一种多频多模声波测井仪器制造技术

本实用新型专利技术涉及矿场地球物理技术领域，具体为一种多频多模声波测井仪器：所述的多频多模声波测井仪器包括声波发射探头、声波接收探头两个部分。发射探头由大功率多模式发射换能器与接收换能器组成，多频发射覆盖100Hz

【技术实现步骤摘要】
一种多频多模声波测井仪器


[0001]本技术涉及矿场地球物理中的发射多频、多模式声波进入地层进而接收、采集声波反射波
，具体为一种多频多模声波测井仪器。

技术介绍

[0002]传统的声波反射波测井仪器，包括：纵波远探测测井仪与横波远探测测井仪，这两种仪器探测中均以居中测量为主，发射与接收之间采用结构复杂的隔声结构，该仪器的特点是在井眼较为规则、地层岩性致密的情况下才能正确地采集到沿井壁传播的表面滑行波，进而与之后采集到来自井外异常体的反射波进行比较，然后计算确定异常体的走向及形状等信息，为地层评价提供有力的参数。但是这些仪器在井眼不规则和疏松地层中，首波较弱、存在多峰，因此由于无法准确采集首波，难以得到可靠的滑行直达波，也就难以确定和计算反射波。另外在反射波测井中由于受井筒影响严重，会激发各种无用的模式波、管波、斯通利波等，这些无用波形在振幅上要远远大于来自异常体的发射波，因此传统的反射波测井仪器难以对井外的异常体进行方位判断和识别，也难以对其进行描述与刻画。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是针对现有技术中的不足，提供一种多频多模声波测井仪器。
[0004]其技术方案如下：
[0005]一种多频多模反射波测井仪器，包括声波发射探头、声波接收探头；所述声波发射探头由井下电容短节、井下发射控制电子线路、井下发射声系组成；所述声波接收探头由井下采集控制电子线路、井下接收声系及声波推靠装置组成；所述井下电容短节、井下采集控制电子线路、井下接收声系及声波推靠装置、井下发射声系、井下发射控制电子线路自上而下依次连接组成仪器串，其中所述井下电容短节分别与所述井下采集控制电子线路、井下接收声系及声波推靠装置、井下发射声系、井下发射控制电子线路电连接。
[0006]进一步的，所述井下接收声系包括贴井壁测量声系及声波推靠装置，所述井壁测量声系设置于所述声波推靠装置上。所述声波推靠装置包括围绕仪器串周向设置若干推靠臂。所述推靠臂为3
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6个。所述推靠臂呈周向对称分布。所述贴井壁测量声系包括设置于推靠臂的接收换能器。所述接收换能器数量为6
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12个。所述井下发射声系由多个多模发射换能器和接收换能器组成。
[0007]更进一步的，所述发射换能器和接收换能器的发射频带覆盖100Hz
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1.5kHz、1.5kHz
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3kHz、3kHz
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5kHz、5kHz
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10kHz、10kHz
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20kHz的频带，频带分辨率为100Hz。
[0008]本技术的有益效果是：
[0009]能够完成远离井眼160米范围内声波反射波的测量，井下仪器耐温175摄氏度，耐压140MPa。
附图说明
[0010]图1是本技术实施方式示意图；
[0011]图中：1井下电容短节，2井下接收采集控制电子线路，3井下接收声系，4声波推靠装置，5发射声系，6发射控制电子线路，7绞车，8井壁，9界面，10贴井壁接收声系，11发射换能器。
具体实施方式
[0012]请参阅图1，一种多频多模声波测井仪器，包括声波发射探头、声波接收探头。
[0013]发射探头由井下电容短节1、井下发射控制电子线路6、井下发射声系5组成，负责多频多模声波信号的激发。
[0014]接收探头由井下采集控制电子线路2、井下接收声系3及声波推靠装置4组成，负责声波信号的采集与处理。
[0015]井下电容短节1、井下采集控制电子线路2、井下接收声系3及声波推靠装置4、井下发射声系5、井下发射控制电子线路6均由外壳和芯轴组成，每个组成部分上部均为多芯母插头，底部为承压多芯公插针，头部有可旋转的丝扣环，用于进行各组成部分之间的连接。
[0016]其连接次序自上而下分别是井下电容短节1、井下采集控制电子线路2、井下接收声系3及声波推靠装置4、井下发射声系5、井下发射控制电子线路6。各组成部分之间的连接内部分别由位于每个组成部分底部的多芯承压公插针与下面相连组成部分头部的多芯母插头相插接，外部由丝扣环相连。如井下电容短节1芯轴底部多芯承压公插针与井下采集控制电子线路2芯轴头部多芯母插头相插接，井下电容短节1外壳与井下采集控制电子线路2外壳通过位于井下采集控制电子线路2头部的丝扣环旋转连接。
[0017]井下电容短节1负责在发射控制电子线路6的控制下给发射声系5提供足够能量，满足大功率声波信号的发射进入地层到达井外反射体。井下接收采集控制电子线路2负责对来自接收声系3的声音信号进行采集控制，并形成发射逻辑信号送至发射探头。井下接收声系3接收声音信号，声波推靠装置4负责把接收换能器推向井壁。发射控制电子线路6把来自接收探头的发射逻辑译码后由DDS电路产生各种频率或宽频的发射信号，发射信号驱动后控制发射声系5发出多频多模式波进入地层。
[0018]发射声系5由多个大功率多模式发射换能器和接收换能器组成，发射频带覆盖100Hz
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1.5kHz,1.5kHz
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3kHz,3kHz
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5kHz,5kHz
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10kHz, 10kHz
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20kHz 5个频带，频带分辨率为100Hz,多模发射覆盖单极纵波、偶极横波、四极子波和超磁模式四种模式，发射声系5在发射换能器处留有透声窗口，发射换能器支架采用高强度重金属，便于多种模式波有效发射进入地层到达井外异常体，多频多模声波信号相比单频单模声波信号具有远近不同的穿透力和高低不同的分辨率，这样有利于测量反射波描述井外地质异常体。发射声系5没有专门的隔声装置，这样可以采集和监测到多模发射换能器的原始声波波形，不受井眼影响。声波信号通过仪器壳体直接传播，被紧邻发射换能器的接收换能器接收，接收换能器频带覆盖0Hz
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30kHz，主要用于仪器监测和直达波测量。
[0019]井下发射控制电子线路6可选方案：由DC
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DC高压稳压电源模块、发射控制与驱动模块组成。仪器对交流敏感，这里选择采用DC
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DC高压稳压电源模块把来自测井地面系统的直流电转换为仪器所用的高压稳压直流电，优选为包括：+360V高压电源，其工作频率在
300kHz以上，距离仪器0
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30kHz处理范围较远，对仪器整体干扰很小。发射控制与驱动模块负责把来自井下接收采集控制电子线路2中通讯控制模块的命令进行解码，利用DDS产生各种频率或脉冲信号，驱动后送至发射声系5发射多种频率与多种模式的声波信号。
[0020]井下采集控制电子线路2可选方案：由低噪音DC
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DC低压电源模块、电源滤波模块、通讯控制模块与采集模块组成。该仪器由于对交流供电敏感，这里选择采用DC
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DC低压电源模块把来自测井地面系统的高压直流电转换为仪器所用的低压直流电，优选为包括：+5V本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多频多模声波测井仪器，其特征在于：包括声波发射探头、声波接收探头；所述声波发射探头由井下电容短节、井下发射控制电子线路、井下发射声系组成；所述声波接收探头由井下采集控制电子线路、井下接收声系组成；所述井下电容短节、井下采集控制电子线路、井下接收声系、井下发射声系、井下发射控制电子线路自上而下依次连接组成仪器串，其中所述井下电容短节与井下发射声系电连接。2.根据权利要求1所述一种多频多模声波测井仪器，其特征在于：所述井下接收声系包括贴井壁测量声系及声波推靠装置，所述井壁测量声系设置于所述声波推靠装置上。3.根据权利要求2所述一种多频多模声波测井仪器，其特征在于：所述声波推靠装置包括围绕仪器串周向设置若干推靠臂。4.根据权利要求3所述一种多频多模声波测井仪器，其特征在于：所述推靠臂为3
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6个。5.根据权利要求4所述一种多频多模声波测井仪器，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：晁永胜，张晋言，纪祝华，李明刚，许大华，温建平，闫永平，孙锋，王玉栋，柏强，贾学宾，刘磊，秦欣，
申请(专利权)人：中国石油化工集团有限公司，
类型：新型
国别省市：