CN111441730A - 一种声波测井仪器隔声短节 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种声波测井仪器隔声短节，包括隔声芯轴、下接头和上接头；所述隔声芯轴包括中心连杆，及装配在所述中心连杆上的两个以上的质量块；所述质量块交替阵列的分布在中心连杆上，所述下接头和上接头分别安装在所述中心连杆两端，隔声芯轴为声波测井仪器起到声学机械阻带滤波器的作用，实现一定频带范围的声波信号传播衰减和延缓，使用时隔声体本身对称且居中，声场清楚，干扰小。
Description
技术领域
本发明属于测井设备技术领域，具体涉及一种声波测井仪器隔声短节。
背景技术
声波测井是测量和记录井剖面上岩层的声学性质(岩石的声速、声波在岩石中的衰减规律)的一种测井方法。声波测井的主要优点在于该方法不受泥浆性质、矿化度与泥浆侵入的影响。
实际生产中用到的声波测井方法有很多种，包括声波速度测井、声波幅度测井、声波全波列测井、声波井下电视测井和噪声测井等。其中，声波速度测井，也叫声波时差测井，是声波测井中应用最广泛的一种测井方法，主要用于研究井剖面的岩性，估算储集层孔隙度等。本报告主要研究一种特殊的声波全波列测井方法——阵列声波测井。实际生产中采用的典型的带隔声体的仪器结构如图1所示。通过激发系统激发信号，利用接收系统接收从井中、仪器中以及地层中传播过来的信号，通过分析信号的时差、振幅、相位等信息，反演地下介质的各个物理参数，达到探测地下地质构造、发现矿物分布的目的。
在传统的隔声体设计中，隔声体被设计成物理上断开的、软性的，以达到阻断声传播，但是这样使得仪器使用时本身就不对称、不居中，对声场的影响大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种声波测井仪器隔声短节，以解决现有技术中，隔声体被设计成物理上断开的、软性的，使得测井仪器使用时本身不对称、不居中，对声场影响大的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种声波测井仪器隔声短节，包括隔声芯轴、上接头和下接头；所述隔声芯轴包括中心连杆，及装配在所述中心连杆上的两个以上的质量块；所述质量块交替阵列的分布在中心连杆上，所述上接头和下接头分别安装在所述中心连杆两端。
进一步的，所述质量块为圆筒状，所述质量块套设在中心连杆上。
进一步的，所述质量块并使用过盈装配的方式与中心连杆紧密连接。
进一步的，所述质量块的阵列间隔长度为L，所述长度L能够调节。
进一步的，所述长度L为4英寸、8英寸或者12英寸。
进一步的，还包括透声罩，所述透声罩套设在隔声芯轴上，用来保护隔声芯轴以及防止隔声芯轴在井下遇卡。
进一步的，所述透声罩为金属多孔套筒，能够完全透声。
进一步的，所述上接头和下接头分别设有螺纹，用于连接声波测井仪器。
本发明的有益效果如下：
1、本发明声波测井仪器隔声短节，包括隔声芯轴、下接头和上接头；所述隔声芯轴包括中心连杆，及装配在所述中心连杆上的两个以上的质量块；所述质量块交替阵列的分布在中心连杆上，所述下接头和上接头分别安装在所述中心连杆两端，隔声芯轴为声波测井仪器起到声学机械阻带滤波器的作用，实现一定频带范围的声波信号传播衰减和延缓，使用时隔声体本身对称且居中，声场清楚，干扰小。
2、本发明声波测井仪器隔声短节，包括透声罩，所述透声罩安装在隔声芯轴上，透声罩在声学上是完全透声的，起到保护隔声芯轴和防止仪器在井下遇卡。
3、本发明声波测井仪器隔声短节，所述的隔声芯轴包括中心连杆和质量块，其中质量块使用过盈装配的方式交替阵列的设置在中心连杆上，使得声波信号通过隔声芯轴传播时，在一定的频带中起到有效的衰减和延缓，质量块和中心连杆组成具有交替不同外径的隔声芯轴，起到了声学机械阻带滤波器的作用。
4、本发明声波测井仪器隔声短节，所述的透声罩是具有足够机械强度的金属多孔套筒，它被安装在隔声芯轴上，用来保护隔声芯轴和防止隔声芯轴在井下遇卡，透声罩是完全透声的，声波通过透声罩传播时，透声罩的固有振动模式和声波沿着透声罩本身的传播不会影响到声波信后的测量。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为带有隔声体结构的阵列声波测井仪器示意图；
图2为本发明声波测井仪器隔声短节的组成示意图；
图3为本发明声波测井仪器隔声短节的隔声芯轴结构示意图；
图4为本发明声波测井仪器隔声短节的透声罩结构示意图；
图5为本发明声波测井仪器隔声短节质量块不同长度的波形图；
图6为本发明声波测井仪器隔声短节质量块不同长度的频谱图；
图中：1上接头、2隔声芯轴、3透声罩、4下接头、21中心连杆、22质量块。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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组合。
以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
如图2所示，一种声波测井仪器隔声短节，包括：上接头1、隔声芯轴2、透声罩3、下接头4；其中，隔声芯轴2为声波测井仪器起到声学机械阻带滤波器的作用，实现一定频带范围的声波信号传播衰减和延缓，上接头1和下接头4利用螺纹与声波测井仪器的其他部分连接，透声罩3在声学上是完全透声的，起到保护隔声芯轴3和防止仪器在井下遇卡。
如图3所示，所述的隔声芯轴2包括中心连杆21和质量块22；所述质量块22为圆筒状，质量块22使用过盈装配的方式交替阵列的设置在中心连杆21上，使得声波信号通过隔声芯轴传播时，在一定的频带中起到有效的衰减和延缓；质量块22与中心连杆21使隔声芯轴2具有交替不同外径，采用了质量弹簧声学结构，起到声学机械带阻滤波器的作用；
其中，所述隔声芯轴2的中心频率带宽与质量块22的阵列间隔长度L有关。隔声芯轴2从原理上起到声学质量弹簧系统的功能，大直径的质量块22为质量部分，小直径的中心连杆21为弹簧部分，采用过盈装配使得中心连杆21和质量块22牢固结合在一起，相互之间无间隙和振动不同步等声波传播信号串扰或者噪声。如图4所示，所述的透声罩3，所述的透声罩3是具有足够机械强度的金属多孔套筒，它被安装在隔声芯轴2上，用来保护隔声芯轴2和防止隔声芯轴2在井下遇卡，透声罩3是完全透声的，声波通过透声罩3传播时，透声罩3的固有振动模式和声波沿着透声罩3本身的传播不会影响到声波信后的测量。
如图5、6所示，质量块22结构的周期性长度L的不同，波形和频谱看起来非常不同，所述L的长度为4英寸、8英寸或者12英寸。当长度为4"时隔声阻带最宽最优。因此，隔声芯轴2采用4"的质量块22阵列间隔长度L来完成隔声芯轴2隔声性能。隔声芯轴2具有交替不同外径，起到声学机械阻带滤波器的作用，它的性能取决于质量块22和中心连杆21之间的耦合与质量块22阵列间隔长度L，在2K—6.5K之间直达波衰减幅度最大约为：40db，隔声效果最佳。
本发明声波测井仪器隔声短节的设计以现代化的声学理论体系为指导，以高质量的声学性能为前提，设计革命性的具有最优声学性能的仪器结构，实现优越的声保真度，为测井服务提供了高品质的声波测量，以更好地了解地层真实声场。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (8)
1.一种声波测井仪器隔声短节，其特征在于，包括隔声芯轴(2)、上接头(1)和下接头(4)；所述隔声芯轴(2)包括中心连杆(21)，及装配在所述中心连杆(21)上的两个以上的质量块(22)；所述质量块(22)交替阵列的分布在中心连杆(21)上，所述上接头(1)和下接头(4)分别安装在所述中心连杆(21)两端。
2.根据权利要求1所述的声波测井仪器隔声短节，其特征在于，所述质量块(22)为圆筒状，所述质量块(22)套设在中心连杆(21)上。
3.根据权利要求2所述的声波测井仪器隔声短节，其特征在于，所述质量块(22)使用过盈装配的方式与中心连杆(21)紧密连接。
4.根据权利要求1所述的声波测井仪器隔声短节，其特征在于，所述质量块(22)的阵列间隔长度为L，所述长度L能够调节。
5.根据权利要求4所述的声波测井仪器隔声短节，其特征在于，所述长度L为4英寸、8英寸或者12英寸。
6.根据权利要求1所述的声波测井仪器隔声短节，其特征在于，还包括透声罩(3)，所述透声罩(3)套设在隔声芯轴(2)上，用来保护隔声芯轴(2)以及防止隔声芯轴(2)在井下遇卡。
7.根据权利要求6所述的声波测井仪器隔声短节，其特征在于，所述透声罩(3)为金属多孔套筒，能够完全透声。
8.根据权利要求1所述的声波测井仪器隔声短节，其特征在于，所述上接头(1)和下接头(4)上分别设有螺纹，用于连接声波测井仪器。
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