Ультразвуковой сейсмокаротажный зонд Советский патент 1979 года по МПК G01V1/52 

(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СЕЙСМОКАРОТАЖНЫЯ ЗОНД

1

Изобретение касается физических исследований материалов, преимущественно горных пород, и может быть ирпользовано.в горном деле, инженерной геологии и геофизике.

Известен ультразвуковой шпуровой датчик с цилиндрическим корпусом и помещенным внутри него пьезоэлементом на опорной пластине, под которой уложена пневмокамера, служащая для прижатия пьезоэлемента к стенке скважины. Возврат пьезоэлемента осуществляется посредством цилиндрических пружин и резинового кольца, надетого на излучающую поверхность пьезоэлемента и корпус датчика.

Недостатками этого датчика являются ненадежный возвратпьезозлемента из-за перекосов и заеданий Цилиндрических пружин, а также отсутствие акустической изоляции между пьезоэлементом и корпусом, что не позволяет применять датчик в многосекционных сейсмокаротажных зондах .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ультразвуковой сейсмокаротажный

зонд, состоящий из нескольких секций, каждая из которых содержит помещенные в цилиндрическом корпусе пьезозлемент с опорной пластиной, подвешенной к крышкам корпуса на звукоизолированных упругих растяжках, и прижимное устройство.

Недостаткс1ми такого зонда являются громоздкость и жесткость его

0 конструкции, что не обеспечивает надежный контакт пьезозлементов с породой по всей длине зонда, а также строгая фиксация местоположения пьезозлементов, в результате

5 чего ограничивается диапазон измерения длины базы измерений.

Целью изобретения является повышение надежности работы зонда и точности измерения скорости ультразвука.

Это достигается тем, что соединение корпусов секций выполнено раздвижными трубчатыми элементами 5 двух диаметров из материалов с разной акустической жесткостью.

На чертеже показан ультразвуковой сейсмокаротажный зонд, разрез.

Устройство состоит из нескольких 0 секций, каждая из которых содержит

пьезоэлемент 1, закрепленный на опной пластине 2, и гшевмокамеру 3, помещенные внутри цилиндрического корпуса 4 с торцовыми крышками 5 и окном б для выхода пьеэоэлемента. Опорные пластины подвешены к крышкам корпуса на упругих ленточных растяжках 7, изолированных звукоиэолвтором 8, а корпуса секций и пневмокамеры соединены между собой раздвижными трубчатыми элементами 9 и 10 двух диаметров из материалов с различной акустической жесткостью. Растяжки фиксируют на крышках корпуса прижимными планкс1м 11. Для передачи и приема электрических сигналов использован экранированный кабель 12.

Устройство работает следующим образом.

Перед досылкой каротажного зонда в скважину во всех его секциях упругими ленточными растяжками 7 центрируют пьезоэлемент. 1 относительно выходного окна 6. Одновремено с центровкой пьезоэлемента, изменяя усилие натяжения растяжек, регулируют его возврат на исходный уровень. После регулировки растяжки фиксируют прижимными планками на корпусах секций.

Раздвижением трубчатых элементов устанавливают необходимую базу измерений между пьезоэлементами. Зонд досылают в скважину до заданной глубины с помощью штанг. Затем насосом нагнетают воздух в камеры

секций и прижимают пьезоэлементы к стенке dквaжины. Пос.пе взятия отсчета воздух из камер выпускают и пьезоэлементы под действием упругих растяжек возвращаются в исходное положение. Передвигая зонд по 5 скважине, повторяют операции, связанные с прижатием пьезоэлементов к стенке сквгикины, взятием отсчете и возвратом пьезоэлементов в исходное положение.

0 Предлагаемый ультразвуковой сейсмокаротажный зонд обеспечивает надежную работу прижимного устройства и звукоизоляцию секции между собой. Зонд предлагаемой конструкции позволяет проводить ультразвуковые

измерения в скважинах на изменяющихся базах с высокой производительностью и точностью.

Формула изобретения

Ультразвуковой сейсмокаротажный зонд, состоящий из нескольких секций, каждая из которых содержит помещенные в цилиндрическом корпусе пьезбэлемент с опорной пластиной, подвешенной к крышкам корпуса на звукоизолированных упругих растяжках, и прижимное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и точности измерения скорости ультразвука, соединение корпусов секций выпалнено раздвижными трУбчатыми элементами двух диаметров из материалов с разной акустической жесткостью.