CN2577296Y - 井下多频声学组合探测器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及对井壁径向距离不同处可分析出地层性质的井下多频声学组合探测器。它在发射电路(1)与接收电路(13)之间组装3种20KHz、40KHz、10KHz发射探头和8个有间距的接受探头(5至12)，3种发射探头之距约为30cm；20KHz发射探头(2)与依序的4个接收探头组合实现高分辨率和长源距阵列化声波测井；40KHz发射探头(3)与其余2个接收探头组合实现单发双收声速测井；10KHz发射探头(4)与最后2个接收探头组合实现低频斯通利波测井。具有裸眼井中补偿井眼声波测井、长源距声波测井的功能，还可以对套管井中进行水泥胶结评价测井；还能实现对井壁不同径向深度处地层性质的探测，有助于改进对储集层的评价。
Description
(一)技术领域：
本实用新型属于石油地质勘探测井的井下多频声学组合探测器。
(二)背景技术：
现有的声波测井方法与其它测井方法(如电法测井)的差别之一是声波测井的探测深度与声波发射及接收探头间的距离(其专门语称为源距)无关，而主要与声波信号的频率，即与声波信号在井壁地层中的波长有关。现有的声波测井方法，如井眼补偿声波测井(BHC)、长源距声波测井、阵列声波测井等，都是在井下使用单一谐振频率的声波发射探头和接收探头的组合，尽管发射和接收探头间的距离(源距)可能有多种组合，但还没有根据不同源距的测量结果识别井壁上径向深度不同位置处地层性质差异(如泥浆侵入带和原状地层)的成功先例。现有的声波测井方法和仪器，在井下使用单一主频的声学探头组合，而声波测井的探测范围主要取决于声波信号的频率，因此现有的声波测井方法及仪器无法实现对距井壁径向距离不同处地层声学性质的差异的探测。
(三)实用新型内容：
本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术中存在的问题，而提供一种在井下距井壁径向距离不同处可分析出地层性质差异的井下多频声学组合探测器。
本实用新型解决其问题可通过如下技术方案来达到：在发射电路与接收电路之间组装3种20KHz、40KHz、10KHz发射探头和8个有间距的接受探头(5至12)，3种发射探头之距约为30cm；20KHz发射探头与4个间距约为15.6cm的接收探头组合实现高分辨率和长源距阵列化声波测井，而第一个接收探头与20KHz发射探头之距约为210cm；40KHz发射探头与2个间距约为50cm的接收探头组合实现单发双收声速测井，第一个接收探头与40KHz发射探头之距约为100cm；10KHz发射探头与2个间距约为50cm的接收探头组合实现低频斯通利波测井，第一个接收探头与10KHz发射探头之距约为216.8cm。
本设计方案的要点是，中频声学探头组合的探测范围为相应声波波长的1.0-1.42倍。高频声学探头组合的探测范围为相应波长的0.72-0.84倍。低频声学探头组合由于在井下主要激发管波，其探测范围仅为相应波长的0.22-0.42倍。根据各种不同频率的声学探头组合，设计了其发射和接收探头的距离(源距)。中频20KHz，其源距为2.1-2.56m；高频40KHz，其源距为1.0-1.5m；低频10KHz，其源距为2.16-2.66m。在井下对接收到的声波列进行离散采样，每个声波列采样点数不少于512点，这样在地面对接收到的波列行频谱分析，结果会更好，可进行量解释。频谱分析的结果，如通过岩石传播信号频率的主值及其他频域特征，可作为评价储集层的地球物理特征参数。
本实用新型与背景技术相比具有如下有益效果：储集层在距井壁径向距离不同处的地层性质差异对判断储集层的含油、气、水性质，产能及渗透率有重要价值。本实用新型提出的用多种频率(井下实现双发双收补偿声系、一发多收高分辨率、低频斯通利波和水泥胶结测井)的声学探头组合，根据各种不同频率的声学信号在井壁附近地层中的声波的差异，实现对井壁附近径向深度不同处地层性质差异的探测。另外，具有裸眼井中补偿井眼声波测井、长源距声波测井的功能，还可以在套管井中进行水泥胶结评价测井。上述功能可一次下井实现研制的仪器所具有的井下不同频率声学探头组合的声系，能实现对井壁不同径向深度处地层性质的探测，有助于改进对储集层的评价。
(四)附图说明：
附图是本实用新型组装示图。
(五)具体实施方式：
下面结合附图和具体实施例将对本实用新型作进一步说明：
由图1所示，在含有发射电路1、接收电路13、数传短接14，在发、接电路(1，13)之间组装发射探头、接收探头组成的探测器。本实用新型是在发射电路1与接收电路13之间组装3种20KHz、40KHz、10KHz发射探头(2，3，4)和8个有间距的接受探头(5至12)，3种发射探头之距约为30cm；20KHz发射探头2与4个间距约为15.6cm的接收探头(7，8，9，10)组合实现高分辨率和长源距阵列化声波测井，而第一个接收探头7与20KHz发射探头2之距约为210cm；40KHz发射探头3与2个间距约为50cm的接收探头(5，6)组合实现单发双收声速测井，第一个接收探头5与40KHz发射探头3之距约为100cm；10KHz发射探头4与2个间距约为50cm的接收探头(11，12)组合实现低频斯通利波测井，第一个接收探头11与10KHz发射探头4之距约为216.8cm。
地面计算机通过七芯电缆给井下仪供电，并与井下仪器进行通信号。首先地面计算机向井下遥测单元发送激发命令，指令中含有井下仪器的地址码，该激发命令通过下行指令信号线(DSIG)送到控制子系统，在控制子系统，井下仪器从指令中识别出自己的地址码后，即执行该指令，待声波同步信号SHS传出来后，声波守时电路发出命令，由发射子系统启动发射换能器工作。同时，控制子系统还要根据指令的要求去选择适当的接收换能器，设置接收放大器的通道信号和通道的放大倍数，设置模数变换器有通道信号和数字化率。于是接收子系统通过译码电路，按控制子系统的要求选择接收换能器。GO启动脉冲通知井下仪器作好传送数据的准备，经过一段时间的延迟，井下仪器在上传时钟的选通下，依次把数据经上传数据/(UDATA/GO)线传到井下用测单元。最后经电缆向上传送数据。
Claims (1)
1、一种涉及井下多频声学组合探测器，含有发射电路(1)、接收电路(13)、数传短接(14)，在发、接电路(1，13)之间组装发射探头、接收探头，其特征在于：
a、在发射电路(1)与接收电路(13)之间组装3种20KHz、40KHz、10KHz发射探头(2，3，4)和8个有间距的接收探头(5至12)，3种发射探头之距约为30cm；
b、20KHz发射探头(2)与4个间距约为15.6cm的接收探头(7，8，9，10)组合实现高分辨率和长源距阵列化声波测井，而第一个接收探头(7)与20KHz发射探头(2)之距约为210cm；
c、40KHz发射探头(3)与2个间距约为50cm的接收探头(5，6)组合实现单发双收声速测井，第一个接收探头(5)与40KHz发射探头(3)之距约为100cm；
d、10KHz发射探头(4)与2个间距约为50cm的接收探头(11，12)组合实现低频斯通利波测井，第一个接收探头(11)与10KHz发射探头(4)之距约为216.8cm。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN101460871B (zh) * | 2006-04-18 | 2012-04-25 | 因特洛格股份公司 | 套管井电测井方法 |
| CN106950288A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-07-14 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种基于多频超声扫描的孔内空区探测装置及方法 |
| CN113093285A (zh) * | 2020-06-22 | 2021-07-09 | 中国石油化工集团有限公司 | 一种多频多模声波测井仪器及其使用方法 |
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