Излучатель для скважинных приборов акустического каротажа Советский патент 1989 года по МПК G01V1/52 G01V1/04 

Изобретение относится к устройст- вам 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 пьезокерамическую 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

сферу, упорные кольца 5, прикрепленные к акустическому изолятору - кожуху 6 винтами 7, тонкостенные трубки

8и 9 (например, фторопластовые), надетые на штуцера фланцев 2 н Закреплённые на штуцерах бандажами 10, и подводящие провода 11 и 12.

I. .

Покрытие 4 выполняют гальваническим методом при возрастающей плотное-, ти 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

9и 8 заполнена маслом и образует

сл

о со

00

3I

компенсированный объем, чем обеспечивается равенство давлений вне и внутри сферы 1.

Излучатель работает следующим образом,

По проводам 11 и 12 от генератора прибора, в котором установлен излу- .чатель, приходит электрический импульс энергии. Сфера 1 возбуждается и вместе с покрытием 4 излучает ультразвуковой импульс, который распространяется по буровому раствору через акустически прозрачный в любом направлении акустический изолятор - кожух 6 и далее по буровому раствору попадает на стенку скважины (не по- KasaiHa),

Широкополосность излучателя обеспечивается его конструкцией: сфера I излучает волну со сферическим фронтом, который не искажается упорными кольцами 5 (они выполнены из материала, имеющего акустический импеданс, равный импедансу бурового раствора), кожухом 6, акустически прозрачным в любом направлении, фланцами 3 (их изготавливают тонкостенными, с толщиной стенки много меньше четверти длины 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 вол ны, из металла-меди, с акустическим импедансом, близким к акусти ческому импедансу пьезокерамики (например, из материала ЦТС 19), а также излуче нием короткого пр дпительности импульса, который обеспечивается механическим демпфированием сферы 1, фланцами 3 и покрытием 4, выполненными из механически вязких металлов, существенным увеличением площади из097784

лучения за счет высокой наружной по- ристости покрытия 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

to сферы) при высоком коэффициенте использования диаметра излучателя, так |Как наружный диаметр покрытия 4 близок к внутреннему диаметру тонко-стенного кожуха-изолятора 6. Термо15 стойкость, нефтегазостойкость излучателя определяются конструкцией, позволяющей применить термостойкие, нефтегазостойкие материалы для его изготовления, металлы и фторопласт,

20 Максимальная термостойкость излучателя может достигать 250°С,

Формула изобретения

25 Излучатель для скважинных прибо- ipOB акустического каротажа, размещенный внутри акустически прозрачного в любом направлении цилиндрического металлического акустического изолято30 ра, отличающийся тем,

что, с целью обеспечения широкополос- ности, термостойкости и нефтегазо- стойкости, излучатель выполнен в виде пьезокерамйческой маслонаполненной 35 сферы с двумя диаметрально распапоженнь1ми отверстиями, по оси отверстий к наружной поверхности сферы жестко и герметично прикреплены металлические фланцы со щтуцерами, на сферу

40 и фланцы нанесено покрытие .с уменьшением акустического импеданса от поверхности сферы и фланцев, сфера помещена между упорными кольцами из материала с акустическим импедансом, 45 равным импедансу бурового раствора, и жестко прикрепленными к изолятору.

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.