Ультразвуковой преобразователь для приборов акустического каротажа Советский патент 1978 года по МПК B06B1/08 G01V1/52 

(44) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОВРАЗОВАТЕЛЬ

ДЛЯ ПРИБОРОВ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА

Изобретение относится к области измерительной техники.

Известны конструкции излучателей для приборов акустического каротажа, позволяющие изменять направление (угол) излучеВИЯ и создающие фокусировку энергии капу- чения(.

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

OTipeделенным углом.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является зонд пля акустического каротажа скважин зЗ, состоящий из излучающего устройства и подг вижного акустического отражателя.

К недостаткам указанного устройства .следует отнести то, что излучение направ.лено лишь ва небольшой участок стенки скважины. Возбуждаемая головная волна

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 - 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 коэфф1щиент затухания, а следовательно, и делать объективные заключения о свойствах литологических разностей, вскрываемых буровой скважиной. Таким образом, измерение, спектров и, в частности, видимых частот (периодовУ, являющихся эффективным среръ ством изучения, геологических разрезов скважин, в дьша-ствг случае не правомочны. Еще большие трудности возникают тфи выделенни и измерении головных поперечных волн, так как всевозможные винтовые волны полностью затушевывают их картину. Целью изобретения является получение кр/говой управляемой диаграммы ваправленнсч ти. Цель достигается тем, что излучатель выполнен с профилированным торцом, а аку стический отражатель - с воампжност:ыо Л ступательного перемещения вдоль оси излучаа ля в форме поверхности вращения кривой второго порядка. На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий ВИД на фиг. 2 - схема изменения направленности излучения. Ультразвуковой излучатель (фиг. 1), со стоящий из магнитостикцнонного элемента 1 с профилированным торцом и обмотки 2, снабжен отражателем 3 с перемещающим механизмом 4. Преобразователь закреплен неподвижно, отражатель, имея возможность перемещения, изменяет направленность упр гого импульса за счет изменения угла п дения и соответственного угла отражения различных точках поверхности второго поря ка. В данном конкретном случае отражаю- щая поверхность представляет собой полусферу. На фиг. 2 отражатель изображен в двух произвольных положениях-5 и б, в этих случаях положение оси измененной диаграммы направленности, полученной о, отражателя, соответствуют лучам 7 и 8 при положении оси направленности излучателя - 9 {осевой плоскости, представляющей собой коническую поверхность), а углы, обра зованные со стенкой скважины 1О, изменяются от 11 ао 12, крайние положения, оси диаграммы направленности (осевой плоскости) соответствуют положениям 13, 14. Предлагаемое устройство имеет широкие возможности с точки зрения формирования диаграммы направленности, так как при изменении конфигурации отражателя нзмевяет ся и форма поверхности равных ввтевсивкостей. С другой стороны, воамо} шость измеые ВИЯ угла направленности позволяет наиболее эффектввво фиксировать амплитуды, коеффвциенты затухания сигнала. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет делать наиболее объективные Выводы о свойствах исследуемых пород. Формула изобретени а Ульлгразвуковой преобразователь для приборов акустического каротажа, состоящий на излучающего устройства и подвижного акустического отражателя, отличающийся тем, что, с целью получения KpvroBou управляемой диаграммы направленности преобразователя, излучатель выполнен, профилированным торцом, а акустический отражатель - с возможностью поступателього перемещения вдоль оси излучателя в форме поверхности вращения кривой второго порядка. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Патент США № 3136381, кл.181.5, 1964. 2.Патент США № 3138219, кл. 181.5, 1964. 3.Авторское свидетельство № 265804, Q О1 V 1/40, 1968.

2