專利名稱：一種數(shù)字聲波和變密度綜合測(cè)井儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石油地質(zhì)勘探和天然氣勘探的測(cè)井裝置，尤其是涉及一種數(shù)字聲 波和變密度綜合測(cè)井儀。
背景技術(shù)：
背景技術(shù)中，目前在油田測(cè)井技術(shù)中，聲波時(shí)差測(cè)井是石油勘探中占有很重要的 地位。聲波測(cè)井，特別是在裸眼井中，聲波測(cè)井儀用來測(cè)量井眼周圍介質(zhì)的聲波特性?？梢?劃分巖性，判斷氣層，確定底層孔隙度及估計(jì)地層異常壓力。變密度測(cè)井主要測(cè)量套管波、 水泥環(huán)波和地層波。研究套管固井質(zhì)量，通過膠結(jié)套管的聲學(xué)特性來測(cè)量在不同的固井質(zhì) 量情況下，套管波與地層波的幅度變化有一定的規(guī)律。最初的聲波測(cè)井儀的聲系結(jié)構(gòu)是單發(fā)單收的結(jié)構(gòu)，并且只是記錄首波到時(shí)的幅 度，用來計(jì)算地層孔隙度和評(píng)價(jià)套管外水泥膠結(jié)質(zhì)量。后來發(fā)展到了補(bǔ)償聲波和雙發(fā)雙收 聲波測(cè)井儀，源距、間距固定，存在受井眼影響較大，縱向分辨率差等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述背景技術(shù)中的不足之處，提供一種數(shù)字聲波和變密度綜合測(cè) 井儀，其既可以進(jìn)行聲波時(shí)差法測(cè)井，又可以對(duì)固井質(zhì)量進(jìn)行測(cè)井。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種數(shù)字聲波和變密度綜合測(cè)井儀，包括聲波電子儀中的主控器，其特征在于包 括兩個(gè)發(fā)射晶體，發(fā)射晶體下方為四個(gè)接收晶體。上述發(fā)射晶體間距為15毫米，中間為隔聲體。上述接收探頭的間距分別為8英寸，第一個(gè)接收晶體據(jù)發(fā)射晶體的距離為3英尺， 第四個(gè)接收晶體距發(fā)射晶體的距離為5英尺。上述發(fā)射晶體和接收晶體由皮囊包裝，并由硅油充滿。上述發(fā)射晶體為12條條狀壓電陶瓷，接收晶體為8條條狀壓電陶瓷。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和效果如下1、傳統(tǒng)的儀器是分開的，或者是聲波測(cè)井儀，或者是變密度測(cè)井儀；2、每次測(cè)井時(shí)，需要測(cè)試聲波時(shí)要安裝聲波測(cè)井儀，需要測(cè)變密度時(shí)要安裝變密 度測(cè)井儀，更換比較麻煩。3、本測(cè)井儀將聲波測(cè)井儀和變密度測(cè)井儀綜合在一起，使用方便，安裝方便；4、在電路的硬件設(shè)計(jì)上不用做任何的改變，只是將主控器的程序做一定的更改， 聲系也不用做任何更改，使得該設(shè)備同時(shí)可以測(cè)聲波也可以測(cè)變密度。
四

圖1為本發(fā)明聲波測(cè)井狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明變密度測(cè)井狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1-發(fā)射晶體，2-接收晶體，3-隔聲體。
五具體實(shí)施例方式參見圖1和圖2，本發(fā)明為一種新型的陣列數(shù)字聲波和變密度測(cè)井綜合儀，聲系為 聚能型單發(fā)四收結(jié)構(gòu)，發(fā)射部分由2個(gè)發(fā)射晶體1組成，間隔15mm，中間為隔聲體3，下部為 4個(gè)接收晶體2，間距分別為8英寸，第一個(gè)接收晶體距發(fā)射晶體的距離為3英尺，第四個(gè)接 收晶體距發(fā)射晶體的距離為5英尺。發(fā)射晶體和接收晶體整個(gè)系統(tǒng)全部由皮囊包裝起來， 并灌硅油充滿，既保護(hù)了皮囊內(nèi)的零部件，又使得聲波型號(hào)能很好的耦合。其中，發(fā)射晶體 1為12條條狀壓電陶瓷，接收晶體2為8條條狀壓電陶瓷。本發(fā)明測(cè)井儀既可以進(jìn)行聲波 測(cè)井，采用單發(fā)四收，將4個(gè)接收晶體2收到的數(shù)據(jù)數(shù)字化后同時(shí)傳送到地面系統(tǒng)，同時(shí)，該 系統(tǒng)還可以進(jìn)行固井質(zhì)量測(cè)井(變密度測(cè)井)，主要測(cè)量3英尺和5英尺的VDL和CBL的測(cè) 試。將第一個(gè)接收晶體和第四個(gè)接收晶體收到的數(shù)據(jù)數(shù)字化后傳送到地面系統(tǒng)。聲波測(cè)井 和變密度測(cè)井由現(xiàn)有的聲波電子儀里的主控器進(jìn)行控制，當(dāng)接收到地面系統(tǒng)的命令為聲波 模式，則采用聚能型工作方式，2個(gè)發(fā)射換能器共同工作，把4個(gè)接收晶體2接收的數(shù)據(jù)全部 數(shù)字化后送到地面進(jìn)行時(shí)差計(jì)算；當(dāng)接收到地面系統(tǒng)的命令為變密度模式時(shí)，則只讓一個(gè) 發(fā)射晶體工作，將第一個(gè)接收晶體和第四個(gè)接收晶體接收到的數(shù)據(jù)數(shù)字化后送到地面進(jìn)行 處理。參見圖1，聲波測(cè)井時(shí)發(fā)射晶體Tl先工作，17us后傳播至第二個(gè)發(fā)射晶體T2，此時(shí) 發(fā)射晶體T2工作，此時(shí)兩個(gè)發(fā)射晶體聲波能量疊加，能量約為一個(gè)發(fā)射晶體的1. 5倍左右。 此時(shí)疊加的聲波信號(hào)被四個(gè)接收晶體同時(shí)接收，接收到的四道模擬信號(hào)同時(shí)被送入聲波電 子儀同時(shí)進(jìn)行放大處理并數(shù)字化后傳輸?shù)降孛嫦到y(tǒng)。地面系統(tǒng)對(duì)四道聲波波列的首波到達(dá) 時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，可以算出三組聲波時(shí)差，比傳統(tǒng)的一組聲波時(shí)差精確度更高更準(zhǔn)確。繪出時(shí) 差曲線，求解巖層強(qiáng)度、檢驗(yàn)壓裂效果、地層孔隙度及判斷油層和氣層更為準(zhǔn)確。其中，發(fā)射 晶體Tl和發(fā)射晶體T2的之間的距離為15mm。接收晶體R1、接收晶體R2、接收晶體R3、接 收晶體R4之間的距離為8英寸。參見圖2，當(dāng)處于變密度測(cè)井狀態(tài)時(shí)，電子儀中的主控器只讓第二個(gè)發(fā)射晶體T2 工作，第一個(gè)接收晶體Rl和第四個(gè)接收晶體R4接收到的信號(hào)送入電子儀，經(jīng)過放大處理及 數(shù)字化后傳送到地面系統(tǒng)，地面系統(tǒng)對(duì)3英尺和5英尺的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，繪出灰度圖和曲線 圖，從而判定固井質(zhì)量。如圖2所示框起來的發(fā)射晶體Tl和接收晶體R2、接收晶體R3均 不工作。本發(fā)明將聲系和電子儀連接，在測(cè)井領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字聲波和變密度綜合測(cè)井儀，包括聲波電子儀中的主控器，其特征在于包 括兩個(gè)發(fā)射晶體(1)，發(fā)射晶體(1)下方為四個(gè)接收晶體(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字聲波和變密度綜合測(cè)井儀，其特征在于發(fā)射晶體 (1)間距為15毫米，中間為隔聲體(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種數(shù)字聲波和變密度綜合測(cè)井儀，其特征在于接收探頭 的間距分別為8英寸，第一個(gè)接收晶體據(jù)發(fā)射晶體的距離為3英尺，第四個(gè)接收晶體距發(fā)射 晶體的距離為5英尺。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種數(shù)字聲波和變密度綜合測(cè)井儀，其特征在于發(fā)射晶體 (1)和接收晶體(2)由皮囊包裝，皮囊內(nèi)充滿硅油。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種數(shù)字聲波和變密度綜合測(cè)井儀，其特征在于發(fā)射晶體 (1)為十二條條狀壓電陶瓷，接收晶體(2)為八條條狀壓電陶瓷。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)字聲波和變密度綜合測(cè)井儀，其既可以進(jìn)行聲波時(shí)差法測(cè)井，又可以對(duì)固井質(zhì)量進(jìn)行測(cè)井。本發(fā)明包括聲波電子儀中的主控器，其特征在于包括兩個(gè)發(fā)射晶體，發(fā)射晶體下方為四個(gè)接收晶體，發(fā)射晶體間距為15毫米，中間為隔聲體。接收探頭的間距分別為8英寸，第一個(gè)接收晶體據(jù)發(fā)射晶體的距離為3英尺，第四個(gè)接收晶體距發(fā)射晶體的距離為5英尺。發(fā)射晶體和接收晶體由皮囊包裝，并由硅油充滿。
文檔編號(hào)E21B47/16GK102042003SQ20091002426
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月12日
發(fā)明者江波, 熊志華, 肖江濤, 藺暑霞, 高怡 申請(qǐng)人:西安威爾羅根能源科技有限公司