Акустический блок скважинного каротажного прибора Советский патент 1979 года по МПК G01V1/52 

1

Изобретение относится к области промысловой геофизики, а именно к геофизическому приборостроению, и может быть применено в аппаратуре акустического каротажа, используемой для измерения характеристик упругих волн, распространяющихся в скважинной среде.

Известен акустический блок, являющийся составной частью скважинного прибора. Он включает в себя акустический преобразователь-приемник или излучатель, элементы конструкции, обеспечивающие защиту преобразователя от воздействия внещней среды, а также элементы связи преобразователя с внещней средой и электронным блоком 1.

Преобразователь акустического блока указанной аппаратуры находится или непосредственно в буровом растворе, или в компенсированном объеме, не защищенном от воздействия гидростатического давления.

В этих условиях акустический блок обладает очень низкой надежностью, особенно при работе в глубоких скважинах.

Более современным и близким к описываемому изобретению является акустический блок, образованный преобразователем и пустотелым герметичным акустическим изолятором, являюп имся элементом акустической развязки. Связь преобразователя с

буровой жидкостью осуществляется через прослойку диэлектрической жидкости и резиновую оболочку контейнера 2. Трассирующие провода, связывающие нреобразователь с электронными блоками, проходят через внутренние полости изоляторов, образующие сухой объем, т. е. объем, не заполненный какой-либо жидкостью и защищенный от бурового раствора прочными стальнымн стенками изолятора. Соединение ироводов с контактами преобразователя и ввод их во внутреннюю полость изолятора осуществляется с помощью электровводов, рассчитанных для работы в агрессивной среде буровой жидкости при высоких гидростатическом давлении и температуре. Преобразователь помеп1ен в диэлектрическую жидкость и защищен от непосредственного контакта с буровым раствором резиновой оболочкой.

Недостатки описанного блока обусловлены тем обстоятельством, что и электровводы, н преобразователь, хотя и защищены от непосредственного контакта с буровой жидкостью, но не защищены от создаваемого сю гидростатического давления. Указанные обстоятельства предопределяют сложность и недостаточную надежность акустнческого блока, а также ухудшение метрологических характеристик и, как следствие, снижение

достоверности геофизической информации, поскольку имеется определенная зависимость чувствительности нреобразователя от величины приложенного к нему гидростатического давления.

Целью изобретения является yпpoи eIlпc конструкиии и пов1 1П1ение ипдежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что акустический преобразователь, включающий прослойку диэлектрической жидкости для связи с окружающей средой, установлен в полости, занимающей часть сухого объема внутри пуетотелого элемента, и отделен от остальной части сухого объема с иомощыо упругой оболочки.

На чертеже изображен акустический блок скважинного каротажного прибора.

Основными узлами акустического блока являются акустический преобразовательзвукоприемник 1 с прослойкой диэлектрической жидкости 2, пустотелый элемент - герметический акустический изолятор 3, внутренняя часть которого представляет собой сухой (воздугпный) объем 4, защищенный от внешнего гидростатического давления прочной металлической стенкой. В полости, занимающей часть этого объема и расположенной папротпв утоньшенной части 5 стенки изолятора, установлен звукоприемпик, контактирующий с утоньшенной частью стенки изолятора через ирослойку диэлектрической кремгппюрганнческой жидкости. Звуконриемник отделен от основной части сухого объема резиновой оболочкой 6. Соединение преобразователя с другими блоками осуществляют трассируюпгпми проводами 7 через электровводы 8.

При нахождении акустического блока в скважине упругие колебания, являюигисся информационным сигналом, через утоньшенную часть 5 стенки нзолятора и прослойку жидкости 2 поступают на звукоприемник 1, где преобразовываются в электрические колебапия. В то же время паразитные колебания, распространяющиеся по элементам конструкцнп, су цествепно ослабляются и задерживаются благодаря гофриропанно структуре стенки изолятора.

Оболочка 6 исключает попадание воздуха в жидкость и его влияние на передачу упругих колебаний. Одновременно автоматически обеспечивается компенсация темпе5 ратурного расширения жидкости за- счет |шетяжения оболочки в сторону оставшейся после установкн звуконриемника части заполненного воздухом объема. Трассирующие провода 7 вместе с элект0 ровводами 8 и звукоприемником 1 разгружены от гидростатического давления буровой жидкости, поскольку находятся в защищенном от давления внутреннем объеме изолятора.

5 Соединение проводов с другими блоками аппаратуры осуп ествляется непосредственно без выхода в агрессивную и незащищенную от давления среду. Стендовые испытания и исиытания в условиях реального применения (камера высокого давления) показали жизнеспособность и нормальное функционирование акустического блока при давлении до 1600 кГс/см2.

Формула изобретения

Акустический блок скважинного каротажного прибора, содержащий пустотелый элемент с сухнм внутренним объемом, герметичным в отношении внешнего давления, нанример герметичный акустический изолятор, и акустический преобразователь, включаюн 1ий прослойку диэлектрической

5 жидкости для связи с окружающей средой, о т л и ч а ю И1, и и с я тем, что, е целью повышения надежпости и упрощения конструкции зстройства, акустический преобразователь установлен в иолости, занимающей

0 часть сухого объема внутри пустотелого элемента, и отделен от остальной части сухого объема е помощью упругой оболочки.

Источники информации, принятые во виимапие при экспертизе

1. Зерпхиков А. Е. и др. Ремонт промысловой геофизической аппаратуры. М., «Недра, 1976, с. 225-226.

2. Патент США № 3493921. кл. 340-17, 1968.