CN117738656A - 可实现任意旋转角度的偶极子隔声体及测井仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油勘探测井装备技术领域，具体公开了一种可实现任意旋转角度的偶极子隔声体，包括相互连接的上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体分别设置有分别用于跟发射声系和接受声系连接的固定部；所述上壳体和所述下壳体之间设置有实现所述上壳体和所述下壳体相对转动的驱动部，所述驱动部包括用于通过导线与地面仪器电连接、并反馈转动参数的光栅直流电机，所述光栅直流电机的定子和转子分别与所述上壳体和所述下壳体固定连接。本发明在不改变现有远探测偶极子测井仪器结构的情况下，可以实现下部仪器的可控多角度旋转，实现发射声系与接收声系相对方位的变化，拓展多角度远探测偶极子接收信号，以提高仪器方位分辨率。

Description

可实现任意旋转角度的偶极子隔声体及测井仪

技术领域

本发明涉及石油勘探测井装备技术领域，尤其是一种可实现任意旋转角度的偶极子隔声体及测井仪。

背景技术

偶极子声波测井仪是新一代声波测井仪，主要用于解决声波测井在软地层中测量、进行直接地层横波测井以及获取用于指导钻井的地层应力参数测量等问题。以偶极子为代表的多极子声波测井具有一次下井获取的地层信息丰富，测量方式基本上涵盖了所有的裸眼井声波测井方法，而且很好地解决了软地层中横波的测量等问题。主要由主电子线路、接收段、隔声体、发射段及发射电子线路5部分组成，仪器的总体布局上，整个仪器采用下发上收方式工作。工作中，偶极声波远探测测井是利用偶极子源X、Y轴发射换能器分别向井孔中发射一种类横波的挠曲波，接收声系四分量接收换能器接收经过地层深部反射回来的挠曲波，以获得地层深部反射体的地质信息的一种测井方法。由于发射、接收声系X、Y轴呈正交放置，因此，对于远探测偶极子测井来说，发射、接收声系的方位一致性是至关重要的。

在远探测偶极横波测井中，为了获得更高的方位分辨率，研究认为将发射声系与接收声系的方位差改为可控的相对方位差，将有助于解决仪器在偶极横波反射波测量过程中的方位特性，改善反射体的180度不确定性的缺点。因此研制此隔声体，以加强偶极横波远探测的方位分辨率。

基于此，如何加强偶极横波远探测的方位分辨率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种可实现任意旋转角度的偶极子隔声体，在不改变现有远探测偶极子测井仪器结构的情况下，可以实现下部仪器的可控多角度旋转，实现发射声系与接收声系相对方位的变化，拓展多角度远探测偶极子接收信号，以提高仪器方位分辨率。

为实现上述目的，本发明提供一种可实现任意旋转角度的偶极子隔声体，包括相互连接的上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体分别设置有分别用于跟发射声系和接受声系连接的固定部；所述上壳体和所述下壳体之间设置有实现所述上壳体和所述下壳体相对转动的驱动部，所述驱动部包括用于通过导线与地面仪器电连接、并反馈转动参数的光栅直流电机，所述光栅直流电机的定子和转子分别与所述上壳体和所述下壳体固定连接。

进一步的，所述转子与所述上壳体或所述下壳体之间设置有密封接头，所述密封接头的端部伸入所述上壳体和/或所述下壳体，所述密封接头与所述上壳体和/或所述下壳体之间设置有密封圈。

进一步的，还包括设置于所述偶极子隔声体两端的承压块，位于两端的所述承压块通过导线与设置于所述上壳体和所述下壳体之间的滑环电连接。

进一步的，还包括设置于所述上壳体和/或所述下壳体的压力平衡装置。

进一步的，所述固定部设置有保护帽。

本申请还公开了一种测井仪，包括设置于发射声系和接收声系之间的上述可实现任意旋转角度的偶极子隔声体。

与现有技术相比，本发明在不改变现有远探测偶极子测井仪器结构的情况下，可以实现下部仪器的可控多角度旋转，实现发射声系与接收声系相对方位的变化，使下部发射声系与接收声系中X、Y声源与四分量接收换能器的接收信号的所需接收方位变化，提供井孔内多角度的接收信息分量，拓展多角度远探测偶极子接收信号，以提高仪器方位分辨率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

附图1为本发明的剖面结构示意图；

附图中：1为保护帽，2为下壳体，3为光栅直流电机，4为密封接头，5为滑环，6为压力平衡装置，7为上壳体，8为承压块。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种可实现任意旋转角度的偶极子隔声体，在不改变现有远探测偶极子测井仪器结构的情况下，可以实现下部仪器的可控多角度旋转，实现发射声系与接收声系相对方位的变化，使下部发射声系与接收声系中X、Y声源与四分量接收换能器的接收信号的所需接收方位变化，提供井孔内多角度的接收信息分量，拓展多角度远探测偶极子接收信号，以提高仪器方位分辨率。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，一种可实现任意旋转角度的偶极子隔声体，包括相互连接的上壳体7和下壳体2，所述上壳体7和所述下壳体2分别设置有分别用于跟发射声系和接受声系连接的固定部；所述上壳体7和所述下壳体2之间设置有实现所述上壳体7和所述下壳体2相对转动的驱动部，所述驱动部包括用于通过导线与地面仪器电连接、并反馈转动参数的光栅直流电机3，所述光栅直流电机3的定子和转子分别与所述上壳体7和所述下壳体2固定连接。

工作时，在地面入井前将直流电源供给光栅直流电机3，通过计算光栅电机的旋转圈数算出仪器旋转的角度。电机安装时，初始角度对应仪器标准线时，电机旋转一圈360°光栅编码器旋转一圈输出定量脉冲数，那么每个脉冲所代表的旋转角度＝360°/脉冲数，这样即可获得电机旋转一定角度后输出脉冲数所代表的角度，即用旋转的脉冲数乘以每个脉冲数所代表的旋转角度即可计算出上部接收声系相对下部发射声系旋转的相对角度。本装置在不改变现有远探测偶极子测井仪器结构的情况下，可以实现下部仪器的可控多角度旋转，实现发射声系与接收声系相对方位的变化，使下部发射声系与接收声系中X、Y声源与四分量接收换能器的接收信号的所需接收方位变化，提供井孔内多角度的接收信息分量，拓展多角度远探测偶极子接收信号，以提高仪器方位分辨率。

在一个具体的实施例中，进一步的，所述转子与所述上壳体7或所述下壳体2之间设置有密封接头4，所述密封接头4的两端分别伸入所述上壳体7和/或所述下壳体2，所述密封接头4与所述上壳体7和/或所述下壳体2之间设置有密封圈。具体操作中，以光栅直流电机3的定子与下壳体2固定连接为例，此时，光栅直流电机3的转子固定连接有密封接头4，密封接头4为圆柱状，所述密封接头4通过连接装置与上壳体7固定连接，光栅直流电机3工作时，实现上壳体7和下壳体2之间的相对转动。

在一个具体的实施例中，进一步的，还包括设置于所述偶极子隔声体两端的承压块8，位于两端的所述承压块8通过导线与设置于所述上壳体7和所述下壳体2之间的滑环5电连接。所述承压块8和所述滑环5均为现有技术，所述承压块8主要为实现承压块8上下部位之间隔离状态下的电连接设置，所述滑环5为上壳体7和下壳体2之间电连接装置之间的滑动连接设置。

在一个具体的实施例中，进一步的，还包括设置于所述上壳体7和/或所述下壳体2的压力平衡装置6，所述压力平衡装置6为测井仪器中常见的保护装置，主要通过活塞在外部压力作用下往复移动，实现仪器内外之间的压力均衡，并保护活塞一侧的环境与外部环境的隔离设置，通过压力平衡装置6，可以有效的保证仪器内部设备工作环境的清洁，并有效避免外部压力变化损坏设备的事故发生。

在一个具体的实施例中，进一步的，所述固定部设置有保护帽1。

本申请还公开了一种测井仪，包括设置于发射声系和接收声系之间的上述可实现任意旋转角度的偶极子隔声体，实现发射端和接收端之间的角度可调，实现拓展多角度远探测偶极子接收信号，以提高仪器方位分辨率的目的。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种可实现任意旋转角度的偶极子隔声体，其特征在于：包括相互连接的上壳体(7)和下壳体(2)，所述上壳体(7)和所述下壳体(2)分别设置有分别用于跟发射声系和接受声系连接的固定部；所述上壳体(7)和所述下壳体(2)之间设置有实现所述上壳体(7)和所述下壳体(2)相对转动的驱动部，所述驱动部包括用于通过导线与地面仪器电连接、并反馈转动参数的光栅直流电机(3)，所述光栅直流电机(3)的定子和转子分别与所述上壳体(7)和所述下壳体(2)固定连接。

2.如权利要求1所述的可实现任意旋转角度的偶极子隔声体，其特征在于：所述转子与所述上壳体(7)或所述下壳体(2)之间设置有密封接头(4)，所述密封接头(4)的端部伸入所述上壳体(7)和/或所述下壳体(2)，所述密封接头(4)与所述上壳体(7)和/或所述下壳体(2)之间设置有密封圈。

3.如权利要求1所述的可实现任意旋转角度的偶极子隔声体，其特征在于：还包括设置于所述偶极子隔声体两端的承压块(8)，位于两端的所述承压块(8)通过导线与设置于所述上壳体(7)和所述下壳体(2)之间的滑环(5)电连接。

4.如权利要求1所述的可实现任意旋转角度的偶极子隔声体，其特征在于：还包括设置于所述上壳体(7)和/或所述下壳体(2)的压力平衡装置(6)。

5.如权利要求1所述的可实现任意旋转角度的偶极子隔声体，其特征在于：所述固定部设置有保护帽(1)。

6.一种测井仪，其特征在于：包括设置于发射声系和接收声系之间的如权利要求1至5中任一项所述的可实现任意旋转角度的偶极子隔声体。