[发明专利]用于测量地层速度的超声换能器

说明书

本文公开了用于测量地层速度的示例性超声换能器。一种示例性设备包括壳体和声换能器，所述声换能器具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面。所述声换能器至少部分地设置在所述壳体中。所述示例性设备包括由所述壳体支撑的窗口。所述声换能器的所述第一表面的至少一部分与所述窗口接触。所述壳体和所述窗口用于为所述声换能器形成流体密封。

相关申请

本专利要求于2018年2月8日提交的美国临时专利申请序列号62/627,788的权益。美国临时专利申请序列号62/627,788据此全文以引用方式并入本文。据此要求美国临时专利申请序列号62/627,788的优先权。

背景技术

本公开整体涉及超声换能器，并且更具体地涉及用于测量地层速度的超声换能器。

相关技术的描述

钻孔声波的生成和记录是油田钻孔测井中采用的重要测量方法。当前有许多钻孔工具和方法可用于进行声学测量。一些工具包括单个声波源和两个或更多个接收器。其他工具包括两个或更多个声源和成阵列布置的多个接收器。当前可用的声学工具可用于提供有关周围地层和钻孔参数的大量信息。

美国专利号6,678,616描述了用于产生地层速度图像数据集的方法和工具。美国专利号6,510,389描述了用于对钻孔壁中的应力引起的机械损伤进行声学检测的方法。美国专利号7,913,806描述了用于在井下工具上容纳声换能器和电子器件的外壳。美国专利号6,466,513描述了用于测量钻井时井直径的超声传感器组件。美国专利号5,354,956描述了用于测量钻井时钻孔特性的超声脉冲回波设备和方法。美国专利号5,753,812描述了用于随钻声波测井的声波换能器。美国专利号7,460,435描述了用于管状件的声换能器。

美国专利号3,437,834描述了用于检测所选择的信号的出现时间的方法和设备。美国专利号7,675,813描述了用于检测感兴趣的分量信号的第一到达数据的方法和设备，该第一到达数据可用于估计地层慢度。美国专利号4,594,691描述了用于确定慢度-时间相关性的声波测井方法和系统。由Christopher V.Kimball和Thomas L.Marzetta撰写的公布在《地球物理学》49卷第3期1984年第274-281页的标题为“钻孔声阵列数据的相似性处理(Semblance Processing of Borehole Acoustic Array Data)”的文章描述了钻孔声阵列数据的相似性处理。

附图说明

图1是可根据本公开的教导内容实施的示例性接收器的透视图。

图2是图1的示例性接收器的第一侧视图，示出了沿着接收器的示例性长度的示例性声束轮廓。

图3是图1和图2的示例性接收器的第二侧视图，示出了沿着接收器的示例性宽度的图2的示例性声束轮廓。

图4是可根据本公开的教导内容实施的示例性接收器阵列的透视图。

图5是可根据本公开的教导内容实施的示例性接收器组件的透视图。

图6是图5的示例性接收器组件的剖视图。

图7是示出相对于示例性地层的示例性钻孔壁安置的图5和图6的示例性接收器组件的透视图。

图8是激发示例性快地层波的图7的示例性发射器的示意图。

图9是激发示例性慢地层波的图7的示例性发射器的示意图。

图10是可根据本公开的教导内容实施的第一示例性超声换能器的剖视图。

图11是包括图10的第一示例性超声换能器的示例性随钻测井工具的剖视图。

图12是图10的第一示例性超声换能器在第一示例性变形状态下的剖视图。