CN105221146B - 一种正交偶极换能器不同深度安装结构 - Google Patents

Abstract

本发明为一种正交偶极换能器不同深度安装结构，包括一沿轴向延伸的安装架，安装架具有一中心轴线，安装架设有沿中心轴线上下依次排列的第一安装空间和第二安装空间，第一安装空间内固定安装有一组X向偶极换能器组，第二安装空间内固定安装有一组Y向偶极换能器组，X向偶极换能器组与Y向偶极换能器组均位于中心轴线上；其中，X向与Y向为相互正交的两个方向，且X向与Y向均与中心轴线垂直。同时，安装架的至少一端通过减振连接装置与相邻部件轴向连接。本发明可以减小测井仪的直径；避免平行安装的偶极换能器的相互影响；同时降低对偶极换能器性能一致性的高要求。与其它部件之间更有效的隔声和减振。

Description

一种正交偶极换能器不同深度安装结构

技术领域

本发明是关于一种声波测井装置，尤其涉及一种用于方位声波测井仪的正交偶极换能器不同深度安装结构。

背景技术

随着石油工业的迅速发展，勘探开发的油气藏越来越复杂，对测井及其资料处理的要求也越来越高，利用正交偶极声波技术是目前国内外油气勘探和开发中广泛使用的、较为先进的声波测井仪器，利用这种仪器，不但可以探测井旁裂缝或界面发育情况，还可以探测井外地质体的具体方位，通过三维展示方式，为地质学家提供精确的地质信息，可以比较全面地获得井眼和地层纵、横波和斯通利波等全波信息，并进一步开展储层评价和预测，为射孔定位、侧钻定位、后期酸化压裂等工程施工设计提供有力的支持，为解决复杂油气藏测井评价提供新的技术手段。

目前正交偶极换能器采用的同深度安装结构类似于正四棱柱，每个棱柱面安装一组偶极换能器，形成四组偶极换能器同深度安装，对面相互平行，邻面相互垂直，很显然两个同深度安装结构轴向串接也可以形成不同深度安装，但存在的问题是：仪器的直径偏大，不适用于小井眼的情况；对面相互平行的偶极换能器对发射信号传入地层有影响；相互平行的偶极换能器其性能一致性要求非常高，给制造和选型带来困难。

换能器安装结构与测井仪其他结构之间的隔声、减振设计在声波测井仪器的设计中发挥越来越重要的作用，对测井仪器的性能也会有很大的影响。现有技术中的减振隔声连接方式是：两个零件之间垫软垫，再用螺钉连接固定。这样可以减少振动的传递，但螺钉连接本身就还会传递振动。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种正交偶极换能器不同深度安装结构，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种正交偶极换能器不同深度安装结构，以减小测井仪的直径；避免平行安装的偶极换能器的相互影响；同时降低对偶极换能器性能一致性的高要求。

本发明的另一目的在于提供一种正交偶极换能器不同深度安装结构，以实现正交偶极换能器的准确安装和固定，与其它部件之间更有效的隔声和减振。

本发明的目的是这样实现的，一种正交偶极换能器不同深度安装结构，包括一沿轴向延伸的安装架，其特征在于，所述安装架具有一中心轴线，所述安装架设有沿所述中心轴线上下依次排列的第一安装空间和第二安装空间，所述第一安装空间内固定安装有一组X向偶极换能器组，所述第二安装空间内固定安装有一组Y向偶极换能器组，所述X向偶极换能器组与所述Y向偶极换能器组均位于所述中心轴线上；其中，X向与Y向为相互正交的两个方向，且X向与Y向均与所述中心轴线垂直。

在本发明的一较佳实施方式中，所述X向偶极换能器组和所述Y向偶极换能器组均为矩形板状结构；所述X向偶极换能器组所在平面的法向与X向一致，所述Y向偶极换能器组所在平面的法向与Y向一致；

所述安装架的中心轴线上设有第一安装槽和第二安装槽，所述第一安装槽和第二安装槽分别构成所述第一安装空间和第二安装空间；所述第一安装槽的开口朝向X向，所述第二安装槽的开口朝向Y向。

在本发明的一较佳实施方式中，所述第一安装槽和所述第二安装槽之间设有连接段，所述连接段将所述第一安装槽和所述第二安装槽隔开；所述连接段的圆周设有用于走线的过渡圆环槽。

在本发明的一较佳实施方式中，所述安装架为圆柱状，所述第一安装槽和所述第二安装槽为矩形长槽，所述第一安装槽和所述第二安装槽内均设有固定板，所述X向偶极换能器组和所述Y向偶极换能器组分别通过螺钉固定连接在对应的所述固定板上。

在本发明的一较佳实施方式中，所述X向偶极换能器组包括一个短X向偶极换能器和一个长X向偶极换能器；所述Y向偶极换能器组包括一个短Y向偶极换能器和一个长Y向偶极换能器；

所述短X向偶极换能器位于所述长X向偶极换能器的上方；所述短Y向偶极换能器位于所述长Y向偶极换能器的上方。

在本发明的一较佳实施方式中，所述安装架的圆周均匀设置有多个沿轴向延伸的轴向走线槽，所述轴向走线槽贯通所述安装架的上端和下端；在每条所述轴向走线槽上间隔设置多个横向于所述轴向走线槽的压板槽，每个所述压板槽内通过螺钉固定有压线板；

所述安装架上对应所述第一安装槽和所述第二安装槽的侧面位置分别设有X向偶极换能器出线槽、Y向偶极换能器出线槽。

在本发明的一较佳实施方式中，所述安装架的至少一端通过减振连接装置与相邻部件轴向连接；所述安装架至少一端的端面上及所述相邻部件的端面上均设有沿轴向向外突出的连接颈，所述连接颈的侧壁上设有沿径向向外突出的环形凸起；

所述减振连接装置包括：两个减振套，所述减振套为圆环形，所述减振套的内侧设有环形连接凹槽；所述减振套分别套设在所述安装架端面及相邻部件端面的连接颈上，所述环形凸起卡设在所述环形连接凹槽内；

至少两个连接条，所述连接条两端的内侧分别设有轴向定位槽，每个连接条通过两端的所述轴向定位槽分别卡设在所述安装架端面及相邻部件端面的减振套上；所述连接条两端的端面上分别设有轴向向外凸出的周向定位凸起，所述周向定位凸起分别插入到设置在所述安装架端面及相邻部件端面的周向定位槽中；

护套，所述护套沿每个连接条外侧所形成的周向套设在所述连接条的外部，并通过螺钉与所述连接条的外侧连接。

在本发明的一较佳实施方式中，所述安装架为圆柱状，所述环形凸起的直径小于所述安装架的直径；所述连接条为具有一定弧度的扇形条状零件，至少两个所述连接条沿所述减振套的圆周均匀分布，至少两个所述连接条组成的柱状体的直径与所述安装架的直径相同。

在本发明的一较佳实施方式中，所述连接条为两个，所述护套通过沉头螺钉与所述连接条的外侧连接；所述减振套的材料为氟橡胶。

由上所述，本发明的安装结构能将两组相互垂直的X向偶极换能器组与Y向偶极换能器组在中轴线上串行安装。有利于减小测井仪的直径，避免平行安装的偶极换能器的相互影响，降低对偶极换能器性能一致性的高要求。同时可以更精细地检测到信号，提高测量准确性。其中的减振连接装置能实现正交偶极换能器的准确安装和固定，与其它部件之间更有效的隔声和减振。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1：为本发明正交偶极换能器安装结构的结构示意图。

图2：为本发明中安装架的结构示意图。

图3：为本发明正交偶极换能器安装结构的主视结构图。

图4：为图3中A-A截面的剖面视图。

图5：为图3中B-B截面的剖面视图。

图6：为本发明中减振套的结构示意图。

图7：为作为相邻部件的一个示例的端面结构示意图。

图8：为本发明中连接条的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

如图1和图2所示，为了能够将偶极换能器进行不同深度的正交安装，本发明提供了一种正交偶极换能器不同深度安装结构100，包括一沿轴向延伸的安装架10，安装架10具有一中心轴线，图中箭头所指的方向是从安装架10的上端指向下端。安装架10设有沿中心轴线上下依次排列的第一安装空间和第二安装空间，第一安装空间内固定安装有一组X向偶极换能器组20，第二安装空间内固定安装有一组Y向偶极换能器组30，X向偶极换能器组20与Y向偶极换能器组30均位于中心轴线上；其中，X向与Y向为相互正交的两个方向，且X向与Y向均与中心轴线垂直。

通过上述的安装架10能将两组相互垂直的偶极换能器组(即X向偶极换能器组20与Y向偶极换能器组30)在中轴线上串行安装。有利于减小测井仪的直径，避免平行安装的偶极换能器的相互影响，降低对偶极换能器性能一致性的高要求。同时可以更精细地检测到信号，提高测量准确性。

进一步，为了保证与其它部件之间很好的隔声和减振效果，且实现正交偶极换能器的准确安装和固定，如图2和图3所示，安装架10的至少一端通过减振连接装置40与相邻部件轴向连接。安装架10至少一端的端面上及相邻部件的端面上均设有沿轴向向外突出的连接颈13，连接颈13的侧壁上设有沿径向向外突出的环形凸起131。一般环形凸起131的外径尺寸要小于安装架10端面圆周方向的尺寸。

其中减振连接装置40包括两个减振套41、至少两个连接条42、一护套43。如图6所示，减振套41为圆环形，具有弹性也可以叫做弹性套或弹性垫，能起到减振作用。减振套41的内侧设有环形连接凹槽411，减振套41的内径与连接颈13的外径尺寸一致，环形连接凹槽411的内径与环形凸起131的外径尺寸一致。其中一个减振套41套设在安装架10端面的连接颈13上，另一个减振套41套设在相邻部件端面的连接颈13上，连接颈13上的环形凸起131卡设在减振套41的环形连接凹槽411内，使减振套41相对于连接颈13的轴向相对固定，进行轴向定位。如图8所示，连接条42两端的内侧分别设有轴向定位槽421，连接条42的内侧为朝向中心轴线的一侧。每个连接条42的一端通过轴向定位槽421卡设在安装架10端面的减振套41上，另一端通过轴向定位槽421卡设在相邻部件端面的减振套41上，从而通过连接条42将安装架10的端面与相邻部件的端面连接在一起，连接条42在轴向上通过减振套41卡设在轴向定位槽421中而相对固定，进行轴向定位。连接条42两端的端面上分别设有轴向向外凸出的周向定位凸起422，安装架10的端面上及相邻部件的端面上分别设有至少两个位置与连接条42对应的周向定位槽14；当连接条42将安装架10的端面与相邻部件的端面连接在一起后，该周向定位凸起422分别插入到设置在安装架10端面及相邻部件端面上的周向定位槽14中，使连接条42在圆周方向上相对于安装架10端面及相邻部件端面固定，进行周向固定；通过设置周向定位槽14在圆周方向的位置，可以满足安装架10与相邻部件之间不同相位角的定位。护套43沿每个连接条42外侧所形成的周向套设在连接条42的外部，并通过螺钉与连接条42的外侧连接，使每个连接条42之间相对固定，形成一个连接整体。护套43也可以采用多个，沿轴向间隔排列，在每个连接条42外部形成多个固定点。

通过上述的减振连接装置40能实现正交偶极换能器的准确安装和固定，与其它部件之间更有效的隔声和减振。

作为本发明的一个具体实施例，安装架10为圆柱状，X向偶极换能器组20和Y向偶极换能器组30均采用矩形板状结构。X向偶极换能器组20所在平面的法向与X向一致，Y向偶极换能器组30所在平面的法向与Y向一致。安装架10的中心轴线上设有第一安装槽11和第二安装槽12，第一安装槽11和第二安装槽12分别构成第一安装空间和第二安装空间；第一安装槽11的开口朝向X向，第二安装槽12的开口朝向Y向。第一安装槽11和第二安装槽12可以采用矩形长槽，第一安装槽11和第二安装槽12内均设有固定板15，固定板15上具有用于固定换能器的螺纹孔，X向偶极换能器组20和Y向偶极换能器组30分别通过螺钉固定连接在对应的固定板15上。第一安装槽11和第二安装槽12之间设有连接段16，连接段16将第一安装槽11和第二安装槽12隔开；连接段16的圆周设有用于走线的过渡圆环槽161。如图4和图5所示，安装架10的圆周均匀设置有多个沿轴向延伸的轴向走线槽17，轴向走线槽17贯通安装架10的上端和下端；以方便各种引线的连接和穿越。在每条轴向走线槽17上间隔设置多个横向于轴向走线槽17的压板槽18，每个压板槽18内通过螺钉固定有压线板；用于压住轴向走线槽17内的线。安装架10上对应第一安装槽11和第二安装槽12的侧面位置分别设有X向偶极换能器出线槽109、Y向偶极换能器出线槽110。相应的，X向偶极换能器出线槽109和Y向偶极换能器出线槽110内均设有与第一安装槽11和第二安装槽12内连通的走线孔。

其中，X向偶极换能器组20包括一个短X向偶极换能器21和一个长X向偶极换能器22；Y向偶极换能器组30包括一个短Y向偶极换能器31和一个长Y向偶极换能器32。短X向偶极换能器21安装在长X向偶极换能器22的上方；短Y向偶极换能器31安装在长Y向偶极换能器32的上方。由于声波测井仪上部安装接收换能器，下部安装发射换能器，将短的偶极换能器安装在长的偶极换能器上方，则频率高的短偶极换能器(信号衰减快)更接近接收换能器，有利于采集信号。

进一步，相邻部件以变压器固定接头50为例来说明减振连接装置40的连接方式，在本实施例中，只有安装架10的上端采用上述的减振连接装置40与变压器固定接头50连接，安装架10的下端采用现有技术中的连接方式与其它部件连接。如图7所示，变压器固定接头50的端面上设置连接颈13和周向定位槽14，连接颈13上设置环形凸起131，连接颈13上套设一个减振套41，环形凸起131卡在减振套41的环形连接凹槽411内。如图8所示，连接条42为具有一定弧度的扇形条状零件，至少两个连接条42卡设在减振套41的四周，沿减振套41的圆周均匀分布，从而组成一个柱状体，柱状体的直径与安装架10的直径相同。本实施例中采用两个连接条42，连接条42的侧壁上设有螺纹孔，护套43通过沉头螺钉与连接条42外侧的螺纹孔连接，将两个连接条42在圆周方向固定为一个整体。减振套41的材料可以采用氟橡胶。

相邻部件也可以是另一个安装架10，即共设有两组以上的偶数组正交偶极换能器组，每两组正交偶极换能器组采用一个上述的安装架10安装，多个安装架10之间采用上述的减振连接装置40进行轴向连接。

由上所述，本发明的安装结构能将两组相互垂直的X向偶极换能器组与Y向偶极换能器组在中轴线上串行安装。有利于减小测井仪的直径，避免平行安装的偶极换能器的相互影响，降低对偶极换能器性能一致性的高要求。同时可以更精细地检测到信号，提高测量准确性。其中的减振连接装置能实现正交偶极换能器的准确安装和固定，与其它部件之间更有效的隔声和减振。本发明是声波测井仪器的关键组成部分，能准确安装并固定正交偶极换能器，并实现不同深度的安装。实现与其他部件之间的隔声和减震，从而便于检测到信号。可实现对地层的三维信息进行探测，提高换能器的灵敏度和测量准确性。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种正交偶极换能器不同深度安装结构，包括一沿轴向延伸的安装架，其特征在于，所述安装架具有一中心轴线，所述安装架设有沿所述中心轴线上下依次排列的第一安装空间和第二安装空间，所述第一安装空间内固定安装有一组X向偶极换能器组，所述第二安装空间内固定安装有一组Y向偶极换能器组，所述X向偶极换能器组与所述Y向偶极换能器组均位于所述中心轴线上；其中，X向与Y向为相互正交的两个方向，且X向与Y向均与所述中心轴线垂直；

所述安装架的至少一端通过减振连接装置与相邻部件轴向连接；所述安装架至少一端的端面上及所述相邻部件的端面上均设有沿轴向向外突出的连接颈，所述连接颈的侧壁上设有沿径向向外突出的环形凸起；

所述减振连接装置包括：两个减振套，所述减振套为圆环形，所述减振套的内侧设有环形连接凹槽；所述减振套分别套设在所述安装架端面及相邻部件端面的连接颈上，所述环形凸起卡设在所述环形连接凹槽内；

至少两个连接条，所述连接条两端的内侧分别设有轴向定位槽，每个连接条通过两端的所述轴向定位槽分别卡设在所述安装架端面及相邻部件端面的减振套上；所述连接条两端的端面上分别设有轴向向外凸出的周向定位凸起，所述周向定位凸起分别插入到设置在所述安装架端面及相邻部件端面的周向定位槽中；

护套，所述护套沿每个连接条外侧所形成的周向套设在所述连接条的外部，并通过螺钉与所述连接条的外侧连接。

2.如权利要求1所述的正交偶极换能器不同深度安装结构，其特征在于，所述X向偶极换能器组和所述Y向偶极换能器组均为矩形板状结构；所述X向偶极换能器组所在平面的法向与X向一致，所述Y向偶极换能器组所在平面的法向与Y向一致；

所述安装架的中心轴线上设有第一安装槽和第二安装槽，所述第一安装槽和第二安装槽分别构成所述第一安装空间和第二安装空间；所述第一安装槽的开口朝向X向，所述第二安装槽的开口朝向Y向。

3.如权利要求2所述的正交偶极换能器不同深度安装结构，其特征在于，所述第一安装槽和所述第二安装槽之间设有连接段，所述连接段将所述第一安装槽和所述第二安装槽隔开；所述连接段的圆周设有用于走线的过渡圆环槽。

4.如权利要求3所述的正交偶极换能器不同深度安装结构，其特征在于，所述安装架为圆柱状，所述第一安装槽和所述第二安装槽为矩形长槽，所述第一安装槽和所述第二安装槽内均设有固定板，所述X向偶极换能器组和所述Y向偶极换能器组分别通过螺钉固定连接在对应的所述固定板上。

5.如权利要求4所述的正交偶极换能器不同深度安装结构，其特征在于，所述X向偶极换能器组包括一个短X向偶极换能器和一个长X向偶极换能器；所述Y向偶极换能器组包括一个短Y向偶极换能器和一个长Y向偶极换能器；

所述短X向偶极换能器位于所述长X向偶极换能器的上方；所述短Y向偶极换能器位于所述长Y向偶极换能器的上方。

6.如权利要求5所述的正交偶极换能器不同深度安装结构，其特征在于，所述安装架的圆周均匀设置有多个沿轴向延伸的轴向走线槽，所述轴向走线槽贯通所述安装架的上端和下端；在每条所述轴向走线槽上间隔设置多个横向于所述轴向走线槽的压板槽，每个所述压板槽内通过螺钉固定有压线板；

所述安装架上对应所述第一安装槽和所述第二安装槽的侧面位置分别设有X向偶极换能器出线槽、Y向偶极换能器出线槽。

7.如权利要求1所述的正交偶极换能器不同深度安装结构，其特征在于，所述安装架为圆柱状，所述环形凸起的直径小于所述安装架的直径；所述连接条为具有一定弧度的扇形条状零件，至少两个所述连接条沿所述减振套的圆周均匀分布，至少两个所述连接条组成的柱状体的直径与所述安装架的直径相同。

8.如权利要求7所述的正交偶极换能器不同深度安装结构，其特征在于，所述连接条为两个，所述护套通过沉头螺钉与所述连接条的外侧连接；所述减振套的材料为氟橡胶。