Излучатель для скважинных приборов акустического каротажа
Изобретение относится к устройствам для акустического каротажа нефтяных и газовых скважин. Целью изобретения является обеспечение широкополосности, термостойкости и нефтегазостойкости излучателя. Излучатель, содержащий пьезокерамическую маслонаполненную сферу с двумя диаметрально расположенными отверстиями, размещен внутри акустически прозрачного в любом направлении цилиндрического металлического акустического изолятора. По оси отверстий к наружной поверхности сферы жестко и герметично прикреплены металлические фланцы со штуцерами. На сферу и фланцы нанесено покрытие с уменьшением акустического импеданса за счет возрастающей пористости от поверхности сферы и фланцев. Сфера помещена между упорными кольцами из материала с акустическим импедансом, равным импедансу бурового раствора. Кольца жестко прикреплены к изолятору. К штуцерам герметично присоединены тонкостенные трубки для прокладки через них и сферу соединительных проводов в приборе. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
<511 4 G 01 V 1/40 "Гг и" " ; v i v К АВТЮРСКОМ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР 1 (21) 4312754/24-25 (22) 05.10.87 (46) 23.09,89. Бюл. 11 35 (75) А.Ф. Мясоедов (53) 550.83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Ф 1000977, кл. С 01 V 1/40, 1983. Авторское свидетельство СССР М- 1109698, кл, G 01 U 1/40, 1984. (54) ИЗЛУЧАТЕЛЬ ДЛЯ СКВАЖИННЫХ ПРИБОРОВ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА (57) Изобретение относится к устройствам для акустического каротажа нефтяных и газовых скважин. Целью изобретения является обеспечение широкополосности, термостойкости и нефтегазостойкости излучателя, Излучатель, содержащий пьезокерамическую маслонаполненную сферу с двумя диаметральИзобретение относится к устройствам для акустического каротажа нефтяных и газовых скважин, а именно к излучателям для скважинных приборов акустического каротажа. Цель.изобретения — обеспечение широкополосности, термостойкости и нефтегазостойкости излучателя.. На чертеже показан излучатель, общий вид. Излучатель содержит ьеэокерамическую сферу 1 с двумя диаметрально расположенными отверстиями 2, жестко и герметично присоединенные по оси отверстий к сфере фланцы 3 со штуцерами, пористое (например, из меди) покрытие 4, нанесенное на фланцы и „.SU,„, 1509778 А1 но расположенными отверстиями, разме щен внутри акустически прозрачного в любом направлении цилиндрического металлического акустического изолятора. По оси отверстий к наружной поверхности сферы жестко и герметично прикреплены металлические фланцы со штуцерами, На сферу и фланцы нанесено покрытие с уменьшением акустического импеданса за счет возрастающей пористости от поверхности сферы и фланцев, Сфера помещена между упорными кольцами из материала с акустическим импедансом, равным импедансу бурового раствора, Кольца жестко прикреплены к изолятору. К штуцерам герметично присоединены тонкостенные трубки для прокладки через них и сферу соединительных проводов в приборе. 1 ил. сферу, упорные кольца 5, прикрепленные к акустическому изолятору — кожуху 6 винтами 7, тонкостенные трубки 8 и 9 (например, фторопластовые), надетые на штуцера фланцев 2 и закрепленные на штуцерах бандажами 10, и подводящие провода 11 и 12, 1 Покрытие 4 выполняют гальваническим методом при возрастающей плотности электрического тока по мере увеличения его толщины, При этом пористость покрытия увеличивается, уменьшая импеданс поверхности сферы. Упорные кольца 5 фиксируют сферу в кожухе 6 от перемещений, Сфера 1 через трубки 9 и 8 заполнена маслом и образует 3 15097 компенсированный объем, чем обеспечивается равенство давлений вне и внутри сферы 1 ° Излучатель работает следующим об5 разом. По проводам 11 и 12 от генератора прибора, в котором установлен излу, чатель, приходит электрический импульс энергии. Сфера 1 возбуждается 10 и вместе с покрытием 4 излучает ультразвуковой импульс, который распространяется по буровому раствору через акустически прозрачный в любом направлении акустический изолятор — ко- 15 жух 6 и далее по буровому раствору попадает на стенку скважины (не показана), лучения за счет высокой наружной пористости п. крытия 4, так как в этом случае снижается добротность излучателя. Излучение осуществляется на минимально возможной низкой резонансной частоте, определяемой наружным диаметром покрытия 4 (покрытие 4 по импедансу согласовано с импедансом сферы) при высоком коэффициенте использования диаметра излучателя, так I как наружный диаметр покрытия 4 близок к внутреннему диаметру тонкостенного кожуха-изолятора 6, Термостойкость, нефтегазостойкость излучателя определяются конструкцией, позволяющей применить термостойкие, . нефтегазостойкие материалы для его изготовления, металлы и фторопласт. Максимальная термостойкость излучателя может достигать 250 С. о Широкополосность излучателя обес- 20 печивается его конструкцией: сфера 1 излучает волну со сферическим фронтом, который не искажается упорными кольцами 5 (они выполнены из материала, имеющего акустический импеданс, равный импедансу буровоro раствора), кожухом 6, акустически прозрачным в любом направлении, фланцами 3 (их изготавливают тонкостенными, с толщиной стенки много меньше четверти дли- 30 ны излучаемой волны, из механически вязкого материала, например, из нержавеющей стали 18ХН 10 Т), пористым покрытием 4, которое повторяет форму сферы и выполнено толщиной 0,2-1 мм, т.е. много меньше четверти длины волны, из металла-меди, с акустическим импедансом, близким к акустическому импедансу пьезокерамики (например, из материала ЦТС 19), а также излуче-.40 нием короткого по длительности импульса, который обеспечивается механическим демпфированием сферы 1, фланцами 3 и покрытием 4, выполненными из механически вязких металлов, 45 существенным увеличением площади изФормула изобретения Излучатель для скважинных приборов акустического каротажа, размещенный внутри акустически прозрачного в любом направлении цилиндрического металлического акустического изолятора, отличающийся тем, что, с целью обеспечения широкополосности, термостойкости .и нефтегазостойкости, излучатель выполнен в виде пьезокерамической маслонаполненной сферы с двумя диаметрально расположенными отверстиями, по оси отверстий к наружной поверхности сферы жест-. ко и герметично прикреплены металлические фланцы со штуцерами, на сферу и фланцы нанесено покрытие с уменьшением акустического импеданса от поверхности сферы и фланцев, сфера помещена между упорными кольцами из материала с акустическим импедансом, равным импедансу бурового раствора, и жестко прикрепленными к изолятору. 1509778 Составитель В. Ищенко Редактор Н. Яцола Техред M.Äèäûê Корректор M. Шароши Заказ 5804/41 Тираж 484 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина 101 arapHHB
