SU1413568A1 - Акустический зонд скважинного прибора - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике дл  скважинных геофизических исследований . Цель - упрощение конструкции , повышение надежности и улучшение эксплуатационных характеристик зонда. Акустический зонд вместе с блоком электроники, приемниками , помещенными в охранный кожух, и центраторами составл ет скважинный прибор акустического каротажа, спускаемый на каротажном кабеле дл  проведени  измерений акустических характеристик пересеченных скважиной горных пород. Новым в зонде  вл етс  то, что герметична  оболочка на участке размещени  приемников выполнена в виде жесткой трубы. Труба неподвижно соединена одним концом с установочным и несущим изол торами, а на остальной длине установлена по отношению к ним со скольз ш;им контактом , причем по отношению к несущему изол тору зто обеспечено посредством равномерно размещенных по длине опорных дисков. Компенсатор давлени  выполнен в виде деформируемой трубки некруглого сечени . 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (/; с

Description

Изобретение относитс  к технике дл - скважинных геофизических исследований .

Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции, повышение надежности и улучшение эксплуатационных, характеристик акустического зонда скважинного прибора.

На фиг, 1 изображен скважинный прибор с акустическим зондом, общий вид; на фиг. 2 - акустический зонд, разрез; на фиг. 3 - узел I на фиг.2, ,на фиг. 4 - деформируема  трубка, используема  в качестве компенсатора давлени , поперечное сечение, варианты .

Акустический зонд 1 вместе с блоком электроники, помещенным в охранный кожух 2, и центраторами 3 и 4 составл ет скважинный прибор акустического каротажа, спускаемый- на каротажном кабеле дл  проведени  измерений акустических характеристик пересеченных скважиной горных пород. Акустический зонд 1 содержит маг- нйтострикционный излучатель 5, установленный через звукоизолирующие сло на стержне 6 с отверстием 7. Тонкостенна  стальна  гильза 8 отдел ет снаружи полость размещени  излучател , заполн емую электроизол ционной жидкостью, а мост 9 с герметичными проходными электровводами 10 отдел ет ее. от блока электроники, помещенного в охранный кожух 2. Стержень 6 через переходник 11 св зан с несущим акустическим изол тором 12, выполненным в виде жесткой трубы со сквозными взаимно перекрывающимис  вдоль образующей пазами. На изол торе 12 закреплен фланец 13, на штуцере 14 которого закреплены на ре- гулировочных втулках 15 и 16 приемники 17 и 18, разделенные установочным акустическим изол тором 19, выполненным в виде цилиндрической спиральной пружины. Посредством регулировочных втулок 15 и 16 устанавливаетс  с необходимой точностью рассто ние между приемниками - база измерени .

Герметична  оболочка 20, вьтолнен на  в виде жесткой трубы из материала с низкой скоростью распространени  упругих колебаний, например темплена, фторопласта, отдел ет по-; лость размещени  приемников от окружающей среды и удерживает их по оси

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

устройства. По наружному диаметру оболочка 20 по;щерживаетс  равномерно распределенными по длине опорными дисками 21, закрепленными в несущем изол торе 12. При этом оболочка 20 установлена в опорных дисках 21 со скольз щим контактом и точно так же внутри установлены изол тор 19 и регулировочные втулки 15 и 16. Пробка

22закрывает оболочку 20 с верхнего торца.

Такое конструктивное выполнение узла приемников обеспечивает возможность установки трех (и более) приемников с малой базой измерени  и точной регулировкой ее величины. Это повьшает достоверность геологической информации в тонкослоистом раз- ..резе за счет проведени  одновремен- , ных измерений на нескольких (например , двух) базах.

Герметична  оболочка 20 с приемниками 17 и 18 и полость размещени  излучател  5 заполнены электроизол ционной жидкостью и через штуцеры

23и 24 в пробке 22 и переходнике 11 соединены деформируемой трубкой 25 некруглого сечени , котора   вл етс  компенсатором давлени . Концы трубки загерметизированы и закреплены в соедин емых штуцерах с помощью упругих элементов 26 и 27 в кольцевом цилиндрическом зазоре между посадочной поверхностью штуцеров и введенной внутрь трубки жесткой втулкой 28 с наружными проточками 29, в одну из которых устанавливаетс  упругий герметизирующий элемент 26, а втора  взаимодействует с установленным снаружи трубки разрезным упругим кольцом 30, сжимаемым при навинчивании накидных гаек 31 на штуцеры.

Неразъемное герметичное закрепление концов деформируемой трубки 25, выполненной из полимерных материа- . лов, например фторопластов, на соедин емых штуцерах обеспечиваетс  ее гор чей -посадкой на поверхности концов штуцеров при величине нат га 20 - 30%.

Наличие единого гидравлического канала, св зывающего полости размещени  излучател  5 и приемников 17 и 18, обеспечивает надежную передачу акустического сигнала между электроакустическими преобразовател ми и позвол ет снизить работоспособность прибора в наземных услови х

без использовани  специального звуко- провода.

Провода от приемников 17 и 18 введены в центральные отверсти  32 и 33 втулок 15 и 16, проход т внутри деформируемой трубки 25, в центральное отверстие 7 стержн  6 и через центральную группу герметичных проходных электровводов 10 соединены с входными цеп ми усилител  блока электроники.

Провода от приемников и излучател  разделены экраном (не показано) дл  устранени  электромагнитной на- . водки от импульса излучени .

Продольные пазы 34 и 35 в несущем :изол торе 12 обеспечивают свободное прохождение упругих волн без заметных искажений к приемникам 17 и 18.

Акустический зонд работает следите- щим образом.

При спуске в скважину возрастающее давление промывочной жидкости

тельно опорных дисков 21, установочного изол тора 19, регулировочных втулок 15 и 16 и приемников 17 и 18, рассто ние между которыми во всем диапазоне изменени  температур изм,- н етс  в пределах 0,4-П,5% и не зависит от изменени  длины оболочки 20,

Q При подаче импульса возбуждени  в обмотку излучател  5 генерируемые им упругие колебани  через стенки гильзы 8, промывочную жидкость передаютс  на стенки скважины, прохо5 Д т до приемников 17 и 18, преобра- зуютс  ими в электрические сигналы, которые передаютс  в блок электроники и после усилени  по кабелю поступают в наземную аппаратуру дл 

Q обработки и регистрации.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Акустический зонд скважинного

   30

   действует на стенки трубки 25, дефор-25 прибора, содержащий электроакустичес- мирует ее таким образом, что уменьшаетс  площадь ограниченного ею поперечного сечени  пропорционально уменьшению объема заполн ющей внутренние полости электроизол ционной жидкости. При повышении температуры, когда расширение электроизол ционной- жидкости превьш1ает величину ее сжимаемости под действием давлени , трубка 25 распираетс  внутренним давлением, форма ее поперечного сечени  постепенно скругл етс , приближа сь в пределе к форме круга.

   С ростом температуры длина герметичной оболочки 20, изготовленной из полимерных материалов, увеличиваетс  на пор док больше по сравнению с детал ми из металла. В диапазоне рабочих температур до изменение длины достигает 5%. В данном устройстве герметична  оболочка 20 неподвижно соединена одним концом (верхним на фиг. 2) через фланец 13 с несущим 12 и установочным 19 акустическими изол торами, а на остальной длине установлена по отношению к ним со скольз щим контактом. Поэтому изменение длины вызывает перемещение свободного ее конца относи35

   40

   45

   50

   кие преобразователи-излучатели и приемники, разделенные параллельно состыкованными несущим и установочным акустическими изол торами и размещенные в заполненной электроизол ционной жидкостью герметичной оболочке , сообщенной с компенсатором давлени , причем герметична  оболочка установлена коаксиально в несущем изол торе, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции , повышени  надежности и улучшени  эксплуатационных характеристик зонда, герметична  оболочка на участке размещени  приемников выполнена в виде жесткой трубы из материала с низкой скоростью распространени  упругих волн, неподвижно соединена одним концом с установочным и несущш изол торами, а на остальной длине установлена по отношению к ним со скольз щим контактом, причем по отношению к несущему изол тору путем установки жестко св занных с ним равномерно размещенных по длине опор.
2. 2. Зонд по п. 1, отличающийс  тем, что компенсатор давлени  выполнен в виде деформируемой трубки некруглого сечени .

   0

   5 прибора, содержащий электроакустичес-

   5

   0

   5

   0

   кие преобразователи-излучатели и приемники, разделенные параллельно состыкованными несущим и установочным акустическими изол торами и размещенные в заполненной электроизол ционной жидкостью герметичной оболочке , сообщенной с компенсатором давлени , причем герметична  оболочка установлена коаксиально в несущем изол торе, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции , повышени  надежности и улучшени  эксплуатационных характеристик зонда, герметична  оболочка на участке размещени  приемников выполнена в виде жесткой трубы из материала с низкой скоростью распространени  упругих волн, неподвижно соединена одним концом с установочным и несущш изол торами, а на остальной длине установлена по отношению к ним со скольз щим контактом, причем по отношению к несущему изол тору путем установки жестко св занных с ним равномерно размещенных по длине опор.

   2. Зонд по п. 1, отличающийс  тем, что компенсатор давлени  выполнен в виде деформируемой трубки некруглого сечени .

   Y

   Фиг.

   Хх

   Ж 34 М

   - 25

   JJ

   :У-к

   75

   иг 7 3

   Фив. г

   фцв.З

   Фиг.if