專利名稱：井下多頻聲學組合探測器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于石油地質勘探測井的井下多頻聲學組合探測器。
背景技術：
現有的聲波測井方法與其它測井方法(如電法測井)的差別之一是聲波測井的探測深度與聲波發射及接收探頭間的距離(其專門語稱為源距)無關，而主要與聲波信號的頻率，即與聲波信號在井壁地層中的波長有關。現有的聲波測井方法，如井眼補償聲波測井(BHC)、長源距聲波測井、陣列聲波測井等，都是在井下使用單一諧振頻率的聲波發射探頭和接收探頭的組合，盡管發射和接收探頭間的距離(源距)可能有多種組合，但還沒有根據不同源距的測量結果識別井壁上徑向深度不同位置處地層性質差異(如泥漿侵入帶和原狀地層)的成功先例。現有的聲波測井方法和儀器，在井下使用單一主頻的聲學探頭組合，而聲波測井的探測范圍主要取決于聲波信號的頻率，因此現有的聲波測井方法及儀器無法實現對距井壁徑向距離不同處地層聲學性質的差異的探測。
(三)實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是針對背景技術中存在的問題，而提供一種在井下距井壁徑向距離不同處可分析出地層性質差異的井下多頻聲學組合探測器。
本實用新型解決其問題可通過如下技術方案來達到在發射電路與接收電路之間組裝3種20KHz、40KHz、10KHz發射探頭和8個有間距的接受探頭(5至12)，3種發射探頭之距約為30cm；20KHz發射探頭與4個間距約為15.6cm的接收探頭組合實現高分辨率和長源距陣列化聲波測井，而第一個接收探頭與20KHz發射探頭之距約為210cm；40KHz發射探頭與2個間距約為50cm的接收探頭組合實現單發雙收聲速測井，第一個接收探頭與40KHz發射探頭之距約為100cm；10KHz發射探頭與2個間距約為50cm的接收探頭組合實現低頻斯通利波測井，第一個接收探頭與10KHz發射探頭之距約為216.8cm。
本設計方案的要點是，中頻聲學探頭組合的探測范圍為相應聲波波長的1.0-1.42倍。高頻聲學探頭組合的探測范圍為相應波長的0.72-0.84倍。低頻聲學探頭組合由于在井下主要激發管波，其探測范圍僅為相應波長的0.22-0.42倍。根據各種不同頻率的聲學探頭組合，設計了其發射和接收探頭的距離(源距)。中頻20KHz，其源距為2.1-2.56m；高頻40KHz，其源距為1.0-1.5m；低頻10KHz，其源距為2.16-2.66m。在井下對接收到的聲波列進行離散采樣，每個聲波列采樣點數不少于512點，這樣在地面對接收到的波列行頻譜分析，結果會更好，可進行量解釋。頻譜分析的結果，如通過巖石傳播信號頻率的主值及其他頻域特征，可作為評價儲集層的地球物理特征參數。
本實用新型與背景技術相比具有如下有益效果儲集層在距井壁徑向距離不同處的地層性質差異對判斷儲集層的含油、氣、水性質，產能及滲透率有重要價值。本實用新型提出的用多種頻率(井下實現雙發雙收補償聲系、一發多收高分辨率、低頻斯通利波和水泥膠結測井)的聲學探頭組合，根據各種不同頻率的聲學信號在井壁附近地層中的聲波的差異，實現對井壁附近徑向深度不同處地層性質差異的探測。另外，具有裸眼井中補償井眼聲波測井、長源距聲波測井的功能，還可以在套管井中進行水泥膠結評價測井。上述功能可一次下井實現研制的儀器所具有的井下不同頻率聲學探頭組合的聲系，能實現對井壁不同徑向深度處地層性質的探測，有助于改進對儲集層的評價。
附圖是本實用新型組裝示圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例將對本實用新型作進一步說明由圖1所示，在含有發射電路1、接收電路13、數傳短接14，在發、接電路(1，13)之間組裝發射探頭、接收探頭組成的探測器。本實用新型是在發射電路1與接收電路13之間組裝3種20KHz、40KHz、10KHz發射探頭(2，3，4)和8個有間距的接受探頭(5至12)，3種發射探頭之距約為30cm；20KHz發射探頭2與4個間距約為15.6cm的接收探頭(7，8，9，10)組合實現高分辨率和長源距陣列化聲波測井，而第一個接收探頭7與20KHz發射探頭2之距約為210cm；40KHz發射探頭3與2個間距約為50cm的接收探頭(5，6)組合實現單發雙收聲速測井，第一個接收探頭5與40KHz發射探頭3之距約為100cm；10KHz發射探頭4與2個間距約為50cm的接收探頭(11，12)組合實現低頻斯通利波測井，第一個接收探頭11與10KHz發射探頭4之距約為216.8cm。
地面計算機通過七芯電纜給井下儀供電，并與井下儀器進行通信號。首先地面計算機向井下遙測單元發送激發命令，指令中含有井下儀器的地址碼，該激發命令通過下行指令信號線(DSIG)送到控制子系統，在控制子系統，井下儀器從指令中識別出自己的地址碼后，即執行該指令，待聲波同步信號SHS傳出來后，聲波守時電路發出命令，由發射子系統啟動發射換能器工作。同時，控制子系統還要根據指令的要求去選擇適當的接收換能器，設置接收放大器的通道信號和通道的放大倍數，設置模數變換器有通道信號和數字化率。于是接收子系統通過譯碼電路，按控制子系統的要求選擇接收換能器。GO啟動脈沖通知井下儀器作好傳送數據的準備，經過一段時間的延遲，井下儀器在上傳時鐘的選通下，依次把數據經上傳數據/(UDATA/GO)線傳到井下用測單元。最后經電纜向上傳送數據。
權利要求1.一種涉及井下多頻聲學組合探測器，含有發射電路(1)、接收電路(13)、數傳短接(14)，在發、接電路(1，13)之間組裝發射探頭、接收探頭，其特征在于a、在發射電路(1)與接收電路(13)之間組裝3種20KHz、40KHz、10KHz發射探頭(2，3，4)和8個有間距的接收探頭(5至12)，3種發射探頭之距約為30cm；b、20KHz發射探頭(2)與4個間距約為15.6cm的接收探頭(7，8，9，10)組合實現高分辨率和長源距陣列化聲波測井，而第一個接收探頭(7)與20KHz發射探頭(2)之距約為210cm；c、40KHz發射探頭(3)與2個間距約為50cm的接收探頭(5，6)組合實現單發雙收聲速測井，第一個接收探頭(5)與40KHz發射探頭(3)之距約為100cm；d、10KHz發射探頭(4)與2個間距約為50cm的接收探頭(11，12)組合實現低頻斯通利波測井，第一個接收探頭(11)與10KHz發射探頭(4)之距約為216.8cm。
專利摘要本實用新型涉及對井壁徑向距離不同處可分析出地層性質的井下多頻聲學組合探測器。它在發射電路(1)與接收電路(13)之間組裝3種20KHz、40KHz、10KHz發射探頭和8個有間距的接受探頭(5至12)，3種發射探頭之距約為30cm；20KHz發射探頭(2)與依序的4個接收探頭組合實現高分辨率和長源距陣列化聲波測井；40KHz發射探頭(3)與其余2個接收探頭組合實現單發雙收聲速測井；10KHz發射探頭(4)與最后2個接收探頭組合實現低頻斯通利波測井。具有裸眼井中補償井眼聲波測井、長源距聲波測井的功能，還可以對套管井中進行水泥膠結評價測井；還能實現對井壁不同徑向深度處地層性質的探測，有助于改進對儲集層的評價。
文檔編號G01V1/44GK2577296SQ02285620
公開日2003年10月1日 申請日期2002年11月7日 優先權日2002年11月7日
發明者候春會, 楚澤涵, 李劍浩, 李艷華, 孫冰, 趙金秋, 李亮 申請人:大慶石油管理局