器，每只發(fā)射換能器的外側(cè)通過密封圈A和密封圈B密封安裝在一只絕緣座上。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，靠近發(fā)射上接頭的絕緣座通過隔聲橡膠片A壓緊在發(fā)射上接頭的內(nèi)壁上，靠近發(fā)射下接頭的絕緣座通過隔聲橡膠片B和鎖緊螺母軸向鎖緊在發(fā)射上接頭上；發(fā)射上接頭的外壁與發(fā)射下接頭的外壁之間安裝有透聲罩，發(fā)射下接頭上通過螺紋固定有變壓器組件，變壓器組件外罩設(shè)有變壓器管殼，變壓器管殼連接在發(fā)射下接頭與下接頭之間。