Скважинный акустический излучатель Советский патент 1978 года по МПК G01V1/52 B06B1/06 

Дополнительный магнитопровод и кольцевой вибратор выполнены из идентичного пьезомагнитного материала.

На чертеже показан предлагаемый излучатель, вид сверху.

Во внутренней полости вибратора 1 установлен дополнительный магнитопровод 2, состоящий из центрального цилиндра и двух (или четырех) магнитных перемычек, соединяющих центральный цилиндр с цилиндрическим вибратором 1. Полуцилиндры (или четверти) вибратора образуют с центральным цилиндром и перемычками дополнительного магнитопровода две (или четыре) замкпутые магнитные цепи, как показано на чертеже штриховыми линиями со стрелками. На магнитные перемычки (или на центральный цилиндр) дополнительного магнитопровода 2 намотана электрическая обмотка возбуждения 3 так, чтобы направления магнитных потоков в смежных магнитных цепях были встречными в вибраторе и одинаковыми в дополнительном магнитопроводе.

Внутренняя полость 4 между вибратором 1 и магнитопроводом 2 заполнена диэлектриком, например полимеризующимся веществом. Металлические элементы конструкции глубинного прибора 5 расположены внутри центрального цилиндра.

Излучатель работает следующим образом. При прохождении импульса возбуждающего тока через обмотку 3 все линейные размеры элементов вибратора 1 н магнптопровода 2 мгновенно изменяются. После окончания действия импульса указанные элементы, обладающие инертной массой и упругостью, соверщают затухающие механические колебания. При этом внещняя поверхность вибратора 1 излучает в окружающую буровую жидкость упругий импульс (волну).

Данная конструкция позволяет увеличить внещний диаметр вибратора до диаметра глубинного прибора, так как излучатель не имеет внещних элементов обмотки возбужения. При этом, во-первых, излучаемая акустическая мощность увеличивается как за счет уменьщения зазора между излучателем и стенкой ствола скважины, так и за счет устранения препятствующего действия впещних элементов обмотки. Во-вторых, увеличение диаметра вибратора снижает частоту его собственных механических колебаний и, следовательно, частоты

в спектре излучаемого импульса. Например, при внешнем диаметре глубинного прибора в 90 мм собственная частота колебаний уменьшается с 27 кГц до 18 кГц. При возбуждении излучателя вокруг металлических элементов конструкции глубинного прибора 5 не возникает циркуляции магнитного потока, поэтому указанные элементы не могут замкнуть вихревых электрических линий. Эти линии могут

замкнуться только через полости 4, которые заполнены диэлектриком. Благодаря этому устраняются потери на внешние вихревые токи, и КПД излучателя повыщается. Чтобы избежать возбуждения паразитных

мод колебаний, связанных с деформацией формы излучателя, его магнитопрозод и вибратор должны быть выполнены из идентичного пьезомагнитного материала. Таким образом, благодаря увеличению

внешнего диаметра вибратора, устранению внешних элементов обмотки возбуждения и изоляции внутренней полости достигается снижение частот в спектре излучаемых импульсов, повышается акустическая мощность и

КПД излучателя.

Формула изобретения

1. Скважинный акустический излучатель, состоящий из магнитострикционного кольцевого вибратора и электрической обмотки возбуждения, отличающийся тем, что, с целью расширения спектра изл чаемых импульсов в низкочастотной области колебаний, увеличеПИЯ мощности и КПД излучателя, в магнитострикционном кольцевом вибраторе установлен дополнительный магнитопровод, а электрическая обмотка возбуждения намотана вокруг этого магнитопровода.

2. Нзлучатель по п. 1, отличающийся тем, что дополнительный магнитопровод и кольцевой вибратор выполнены из идентичного пьезомагнитного материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. «Ультразвуковые преобразователи. Сборник под редакцией Кикучи Е., М., Мир, 1972, с. 132.

2. Булатова Ж. М., Дубров Е. Ф., Полкова Е. С. Акустический каротаж, М., «Недра, 1970.