CN104500053A - 一种用于岩样测试的复合探头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于岩样测试的复合探头，包括：电极探头、超声换能器，弹簧、探头外壳以及限位器；电极探头包括电极探针和绝缘体，电极探针的中部及尾部外壁均设置有绝缘体，绝缘体上开设有用于安装弹簧的槽体；限位器上设置有卡槽，绝缘体尾端至于限位器卡槽中；弹簧安装于绝缘体的槽体中，且弹簧的一端与绝缘体接触，另一端与限位器接触；超声换能器中心开设有内孔，电极探头安装于超声换能器的内孔中，且电极探头能够沿内孔内壁滑动，限位器与超声换能器末端连接。本发明使得复合探头通过超声换能器测量岩心的声波特性的同时，还能测量岩心的电阻率参数，使得测量动作简单，可用于下井仪，且不丢失地层原始信息，作业可靠性提高。

Description

一种用于岩样测试的复合探头
技术领域
本发明属于石油测井技术，涉及石油测井装置领域，尤其涉及一种用于岩样测试的复合探头。
背景技术
石油测井领域中，声波测量与电极测量属于不同的测量方式，其达到的目的也不同。记录声波从发射探头经所测岩心到接收探头的时间差值，可以确定岩心的孔隙度，判别岩性。测量岩石导电性的差别得出地层的电阻率，可研究储集层的含油性、渗透性。
地面数字岩心实验室在进行测量时，对同一岩样分别用超声波探头测量岩心的声波特性，用电极探头测量电阻率参数。但在地面进行岩样测量会丢失地层原始信息，使得分析解释过程更加复杂。而传统的声波、电极等测井仪器则不是以岩样为对象，获得的数据也无法将岩样数字化。
目前，井下实时测量技术只实现了地层流体分析，而数字岩心井下岩石物理实验室属于岩石物理的井下实时测量，是一种全新的测井装备。其声、电、核磁等测量方式及效果也是与相关常规测井仪有很大的区别。
发明内容
针对上述缺陷或不足，本发明的目的是提供一种用于岩样测试的复合探头，能够同时测量岩心声波特性和电阻率参数，并减少数字岩心测试的声、电测量时间，降低井下测量难度。
为达到以上目的，本发明的技术方案为：
包括：电极探头、超声换能器，弹簧、探头外壳以及限位器；电极探头包括电极探针和绝缘体，绝缘体设置于电极探针的中部及尾部外壁，绝缘体上开设有用于安装弹簧的槽体；限位器上设置有卡槽，绝缘体尾端至于限位器卡槽中；弹簧安装于绝缘体的槽体中，且弹簧的一端与绝缘体接触，另一端与限位器接触；超声换能器中心开设有内孔，电极探头安装于超声换能器的内孔中，且电极探头能够沿内孔内壁滑动，限位器与超声换能器末端连接，探头外壳安装于超声换能器和限位器外侧。
所述超声波换能器为环形结构。
所述超声换能器包括：超声座体，超声座体的端部安装有隔声环，隔声环端部安装有压电陶瓷。
所述超声座体的外壁设置有螺纹，探头外壳通过超声座体的螺纹紧固安装。
所述探头外壳尾部设置有用于输出电极探针和隔声环连接线的出线口。
复合探头为发射探头或接收探头。
当测量不规则岩样断面时，电极探针和绝缘体受压力作用后，向后运动，弹簧压缩，直到超声换能器与岩心接触；当测量光滑岩样断面时，电极探针和绝缘体受压力作用向后运动，弹簧压缩，岩样断面前端与超声换能器在同一平面。
与现有技术比较，本发明的有益效果为：
本发明提供了一种用于岩样测试的复合探头，由于在超声换能器中设置有用于测量岩心的电阻率参数的电极探头，使得复合探头通过超声换能器测量岩心的声波特性的同时，还能测量岩心的电阻率参数，使得测量动作简单，可用于地面实验室，也可用于下井仪，且不丢失地层原始信息，并减少数字岩心测试的声、电测量时间，降低井下测量难度，作业可靠性提高；进一步的，由于电极探头上安装有弹簧，使得电极探头能够沿内孔内壁滑动，进而实现了对不规则断面和规则断面的岩样的测量，提高了适用性。
附图说明
图1是本发明用于岩样测试的复合探头结构示意图；
图2是本发明用于岩样测试的复合探头测量示意图。
图中，1为电极探针，2为压电陶瓷，3为绝缘体，4为隔声环，5为超声座体，6为弹簧，7为限位器，8为探头外壳。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做详细描述。
如图1所示，本发明提供了一种用于岩样测试的复合探头，包括：电极探头、超声换能器，弹簧6、探头外壳8以及限位器7；电极探头用于测量岩心的电阻率参数，电极探头包括电极探针1和绝缘体3，绝缘体3设置于电极探针1的中部及尾部外壁，绝缘体3上开设有用于安装弹簧6的槽体；限位器7上设置有卡槽，绝缘体3尾端至于限位器7卡槽中；弹簧6安装于绝缘体7的槽体中，且弹簧6的一端与绝缘体3接触，另一端与限位器7接触，使得电极探头伸缩，使电极探头与超声换能器都能与岩心接触；超声换能器用于测量岩心的声波特性，其中心开设有内孔，电极探头安装于超声换能器的内孔中，且电极探头能够沿内孔内壁滑动，限位器7与超声换能器末端连接，超声换能器和限位器7的外侧安装有探头外壳8，探头外壳8用于将电极探头、超声换能器固定在数字岩心测试设备上。
本发明中的超声波换能器为环形结构，且性能与普通声波探头相当；超声换能器包括：超声座体5，超声座体5的端部安装有隔声环4，隔声环4端部安装有压电陶瓷2。具体的，超声座体5的外壁设置有螺纹，探头外壳8通过超声座体5的螺纹紧固安装，并且探头外壳8尾部设置有用于输出电极探针1和隔声环4连接线的出线口。
本发明中电极探针1与绝缘体3用胶粘接成一体，组成电极探头。隔声环4置于超声座体5之中，用胶将压电陶瓷2、隔声环4和超声座体5粘接成一体，组成超声换能器。绝缘体3尾端至于限位器7卡槽中，弹簧6置于绝缘体3与限位器7之间。电极探针1与绝缘体3组成的电极探头置于压电陶瓷2、隔声环4和超声座体5组成的超声换能器的内孔中，电极探头可通过弹簧6进行伸缩运动。超声换能器通过超声座体5的螺纹与探头外壳8拧紧。
本发明的工作过程为：
如图2所示，图中为两个复合探头测量一个岩心的示意图，岩心左边为不规则断面，右面为光滑断面。一个为发射探头，一个为接收探头。测量不规则断面时，电极探针1、绝缘体3受压力作用向后运动，弹簧6压缩，直到压电陶瓷2与岩心接触。当测量光滑断面时，电极探针1、绝缘体2受压力作用向后运动，弹簧6压缩，前端与压电陶瓷2在同一平面，复合探头与岩心接触良好。
本发明的效果为：
1、能够同时测得岩样的声波及电阻率数据；
2、超声波探头为环形，且性能与普通声波探头相当；
3、可对不规则岩样进行测量；
4、测量动作简单，可用于地面实验室，也可用于下井仪；
5、测量时间短，作业可靠性高。

Claims (7)

1.一种用于岩样测试的复合探头，其特征在于，包括：电极探头、超声换能器，弹簧(6)、探头外壳(8)以及限位器(7)；电极探头包括电极探针(1)和绝缘体(3)，绝缘体(3)设置于电极探针(1)的中部及尾部外壁，绝缘体(3)上开设有用于安装弹簧(6)的槽体；限位器(7)上设置有卡槽，绝缘体(3)尾端至于限位器(7)卡槽中；弹簧(6)安装于绝缘体(3)的槽体中，且弹簧(6)的一端与绝缘体(3)接触，另一端与限位器(7)接触；超声换能器中心开设有内孔，电极探头安装于超声换能器的内孔中，且电极探头能够沿内孔内壁滑动，限位器(7)与超声换能器末端连接，探头外壳(8)安装于超声换能器和限位器(7)外侧。
2.根据权利要求1所述的用于岩样测试的复合探头，其特征在于，所述超声波换能器为环形结构。
3.根据权利要求1或2所述的用于岩样测试的复合探头，其特征在于，所述超声换能器包括：超声座体(5)，超声座体(5)的端部安装有隔声环(4)，隔声环(4)端部安装有压电陶瓷(2)。
4.根据权利要求3所述的用于岩样测试的复合探头，其特征在于，所述超声座体(5)的外壁设置有螺纹，探头外壳(8)通过超声座体(5)的螺纹紧固安装。
5.根据权利要求3所述的用于岩样测试的复合探头，其特征在于，所述探头外壳(8)尾部设置有用于输出电极探针(1)和隔声环(4)连接线的出线口。
6.根据权利要求3所述的用于岩样测试的复合探头，其特征在于，复合探头为发射探头或接收探头。
7.根据权利要求1所述的用于岩样测试的复合探头，其特征在于，当测量不规则岩样断面时，电极探针(1)和绝缘体(3)受压力作用后，向后运动，弹簧(6)压缩，直到超声换能器与岩心接触；当测量光滑岩样断面时，电极探针(1)和绝缘体(2)受压力作用向后运动，弹簧(6)压缩，岩样断面前端与超声换能器在同一平面。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107014869A (zh) * 2017-05-25 2017-08-04 浙江海洋大学 一种LNAPLs地下三维运移过程的监测系统
CN110185421A (zh) * 2019-05-24 2019-08-30 龚雨诗 一种页岩气的采收装置及方法
CN110440936A (zh) * 2018-05-04 2019-11-12 青岛海尔智慧厨房电器有限公司 一种测温传感器及燃气灶
CN114964554A (zh) * 2022-07-22 2022-08-30 江苏时代新能源科技有限公司 温度探针和化成分容设备

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3564914A (en) * 1968-08-12 1971-02-23 Sinclair Research Inc Sequential acoustic and electrical resistivity well-logging device
US3883841A (en) * 1972-02-22 1975-05-13 Inst Francais Du Petrole Localized method and device for the precise determination of the acoustic impedance of material situated in proximity to the wall of a borehole
CN85104985A (zh) * 1985-07-01 1986-12-31 埃尔夫·阿查坦国营公司 在探井中作地球物理测量的一种设备
SU1420572A1 (ru) * 1985-10-29 1988-08-30 Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин Зонд акустического и электрического каротажа
US4874060A (en) * 1984-02-28 1989-10-17 Institut Francais Du Petrole & Compagnie Generale De Geophysique Device for receiving sound waves in a well
US4979151A (en) * 1982-03-24 1990-12-18 Ekstrom Michael P Method and apparatus for investigating stand-off in a borehole
CN201236701Y (zh) * 2008-07-30 2009-05-13 北京环鼎科技有限责任公司 石油勘探多功能组合测井仪
CN201273189Y (zh) * 2008-09-27 2009-07-15 中国石油天然气集团公司 过套管电阻率测井探测器
CN202771011U (zh) * 2012-06-27 2013-03-06 中国石油集团长城钻探工程有限公司 过套管电阻率电极探头
CN203248149U (zh) * 2013-04-26 2013-10-23 武汉海王机电工程技术公司 石油测井仪器机械式推靠装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3564914A (en) * 1968-08-12 1971-02-23 Sinclair Research Inc Sequential acoustic and electrical resistivity well-logging device
US3883841A (en) * 1972-02-22 1975-05-13 Inst Francais Du Petrole Localized method and device for the precise determination of the acoustic impedance of material situated in proximity to the wall of a borehole
US4979151A (en) * 1982-03-24 1990-12-18 Ekstrom Michael P Method and apparatus for investigating stand-off in a borehole
US4874060A (en) * 1984-02-28 1989-10-17 Institut Francais Du Petrole & Compagnie Generale De Geophysique Device for receiving sound waves in a well
CN85104985A (zh) * 1985-07-01 1986-12-31 埃尔夫·阿查坦国营公司 在探井中作地球物理测量的一种设备
SU1420572A1 (ru) * 1985-10-29 1988-08-30 Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин Зонд акустического и электрического каротажа
CN201236701Y (zh) * 2008-07-30 2009-05-13 北京环鼎科技有限责任公司 石油勘探多功能组合测井仪
CN201273189Y (zh) * 2008-09-27 2009-07-15 中国石油天然气集团公司 过套管电阻率测井探测器
CN202771011U (zh) * 2012-06-27 2013-03-06 中国石油集团长城钻探工程有限公司 过套管电阻率电极探头
CN203248149U (zh) * 2013-04-26 2013-10-23 武汉海王机电工程技术公司 石油测井仪器机械式推靠装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107014869A (zh) * 2017-05-25 2017-08-04 浙江海洋大学 一种LNAPLs地下三维运移过程的监测系统
CN107014869B (zh) * 2017-05-25 2020-02-18 浙江海洋大学 一种LNAPLs地下三维运移过程的监测系统
CN110440936A (zh) * 2018-05-04 2019-11-12 青岛海尔智慧厨房电器有限公司 一种测温传感器及燃气灶
CN110185421A (zh) * 2019-05-24 2019-08-30 龚雨诗 一种页岩气的采收装置及方法
CN110185421B (zh) * 2019-05-24 2024-04-26 上海瑞达峰致能源科技股份有限公司 一种页岩气的采收装置及方法
CN114964554A (zh) * 2022-07-22 2022-08-30 江苏时代新能源科技有限公司 温度探针和化成分容设备
CN114964554B (zh) * 2022-07-22 2023-10-27 江苏时代新能源科技有限公司 温度探针和化成分容设备

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