[发明专利]一种随钻声波测井的声系模块

说明书

技术领域

本发明涉及应用地球物理领域，特别是一种随钻声波测井的声系模块。

背景技术

与电缆测井相比，随钻声波测井受钻井滤液侵入影响小，可以在钻遇目的层后实时测量记录其原始状态下的地球物理参数，可以更有效地探测井壁地层的岩性、物性和储集层参数；可在井下实时提取声波时差，为钻井施工和储层评价提供更加全面的数据支持，提高钻井效率，降低钻井成本，优化钻井作业，改善钻井安全；在水平井和大斜度井中及时了解井况，可以在难以使用电缆测井的复杂井中，取代电缆测井。

为了衰减沿金属传播的直达波，声波测井仪器中需要在发射和接收换能器之间进行隔声处理。在随钻声波测井过程中，金属结构的钻铤要求具有很高强度，电缆测井中通过在金属外壳上切割开槽或者采用专用的隔声体短节衰减沿外壳传播的直达波的隔声措施难以在随钻声波测井中实现，钻铤的隔声问题给随钻声波测量带来极大挑战。

因此，解决换能器与金属钻铤之间的隔声问题是随钻声波测井声系设计的关键技术之

发明内容

本发明的主要目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种无需在随钻声波测井声系的钻铤部分做隔声处理的声系模块。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的：

一种随钻声波测井的声系模块，其特征在于：该声系模块由底座和换能器构成；

所述底座，包括：模块框体、数据线接口和橡胶支撑部件；

所述模块框体，呈立方体结构；该模块框体的框体部分具有外侧面和内凹空间两个留空面，所述两个留空面分别为向钻铤面和换能器安装面；该模块框体中心的内凹空间设置为换能器容置空间；

所述换能器，置于该换能器容置空间中；

所述数据线接口，开设于模块框体的外侧面，用于安装与换能器相连的接线端子；

所述橡胶支撑部件，设置于模块框体的外侧面，用于支撑连接模块框体与钻铤。

所述接线端子为承压接线柱；所述承压接线柱，用于承受环境压力。

在所述模块框体上开设有压力平衡活塞；所述压力平衡活塞，安装于与所述换能器容置空间相连通的孔道中，所述孔道也用于向换能器容置空间内充入油液。

所述模块框体的向钻铤面与钻铤之间留有间隙，并在该模块框体的向钻铤面上垫衬有非金属柔性材料。

所述模块框体与钻铤之间是通过固定螺栓实现固定；所述固定螺栓由橡胶衔接部、声系模块连接部和嵌入钻铤部构成；所述声系模块连接部和嵌入钻铤部由金属材料制成，分别用于固定于声系模块和钻铤；所述橡胶衔接部，由橡胶材料制成，设置于声系模块连接部和嵌入钻铤部之间，用于衔接该声系模块连接部和嵌入钻铤部。

在所述橡胶衔接部与声系模块连接部、嵌入钻铤部的接触面处设有滚花面。

所述换能器由基片和压电陶瓷片构成；所述压电陶瓷片，设置于基片的侧面上；所述基片上设有固定孔；该基片通过固定孔固定于所述模块框体的换能器安装面上。

所述换能器仅在基片面向换能器容置空间的一面设有压电陶瓷片。

在所述基片上设有环形凹槽；该环形凹槽，用于引导换能器的振动。

通过本发明实施例，该声系模块在与钻铤的相接处均采用非金属柔性材料连接，从而从结构上消除直达干扰声波的影响，阻隔换能器与钻铤之间的干扰能量的传递。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1为随钻声波测井的声系模块的底座结构图；

图2为固定螺栓的结构示意图；

图3为换能器的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如前所述，本发明针对目前换能器与金属钻铤之间的隔声问题，提出了一种新型的随钻声波测井的声系模块。该随钻声波测井的声系模块，由底座和换能器构成。

图1为该声系模块的底座结构图。如图所示，该声系模块的底座，包括：模块框体1A、数据线接口1B和若干橡胶支撑部件1D。