專利名稱：井下多頻聲學(xué)組合探測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于石油地質(zhì)勘探測(cè)井的井下多頻聲學(xué)組合探測(cè)器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的聲波測(cè)井方法與其它測(cè)井方法(如電法測(cè)井)的差別之一是聲波測(cè)井的探測(cè)深度與聲波發(fā)射及接收探頭間的距離(其專門語(yǔ)稱為源距)無(wú)關(guān)，而主要與聲波信號(hào)的頻率，即與聲波信號(hào)在井壁地層中的波長(zhǎng)有關(guān)?，F(xiàn)有的聲波測(cè)井方法，如井眼補(bǔ)償聲波測(cè)井(BHC)、長(zhǎng)源距聲波測(cè)井、陣列聲波測(cè)井等，都是在井下使用單一諧振頻率的聲波發(fā)射探頭和接收探頭的組合，盡管發(fā)射和接收探頭間的距離(源距)可能有多種組合，但還沒(méi)有根據(jù)不同源距的測(cè)量結(jié)果識(shí)別井壁上徑向深度不同位置處地層性質(zhì)差異(如泥漿侵入帶和原狀地層)的成功先例。現(xiàn)有的聲波測(cè)井方法和儀器，在井下使用單一主頻的聲學(xué)探頭組合，而聲波測(cè)井的探測(cè)范圍主要取決于聲波信號(hào)的頻率，因此現(xiàn)有的聲波測(cè)井方法及儀器無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)距井壁徑向距離不同處地層聲學(xué)性質(zhì)的差異的探測(cè)。
(三)實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)背景技術(shù)中存在的問(wèn)題，而提供一種在井下距井壁徑向距離不同處可分析出地層性質(zhì)差異的井下多頻聲學(xué)組合探測(cè)器。
本實(shí)用新型解決其問(wèn)題可通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)達(dá)到在發(fā)射電路與接收電路之間組裝3種20KHz、40KHz、10KHz發(fā)射探頭和8個(gè)有間距的接受探頭(5至12)，3種發(fā)射探頭之距約為30cm；20KHz發(fā)射探頭與4個(gè)間距約為15.6cm的接收探頭組合實(shí)現(xiàn)高分辨率和長(zhǎng)源距陣列化聲波測(cè)井，而第一個(gè)接收探頭與20KHz發(fā)射探頭之距約為210cm；40KHz發(fā)射探頭與2個(gè)間距約為50cm的接收探頭組合實(shí)現(xiàn)單發(fā)雙收聲速測(cè)井，第一個(gè)接收探頭與40KHz發(fā)射探頭之距約為100cm；10KHz發(fā)射探頭與2個(gè)間距約為50cm的接收探頭組合實(shí)現(xiàn)低頻斯通利波測(cè)井，第一個(gè)接收探頭與10KHz發(fā)射探頭之距約為216.8cm。
本設(shè)計(jì)方案的要點(diǎn)是，中頻聲學(xué)探頭組合的探測(cè)范圍為相應(yīng)聲波波長(zhǎng)的1.0-1.42倍。高頻聲學(xué)探頭組合的探測(cè)范圍為相應(yīng)波長(zhǎng)的0.72-0.84倍。低頻聲學(xué)探頭組合由于在井下主要激發(fā)管波，其探測(cè)范圍僅為相應(yīng)波長(zhǎng)的0.22-0.42倍。根據(jù)各種不同頻率的聲學(xué)探頭組合，設(shè)計(jì)了其發(fā)射和接收探頭的距離(源距)。中頻20KHz，其源距為2.1-2.56m；高頻40KHz，其源距為1.0-1.5m；低頻10KHz，其源距為2.16-2.66m。在井下對(duì)接收到的聲波列進(jìn)行離散采樣，每個(gè)聲波列采樣點(diǎn)數(shù)不少于512點(diǎn)，這樣在地面對(duì)接收到的波列行頻譜分析，結(jié)果會(huì)更好，可進(jìn)行量解釋。頻譜分析的結(jié)果，如通過(guò)巖石傳播信號(hào)頻率的主值及其他頻域特征，可作為評(píng)價(jià)儲(chǔ)集層的地球物理特征參數(shù)。
本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比具有如下有益效果儲(chǔ)集層在距井壁徑向距離不同處的地層性質(zhì)差異對(duì)判斷儲(chǔ)集層的含油、氣、水性質(zhì)，產(chǎn)能及滲透率有重要價(jià)值。本實(shí)用新型提出的用多種頻率(井下實(shí)現(xiàn)雙發(fā)雙收補(bǔ)償聲系、一發(fā)多收高分辨率、低頻斯通利波和水泥膠結(jié)測(cè)井)的聲學(xué)探頭組合，根據(jù)各種不同頻率的聲學(xué)信號(hào)在井壁附近地層中的聲波的差異，實(shí)現(xiàn)對(duì)井壁附近徑向深度不同處地層性質(zhì)差異的探測(cè)。另外，具有裸眼井中補(bǔ)償井眼聲波測(cè)井、長(zhǎng)源距聲波測(cè)井的功能，還可以在套管井中進(jìn)行水泥膠結(jié)評(píng)價(jià)測(cè)井。上述功能可一次下井實(shí)現(xiàn)研制的儀器所具有的井下不同頻率聲學(xué)探頭組合的聲系，能實(shí)現(xiàn)對(duì)井壁不同徑向深度處地層性質(zhì)的探測(cè)，有助于改進(jìn)對(duì)儲(chǔ)集層的評(píng)價(jià)。


附圖是本實(shí)用新型組裝示圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例將對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明由圖1所示，在含有發(fā)射電路1、接收電路13、數(shù)傳短接14，在發(fā)、接電路(1，13)之間組裝發(fā)射探頭、接收探頭組成的探測(cè)器。本實(shí)用新型是在發(fā)射電路1與接收電路13之間組裝3種20KHz、40KHz、10KHz發(fā)射探頭(2，3，4)和8個(gè)有間距的接受探頭(5至12)，3種發(fā)射探頭之距約為30cm；20KHz發(fā)射探頭2與4個(gè)間距約為15.6cm的接收探頭(7，8，9，10)組合實(shí)現(xiàn)高分辨率和長(zhǎng)源距陣列化聲波測(cè)井，而第一個(gè)接收探頭7與20KHz發(fā)射探頭2之距約為210cm；40KHz發(fā)射探頭3與2個(gè)間距約為50cm的接收探頭(5，6)組合實(shí)現(xiàn)單發(fā)雙收聲速測(cè)井，第一個(gè)接收探頭5與40KHz發(fā)射探頭3之距約為100cm；10KHz發(fā)射探頭4與2個(gè)間距約為50cm的接收探頭(11，12)組合實(shí)現(xiàn)低頻斯通利波測(cè)井，第一個(gè)接收探頭11與10KHz發(fā)射探頭4之距約為216.8cm。
地面計(jì)算機(jī)通過(guò)七芯電纜給井下儀供電，并與井下儀器進(jìn)行通信號(hào)。首先地面計(jì)算機(jī)向井下遙測(cè)單元發(fā)送激發(fā)命令，指令中含有井下儀器的地址碼，該激發(fā)命令通過(guò)下行指令信號(hào)線(DSIG)送到控制子系統(tǒng)，在控制子系統(tǒng)，井下儀器從指令中識(shí)別出自己的地址碼后，即執(zhí)行該指令，待聲波同步信號(hào)SHS傳出來(lái)后，聲波守時(shí)電路發(fā)出命令，由發(fā)射子系統(tǒng)啟動(dòng)發(fā)射換能器工作。同時(shí)，控制子系統(tǒng)還要根據(jù)指令的要求去選擇適當(dāng)?shù)慕邮論Q能器，設(shè)置接收放大器的通道信號(hào)和通道的放大倍數(shù)，設(shè)置模數(shù)變換器有通道信號(hào)和數(shù)字化率。于是接收子系統(tǒng)通過(guò)譯碼電路，按控制子系統(tǒng)的要求選擇接收換能器。GO啟動(dòng)脈沖通知井下儀器作好傳送數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的延遲，井下儀器在上傳時(shí)鐘的選通下，依次把數(shù)據(jù)經(jīng)上傳數(shù)據(jù)/(UDATA/GO)線傳到井下用測(cè)單元。最后經(jīng)電纜向上傳送數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求1.一種涉及井下多頻聲學(xué)組合探測(cè)器，含有發(fā)射電路(1)、接收電路(13)、數(shù)傳短接(14)，在發(fā)、接電路(1，13)之間組裝發(fā)射探頭、接收探頭，其特征在于a、在發(fā)射電路(1)與接收電路(13)之間組裝3種20KHz、40KHz、10KHz發(fā)射探頭(2，3，4)和8個(gè)有間距的接收探頭(5至12)，3種發(fā)射探頭之距約為30cm；b、20KHz發(fā)射探頭(2)與4個(gè)間距約為15.6cm的接收探頭(7，8，9，10)組合實(shí)現(xiàn)高分辨率和長(zhǎng)源距陣列化聲波測(cè)井，而第一個(gè)接收探頭(7)與20KHz發(fā)射探頭(2)之距約為210cm；c、40KHz發(fā)射探頭(3)與2個(gè)間距約為50cm的接收探頭(5，6)組合實(shí)現(xiàn)單發(fā)雙收聲速測(cè)井，第一個(gè)接收探頭(5)與40KHz發(fā)射探頭(3)之距約為100cm；d、10KHz發(fā)射探頭(4)與2個(gè)間距約為50cm的接收探頭(11，12)組合實(shí)現(xiàn)低頻斯通利波測(cè)井，第一個(gè)接收探頭(11)與10KHz發(fā)射探頭(4)之距約為216.8cm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及對(duì)井壁徑向距離不同處可分析出地層性質(zhì)的井下多頻聲學(xué)組合探測(cè)器。它在發(fā)射電路(1)與接收電路(13)之間組裝3種20KHz、40KHz、10KHz發(fā)射探頭和8個(gè)有間距的接受探頭(5至12)，3種發(fā)射探頭之距約為30cm；20KHz發(fā)射探頭(2)與依序的4個(gè)接收探頭組合實(shí)現(xiàn)高分辨率和長(zhǎng)源距陣列化聲波測(cè)井；40KHz發(fā)射探頭(3)與其余2個(gè)接收探頭組合實(shí)現(xiàn)單發(fā)雙收聲速測(cè)井；10KHz發(fā)射探頭(4)與最后2個(gè)接收探頭組合實(shí)現(xiàn)低頻斯通利波測(cè)井。具有裸眼井中補(bǔ)償井眼聲波測(cè)井、長(zhǎng)源距聲波測(cè)井的功能，還可以對(duì)套管井中進(jìn)行水泥膠結(jié)評(píng)價(jià)測(cè)井；還能實(shí)現(xiàn)對(duì)井壁不同徑向深度處地層性質(zhì)的探測(cè)，有助于改進(jìn)對(duì)儲(chǔ)集層的評(píng)價(jià)。
文檔編號(hào)G01V1/44GK2577296SQ02285620
公開(kāi)日2003年10月1日 申請(qǐng)日期2002年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月7日
發(fā)明者候春會(huì), 楚澤涵, 李劍浩, 李艷華, 孫冰, 趙金秋, 李亮 申請(qǐng)人:大慶石油管理局