CN219871809U - 一种声波换能器间连接管和使用该连接管的声波测井仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种声波换能器间连接管和无胶囊式声波测井仪，该连接管包括工程塑料管，在工程塑料管的两端各安装一个金属转接头，金属转接头与工程塑料管之间通过螺纹连接，并通过密封圈密封。本实用新型所公开的声波换能器间连接管，使用耐高温、耐腐蚀、耐硫化氢、声阻抗较小的工程塑料管作为连接管主体，克服了胶囊式声波测井仪中胶囊不耐硫化氢，高温下高压气体易侵入，需要经常在出井后放气和补油，维护保养费时费力等缺点。
Description
技术领域
本实用新型属于石油、地质勘探中的声学测井技术领域，特别涉及该领域中的一种声波换能器间连接管和使用该连接管的无胶囊式声波测井仪。
背景技术
声波测井是石油、地质勘探等领域广泛使用的测井方法之一，当前应用最广泛的声波测井仪仍为胶囊式，声波探头中换能器与换能器之间常采用与声系外壳类似的具有刻槽的连接管连接，连接管内外相通，再用胶囊包裹声波换能器与连接管组成的整体，胶囊内充注硅油，在井下工作时，受高温高压环境的影响，会使胶囊内填充的硅油膨胀，随着下入地层深度的增加，钻井液带来的压力也在增加，钻井液压力的增加则会使硅油受压体积缩小。胶囊的作用就是通过自身的变形平衡内外压力。
但常用胶囊式声波测井仪的胶囊在高温高压环境下使用寿命短，不耐硫化氢，特别是制作胶囊的橡胶分子间隙大，在井下高温高压环境下常有高压气体侵入，仪器测井完成并出井后，胶囊内会出现胀气现象，出井后常常需要放气和补油，下井次数多了之后胶囊就会出现永久变形，这时就需要更换胶囊，维护保养费时费力。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种声波换能器间连接管和使用该连接管的无胶囊式声波测井仪。
本实用新型采用如下技术方案：
一种声波换能器间连接管，其改进之处在于：包括工程塑料管，在工程塑料管的两端各安装一个金属转接头，金属转接头与工程塑料管之间通过螺纹连接，并通过密封圈密封。
进一步的，金属转接头与外部的密封方式采用端面密封或径向密封。
进一步的，密封圈为氟橡胶或全氟橡胶的O形圈或者星形圈。
进一步的，在工程塑料管上与金属转接头的连接处套设金属支撑环。
一种无胶囊式声波测井仪，使用上述的连接管，其改进之处在于：包括管状外壳，在外壳的一端设置承压密封塞，另一端设置平衡活塞，在承压密封塞和平衡活塞之间充满硅油并安装两个以上的声波换能器，相邻声波换能器之间以连接管相连。
进一步的，所述的声波换能器包括发射换能器和接收换能器。
进一步的，平衡活塞是能沿管状外壳轴向运动的单个活塞，或者是由沿管状外壳内壁圆周方向分布的若干个能沿管状外壳径向运动的活塞组成。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型所公开的声波换能器间连接管，使用耐高温、耐腐蚀、耐硫化氢、声阻抗较小的工程塑料管作为连接管主体，克服了胶囊式声波测井仪中胶囊不耐硫化氢，高温下高压气体易侵入，需要经常在出井后放气和补油，维护保养费时费力等缺点。
本实用新型所公开的无胶囊式声波测井仪，通过平衡活塞的移动来平衡仪器内硅油与仪器外钻井液之间的压力，不仅提高了耐高温和耐硫化氢等酸碱腐蚀的能力，而且维护保养更加简单便捷，具有良好的应用价值和前景。
附图说明
图1是本实用新型实施例1所公开声波换能器间连接管的主剖视图；
图2是本实用新型实施例1所公开无胶囊式声波测井仪上半部分的主剖视图；
图3是本实用新型实施例1所公开无胶囊式声波测井仪下半部分的主剖视图；
图4是本实用新型实施例1所公开无胶囊式声波测井仪可以使用的多活塞式平衡活塞的局部剖视图。
附图标记：1—金属转接头，2—密封圈，3—金属支撑环，4—工程塑料管，21—承压密封塞，22—第一发射换能器，23—第一连接管，24—第一接收换能器，25—第二连接管，31—第二接收换能器，32—第三连接管，33—第二发射换能器，34—平衡活塞，41—多活塞式平衡活塞。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1，如图1所示，本实施例公开了一种声波换能器间连接管，包括工程塑料管4，在工程塑料管的两端各安装一个金属转接头1，金属转接头与工程塑料管之间通过螺纹连接，并通过密封圈2密封。在工程塑料管上与金属转接头的连接处套设金属支撑环3。
作为优选，金属转接头1和金属支撑环3应能耐井下高温高压和酸、碱、腐蚀性环境。密封圈2应能耐井下高温高压和酸、碱、腐蚀性环境，可以为氟橡胶（FKM）或全氟橡胶（FFKM）的O形圈或者星形圈，也可以是其他材质和形状的具有密封作用的密封圈，可以根据实际应用环境选取。工程塑料管4应能耐井下高温高压和酸、碱、腐蚀性环境，同时该材质应具有较低的声阻抗，可以为聚四氟乙烯（PTFE）材质也可以是其他具有相近性能的材质。以上材质选取是为适应井下工作环境所做的优选，不是对本实用新型的限制。图1所示的连接管两端的两个金属转接头1与两端的密封方式采用端面密封，对于本领域的普通技术人员来说，也可以将端面密封改为类似金属转接头1与工程塑料管4之间的径向密封方式，这也在本实用新型的保护范围内。聚四氟乙烯（PTFE）材质的工程塑料管4线膨胀系数与金属转接头1相比差异较大，高温状态下金属转接头1与工程塑料管4之间的密封间隙增大可能会影响密封效果，因此设计了金属支撑环3来限制工程塑料管4的膨胀量，如果工程塑料管4在满足声阻抗要求的前提下选用与金属转接头1线膨胀系数相近的材质，可以取消使用金属支撑环3，此种方案也在本实用新型的保护范围内。
本实施例还公开了一种无胶囊式声波测井仪，使用上述的连接管，包括管状外壳，在外壳的一端设置承压密封塞，另一端设置平衡活塞，在承压密封塞和平衡活塞之间充满硅油并安装两个以上的声波换能器，相邻声波换能器之间以连接管相连。所述的声波换能器包括发射换能器和接收换能器。
具体的说，如图2、3所示，无胶囊式声波测井仪包括承压密封塞21，第一发射换能器22，第一连接管23，第一接收换能器24，第二连接管25，第二接收换能器31， 第三连接管32，第二发射换能器33，平衡活塞34。第一连接管23位于第一发射换能器22与第一接收换能器24之间，第二连接管25位于第一接收换能器24与第二接收换能器31之间，第三连接管32位于第二接收换能器31与第二发射换能器33之间。通过各处密封圈的密封作用，在承压密封塞21、各换能器罩、各连接管与平衡活塞34之间形成一个密闭空间，通过平衡活塞的移动平衡该密闭空间内部硅油与外部钻井液之间的压力。图2、3所示的无胶囊式声波测井仪采用两端两个发射换能器，中间两个接收换能器的双发双收布置方式。连接管既可以用于发射换能器与发射换能器之间连接，也可以用于接收换能器与接收换能器之间连接，还可以用于发射换能器与接收换能器之间连接。
根据实现的功能不同，无胶囊式声波测井仪也可以采用其他的布置方式，例如单个发射换能器—多个接收换能器，或者多个发射换能器—多个接收换能器的非对称布置，其共同点是采用了本实施例所述的声波换能器间连接管，而不再需要使用胶囊，因此发射换能器与接收换能器数量的多种变换方案均在本实用新型保护的范围内。图2、3所示的无胶囊式声波测井仪使用的平衡活塞不局限于图3中所示的形式，如图4所示，也可以是沿仪器圆周方向分布的多个活塞41组成的具有通过活塞运动平衡密闭空间内部硅油与外部钻井液之间压力的装置，这也在本实用新型的保护范围内。以上描述中为方便区分同种类型零部件而使用的第一、第二和第三，仅便于描述和理解，不是对本实用新型的限制。
Claims (7)
1.一种声波换能器间连接管，其特征在于：包括工程塑料管，在工程塑料管的两端各安装一个金属转接头，金属转接头与工程塑料管之间通过螺纹连接，并通过密封圈密封。
2.根据权利要求1所述声波换能器间连接管，其特征在于：金属转接头与外部的密封方式采用端面密封或径向密封。
3.根据权利要求1所述声波换能器间连接管，其特征在于：密封圈为氟橡胶或全氟橡胶的O形圈或者星形圈。
4.根据权利要求1所述声波换能器间连接管，其特征在于：在工程塑料管上与金属转接头的连接处套设金属支撑环。
5.一种声波测井仪，使用权利要求1或4所述的连接管，其特征在于：包括管状外壳，在外壳的一端设置承压密封塞，另一端设置平衡活塞，在承压密封塞和平衡活塞之间充满硅油并安装两个以上的声波换能器，相邻声波换能器之间以连接管相连。
6.根据权利要求5所述声波测井仪，其特征在于：所述的声波换能器包括发射换能器和接收换能器。
7.根据权利要求5所述声波测井仪，其特征在于：平衡活塞是能沿管状外壳轴向运动的单个活塞，或者是由沿管状外壳内壁圆周方向分布的若干个能沿管状外壳径向运动的活塞组成。
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