一种耐高温高压多角度纵横波测量探头的制作方法

本实用新型涉及岩石声波测量领域，尤其涉及一种能够快速的获得纵波分散系数的的耐高温高压多角度纵横波测量探头。

背景技术：

在石油工业实验室岩石声波测量领域内，需测量岩心的纵横波波速、纵横波时差、纵波速度分散系数以获取岩心的相关物理参数。岩石声波实验已在油气田勘探开发、岩土体动弹性参数测试、地壳的地质演化和盐矿鉴定等生产、工程领域有很多应用，特别是在油气田勘探开发的领域，随着油气勘探的深入，迫切需要通过声波实验来了解和认识地下岩石的弹性特征，如杨氏模量、剪切模量、体积模量、泊松比等岩石物理参数，这些岩石特征参数是石油钻井、测井解释、储层评价、压裂工程设计及裂缝预测的基础。

其中，按照SY/T 6351-2012《岩样声波特征的实验室测量规范》要求，在测量纵波速度分散系数时，要将岩心样品绕轴线依次转动120°，在三个方向测量纵波的传播时间，从而获得纵波速度分散系数。如果是把岩心夹持器中的岩心取下，转动120°后放入岩心夹持器，再测量纵波的传播时间，或是手动转动声波发射器探头的角度来测量该参数。这无疑是降低了声波测量的工作效率，也使这项测试工作过于繁琐，可能影响测量结果。

专利200720081615.7公开了一种岩心纵横波速度测量探头，探头中保护体为圆柱体，一侧开有引流槽，另一侧用高温胶与压电陶瓷粘贴连接；纵横波晶片为压电陶瓷晶片，带孔的纵波晶片居中，周围为环形偏振方向排列的横波晶片；纵波晶片中间为一不锈钢引流管线，纵横波引线分别为纵横波晶片连接。现有文件中声波发射探头只设有一个纵波晶片，不能快速的从多角度测量岩心参数，并且现有的声波探头中没有防腐蚀的特征，不能测量那些高含矿化度地层水的岩心。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够快速的获得纵波分散系数的耐高温高压多角度纵横波测量探头。

为实现上述目的，本实用新型的一种耐高温高压多角度纵横波测量探头的具体技术方案为：

一种耐高温高压多角度纵横波测量探头，包括：发射探头，发射探头内设置有发射横波晶片和多个发射纵波晶片，发射横波晶片可发射出横波信号，多个发射纵波晶片可发射出不同角度的纵波信号；接收探头，接收探头内设置有接收横波晶片和接收纵波晶片，接收横波晶片可接收发射横波晶片发出的横波信号，接收纵波晶片可接收发射纵波晶片发出的多个纵波信号。

进一步，发射探头内设置有三个发射纵波晶片，均位于同一水平线上，相邻的发射纵波晶片分别绕轴心间隔120°。

进一步，发射探头内的发射横波晶片呈环形，套设在多个发射纵波晶片的外部。

进一步，发射横波晶片上设置有可传递信号的发射横波晶片引线，发射横波晶片引线一端与发射横波晶片相连，另一端与高压脉冲发生器相连，高压脉冲发生器通过发射横波晶片引线向发射横波晶片传递发射指令信号，发射横波晶片接收发射指令并向接收横波晶片发出横波信号。

进一步，每个发射纵波晶片上分别设置有发射纵波晶片引线，发射纵波晶片引线的一端与发射纵波晶片相连，另一端与高压脉冲发生器相连，高压脉冲发生器通过发射纵波晶片引线向发射纵波晶片传递发射指令信号，发射纵波晶片接收发射指令并向接收纵波晶片发出纵波信号。

进一步，接收探头内的接收横波晶片呈环形，套设在接收纵波晶片外。

进一步，接收横波晶片上设置有可传递信号的接收横波晶片引线，接收横波晶片引线的一端与接收横波晶片相连，另一端与示波器相连，接收横波晶片将接收到的横波信号通过接收横波晶片引线传递至示波器内。

进一步，接收纵波晶片上设置有接收纵波晶片引线，接收纵波晶片引线的一端与接收纵波晶片相连，另一端与示波器相连，接收纵波晶片将接收到的纵波信号通过接收纵波晶片引线传递至示波器内。

进一步，发射探头和接收探头的顶部分均设置有探头保护体。

进一步，发射探头和接收探头呈圆柱形。

本实用新型的一种耐高温高压多角度纵横波测量探头的优点在于：

1)通过计算机软件发出信号传给声波发射探头可便捷的控制三个不同角度的纵波晶片发射纵波，从而能快速的获得纵波分散系数，得到岩心的相关物理参数，方便、快捷的测量岩心的声波参数，提升了声波测量的工作效率，避免将转动岩心样品放入岩心夹持器中再测量纵波的传播时间，或是手动转动声波发射器探头的角度来测量该参数，提供了声波测量的工作效率，测试工作简便、高效，测量结果较准确；

2)本实用新型的声波探头可耐高温、高压、防腐蚀，可探测含高矿化度地层水的岩心。

附图说明

图1为本实用新型的发射探头的结构示意图；

图2为本实用新型的接收探头的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的一种耐高温高压多角度纵横波测量探头做进一步详细的描述。

如图1和图2所示，其示为本实用新型的一种耐高温高压多角度纵横波测量探头，包括位于岩心内的发射探头10和接收探头30，发射探头10内设置有发射横波晶片1和多个发射纵波晶片，发射横波晶片1可发射出横波信号，多个发射纵波晶片可发射出不同角度的纵波信号；接收探头内设置有接收横波晶片3和接收纵波晶片4，接收横波晶片3可接收发射横波晶片1发出的横波信号，接收纵波晶片4可接收发射纵波晶片发出的多个纵波信号，以快速获得纵波分散系数，得到岩心的相关物理参数，方便、快捷的测量岩心的声波参数，提升了声波测量的工作效率。其中，本发明的发射探头和接收探头呈圆柱形。

具体来说，本实用新型中优选在发射探头10中设置有三个发射纵波晶片，分别为第一发射纵波晶片21、第二发射纵波晶片22和第三发射纵波晶片23，三个发射纵波晶片位于同一水平线上，相邻的发射纵波晶片分别绕轴心间隔120°。发射探头中设置有三个相互间隔120°的纵波晶片，在测量纵波速度分散系数时，可通过计算机软件控制各个角度上的纵波晶片发射纵波，避免将转动岩心样品放入岩心夹持器中再测量纵波的传播时间，或是手动转动声波发射器探头的角度来测量该参数，提供了声波测量的工作效率，测试工作简便、高效，测量结果较准确。

进一步，发射探头内的发射横波晶片1呈环形，套设在多个发射纵波晶片的外部，发射横波晶片1上设置有可传递信号的发射横波晶片引线11，发射横波晶片引线11一端与发射横波晶片1相连，另一端与高压脉冲发生器(图中未示)相连；多个发射纵波晶片上分别设置有发射纵波晶片引线，分别为第一发射纵波晶片引线211、第二发射纵波晶片引线221和第三发射纵波晶片引线231，发射纵波晶片引线的一端与发射纵波晶片相连，另一端与高压脉冲发生器相连，在计算机上运行声波测量软件程序控制高压脉冲发生器，高压脉冲发生器通过发射横波晶片引线11和发射纵波晶片引线向发射横波晶片和发射纵波晶片传递发射指令信号，发射横波晶片和发射纵波晶片接收发射指令并分别向接收横波晶片3和接收纵波晶片4发出横波和纵波。

进一步，接收探头内的接收横波晶片3呈环形套设在接收纵波晶片4外，接收横波晶片3上设置有可传递信号的接收横波晶片引线31，接收横波晶片引线31的一端与接收横波晶片3相连，另一端与示波器(图中未示)相连；接收纵波晶片4上设置有接收纵波晶片引线41，接收纵波晶片引线41的一端与接收纵波晶片4相连，另一端与示波器相连，接收横波晶片3和接收纵波晶片4将接收到的横波和纵波信号通过接收横波晶片引线31和接收纵波晶片引线41传递至示波器内，示波器将信号转换成图像。

进一步，发射探头和接收探头的顶部均设置有探头保护体5，探头保护体用于保护发射探头和接收探头内的纵横波晶片。

进一步，发射探头和接收探头内均设置有管线槽6，发射探头内的多个发射纵波晶片设置在管线槽6与发射横波晶片1之间，接收探头内的接收纵波晶片设置在管线槽6与接收横波晶片3之间。

应注意的是，本实用新型中的纵波晶片引线、横波晶片引线、管线、保护体等各组成部分均采用可耐高温、高压、防腐蚀的材料，以进行探测含高矿化度地层水的岩心。

此外，纵波晶片和横波晶片均为压电陶瓷晶片，压电陶瓷晶片的居里温度在300℃以上，以保证晶片能在高温高压的情况下进行正常工作。

本实用新型的一种耐高温高压多角度纵横波测量探头，通过计算机软件发出信号传给声波发射探头可便捷的控制三个不同角度的纵波晶片发射纵波，从而能快速的获得纵波分散系数，得到岩心的相关物理参数，方便、快捷的测量岩心的声波参数，提升了声波测量的工作效率，避免每次手动转动岩心样品放入岩心夹持器中再测量纵波的传播时间，或是手动转动声波发射器探头的角度来测量该参数，提供了声波测量的工作效率，测试工作简便、高效，测量结果较准确；本实用新型的声波探头可耐高温、高压、防腐蚀，可探测含高矿化度地层水的岩心。

以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。