АКУСТИЧЕСКИЙ ИЗОЛЯТОР Советский патент 1974 года по МПК G01V1/52 

1

Изобретение относится к области промыслово-геофизических исследований скважин и может быть использовано в аппаратуре акустического каротажа скважин, пересекающих низкоскоростные и сильнопоглощающие породы.

Известен высокоэффективный акустический изолятор, содержащий переходники и звукоизоляционную секцию в виде трубы, выполненную из отдельных элементов (пластины, стержни), причем звукоизоляционная секция и внесенные дефекты в ее элементах заполнены эластичным веществом (резина).

Однако такой изолятор, обеспечивая качественную регистрацию упругих волн в скважинах обычного диаметра ( дюйма и более), конструктивно неприменим в малогабаритных приборах, предназначенных для исследования скважин малого диаметра (бО мм и менее).

Кроме того, изолятор обладает определенной отражающей способностью за счет наличия в нем металлических элементов. При падении на него отраженных от стенки скважины под критическими углами волн последние, вторично отразившись, образуют отраженнолреломленные волны, вызывающие осложнение волновой картины.

Для повышения точности измерений в предлагаемом изоляторе в звукоизоляционную секцию введено армирующее волокнистое.

сильно поглощающее звук вещество, например корд, процентное содержание которого увеличивается к продольной оси изолятора. Па фиг. 1 показан предлагаемый изолятор.

общий вид; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - волновые картины.

Акустический изолятор состоит из переходников 1 и 2 и звукоизоляционной секции 3,

выполненной в виде чередующихся слоев 4. Слой 4 выполнен из резины, а слой 5 - из корда. Звукоизоляционная секция образуется вулканизацией в пресс-форме сырой резины и ленты из кордовых нитей (пропитанных сырой резиной). Переходники для натяжения ленты между ними выполнены с зубцами 6. Лента, последовательно охватывающая зубцы 6 переходников 1 и 2, образует слой, несущий части звукоизоляционной секции 3. На

каждый слой несущей части для придания монолитности наложен слой ленты поперек продольной оси изолятора.

Таким образом, каждый кордовый слой 5 состоит из двух слоев: несущего слоя и слоя

для придания монолитности.

Такое конструктивное исполнение изолятора позволяет выполнить его малогабаритным с необходимой механической прочностью на растяжение и высокой звукоизоляционной

способностью.

Последнее достигается за счет наличия кордовых нитей, которые, находясь в резине, являются эффективными центрами рассеяния звука, поскольку в них нри вулканизации сохранились частицы воздуха.

На фиг. 4 показаны волновые картины, подтверждающие эффективность описываемого изолятора. Здесь кадр а -временные марки. На кадре б изображена волновая картина, снятая при прохождении упругого импульса частотой 30 кГц через сплошной цилиндр из резины диаметром 55 мм, длиной 150 мм. Кадр в снят при прозвучивании образцов аналогичных размеров, в которые внесено 40% корда. Усиление прибора ДУК-20 нри съемке этого кадра по сравнению с предыдущим увеличено в 100 раз. Длительность разверток у всех трех кадров одинакова.

Анализ обеих волновых картин показывает, что наличие в резине указанного количества кордовых нитей вызывает ослабление унругого импульса примерно на два порядка по сравнению с импульсом от образца без корда. Такой эффект достигается не только за счет актов рассеяния, но и за счет явления высокочастотной фильтрации. Так, на фиг. 4 хорошо видно, что в начальной части волновой картины присутствуют колебания, частота которых выше частоты используемого излучателя, т. е. имеет место, за счет наличия тонкослоистой структуры (слой резины между кордовыми нитями) повышение частоты вошедшего упругого импульса. Это в свою очередь обуславливает сильное ослабление последнего, так как с увеличением частоты увеличивается коэффициент поглощения упругих волн.

Уменьшение отражающей способности изолятора достигается за счет неравномерного распределения кордовых нитей в звукоизоляционной секции; внешний ее слой состоит из чистой резины, а далее, с приближением к продольной оси, процентное содержание кордовых нитей увеличивается и в центре достигает 70-80%. Известно, что вулканизационная резина обладает практически таким же волновым сонротивлением, как буровой раствор (скорость упругих волн в резине 1500- 1800 м/сек, плотность 1,2 г/см). Это позволяет «плавно (без существенных отражений) ввести в звукоизоляционную секцию упругий импульс, который при приближении к ее центру будет сильно ослабляться за счет увеличения процентного содержания кордовых нитей.

Предмет изобретения

Акустический изолятор, содержащий переходники и звукоизоляционную секцию из эластичного материала, отличающийся тем, что, с целью повышения качества измерений, звукоизоляционная секция содержит армирующее волокнистое, поглощающее звук вещество, например кордовые нити, процентное содержание которого увеличивается к продольной оси изолятора.

JpOMficsH

а 11 11 Iи111IIц.

Фиг