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斜入射式超聲脈沖反射法測井儀的制作方法

文檔序號:5387751閱讀:403來源:國知局
專利名稱:斜入射式超聲脈沖反射法測井儀的制作方法
技術領域
本實用新型涉及一種新型的斜入射式超聲脈沖反射法測井儀,它是屬于對對地球物理測井儀器聲系結構的改進。它主要是通過改變探頭的布置結構位置來改變超聲脈沖信號的發(fā)射和接收方式,使得在測量時可同時觀測的第一和第二界面的反射脈沖波。它主要是由斜置的發(fā)射探頭和接收探頭及探頭聲楔構成。
目前,在石油工業(yè)的水泥固井作業(yè)后,一般都要進行水泥膠結質量評價,從而判斷水泥與套管(第一界面)和水泥與地層(第二界面)膠結的質量好壞,如膠結不好則須補充水泥再膠結,以防串槽。八十年代以來,國外(如Schlumberger公司)推出了CET,我國江漢測井研究所和大慶石油管理局分別與94年和95年推出了類似的測井儀器UCT和CBET,這些儀器都基于超聲脈沖反射法,即由超聲波探頭發(fā)出的聲波穿透泥漿垂直入射與套管、膠結層(水泥)和地層多層介質,經(jīng)多次反射透射后被同一探頭所接收。由于泥漿與套管、套管與水泥的聲阻抗相差很大,聲波難以透過這兩個界面,又由于套管的聲衰減很小,因此接收波形中主要是套管中的多次反射波(套管諧振波),與第二界面對應的信號非常弱,以至在現(xiàn)場中無法檢測到。提高聲脈沖信號的主頻可以減小套管的諧振、提高測量分辨率。但由于泥漿的聲衰減比較大,聲波的主頻不能選的太高,否則聲信號會在泥漿中衰減掉。如何能精確檢測到第二界面的信號,一直是測井工作者所探索的。
本實用新型的目的就在于避免上述現(xiàn)有技術的不足之處面提供一種新型的斜入射式超聲脈沖反射法測井儀,它主要是通過將一對探頭(發(fā)射探頭和接收探頭)設置為斜置式,使其改變工作方式,就既可測到第一界面的聲波信號,又可測到第二界面的聲波信號。它的主要是由發(fā)射探頭、接收探頭和探頭聲楔構成,其主要的技術特點是于發(fā)射探頭與接收探頭分別設置在探頭聲楔的探頭設置面的兩端,并構成一定的夾角,即發(fā)射探頭的發(fā)射面與接收探頭的接收面的延長線構成一定的夾角。
附圖
即為本實用新型的結構示意圖。
附圖的圖面說明如下1----發(fā)射探頭 2----接收探頭3----探頭聲楔 4----接收面5----發(fā)射面6----探頭設置面 7----藕合面8---待測物體為了更好地實現(xiàn)本實用新型的上述目的,本實用新型的設計者是將探頭聲楔(3)的探頭設置面(6)的兩端設計成是其延長線是可以相交的兩個平面,上面分別設置發(fā)射探頭(1)和接收探頭(2),另一面是與待測物體(8)相接觸的藕合面(7);這個藕合面(7)可以是平面,也可以是圓柱面。
下面將結合附圖和實施例來詳敘本實用新型的結構特點在實際設計和制造中,本實用新型的設計者是將探頭聲楔設計成藕合面是平面(也可以是圓柱面),將探頭設置面設計成兩個端面分別與藕合面成一定的夾角,并使這兩個端面分別成為發(fā)射探頭的發(fā)射面和接收探頭的接收面。這樣,采用與套管同質的聲楔,使聲波斜入射與套管(其入射角的范圍可以在40~50度之間)、水泥和地層,用探頭推靠器將探頭聲楔直接與套管接觸藕合,使用一發(fā)一收的雙探頭工作方式,可達到如下的效果①.可在時域明顯地觀測到第一、第二界面的反射脈沖波,第一界面反射波的到達時間是一個確定值,第二界面反射波的到達時間的大小反映膠結層的厚薄,界面反射波幅度越大,該界面膠結質量越差;②.測量結果與泥漿的性質無關;③.測量結果與套管的橢圓度無關;④.由于采用較高的中心頻率的探頭,測量結果的分辨率較高。
本實用新型的設計合理、結構簡單,測量結果準確可靠,在石油工業(yè)的測井方面是一個突破,并有著極大的推廣前景。
權利要求1.斜入射式超聲脈沖反射法測井儀,它是由發(fā)射探頭(1)、接收探頭(2)和探頭聲楔(3)構成,其特征在于發(fā)射探頭(1)與接收探頭(2)分別設置在探頭聲楔(3)的探頭設置面(6)的兩端,并構成一定的夾角,即發(fā)射探頭(1)的發(fā)射面(4)與接收探頭(2)的接收面(5)的延長線構成一定的夾角。
2.根據(jù)權利要求1所述的斜入射式超聲脈沖反射法測井儀,其特征在于探頭聲楔(3)的探頭設置面(6)的兩端可以是延長線相交的兩個平面,上面分別設置發(fā)射探頭(1)和接收探頭(2),另一面是與待測物體(8)相接觸的藕合面(7)。
3.根據(jù)權利要求1所述的斜入射式超聲脈沖反射法測井儀,其特征在于所說的探頭聲楔(3)的藕合面(7)可以是平面。
4.根據(jù)權利要求1所述的斜入射式超聲脈沖反射法測井儀,其特征在于所說的探頭聲楔(3)的藕合面(7)可以是圓柱面。
專利摘要一種新型的斜入射式超聲脈沖反射法測井儀,它是屬于對地球物理測井儀器聲系結構的改進。它主要是通過改變探頭的布置結構位置來改變超聲脈沖信號的發(fā)射和接收方式,即將發(fā)射探頭與接收探頭分別設置在探頭聲楔的探頭設置面的兩端,并構成一定的夾角,使得在測量時可同時觀測的第一和第二界面的反射脈沖波。它主要是由斜置的發(fā)射探頭和接收探頭及探頭聲楔構成。
文檔編號E21B47/01GK2276987SQ96215439
公開日1998年3月25日 申請日期1996年7月18日 優(yōu)先權日1996年7月18日
發(fā)明者喬文孝, 杜光升 申請人:石油大學(華東)
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