Ультразвуковой преобразователь для приборов акустического каротажа

 

ОПИСАНИ

ИЗОВРЕТИНИя

Союз Советских

Социалистииеских

Республик (11) 59 1236

К АВТОРСКОМУ СВИДИТеаЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 28.09.76 (21) 2409113/18-1

2 (51) N. Кл.

В 06 В 1/08

С 01 V1/40 с присоединением заявки №Гасударственный комитет

Соната Министров СССР па делам изобретений и открытии (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.02.78. Бюллетень ¹G (45) Дата опубликования описания 16.01.7F (53) УДК 550 834.

:622,241 (088,8) (72) Авторы изобретения

В. А. Горгун, П. А. Прямов и Т. А, Чернышева

Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (71) Заявитель (44) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ДЛЯ ПРИБОРОВ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА

Изобретение относится к области измерительной техники, Известны конструкции излучателей для приборов акустического каротажа, позволяющие изменять направление (у1 ол) излучения и создающие фокусировку энергии излучения(11иj2J.

Таким излучателям придают форму конусообразных цилиндров, имеющих определенный угол наклона, что позволяет получить lO под определенным постоянным углом круговую диаграмму направленности, либо вводят дополнительные насадки (акустический трансформатор) определенной формы, чем также достигается сосредоточение энергии под 15 определенным углом.

Наиболее близким по технической сущносги к предложенному является зонд для акустического каротажа скважин (3$, состоящий из излучающего устройства и под- 20 вижного акустического отражателя.

К недос гаткам указанного устройства следует отнес ги го, что излучение направ,лено лишь на небольшой участок стенки скважины. Возбуждаемая головная волна 25 поэтому менеее интенсивна, чем в случае круговой направленности, за счет большого коэффициента геометрического расхождения, связанного с рассасыванием фронта волны.

С другой стороны, возбуждение во внутренней полости цилиндра (в данном слуаче в скважине) на ограниченной поверхности по радиусу приводит к появлению винтовых волн т — порядок с различной скоростью по образующей (кажущейся скоростью) и, как следствие, сильно развитым и сложным зонам итерференции. Последние не позволяют достоверно измерять амплитуду сигнала и коэффициент затухания, а следовательно, и делать объективные заключения о свойствах литологических разностей, вскрываемых буровой скважиной. Таким образом, измерение спектров и, в частносги, видимых часгот (периодов), являющихся активным сред ством изучения геологИческих разрезов скважин, в дьннотя случае не правомочны. Eme большие трудности возникают при выделении и измерении головных поперечных волн, так как всевозможные винтовые волны полностью затушевывают их картину, 591236

3 йечью изобретения является получение круговой управляемой диаграммы направ пенности.

Пель достигается тем, что излучатель выполнен с профилированным торцом, а аку стический отражатель - с возможных."гыо лги ступательного перемещения вдоль осн из-, лучателя в форме поверхности вращения кривой второго порядка.

На фиг. 1 цредставлено предлагаемое 10 устройство, общий внд, на фиг, 2 - схема изменения направленности излучения.

Ультразвуковой излучатель (фиг. 1), состоящий из магнитостнкционного элемента

1 с профилированным торцом и обмотки 2, 15 снабжен отражателем 3 с перемещающим механизмом 4. Преобразователь закреплен неподвижно, отражатель, имея возможность перемещения, изменяет направленность упругого импульса за счет изменения угла па- 20 дения и соответственного угла отражения в различных точках поверхности второго порядка. B данном конкретном случае отражаю-. щая поверхность представляет собой полусферу, На фиг. 2 отражатель изображен в двух произвольных положениях-5 и 6,в этих случаях положение оси измененной диаграммы направленности, полученной с отражателя, соответствуют лучам 7 и 8 прн

30 положении оси направленности излучателя9 (осевой плоскости, представляющей собой коническую поверхность), а углы, обра« зованные со стенкой скважины 10, изменяются от 11 ао 12, крайние положения, 35 оси диаграммы направленности (осевой плоскости) соответствуют положениям 13, 14.

Предлагаемое усгройство имеет широкие возможности с точки зрения формирования диаграммы направленности, так как при изменении конфигурации отражателя изменяет» ся и форма поверхности равных интенсивноCTB йе

С другой стороны, возможность изменения угла направленности позволяет наиболее эффективно фиксировать амплитуды, коэффн. . цненты затухания сигнала, Таким образом, предлагаемое устройство цоэводяет делать наиболее объективные выводы о свойствах исследуемых пород.

Формула иэобретениа-Ультразвуковой преобразователь дпя приборов акустического каротажа, состоящий из излучающего устройства и подвнжного акустического отражателя, о т и и ч а юш и и с я тем, что, с цепью получения круговой управляемой диаграммы направлеНности преобразователя, излучатель выполнен, с профилированным торцом, а акустический отражатель - с возможностью поступатеиь- ного перемещения вдоль осн излучателя в форме поверхности вращения кривой второго порядка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США N 3136381, кл.181.5, 1 964.

2. Патент США ¹ 3138219, кл. 181.5, 1 964.

3. Авторское свидетельство М 265804, Q 01 Ч 1/40, 1968.

591236

Фиг. г

4 иг,

Составитель Е. Артамонова

Редактор Г. Кузьмина Техред H. Бабурка Корректор Е. Папп

Заказ 485/7 Тираж 648 Подписное

UHHHHH Государственного комитета Совета Минисщию СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж.-335, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4