专利名称：源距可调节的声波测井声系的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油勘探技术领域，涉及一种新型声波测井仪，尤其是一种能探测较远范围内小型地质构造的源距可调节的声波测井声系。
背景技术：
声波测井仪器是一种石油勘探测井仪器，在勘探开发测井领域占有一席之地，声波测井仪是常规测井必测项目之一。常规的双发双收声波测井仪器和近些年发展的数字声波测井仪器的声系中的发射探头、接收探头均在同一支圆筒形保护壳内，其发射探头与接收探头之间的距离(称其为源距)是固定不变的，仪器一旦成型，源距将固定不变。上述两种仪器，长源距均为5英尺，短源距均为3英尺，主要是探测沿井壁滑行的滑行纵波，径向探测深度较浅(约50cm)且固定不变。常规的双发双收声波测井仪器的声系是由两个发射探头和两个接收探头组成。两个发射探头分别位于发射声系的两端，中间是两个接收探头。其发射探头与接收探头之间用橡胶材质的隔声物件将其隔开，外层加套一整体皮囊，最外层则是用具有刻槽的圆筒形钢制外壳加以保护，其发射探头和接收探头被完全固定，之间的距离也随着声系的制作完成而固定不变。源距固定，该双发双收的声波测井仪器的探测深度也就固定不变。随着勘探开发程度的不断深入，地质学家想要了解离井眼较远范围内的小型地质构造。要想探测到离井眼较远范围内的地质构造情况，就需要加大源距，使声波能量能传播的更远。源距越大，径向探测深度就越大。为能探测到较宽的径向探测范围(如井周IOm范围内)就需要有一个源距较大的声波测井声系。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种源距可调节的声波测井声系，其能根据实际地层情况，选择不同的源距进行测量，探测不同深度的地层地质情况。为了解决上述技术问题，本实用新型包括依次螺纹连接的接收短节总成、源距短节总成、发射短节总成和第一扶正器，所述接收短节总成包括接收电路短节和接收探头短节，所述接收探头短节包括多个间距相等的接收探头，每两个所述接收探头之间均设有隔声物件，所述发射短节总成包括发射探头短节和发射电路短节，所述发射探头短节包括多组发射换能器，每两组所述发射换能器之间均设有隔声物件，所述接收探头短节和发射探头短节分别由两个皮囊封装，两个所述皮囊内部均充满硅油，外部均加装有圆筒形钢制外壳。所述源距短节总成包括依次螺纹连接的第二扶正器、第一柔性短节、第一隔声体、第二隔声体、第三扶正器、第三隔声体、第四隔声体、第二柔性短节和第四扶正器，所述第二扶正器另一端与所述接收探头短节螺纹连接，所述第四扶正器另一端与所述发射探头短节螺纹连接。所述源距短节总成包括依次螺纹连接的第五扶正器、第五隔声体、第六隔声体和第六扶正器，所述第五扶正器另一端与所述接收探头短节螺纹连接，所述第六扶正器另一端与所述发射探头短节螺纹连接。所述源距短节总成包括螺纹连接的第七隔声体和第八隔声体，所述第七隔声体另一端与所述接收探头短节螺纹连接，所述第八隔声体另一端与所述发射探头短节螺纹连接。两个所述圆筒形钢制外壳表面与发射换能器或接收探头的对应处均刻有探头刻槽，与隔声物件的对应处均刻有隔声件刻槽，所述探头刻槽与对应短节的轴向平行设置，所述隔声件刻槽与对应短节的轴向垂直设置。本实用新型设计了一种源距可以根据所探测目标的径向深度进行改变的可变源距的声波测井声系，其能探测到距井周较远范围内不同深度的小型地质构造，该声系中的发射探头短节、接收探头短节分别装在两支不同的圆筒形钢制外壳中，通过改变两者之间的隔声体、扶正器以及柔性短节的数目达到改变声系源距的目的，最终完成对不同深度的地质构造的探测目的。
图1为本实用新型源距可调节的声波测井声系的结构示意图；图2为本实用新型第一种实施例的结构示意图；图3为本实用新型第二种实施例的结构示意图；图4为本实用新型第三种实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的源距可调节的声波测井声系包括依次螺纹连接的接收短节总成、源距短节总成1、发射短节总成和第一扶正器2。所述接收短节总成包括接收电路短节3和接收探头短节4,所述接收探头短节4包括多个间距相等的接收探头，本实用新型采用8个间距相等的接收探头，每两个所述接收探头之间均设有隔声物件，所述接收探头短节4通过一个皮囊封装，所述皮囊内部充满硅油，外部加装有一用于保护的圆筒形钢制外壳，该圆筒形钢制外壳表面上与接收探头的对应处均刻有探头刻槽，与隔声物件的对应处均刻有隔声件刻槽，所述探头刻槽与接收探头短节的轴向平行设置，所述隔声件刻槽与接收探头短节的轴向垂直设置。所述发射短节总成包括发射探头短节5和发射电路短节6，所述发射探头短节5包括一组或多组相同或不相同的发射换能器，每两组所述发射换能器之间均设有隔声物件，所述发射探头短节通过一个皮囊封装，所述皮囊内部充满硅油，外部均加装有一用于保护的圆筒形钢制外壳，该圆筒形钢制外壳表面上与发射换能器的对应处均刻有探头刻槽，与隔声物件的对应处均刻有隔声件刻槽，所述探头刻槽与发射探头短节的轴向平行设置，所述隔声件刻槽与发射探头短节的轴向垂直设置。上述两种刻槽有利于两个圆筒形钢制外壳的区分，便于安装，且还能指示发射换能器/接收探头、隔声件在外壳下面的正确位置。所述源距短节总成由隔声体、扶正器、柔性短节三种不同功用的短节的拆装组合构成。[0021]隔声体的主要功能是隔离纵向和横向的剪切震动，有效地衰减和延迟有害的直达声波干扰，是远探测声波反射波成像中源距组成的重要部分，是在发射声系和接收声系中必须要有的一支短节。柔性短节自身可以在360°的圆周方向上，可以任意弯曲一个较小的角度，当带有柔性短节的仪器串在井下起下过程中，遇到井眼方向突然改变时，可以使仪器串随之弯曲而改变方向，从而使仪器串顺利通过，防止仪器遇阻遇卡。扶正器的主要作用是使仪器串居中，保证仪器能够居中测井。这种源距可调节声波测井声系结构，在实际测井时可以根据反射界面到井壁的距离与源距的计算关系，设计出源距的数值范围。根据源距及井壁情况，选择不同数目的隔声体、扶正器、柔性短节、按照设计要求加在发射声系和接收声系之间，构成源距可调节的声系。该声系可以根据实际需要随时调节源距大小和连接顺序。必须要说明的是构成可变源距的各短节中，至少要保证有一支隔声体。根据时距方程及不同岩性的时距曲线图分析可知，当声系源距至少为反射界面到井壁距离的1.2-1.5倍时，才能较好地观测到反射波。源距太小或井外反射界面太远，反射波出现在横波之后；源距太大或井外界面太近，反射波容易与纵波后续波部分重叠，不利于信号提取。远探测声波反射波成像测井仪器在多种岩性(如:致密砂岩、灰岩、火成岩、白云岩等)中进行了现场试验。试验时采用的最短源距为3.85m，最长源距为13.1m。根据理论及现场测井资料分析，源距选择在8-13.71m范围内，可以测量到井周3-10m范围内的小型地质构造。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明:实施例一如图2所示，在本实用新型的源距可调节的声波测井声系中，所述源距短节总成I包括依次螺纹连接的第二扶正器7、第一柔性短节8、第一隔声体9、第二隔声体10、第三扶正器11、第三隔声体12、第四隔声体13、第二柔性短节14和第四扶正器15，所述第二扶正器7另一端与所述接收探头短节4螺纹连接，所述第四扶正器15另一端与所述发射探头短节5螺纹连接。所述第二、三、四扶正器7、11、15的长度均为1.25m，所述第一、二柔性短节8、14长度均为lm，所述第一、二、三、四隔声体9、10、12、13长度均为1.5m，所述发射换能器到上接头的距离是1.36m，所述接收探头到下接头的距离是0.6m。因此，本实施例的源距为13.71m。实施例二如图3所示，所述源距短节总成I包括依次螺纹连接的第五扶正器16、第五隔声体17、第六隔声体18和第六扶正器19，所述第五扶正器16另一端与所述接收探头短节4螺纹连接，所述第六扶正器19另一端与所述发射探头短节5螺纹连接。所述第五、六扶正器16、19的长度均为1.25m,所述第五、六隔声体17、18长度均为
3.05m，所述发射换能器到上接头的距离是1.36m，所述接收探头到下接头的距离是0.6m。因此，本实施例的源距为10.56m。实施例三如图4所示，所述源距短节总成I包括螺纹连接的第七隔声体20和第八隔声体21，所述第七隔声体20另一端与所述接收探头短节4螺纹连接，所述第八隔声体21另一端与所述发射探头短节5螺纹连接。所述第七、八隔声体20、21长度均为3.05m，所述发射换能器到上接头的距离是
1.36m，所述接收探头到下接头的距离是0.6m。因此，本实施例的源距为8.06m。源距可调节的声波测井声系的其它源距连接方式还有多种。测井前，根据地层岩性、地质情况等信息，结合纵波反射波时距方程和实际测井经验分析，设计合适的源距进行测井，可获取到信息更加丰富，质量更加良好的声波全波列测井数据。最后通过对这些声波全波列测井数据的分析，可以实现井周IOm范围内的地质构造成像分析图。源距可调节的声波测井声系的发明不仅扩展了声波测井仪器的径向探测深度，还可以为声波测井仪器提供更优质的测井资料，其对声波测井仪器的发展与应用有重要的意义和作用，其应用前景广阔。综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本实用新型的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本实用新型的范围之内。
权利要求1.一种源距可调节的声波测井声系，包括依次螺纹连接的接收短节总成、源距短节总成(I)、发射短节总成和第一扶正器(2)，其特征在于:所述接收短节总成包括接收电路短节(3)和接收探头短节(4)，所述接收探头短节(4)包括多个间距相等的接收探头，每两个所述接收探头之间均设有隔声物件，所述发射短节总成包括发射探头短节(5)和发射电路短节(6)，所述发射探头短节(5)包括多组发射换能器，每两组所述发射换能器之间均设有隔声物件，所述接收探头短节(4)和发射探头短节(5)分别由两个皮囊封装，两个所述皮囊内部均充满娃油，外部均加装有圆筒形钢制外壳。
2.按照权利要求1所述的源距可调节的声波测井声系，其特征在于:所述源距短节总成(I)包括依次螺纹连接的第二扶正器(7)、第一柔性短节(8)、第一隔声体(9)、第二隔声体(10)、第三扶正器(11)、第三隔声体(12)、第四隔声体(13)、第二柔性短节(14)和第四扶正器(15)，所述第二扶正器(7)另一端与所述接收探头短节(4)螺纹连接，所述第四扶正器(15)另一端与所述发射探头短节(5)螺纹连接。
3.按照权利要求1所述的源距可调节的声波测井声系，其特征在于:所述源距短节总成(I)包括依次螺纹连接的第五扶正器(16)、第五隔声体(17)、第六隔声体(18)和第六扶正器(19)，所述第五扶正器(16)另一端与所述接收探头短节(4)螺纹连接，所述第六扶正器(19)另一端与所述发射探头短节(5)螺纹连接。
4.按照权利要求1所述的源距可调节的声波测井声系，其特征在于:所述源距短节总成(I)包括螺纹连接的第七隔声体(20)和第八隔声体(21)，所述第七隔声体(20)另一端与所述接收探头短节(4)螺纹连接，所述第八隔声体(21)另一端与所述发射探头短节(5)螺纹连接。
5.按照权利要求1至4中任意一项所述的源距可调节的声波测井声系，其特征在于:两个所述圆筒形钢制外壳表面与发射换能器或接收探头的对应处均刻有探头刻槽，与隔声物件的对应处均刻有隔声件刻槽，所述探头刻槽与对应短节的轴向平行设置，所述隔声件刻槽与对应短节的轴向垂直设置。
专利摘要本实用新型公开了一种源距可调节的声波测井声系，其包括依次螺纹连接的接收短节总成、源距短节总成、发射短节总成和第一扶正器，所述接收短节总成包括接收电路短节和接收探头短节，所述发射短节总成包括发射探头短节和发射电路短节，所述接收探头短节和发射探头短节分别由两个皮囊封装，两个所述皮囊内部均充满硅油，外部均加装有圆筒形钢制外壳，所述源距短节总成由隔声体、扶正器和柔性短节的拆装组合形成。本实用新型中的发射探头短节、接收探头短节分别装在两支不同的圆筒形钢制外壳中，通过改变两者之间的隔声体、扶正器以及柔性短节的数目达到改变声系源距的目的，最终完成对不同深度的地质构造的探测目的。
文档编号E21B49/00GK203035195SQ201320044239
公开日2013年7月3日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者柴细元, 魏兵, 嵇成高, 李国英, 张崇军, 刘炳中, 王志勇, 刘志云 申请人:中国石油集团渤海钻探工程有限公司