具有自动增益的存储式数字声波测井仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油勘探技术领域，具体涉及一种具有自动增益的存储式数字声波测井仪。
【背景技术】
[0002]目前，随着油气田勘探、开发力度的加大，在超深的水平井、大斜度井等复杂井况下现有的电缆测井以无法满足现有测井需求，而声波测井又是作为获取地层数据不可或缺的测井技术。
[0003]现有的电缆声波测井过程中声波信号通过单芯或者多芯电缆实时上传到地面，电缆的频率响应范围为十几KHZ，所以声波信号在电缆传输过程中波形会发生畸变，造成仪器测量分辨率和测量精度的误差。同时不同类型、不同长度的电缆对声波信号的衰减不同，这种误差在电缆测井过程中是无法避免的，因此急需一种存储式数字声波测井仪来满足电缆声波测井的弊端；
[0004]由于存储式声波测井仪器与电缆声波测井仪器存在本质区别，既电缆声波测井可以实时的传送声波信号到地面，为了不使声波信号过强或过弱，人工可以干预增益控制信号。可存储式声波测井仪采用采样存储机制不实时传递信号到地面，也就得不到人工的增益调节，为了获得准确的地层时差信号，必须保证声波不能过强或者过弱，迫切需要一种能替代人工调节的自动增益控制。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种能提高测量分辨率和测量精度，无需人工干预的全自动增益控制，增益稳定度高，数据存储读取简捷，维护使用简便的具有自动增益的存储式数字声波测井仪。
[0006]其技术方案是:具有自动增益的存储式数字声波测井仪，包括由上至下依次相连的上接头、上电路仓短节、保护外壳、下电路仓短节和下接头，所述保护外壳内设有探头组件，所述探头组件包括位于保护外壳内的一个发射换能器和四个接收换能器，所述发射换能器和四个接收换能器依次安装在支撑管上，相邻两个接收换能器之间、发射换能器与接收换能器之间均安装有橡胶隔垫，所述接收换能器的外表面套设有高温皮囊，所述发射换能器外表面包裹有钢制护套，所述钢制护套与高温皮囊连接，所述钢制护套的另一端与下电路仓短节连接，所述高温皮囊的另一端与上电路仓短节连接；
[0007]所述上电路仓短节内安装有主控电路、前置信号调节电路、自动增益控制电路和存储控制器，所述前置信号调节电路与四路接收换能器通过高温导线电连接，所述前置信号调节电路与自动增益控制电路电连接，所述自动增益控制电路与主控电路电连接，所述主控电路与存储控制器连接;所述下电路仓短节内安装有发射控制电路，所述发射控制电路与发射换能器通过高温导线电连接。
[0008]所述保护外壳套设于钢制护套和皮囊的外围，位于发射换能器与接收换能器的位置分别开有声窗，所述声窗的开槽方向与保护外壳轴向平行。
[0009]所述钢制护套与皮囊内注有硅油。
[0010]本实用新型与现有技术相比较，具有以下优点:本实用新型采用单发四收的模式记录纵波、横波、斯通利波等全波列信号，彻底解决了电缆测井声波信号在电缆传输过程中波形会发生畸变，造成仪器测量分辨率和测量精度存在较大误差的问题;并且采用自动增益控制电路技术，使得其首波信号在没有人工干预的情况下声波信号值不会过大或者过小，使得存储式声波测井仪能够正确的获取地层时差数据，做到了无需人工干预的全自动增益控制。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型一种实施例的结构示意图；
[0012]图2是探头组件部分的结构放大图；
[0013]图3是本实用新型的电路原理框图。
【具体实施方式】
[0014]参照图1、图2和图3，具有自动增益的存储式数字声波测井仪，包括上接头2、上电路仓短节4、保护外壳6、下电路仓短节11和下接头21。依次通过螺纹连接在一起。
[0015]保护外壳内6设有探头组件，其中，探头组件包括位于保护外壳6内的一个发射换能器8和四个接收换能器9，发射换能器8和四个接收换能器9依次安装在支撑管20上，相邻两个接收换能器9之间、发射换能器8与接收换能器9之间均安装有橡胶隔垫10，在接收换能器9的外表面套设有高温皮囊7，所述发射换能器8外表面包裹有钢制护套1，钢制护套1与高温皮囊7连通，连接处采用打包钢带固定，钢制护套1的另一端与下电路仓短节11连接，钢制护套1为圆状中空结构;高温皮囊7的另一端与上电路仓短节4连接;其中，保护外壳6的上端与上电路仓短节4连接，下端与下电路仓短节11连接，采用螺纹加密封圈方式密封连接。护帽、护丝则是仪器配属部分，分别位于仪器的上下两端，用于平时对仪器进行保护，使用时移除;发射换能器距离第一个接收换能器1100mm，相邻两个接收换能器之间距离15mm。
[0016]所述上电路仓短节4内安装有主控电路、前置信号调节电路、自动增益控制电路和存储控制器，所述前置信号调节电路与四路接收换能器9通过高温导线电连接，所述前置信号调节电路与自动增益控制电路电连接，所述自动增益控制电路与主控电路电连接，所述主控电路与存储控制器连接;所述下电路仓短节11内安装有发射控制电路，所述发射控制电路与发射换能器8通过高温导线电连接。
[0017]保护外壳6套设于钢制护套1和皮囊7的外围，位于发射换能器8与接收换能器9的位置分别开有声窗5，所述声窗5的开槽方向与保护外壳6轴向平行，槽宽3.2mm，槽长125mm ；各换能器之间设有隔声体开槽，开槽方向与保护外壳轴向成90度，槽宽3mm，槽长48mm。
[0018]工作时，发射控制电路通过主控信号对发射换能器8进行触发迫使其产生声波信号，声波信号经地层传输到四路接收换能器9，再由接收换能器9将接收到的声波信号转换成电信号送至前置信号调节电路，前置信号调节电路将接收到的电信号进行放大、滤波等相应的处理后送至主控电路。主控电路主要是对前置信号调节电路传递来的模拟信号进行数字信号转换，并对转换后的数字信号进行影响的数字滤波、首波提取及向自动增益控制电路传递自动增益控制信号和存储等。自动增益控制电路接收到主控传送的自动增益控制信号后对相应电路实施自动增益控制。基于其单发四收的合理布局结构及全自动增益技术使得在没有人工干预增益的情况下声波幅值不会过大或过小，为实现准确的获取地层时差数据得到了有力保障。
[0019]本实用新型采用单发四收的模式记录纵波、横波、斯通利波等全波列信号，彻底解决了电缆测井声波信号在电缆传输过程中波形会发生畸变，造成仪器测量分辨率和测量精度存在较大误差的问题;并且采用自动增益控制电路技术，使得其首波信号在没有人工干预的情况下声波信号值不会过大或者过小，使得存储式声波测井仪能够正确的获取地层时差数据，做到了无需人工干预的全自动增益控制。
[0020]本实用新型并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.具有自动增益的存储式数字声波测井仪，包括由上至下依次相连的上接头、上电路仓短节、保护外壳、下电路仓短节和下接头，所述保护外壳内设有探头组件，其特征在于:所述探头组件包括位于保护外壳内的一个发射换能器和四个接收换能器，所述发射换能器和四个接收换能器依次安装在支撑管上，相邻两个接收换能器之间、发射换能器与接收换能器之间均安装有橡胶隔垫，所述接收换能器的外表面套设有高温皮囊，所述发射换能器外表面包裹有钢制护套，所述钢制护套与高温皮囊连接，所述钢制护套的另一端与下电路仓短节连接，所述高温皮囊的另一端与上电路仓短节连接； 所述上电路仓短节内安装有主控电路、前置信号调节电路、自动增益控制电路和存储控制器，所述前置信号调节电路与四路接收换能器通过高温导线电连接，所述前置信号调节电路与自动增益控制电路电连接，所述自动增益控制电路与主控电路电连接，所述主控电路与存储控制器连接;所述下电路仓短节内安装有发射控制电路，所述发射控制电路与发射换能器通过高温导线电连接。2.根据权利要求1所述的具有自动增益的存储式数字声波测井仪，其特征在于:所述保护外壳套设于钢制护套和皮囊的外围，位于发射换能器与接收换能器的位置分别开有声窗，所述声窗的开槽方向与保护外壳轴向平行。3.根据权利要求1或2所述的具有自动增益的存储式数字声波测井仪，其特征在于:所述钢制护套与皮囊内注有硅油。
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有自动增益的存储式数字声波测井仪，包括依次相连的上接头、上电路仓短节、保护外壳、下电路仓短节和下接头，保护外壳内设有探头组件，探头组件包括一个发射换能器和四个接收换能器，上电路仓短节内安装有主控电路、前置信号调节电路、自动增益控制电路和存储控制器，前置信号调节电路与四路接收换能器电连接，前置信号调节电路与自动增益控制电路电连接，自动增益控制电路与主控电路电连接，主控电路与存储控制器连接；下电路仓短节内安装有发射控制电路，发射控制电路与发射换能器电连接。采用单发四收能提高测量分辨率和测量精度，无需人工干预，全自动增益控制，增益稳定度高，数据存储读取简捷，维护使用简便。
【IPC分类】E21B47/14
【公开号】CN205100969
【申请号】CN201520870939
【发明人】李良生
【申请人】东营仪锦能源科技有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月4日