专利名称：一种声波测井仪器消声测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种声波测井仪器消声测试装置。
技术背景 声波测井仪器是地质勘查的一种重要仪器，声波测井资料在地层的岩石声速与孔隙度计算、地层渗透率计算、生油岩性能评价、断层识别、地层应力估算等方面有着广泛应用。声波测井仪器在制造、维修完成后或使用一定时间后，均要求在特定的环境下进行性能指标测试，用以确定声波测井仪器是否满足相应的质量要求。目前的声波测井仪器的性能测试，主要包括室内检测法和室外检测法。室内检测法是将声波测井仪器放入半圆铝质材料或者钢质材料水槽中，通过测量声波在该水槽中的声波传播速度，检查声波测井仪器的工作是否正常。这种方法由于设备简陋，难以满足仪器性能指标的测试精度要求。室外检测法是将声波测井仪器放入实际测试井中进行检测。这种方法每次检测需要动用整套测井设备，包括地面系统、测井绞车系统等等，非常繁琐，浪费大量人力与物力，同时实际测试井由于地层条件所限，不能完全满足声波测井仪器全范围的性能测试。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是克服目前声波测井仪器不能方便简单地进行性能检测并得出较高精度的结果的缺陷。为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种声波测井仪器消声测试装置，包括由不同声速材料制成的多根圆管、可盛装液体并能容纳至少一根圆管的容器以及可浮在容器中液体表面的浮板，容器的内壁安装有朝向容器内部的带空腔的尖劈吸声结构。优选地，浮板底面设置有朝下的带空腔的尖劈吸声结构。优选地，带空腔的尖劈吸声结构由多层橡胶制成。优选地，带空腔的尖劈吸声结构不同层橡胶的密度不同。优选地，带空腔的尖劈吸声结构的最外层的橡胶的密度在可允许的取值范围内与水的密度相等。优选地，带空腔的尖劈吸声结构包括相连通的锥台形空腔和矩形空腔。优选地，锥台形空腔位于带空腔的尖劈吸声结构的尾部，矩形空腔靠近带空腔的尖劈吸声结构的头部。优选地，矩形空腔的边长小于锥台形空腔上底面的边长。与现有技术相比，本实用新型的实施例结构简单，安装简单方便，通用性好，能够满足声波测井仪器室内测试要求，能够得出较高精度的测试结果。本实用新型的实施例可以满足纵波时差测井仪器、偶极子声波测井仪器的室内测试要求。
图I为本实用新型实施例的声波测井仪器消声测试装置的组成示意图。图2为图I所示实施例中内部有空腔的尖劈吸声结构的形状示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。室内检测法要求容器内壁对声波没有反射，才能保证测试数据可靠有效。由于容器不可能无限大，因此其内壁对声波的反射是不可避免的。如果采用室内检测法进行测量，则需要对容器内壁进行消声处理，尽量减少甚至消除容器内壁的声波反射。消声处理通常有主动和被动两种方式，主动方式即有源消声，被动方式是在表面敷设消声结构。典型的被动消声结构有平板式和阻抗过渡型结构，其中较有效的是阻抗过渡型结构。吸声尖劈就是典型的阻抗过渡型结构式消声装置，它所用的材料是损耗系数高的粘弹性材料，其反射波很弱，同时由于材料的损耗系数很大，因此声波在吸声结构内传输衰减很大，从而可获得良好的吸声性能。共振吸声器是另外一种常用的吸声结构形式，可通过改变腔的结构改善低频吸声性能，但吸声频带较窄。如图I所示，本实用新型实施例的声波测井仪器消声测试装置主要包括由不同声速材料制成的多根圆管11 (图中示出一根)，可盛装液体并能容纳至少一根圆管11的容器12，以及可浮在容器12中液体表面的浮板(图中未示出);在容器12的内壁安装有朝向容器内部的带空腔的尖劈吸声结构13，浮板底面也设置有朝下的带空腔的尖劈吸声结构。采用声波测井仪器依次对这些圆管进行测量，就可以对声波测井仪器进行性能测试检验。在应用时，浮板可以良好地吸收容器中液体表面对声波的反射。本实用新型的实施例中，带空腔的尖劈吸声结构13由多层橡胶制成，采用层片结构和空腔相结台的吸声结构。带空腔的尖劈吸声结构13从外层到内层，由多层密度不同的橡胶材料构成，最外层橡胶的密度接近水的密度(在允许的取值范围内与水的密度相等)，可以提高吸声效果。带空腔的尖劈吸声结构13包括相连通的锥台形空腔31和矩形空腔32，其中锥台形空腔31位于带空腔的尖劈吸声结构13的尾部，矩形空腔32靠近带空腔的尖劈吸声结构13的头部，矩形空腔32的边长小于锥台形空腔31上底面的边长。如图I所示，声波测井仪器的发射声源T发出的声波信号，经过井孔液体到达圆管11，一部分沿圆管11传播，一部分通过圆管11的内壁、外壁辐射。当通过圆管11外壁辐射的声波信号到达容器12内壁时，由于带空腔的尖劈吸声结构13的存在，基本不会产生反射波。沿圆管11传播的那部分声波信号，又有一部分在沿圆管11传播一段距离后，通过管内液体到达设置在圆管11内部的接收声源组Rl Rn (图I所示的实施例中，η等于8)。对接收声源组接收到的声波信号进行处理，就能得到声波测井仪器测得的圆管11的声波速度。通过与圆管11固有的声波速度对比，就可以判断出声波测井仪器的性能指标是否满足要求。图I中Vt表示纵波的传播速度。本实用新型的实施例中，内部有空腔的尖劈吸声结构采用橡胶制成。[0026]本实用新型的实施例中，对于不同的声波频率，内部有空腔的尖劈吸声结构的内部空腔，具有不同的形状和尺寸。尖劈共振型吸声器是带空腔的尖劈吸声结构，这种带空腔的尖劈吸声结构具有阻抗逐渐过渡的性质.在较低频率下具有优良的吸声性能。这种结构可使吸声尖劈和共振吸声器这两种结构的吸声性能优势互补。当声波从直接入射到内部有空腔的尖劈吸声结构上，有以下四种方式对声波进行吸收。( I)尖劈吸声结构的阻尼材料的粘性内摩擦作用和材料的弹性弛豫过程，将声能转化为热能进行声能消耗。(2)尖劈内部空腔共振引起声能消耗。 (3)空腔的围壁共振引起的声能吸收。(4)尖劈空腔内气柱共振引起的声能消耗。本实用新型的实施例相比于现有的换能器水池测试装置的优点是方便声波测井仪器的室内测试装置快速测试；通用性好，可以满足纵波时差测井仪器、偶极子声波测井仪器的测试要求。虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
权利要求1.一种声波测井仪器消声测试装置，其特征在于，包括由不同声速材料制成的多根圆管、可盛装液体并能容纳至少一根圆管的容器以及可浮在容器中液体表面的浮板，容器的内壁安装有朝向容器内部的带空腔的尖劈吸声结构。
2.根据权利要求I所述的声波测井仪器消声测试装置，其特征在于，浮板底面设置有朝下的带空腔的尖劈吸声结构。
3.根据权利要求I或2所述的声波测井仪器消声测试装置，其特征在于，带空腔的尖劈吸声结构由多层橡胶制成。
4.根据权利要求3所述的声波测井仪器消声测试装置，其特征在于，带空腔的尖劈吸声结构不同层橡胶的密度不同。
5.根据权利要求3所述的声波测井仪器消声测试装置，其特征在于，带空腔的尖劈吸声结构的最外层的橡胶的密度在可允许的取值范围内与水的密度相等。
6.根据权利要求I或2所述的声波测井仪器消声测试装置，其特征在于，带空腔的尖劈吸声结构包括相连通的锥台形空腔和矩形空腔。
7.根据权利要求6所述的声波测井仪器消声测试装置，其特征在于，锥台形空腔位于带空腔的尖劈吸声结构的尾部，矩形空腔靠近带空腔的尖劈吸声结构的头部。
8.根据权利要求6所述的声波测井仪器消声测试装置，其特征在于，矩形空腔的边长小于锥台形空腔上底面的边长。
专利摘要本实用新型公开了一种声波测井仪器消声测试装置，克服目前声波测井仪器不能方便简单地进行性能检测并得出较高精度的结果的缺陷，该装置包括由不同声速材料制成的多根圆管、可盛装液体并能容纳至少一根圆管的容器以及可浮在容器中液体表面的浮板，容器的内壁安装有朝向容器内部的带空腔的尖劈吸声结构。本实用新型的实施例能够满足声波测井仪器室内测试要求。
文档编号G01V13/00GK202661647SQ20122024577
公开日2013年1月9日 申请日期2012年5月29日 优先权日2012年5月29日
发明者鲍忠利, 陈洪海, 于会媛, 李辉 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油田服务股份有限公司