本實用新型涉及一種隨鉆聲波測井儀器測試裝置,適用于石油鉆井行業(yè)隨鉆聲波測井儀器的地面刻度及性能測試。
背景技術(shù):
隨鉆聲波測井儀器工作在井下充滿液體的井眼中,對井眼周圍地層進行測量,井眼周圍地層不同,則儀器測量得到的地層聲速也不相同。通過實時測量地層巖石縱波、橫波的速度,不僅可提供地層孔隙度,還能進行巖石力學(xué)特性分析。
隨鉆聲波測井儀器通常包括發(fā)射探頭、接收探頭、測控電路、隔聲體。發(fā)射探頭、接收探頭和相應(yīng)的發(fā)射和接收測控電路分別相隔一定距離安裝在鉆鋌上,且發(fā)射和接收測控電路分別位于發(fā)射探頭和接收探頭的外側(cè)。為防止發(fā)射探頭發(fā)出的聲波通過鉆鋌直接傳輸?shù)浇邮仗筋^,在發(fā)射探頭和接收探頭之間的鉆鋌上刻槽,形成隔聲體,對直達波進行衰減。
為了準確測量,儀器需要進行刻度、測試,對于新的儀器還需要調(diào)試測控電路參數(shù)。目前通常采用建造刻度井群,為模擬灰?guī)r、砂巖等具有不同聲速的軟硬地層,需要建造多個模擬刻度井筒,并將其放置于地下,澆鑄形成井筒,并充滿液體,將儀器放入井筒中,對其進行刻度或性能測試??潭染袢氲叵碌慕ㄔ斐杀据^高,而且儀器放入地下的刻度井之后,無法對儀器測控電路進行在線測試,調(diào)試測控電路參數(shù),目前通常是將儀器除了測控電路之外的部分放在地面的半空間水槽,在儀器工作時,對測控電路進行在線調(diào)試,此時儀器的工作環(huán)境與儀器放入刻度井內(nèi)的情況不同,參數(shù)調(diào)整存在偏差。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型采用一種地面測試裝置代替刻度井,模擬隨鉆聲波測井儀器的工作環(huán)境,不但能夠?qū)x器進行刻度和整體性能測試,還能夠在同一環(huán)境中對測控電路進行在線調(diào)試。
本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種隨鉆聲波測井儀器測試裝置,包括井筒1和井筒1的兩端設(shè)置的堵頭3,其中:井筒1為圓筒形,井筒1的內(nèi)徑大于被測儀器的最大外徑,壁厚大于被測儀器的探測深度,長度略大于被測儀器發(fā)射探頭和接收探頭之間的距離;堵頭3上設(shè)的進水管4和出水管5,且堵頭3內(nèi)、外壁分別與被測儀器外壁和井筒端部內(nèi)壁構(gòu)成密封配合;井筒1水平放置于井筒支架7上;井筒1內(nèi)壁放置內(nèi)滑輪支架6。
上述方案還包括:
所述內(nèi)滑輪支架6外形為小于半圓的圓弧,弧度與井筒1內(nèi)壁的弧度相同。
所述內(nèi)滑輪支架6表面對稱開有至少4個安裝孔,安裝孔內(nèi)固定安裝滾軸,滾軸直徑大于支架的厚度,滾軸分別與井筒內(nèi)壁和被測儀器外壁同時接觸。
所述井筒1的兩端分別加工有法蘭盤,堵頭3為凸臺形,凸臺形堵頭3用螺栓緊固密封在法蘭盤上。
所述井筒支架7上至少有3個支撐點,均勻支撐于井筒的兩端和中間。
所述井筒1采用不同聲速的材料制作,包括玻璃鋼或鋁、有機玻璃、PVC、銅、鋼。
所述內(nèi)滑輪支架6由不銹鋼或銅制成。
本實用新型所述的測力裝置具有的有益效果是:本實用新型主要由井筒、法蘭盤、堵頭、進水管、出水管、內(nèi)滑輪支架、井筒支架等組成。井筒不是豎直放置于地下,而是由井筒支架水平支撐于地面,通過儀器支架將儀器放入井筒內(nèi),可以對儀器進行刻度,減少建造刻度井所需的成本,還能夠在標準刻度環(huán)境下實時測試、在線調(diào)試儀器參數(shù)。
附圖說明
圖1為本實用新型的一種實施例結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1中E部分局部放大圖。
其中:1為井筒,2為法蘭盤,3為堵頭,4為進水管,5為出水管,6為內(nèi)滑輪支架,7為井筒支架,8為聲系鉆鋌,9為測控電路。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳述。
圖1所示,本實用新型包括井筒1、法蘭盤2、堵頭3、進水管4、出水管5、內(nèi)滑輪支架6、井筒支架7。井筒1為圓柱形,采用聲學(xué)特性穩(wěn)定的材料制作,內(nèi)徑大于隨鉆聲波儀器的最大外徑,為儀器在井下工作的實際井眼尺寸,通常包括Φ152mm、Φ216mm、Φ241mm幾種規(guī)格。由于聲波儀器測量的是發(fā)射探頭至接收探頭之間沿井壁傳播的滑行波,探測深度較淺,因此井筒1的壁厚可以較薄,但為了使井筒1具有足夠的強度,可適當加厚至大于15mm。井筒1的長度大于發(fā)射探頭和接收探頭之間的距離,小于發(fā)射電路和接收電路之間的距離,即儀器在刻度和測試時,發(fā)射和接收測控電路9位于充液井筒1外面,可以進行在線調(diào)試。
為模擬儀器在井下工作時周圍不同硬度的地層,井筒1可采用玻璃鋼、鋁合金、有機玻璃、PVC、銅,其聲速范圍為1000m /s~8000 m/s。為刻度儀器,需要準確測量井筒材料的聲速??捎镁膊牧献龀尚螤顬樗睦庵⒘庵虬死庵臉悠穳K,樣品塊的任意兩個對稱平面組成一組發(fā)射和接收平面。采用標準的縱波、橫波超聲換能器,在任意發(fā)射面處發(fā)射聲波,經(jīng)過樣品塊到達對應(yīng)接收面處的換能器,通過超聲分析儀,測量聲波從發(fā)射面到達接收面固定距離L之內(nèi)所用的時間t,計算出當前介質(zhì)下的聲波傳播速度,并對所有發(fā)射和接收平面測量之后求得平均聲速。
井筒1的兩端分別加工有法蘭盤2,凸臺形堵頭用螺栓緊固密封安裝在法蘭盤上,由于儀器刻度和測試時,換能器和隔聲體需處于充液井筒1內(nèi),因此堵頭的凸臺面上安裝帶閥門的進水管4和出水管5,用于井筒1內(nèi)水的進出。
儀器在井筒1內(nèi)進出時,應(yīng)有一定的支撐,同時減小儀器與井筒1之間的摩擦力。內(nèi)滑輪支架6材料應(yīng)具有足夠的強度,可以是不銹鋼、銅,其外形為小于半圓的圓弧,弧度與井筒1內(nèi)壁的弧度相同。內(nèi)滑輪支架6表面對稱開有至少4個安裝孔,固定安裝滾軸,滾軸直徑大于內(nèi)滑輪支架6的厚度,從而使?jié)L軸分別與井筒1內(nèi)壁和儀器外壁接觸,并可沿井筒1內(nèi)壁滑動。
本實用新型的工作過程如下:井筒1水平放置在井筒支架7上,為避免井筒變形,至少有3個支撐點,均勻穩(wěn)固支撐于井筒1的兩端和中間。儀器放置在滑輪支架6上,井筒1和儀器的軸線應(yīng)處于同一條線上。將儀器通過內(nèi)滑輪支架6推入井筒1內(nèi),為了使儀器在推進過程中,始終至少有兩點支撐,并減小儀器與井筒之間的摩擦力,在井筒1內(nèi)至少放置兩個內(nèi)滑輪支架6。將儀器的一端推至合適的位置,使發(fā)射和接收測控電路9位于井筒1外面,安裝有換能器和隔聲體的聲系鉆鋌8處于井筒1內(nèi),將兩端的堵頭3和儀器之間安裝好密封套之后,進水管4連接水源,打開進水管4閥門,關(guān)閉出水管5閥門,將井筒1內(nèi)充滿水并關(guān)閉進水管4閥門,即可對儀器進行刻度和測試。如果要對測控電路9進行調(diào)試,可卸下電路的保護筒,實時在線調(diào)試。刻度測試完畢之后,打開出水管5閥門,將井筒內(nèi)的水排空。按上述相反的過程將儀器從井筒1內(nèi)取出。