一種分區水泥膠結測井儀的製作方法

2023-12-11 13:33:02

專利名稱：一種分區水泥膠結測井儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測井儀器，尤其是一種分區水泥膠結測井儀。
背景技術：
聲波測井是石油工業廣泛應用的測井方法之一。水泥膠結測井是評價水泥凝固質量的常 用方法，檢測聲波在不同材料界面的反射幅度可以判定套管與水泥環、水泥環與地層之間的 膠結質量。常規的水泥膠結測井儀器均為全向檢測套管水泥環的膠結質量，僅能反映所檢測 的水泥環膠結質量的平均值，不能反映水泥溝槽、部分膠結狀況或井內壓力等引起的檢測偏 差。
發明內容
本實用新型要解決上述現有技術的缺點，提供一種能測量套管周圍多角度的聲幅，反映 水泥溝槽、部分膠結狀況或井內壓力等引起的檢測偏差的分區水泥膠結測井儀。
本實用新型解決其技術問題採用的技術方案這種分區水泥膠結測井儀，包括電子線路 和聲系，所述聲系山發射換能器部件、分區接收換能器部件、3'接收換能器部件、5'接收換 能器部件通過隔聲裝置前後連接而成，末端裝有壓力平衡裝置；所述發射換能器部件前端環 繞裝有若干個分區發射換能器，後端裝有全向發射換能器；所述分區接收換能器部件裝有與 分區發射換能器對應的分區接收換能器；所述3'接收換能器部件裝有3'接收換能器，所述5' 接收換能器部件裝有5'接收換能器。
所述發射換能器部件內均勻環繞裝有八個分區發射換能器。聲系外裝有刻槽外殼。發射 換能器部件外裝有透聲罩。隔聲裝置主要由波紋管構成。壓力平衡裝置由波紋管和套裝在其 外面的活塞組成。分區發射換能器固定在橡膠環的卡口上，橡膠環裝在發射換能器支撐軸上。 分區接收換能器固定在橡膠環的卡口上，橡膠環裝在接收換能器支撐軸上。電子線路由電源、 電纜驅動、時序、調製器、前放以及發射部分連接組成。
本實用新型有益的效果是 一、採用較短源距使測量結果基本不受快速地層的影響；二、 聲波能量的定向發射突出水泥與地層界面的效應，不受井內流體特別是重泥漿和含氣液的影
3響，同時使套管效應減至最小，可以測到較小的竄槽，克服了普通聲波變密度測井的多解性。

圖1是本實用新型的結構示意圖2是聲系的結構示意圖3是圖2的A-A剖視結構示意圖4是電子線路的框附圖標記說明電子線路l，聲系2，壓力平衡裝置3，分區發射換能器4，全向發射換能器 5，橡膠環6，發射換能器支承軸7，透聲罩8，隔聲裝置9，分區接收換能器10， 3'接收換 能器ll, 5'接收換能器12，接收換能器支承軸13，刻槽外殼14，波紋管15，活塞16，發射 換能器部件n，分區接收換能器部件18， 3'接收換能器部件19， 5'接收換能器部件20。
具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明
參照附圖本實用新型包括電子線路1和聲系2。聲系2外部裝有刻槽外殼14，內部由
發射換能器部件17、分區接收換能器部件18、 3'接收換能器部件19、 5'接收換能器部件20 通過隔聲裝置9前後連接而成，末端裝有壓力平衡裝置3;所述發射換能器部件17前側均勻 環繞裝有八個分區發射換能器4，分區發射換能器4裝在一個有八個均布卡口的橡膠環6上， 橡膠環6內孔上有兩個呈180。的突出塊，並靠突出塊卡在發射換能器支撐軸7上，用來定 位一扇區的位置以及不讓分區發射換能器4位移，分區發射換能器4按順序掃描發射，後側 裝有由兩個發射器並聯組成的全向發射換能器5，發射換能器部件17外裝有由薄壁金屬罐構 成的透聲罩8，採用套上後兩端壓緊的方式，該方式既接觸牢靠又不會脫出，使發射到流體 中的能量最大化；所述分區接收換能器部件18裝有八個分區接收換能器10，也以同樣的方 式固定在接收換能器支撐軸13上，並保證它與分區發射換能器4的一扇區對應在同一直線 上，可滿足其與相應的分區發射換能器4同步接收，確保每對換能器都能檢測套管周圍45。 區域內的聲幅；所述3'接收換能器部件19裝有3'接收換能器11，所述5'接收換能器部件20 裝有5，接收換能器12，與全向發射換能器5配套使用，提供了標準的全波檢測。隔聲裝置9 採用波紋管15隔聲，使直達波晚於所檢測的套管波和地層波到達接收換能器。壓力平衡裝 置3由波紋管15和活塞16完成，當內部壓力大時活塞16向外移動，波紋管15拉伸；當外部壓力大時，活塞16向內移動，波紋管15壓縮。
電子線路l由電源、電纜驅動、時序、調製器、前放以及發射部分連接組成。工作電源 由地面提供，電源板將地面提供的電源經開關電源產生儀器所需的高(+200V)、低(士12V) 壓電源；時序電路主要產生儀器所有控制信號，這些控制信號主要包括了發射與接收換能器 對的選擇、同步時序信號、發射時序信號、GR與中子伽瑪門控選通信號、上傳信號的調製時 序以及CAL脈衝的產生等；發射電路是將電源板上傳來的+200V電壓在時序電路控制下，使 升壓脈衝變壓器次級線圈升至1000V左右，用來驅動發射換能器，每個扇區換能器都對應一 組升壓脈衝變壓器；前放電路組成與接收換能器信號匹配的匹配網絡，前放的信號增益獨立 可調，並有低輸的出阻抗，多路信號的選通等作用；調製器電路將從時序板來的方波信號整 形成正弦信號與經過包絡檢測的扇區信號一起送入多路調製器，扇區信號被調製後在同步選 擇信號的作用下，送至電纜驅動板；電纜驅動電路主要用於儀器信號的電纜驅動和下端儀器 的信號傳輸的控制，並通過控制下端儀器上傳的脈衝信號(如GR信號和中子信號)的幅度 和寬度來控制反衝，同時該板將直流高壓電源下傳至下端電路。
除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡採用等同替換或等效變換形成 的技術方案，均落在本實用新型要求的保護範圍。
權利要求1、一種分區水泥膠結測井儀，包括電子線路(1)和聲系(2)，其特徵在於所述聲系(2)由發射換能器部件(17)、分區接收換能器部件(18)、3』接收換能器部件(19)、5』接收換能器部件(20)通過隔聲裝置(9)前後連接而成，末端裝有壓力平衡裝置(3)；所述發射換能器部件(17)前端環繞裝有若干個分區發射換能器(4)，後端裝有全向發射換能器(5)；所述分區接收換能器部件(18)裝有與分區發射換能器(4)對應的分區接收換能器(10)；所述3』接收換能器部件(19)裝有3』接收換能器(11)，所述5』接收換能器部件(20)裝有5』接收換能器(12)。
2、 根據權利要求1所述的分區水泥膠結測井儀，其特徵在於所述發射換能器部件(17) 內均勻環繞裝有八個分區發射換能器(4)。
3、 根據權利要求1所述的分區水泥膠結測井儀，其特徵在於所述聲系(2)外裝有刻 槽外殼(14)。
4、 根據權利要求1所述的分區水泥膠結測井儀，其特徵在於所述發射換能器部件(17) 外裝有透聲罩(8)。
5、 根據權利要求1所述的分區水泥膠結測井儀，其特徵在於所述隔聲裝置(9)主要 由波紋管(15)構成。
6、 根據權利要求1所述的分區水泥膠結測井儀，其特徵在於所述壓力平衡裝置(3) 由波紋管(15)和套裝在其外面的活塞(16)組成。
7、 根據權利要求1所述的分區水泥膠結測井儀，其特徵在於所述分區發射換能器(4) 固定在橡膠環(6)的卡口上，橡膠環(6)裝在發射換能器支撐軸(7)上。
8、 根據權利要求7所述的分區水泥膠結測井儀，其特徵在於所述分區接收換能器(IO) 固定在橡膠環(6)的卡口上，橡膠環(6)裝在接收換能器支撐軸(13)上。
9、 根據權利要求1所述的分區水泥膠結測井儀，其特徵在於所述電子線路(1)由電 源、電纜驅動、時序、調製器、前放以及發射部分連接組成。
專利摘要本實用新型涉及一種分區水泥膠結測井儀，本實用新型包括電子線路和聲系，所述聲系由發射換能器部件、分區接收換能器部件、3』接收換能器部件、5』接收換能器部件通過隔聲裝置前後連接而成，末端裝有壓力平衡裝置；發射換能器部件前端環繞裝有若干個分區發射換能器，後端裝有全向發射換能器；分區接收換能器部件裝有與分區發射換能器對應的分區接收換能器；3』接收換能器部件裝有3』接收換能器，5』接收換能器部件裝有5』接收換能器。本實用新型的有益效果是一、採用較短源距使測量結果基本不受快速地層的影響；二、聲波能量的定向發射突出水泥與地層界面的效應，使套管效應減至最小，可以測到較小的竄槽，克服了普通聲波變密度測井的多解性。
文檔編號E21B47/12GK201367903SQ20092011440
公開日2009年12月23日 申請日期2009年2月24日 優先權日2009年2月24日
發明者吳建農, 張曉虹, 歐陽洋 申請人:杭州瑞利聲電技術公司