[实用新型]一种适用于侧钻井固井质量检测的扇区声系结构

说明书

本实用新型提供一种适用于侧钻井固井质量检测的扇区声系结构，包括三个开槽外壳、四个传感器总成、三根金属软管、活塞总成，其特征在于：每个开槽外壳内安装一根金属软管，相邻的传感器总成之间通过开槽外壳螺纹连接成一体，所有传感器总成的压电陶瓷传感器连通的空腔通过开槽外壳内的金属软管连接成一体，两侧的传感器总成引出连接端头，其中一端头与活塞总成相连，整个空腔内注满硅油，通过活塞总成与外界环境形成压力平衡。本实用新型结构特点在于整个声系结构紧凑，满足小直径50mm的情况下，隔绝直达波、增大压电陶瓷的外形安装尺寸，降低传感器的谐振频率，提高固井质量地层波的分辨率。

技术领域

本实用新型涉及一种适用于侧钻井小井眼固井质量评价的扇区声波测井仪器，具体涉及一种50mm小直径采用分段开槽外壳、压电陶瓷传感器采用薄壁筒结构和螺纹式连接方式的高温高压声系结构设计。

背景技术

随着油田开发中后期，为了节约成本，提高产量。侧钻井越来越多，国内外扇区测井仪大部分都是外径和不适合小直径套管井的测量，小直径的扇区仪器提出，解决侧钻井用扇区技术测量固井质量的难题。可以节约钻井成本，缩短固井周期，提高固井质量的评价精度和可靠性。固井质量评价以套管波、地层波、泥浆波为测量对象，对于评价套管井层间测量第一、第二界面水泥胶结质量，扇区声系结构及压电陶瓷声波传感器的特性对测井资料及评价结果的准确性至关重要，压电陶瓷传感器的固有的频率特性由其自身的外形尺寸决定，外形尺寸越小其固有频率越高，套管波和地层波的频谱特性在20Khz左右，为了满足频率特性，必须增加压电陶瓷的外形尺寸，但由于测试井眼的尺寸限制了仪器的外径和传感器的尺寸，因此设计一种适用于侧钻井小井眼固井质量评价的扇区声波测井仪器，具体涉及一种50mm小直径采用分段开槽外壳、压电陶瓷传感器采用薄壁筒结构和螺纹式连接方式的高温高压声系结构，为小井眼的固井质量测试提供了确实可行的途径。

发明内容

为解决侧钻井小井眼固井质量测井和二界面地层波的评价问题，本实用新型从缩小声系直径、高温温高压性、压电陶瓷的谐振频率和外形尺寸的关系、以及套管波、地层波的特性等方面思路着手，提供一种50mm小直径采用分段开槽外壳、压电陶瓷传感器采用薄壁筒结构和螺纹式连接方式的高温高压声系结构。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种适用于侧钻井固井质量检测的扇区声系结构，包括三个开槽外壳、四个传感器总成、三根金属软管、活塞总成，其特征在于：每个开槽外壳内安装一根金属软管，相邻的传感器总成之间通过开槽外壳螺纹连接成一体，所有传感器总成的压电陶瓷传感器连通的空腔通过开槽外壳内的金属软管连接成一体，两侧的传感器总成引出连接端头，其中一端头与活塞总成相连，整个空腔内注满硅油，通过活塞总成与外界环境形成压力平衡。

所述的传感器总成由支撑体、密封胶圈、压电陶瓷传感器、薄壁筒组成，支撑体中轴线为空腔；支撑体两端设有螺纹式连接头，薄壁筒套入支撑体内，压电陶瓷传感器通过密封胶圈密封在薄壁筒内，压电陶瓷传感器能感应空腔内油的压力。

所述活塞总成由活塞、活塞杆、活塞筒、弹簧、保护套、弹簧压帽组成，保护套与支撑体螺纹连接，活塞筒套入保护套内，活塞与活塞杆相连，放入活塞筒内，弹簧和弹簧压帽分别套在活塞杆上，并且弹簧压帽固定在活塞筒上。

开槽外壳、支撑体、保护套直径为50mm。

本实用新型便于拆装，压电陶瓷传感器之间采用分段开槽外壳连接，以隔绝直达波，压电陶瓷传感器采用薄壁筒结构，最大限度的增大压电陶瓷的外形安装尺寸，降低传感器的谐振频率，适应于固井质量地层波的检测，更精确的解释固井质量的第二界面的胶结状态。压电陶瓷传感器及连接部位内腔体充满硅油，声系底端与可作往复运动的活塞总成连接；活塞杆上安装有弹簧，在外界压力释放时，能快速复位，达到与外部压力平衡的作用，起到保护压电陶瓷传感器在高压下内外平衡不受损，从而实现高温高压的要求。该结构特点在于整个声系结构紧凑，满足小直径的情况下，隔绝直达波、增大压电陶瓷的外形安装尺寸，降低传感器的谐振频率，提高固井质量地层波的分辨率。