[发明专利]扇区水泥胶结测井仪

说明书

技本领域：

本发明涉及石油开采领域中的测井仪器，具体涉及一种结构优化的扇区水泥胶结测井仪。

背景技术：

当进行套管井声波测井时，常用的是普通变密度声波测井仪，它一般包括两种检测功能，即3ft源距的声幅测井(显示第一界面的胶结情况)以及5ft源距的全波列测井(显示第一界面的胶结情况)。由于3ft源距是无定向接收，当受到微环空、泥浆性能变化等因素的影响时，不能识别一定程度大小的沟槽及其方位。目前国内外市场上，也出现了一些扇区水泥胶结测井仪，但这些仪器通常的探测范围较大，精度较低。同时，当遇到快速地层时，由于没有采取有效的措施，无法避免出现误测的情况。

发明内容：

本申请的目的是解决普通变密度测井仪和常规扇区测井仪不能精确显示第一界面的胶结情况，以及遇到快速地层时，出现误测的情况的问题，提供一种扇区水泥胶结测井仪。

本发明的技术方案：一种扇区水泥胶结测井仪，包括声系上的声波发射源、声系上3ft声波接收源和5ft声波接收源，声波发射源采用单极发射器，同时在1ft(1ft为距离声源1英尺)位置布置一个检测快速底层的单极接收换能器，测井时该单极接收换能器向地面数控系统传递该位置的首波幅度以及到时的时间，用于监测是否遇到快速地层；在2ft源距位置，布置一个扇区接收换能器。

对于1ft接收，由于源距较短，为消除直达波的影响，在声源与1ft之间采样多层不同材质的声阻抗材料对直达波进行衰减，使其满足测井要求；2ft源距的接收的核心在于扇区换能器，该扇区换能器包括压电陶瓷管以及电极，在压电陶瓷管侧面沿轴向均匀布有8～30个电极，各电极之间是扇区接收面，使得每一扇区的探测范围大约为90o～24o。该扇区换能器有效机电耦合系数高、一致性好。 

有益效果：本申请首先解决了测井时遇到快速地层的问题，当声波在该地层中的传播速度大于在套管中的传播速度时，常规的2ft扇区接收以及3ft声幅接收，所得的波形可能是地层波，本申请能将它加以甄别，避免造成测井解释错误的情况发生，其次，由于采用新设计的高性能扇区接收换能器，不仅使得接收到的原始波形幅度较大，而且每一扇区的探测范围较常规扇区水泥胶结下井仪器更加细致，从而更精确地反映第一界面的胶结情况。 

附图说明

图1是本发明扇区水泥胶结测井仪外壳示意图；

图2是图1的内部示意图；

图3是10扇区换能器结构示意图。

图中：1—上接头，2—密封塞，3—单极发射换能器，4—隔声材料，5—1ft单极接收换能器，6—2ft 扇区接收换能器，7—3ft单极接收换能器，8—5ft单极接收换能器，9—下接头，10—声系本体，11—扇区换能器陶瓷管，12—扇区换能器电极。

具体实施方式

实施例一：参见图1、图2和图3，一种扇区水泥胶结测井仪，声系10的两端分别为上接头1和下接头9，两接头之间设置声波发射源和声波接收源，其中声波发射源采用单极发射换能器1，位于上接头密封塞2后侧。距离该声波发射源自近到远设置不同功能的声波接收源，依次是1ft位置(距离声源1英尺位置)的一个检测快速底层的单极接收换能器5，2ft位置的扇区接收换能器6，3ft位置的声波接收源7，5ft位置的声波接收源8。

其中，在测井时1ft位置的单极接收换能器5向地面数控系统传递该位置的首波幅度以及到时的时间，用于监测是否遇到快速地层。对于1ft接收。由于源距较短，为消除直达波的影响，在声源与1ft之间采样多层不同材质的声阻抗材料4对直达波进行衰减，使其满足测井要求。

2ft源距的接收的核心在于扇区换能器，该扇区换能器包括压电陶瓷管以及电极，在压电陶瓷管侧面沿轴向均匀布有8～30个电极，各电极之间是扇区接收面，使得每一扇区的探测范围大约为90o～24o。该扇区换能器有效机电耦合系数高、一致性好。