SU654923A1 - Зонд дл акустического каротажа на отраженных волнах - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области акустических исследований скважин и подземных камер.

Известен зонд дл  акустического каротажа на отраженных волнах, содерл ащий вращающийс  электроакустический преобразователь и неподвижный центральный несущий стержень, соедин ющий нижнюю и верхнюю секции скважинного прибора, разделенные акустически прозрачной вставкой , вокруг которого вращаетс  соединенна  с электроприводом втулка, на которой закреплен электроакустический преобразователь 1.

В такой конструкции можно расположить электроакустический преобразователь с любым размером по оси прибора, необходимым дл  формировани  заданной диаграммы направленности зондирующих колебаний в вертикальной плоскости. Однако его размеры в плоскости, перпендикул рной к оси зонда, далеки от принципиально достижимых размеров, поскольку значительна  часть внутренней полости зонда зан та центральным несущим стержнем и втулкой. Это ограничивает направленность зондирующих упругих колебаний в азимутальной плоскости, поскольку направленность колебаний зависит от размеров преобразовател .

2

Известен также зонд дл  акустического каротажа на отраженных волнах, содержащий верхнюю и нижнюю секции, соединенные акустически прозрачной вставкой, и электроакустический преобразователь . В этом зонде излучающа  поверхность электроакустического преобразовател  также ограничена, что не позвол ет достичь максимальной направленности зондирующих упругих колебаний как в вертикальной , так и в азимутальной плоскост х.

Известные конструкции позвол ют получать заданную направленность зондирующих упругих колебаний только на высоких

(2000+400 кГц) частотах, когда не требуютс  значительные размеры излучающей поверхности преобразовател .

Однако при больщом затухании высокочастотных упругих колебаний в скважинном флюиде частоту зондирующих колебаний приходитс  значительно понижать (до 200-100 кГц). При таких частотах известные зонды не обеспечивают удовлетворительной направленности зондирующих упругих колебаний из-за того, что размеры излучающей поверхности электроакустического преобразовател  в таких конструкци х зондов недостаточны и далеки от принципиально достижимых в скважинных

зондах. Вследствие этого разрешающа 

способность известных зондов на низких частотах зондирующих колебаний неудовлетворительна .

Цель изобретени  - повышение разрешающей способности устройства.

С этой целью в полости, ограниченной акустически прозрачной вставкой, установлен полый полуцилиндр, закрепленный в верхней и нижней секци х с возможностью вращени  вокруг вертикальной оси зонда, в полости полуцилиндра установлен электроакустический преобразователь, причем его излучающа  плоскость совпадает с вертикальной осевой плоскостью зонда. Размер активной поверхности электроакустического преобразовател  в плоскости, перпендикул рной к оси зонда, оказываетс  близким к максимально достижимому в зонде, а в вертикальной осевой плоскости выбираетс , исход  из требований к диаграмме направленности в вертикальной плоскости. Таким образом, направленность зондирующих упругих колебаний в вертикальной плоскости может быть сформирована любой, а в азимутальной плоскости оказываетс  близкой к принципиально достижимой .

На чертеже показан предлагаемый зонд дл  акустического каротажа на отраженных волнах.

Зонд содержит верхнюю 1 и нижнюю 2 секции, соединенные акустически прозрачной вставкой 3, полый полуцилиндр 4, закрепленный с помощью подшипников 5 и 6 в верхней и нижней секци х, установленный в полуцилиндре электроакустический преобразователь, состо щий из пьезоэлементов 7 и демпфера 8. Зонд заполнен электроизолирующей жидкостью, например трансформаторным маслом.

Зонд работает следующим образом.

При движении зонда по скважине полый полуцилиндр с установленным в нем электроакустическим преобразователем приводитс  во вращение. Пьезоэлемент 8 преобразовател , возбуждаемый импульсом электрических колебаний от электронной схемы (на чертеже не показано), излучает короткие импульсы упругих колебаний в направлении , перпендикул рном к оси зонда, и

принимает отраженные от стенки скважины эхо-импульсы. Излучение обратной стороны пьезоэлемента гаситс  в материале демпфера и экранируетс  полуцилиндром. Предложенный зонд может быть использован в комплексной аппаратуре акустического каротажа на отраженных волнах в качестве зонда низкочастотного каверномера .

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Зонд дл  акустического каротажа на отраженных волнах, содержащий верхнюю и нижнюю секции, соединенные акустически прозрачной вставкой, и электроакустический преобразователь, отличающийс 

   тем, что, с целью повышени  разрешающей способности устройства, в полости, ограниченной акустически прозрачной вставкой, установлен полый полуцилиндр, закрепленный в верхней и нижней секци х с сохранением способности вращени  вокруг вертикальной оси зонда, а электроакустический преобразователь установлен в полости полуцилиндра, причем его излучающа  плоскость совпадает с вертикальной осевой

   плоскостью зонда.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент Англии № 1221471, кл. Н 4D, опублик. 1970.
2. 2. Авторское свидетельство СССР № 399814, кл. G 01 V 1/40, 1972.