CN204287118U - 一种工作在实验室环境下的声学测井试验系统的声系 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种工作在实验室环境下的声学测井试验系统的声系，该试验声系主要由声系骨架及滑轨、换能器卡座、换能器、橡胶扶正器及扶正器环座组成，该声系可用于轻质水泥固井质量测井领域LAMB波衰减测量的室内试验，可方便调整换能器安装角度及离井壁距离；声系骨架采用滑轨设计，多个换能器(卡座)可在声系骨架的滑轨上连续滑动并定位以调整各个换能器之间的距离。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种工作在实验室环境下的声学测井试验系统的声系。该声系用于轻质水泥固井质量测井LAMB波衰减测量的室内试验。
背景技术
从理论上已经证明通过在套管井中有效激发并接收LAMB波并测量其衰减系数再结合传统的声波阻抗测量可以有效评价石油套管井中轻质水泥固井质量，但如何有效激发和接受LAMB波需要通过理论计算再结合室内试验来确定换能器及声系的最佳设计参数，本实用新型所涉及的声系通过巧妙的设计具有多个关键参数可调的特性，特别适合于用来配合理论计算进行室内验证测试，可应用于在该领域从事相关研究工作的科研院所。
经检索，现有技术中实现源距调整的办法主要是采用多个安装孔距的办法实现，通过将换能器固定在不同的安装孔上实现距离的调整，但是这种调整方法精确度低，无法实现连续源距调整，不能实现精确细致的调整到最佳源距的目的。
发明内容
本实用新型提出的一种工作在实验室环境下的声学测井试验系统的声系，能够方便而且精确的调整换能器安装角度及离井壁距离。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是，一种工作在实验室环境下的声学测井试验系统的声系，包括换能器、换能器固定架、换能器卡座和滑轨骨架，所述滑轨骨架轴向上开设有换能器滑槽，换能器滑槽两侧对称设置有螺栓滑槽；
所述换能器固定架包括角度调整半环座和紧固半环座，角度调整半环座和紧固半环座组合成整圆环用于固定换能器，换能器固定架下端伸出有两个相互平行的固定板，两固定板上相同位置设置有第一转动销孔和角度定位螺栓孔；
所述换能器卡座包括竖直设置的两支撑板和连接两支撑板下端的连接板，两支撑板上设置有第二转动销孔和与第二转动销孔同心的弧形槽，第二转动销孔与第一转动销孔相对应，弧形槽与角度定位螺栓孔相对应，换能器固定架通过转动销安装到换能器卡座上，将换能器角度调整到合适位置后通过角度定位螺栓穿过角度定位螺栓孔和弧形槽进行定位；
所述换能器卡座的两支撑板上端水平向外伸出有固定脚，固定脚上设置有螺栓孔，换能器卡座通过螺栓定位在螺栓滑槽上。
所述滑轨骨架通过其两端设置的橡胶扶正器固定在井筒内。
所述橡胶扶正器周向上均匀分布有三根支撑臂，三根支撑臂顶接在井筒内壁。
所述滑轨骨架上固定有4个斜入射收发换能器和1个垂直入射收发换能器。
所述滑轨骨架轴向两侧设置有与滑轨骨架垂直的加强筋板。
所述角度调整半环座和紧固半环座的开口端设置有配合使用的紧固板，紧固板上开设有固定螺孔，角度调整半环座和紧固半环座通过螺栓紧固。
所述滑轨骨架一端安装有用于转动滑轨骨架的转动手柄。
与现有技术相比，本实用新型的一种工作在实验室环境下的声学测井试验系统的声系，换能器安装采用卡座设计，可方便调整换能器安装角度及离井壁距离；声系骨架采用滑轨设计，多个换能器可在声系骨架的滑轨上连续滑动并定位以调整各个换能器之间的距离，这种连续滑动有利于对源距进行精确细致的调整以更准确逼近理论计算得到的最佳源距，有助于实现实验数据对理论数据的验证。
进一步的，角度调整半环座和紧固半环座通过螺栓紧固，松开螺栓即可调整换能器到井壁的距离，调整到最佳反射距离后通过螺栓紧固角度调整半环座和紧固半环座对换能器进行定位，操作简单，能够快速进行调整。
进一步的，换能器固定架下端伸出的固定板与换能器卡座的竖直支撑板通过转动销枢轴连接，换能器卡座的竖直支撑板作为零度参考线，换能器固定架的固定板作为角度活动边，通过测量竖直支撑板与固定板之间的角度能够得出换能器进行偏转的角度，操作简单方便，而且测量得到的数据精确。
进一步的，滑轨骨架一端安装有用于转动滑轨骨架的转动手柄，在滑轨骨架下入井筒中之后，能够通过转动手柄对其进行方便的转动调节。
附图说明
图1是本实用新型试验声系剖面结构图。
图2是滑轨骨架俯视图。
图3A是换能器卡座主视图，图3B是换能器卡座左视图。
图4是换能器与滑轨骨架装配结构示意图。
图5是换能器固定架与换能器卡座固定结构示意图。
图6是换能器固定架结构示意图。
附图中：1-滑轨骨架，11-换能器滑槽，12-螺栓滑槽，13-斜入射收发换能器，14-橡胶扶正器，15-第一扶正器环座，16-第二扶正器环座，17-垂直入射收发换能器，18-转动手柄，2-换能器固定架，21-角度调整半环座，22-紧固半环座，23-紧固板，24-固定板，25-第一转动销孔，26-角度定位螺栓孔，3-换能器卡座，31-支撑板，32-连接板，33-固定脚，34-第二转动销孔，35-弧形槽，4换能器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做详细描述。
参见图1，滑轨骨架1通过其两端设置的橡胶扶正器14固定在井筒内，橡胶扶正器14分别设置在滑轨骨架1两端的第一扶正器环座15和第二扶正器环座16上，橡胶扶正器14周向上均匀分布有三根支撑臂，三根支撑臂顶接在井筒内壁，滑轨骨架1上固定有4个斜入射收发换能器13和1个垂直入射收发换能器17，滑轨骨架1轴向两侧设置有与滑轨骨架1垂直的加强筋板；滑轨骨架1一端安装有用于转动滑轨骨架1的转动手柄18。
参见图2，滑轨骨架1轴向上开设有换能器滑槽11，换能器滑槽11两侧对称设置有螺栓滑槽12。
参见图5和图6，换能器固定架2包括角度调整半环座21和紧固半环座22，角度调整半环座21和紧固半环座22组合成整圆环用于固定换能器，换能器固定架2下端伸出有两个相互平行的固定板24，两固定板24上相同位置设置有第一转动销孔25和角度定位螺栓孔26，所述角度调整半环座21和紧固半环座22的开口端设置有配合使用的紧固板23，紧固板23上开设有固定螺孔，角度调整半环座21和紧固半环座22通过螺栓紧固，松开螺栓即可调整换能器4到井壁的距离，调整到最佳反射距离后通过螺栓紧固角度调整半环座21和紧固半环座22对换能器4进行定位，操作简单，能够快速进行调整。
参见图3A和图3B，换能器卡座3包括竖直设置的两支撑板31和连接两支撑板31下端的连接板32，两支撑板31上设置有第二转动销孔34和与第二转动销孔34同心的弧形槽35，第二转动销孔34与第一转动销孔25相对应，弧形槽35与角度定位螺栓孔26相对应，所述换能器卡座3的两支撑板31上端水平向外伸出有固定脚33，固定脚33上设置有螺栓孔。
换能器固定架2下端伸出的固定板24与换能器卡座3的竖直支撑板31通过转动销枢轴连接，换能器卡座3紧固在滑轨骨架1上，且换能器卡座3的竖直支撑板31与滑轨骨架1垂直，因此换能器卡座3的竖直支撑板31作为零度参考线，换能器固定架2的固定板24作为角度活动边，通过测量竖直支撑板31与固定板24之间的角度能够得出换能器5进行偏转的角度，操作简单方便，而且测量得到的数据精确。
参见图4，将换能器4放置在角度调整半环座21和紧固半环座22组成的换能器固定架2中，调整到合适的位置后通过螺栓紧固角度调整半环座21和紧固半环座22对换能器4进行定位；换能器固定架2通过转动销枢轴连接到换能器卡座3两支撑板之间，将换能器4角度调整到合适位置，通过角度定位螺栓穿过角度定位螺栓孔26和弧形槽35后紧固进行定位，换能器卡座3的两支撑板31上端水平向外伸出有固定脚33，固定脚33上设置有螺栓孔，换能器卡座3通过螺栓定位在螺栓滑槽12上，使换能器4、换能器固定架2和换能器卡座3组成的整体定位在滑轨骨架1上；当螺栓未拧紧时，换能器卡座3通过螺栓在螺栓滑槽12上进行滑动，来实现换能器4的位置调整，这种连续滑动有利于对源距进行精确细致的调整以更准确逼近理论计算得到的最佳源距，有助于实现实验数据对理论数据的验证，调整到合适位置后，拧紧螺栓实现换能器卡座3与滑轨骨架1的固定。
垂直入射收发换能器用于传统的声阻抗测量；斜入射收发换能器采用一发双收用于LAMB波衰减测量；各换能器之间的相对位置和距离可以在滑轨骨架上根据要求任意调节。
Claims (7)
1.一种工作在实验室环境下的声学测井试验系统的声系，其特征在于，包括换能器、换能器固定架(2)、换能器卡座(3)和滑轨骨架(1)，所述滑轨骨架(1)轴向上开设有换能器滑槽(11)，换能器滑槽(11)两侧对称设置有螺栓滑槽(12)；
所述换能器固定架(2)包括角度调整半环座(21)和紧固半环座(22)，角度调整半环座(21)和紧固半环座(22)组合成整圆环用于固定换能器，换能器固定架(2)下端伸出有两个相互平行的固定板(24)，两固定板(24)上相同位置设置有第一转动销孔(25)和角度定位螺栓孔(26)；
所述换能器卡座(3)包括竖直设置的两支撑板(31)和连接两支撑板(31)下端的连接板(32)，两支撑板(31)上设置有第二转动销孔(34)和与第二转动销孔(34)同心的弧形槽(35)，第二转动销孔(34)与第一转动销孔(25)相对应，弧形槽(35)与角度定位螺栓孔(26)相对应，换能器固定架(2)通过转动销安装到换能器卡座(3)上，将换能器角度调整到合适位置后通过角度定位螺栓穿过角度定位螺栓孔(26)和弧形槽(35)进行定位；
所述换能器卡座(3)的两支撑板(31)上端水平向外伸出有固定脚(33)，固定脚(33)上设置有螺栓孔，换能器卡座(3)通过螺栓定位在螺栓滑槽(12)上。
2.根据权利要求1所述的一种工作在实验室环境下的声学测井试验系统的声系，其特征在于，所述滑轨骨架(1)通过其两端设置的橡胶扶正器(14)固定在井筒内。
3.根据权利要求2所述的一种工作在实验室环境下的声学测井试验系统的声系，其特征在于，所述橡胶扶正器(14)周向上均匀分布有三根支撑臂，三根支撑臂顶接在井筒内壁。
4.根据权利要求1所述的一种工作在实验室环境下的声学测井试验系统的声系，其特征在于，所述滑轨骨架1上固定有4个斜入射收发换能器和1个垂直入射收发换能器。
5.根据权利要求1所述的一种工作在实验室环境下的声学测井试验系统的声系，其特征在于，所述滑轨骨架(1)轴向两侧设置有与滑轨骨架(1)垂直的加强筋板。
6.根据权利要求1所述的一种工作在实验室环境下的声学测井试验系统的声系，其特征在于，所述角度调整半环座(21)和紧固半环座(22)的开口端设置有配合使用的紧固板(23)，紧固板(23)上开设有固定螺孔，角度调整半环座(21)和紧固半环座(22)通过螺栓紧固。
7.根据权利要求1所述的一种工作在实验室环境下的声学测井试验系统的声系，其特征在于，所述滑轨骨架(1)一端安装有用于转动滑轨骨架(1)的转动手柄(18)。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN107907875A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-04-13 | 四川中水成勘院工程物探检测有限公司 | 多波束换能器姿态调节与校准装置 |
| CN112782275A (zh) * | 2019-11-07 | 2021-05-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种用于泡沫水泥的声速特性的评价装置及评价方法 |
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