多频率阵列声波测井仪

一种多频率阵列声波测井仪，由光纤电缆、光电密封连接头、电光转换发送电路、自然γ测井仪、多频声波发射、接收控制电路、井内液体声波测量探头多频声波发射、接收阵列声系、声波井径测量仪组成，利用了声波测井在裸眼井中对井壁地层的径向探测深度与声波信号的频率（波长）有关，在井下发射频率为40kHz、20kHz、8～10kHz、0．75kHz、0．5kHz或1kHz的五种声波信号，测量记录前三种频率声波信号的完整波列，实现对井壁附近不同径向距离处岩层声学性质的记录。所测量记录的全波列可进行频谱分析，     

用光纤电缆传输信号的多种频率阵列声波测井

介绍了光纤电缆传输系统传输速率为10 Mbit/s的多频率阵列声波测井仪及实际测井案例.多种频率阵列声波测井仪器的声系能在井下发射频率为10、20、40 kHz等3种声波信号,用2组各有8个接收探头组成的接收阵列.用3种频率的探头进行的井下声学性质测量,可以获得在井壁附近不同径向深度处的介质的声学性质的测量记录结果.用长度为4 250 m的光缆及相应的井下电-光转换系统(井下光端机),井下光电马笼头,地面绞车上的光电转换滑环(光电滑环)和地面的光-电转换系统(地面光端机),已经能保证所传输信号的损失在10 dB以下,目前已经能以1.25 Mbit/s的速率传输井下采集的3种频率的声波波列信号,并已在辽河油田的模拟井内成功地进行了现场实验.     

一种偶极子声波测井仪

专利申请号:CN201310415558.1公开号:CN103437756A申请日:2013.09.12公开日:2013.12.11申请人:北京环鼎科技有限责任公司本发明一种偶极子声波测井仪,涉及一种勘探技术设备,特别是石油勘探方面的测井设备。包括发射电路、发射换能器、接收换能器、隔声体、声波信号采集电路及声波信号处理电路,所述发射电路激发发射换     

在声波测井中消除直达波干扰的方法、系统及声波测井仪

<正>专利申请号:CN201210083483.7公开号:CN103362502A申请日:2012.03.27公开日:2013.10.23申请人:中国石油集团长城钻探工程有限公司本发明涉及在声波测井中消除直达波干扰的方法、系统和测井仪,其中从声波测井仪的发射换能器向接收换能器发射测井声波;通过接收换能器采集测井声波;通过在时间域和慢度域进行扫描求取测井声波的时间慢度相     

远探测反射波声波测井方法实验研究进展

在井下发射低频声波信号,按地震勘探工作方式接收反射波已经从理论和实际测井资料解释中得到确认.介绍了用大幅度(4000V)的窄脉冲激发声学探头,得到频率接近10 kHz的、可用于远探测反射波声波测井的低频声波信号的实验过程.为接收低频反射波信号,应该选择谐振频率较低的接收探头.在模拟井中按上述思路组装的声系可以测量记录到距离井壁约7～10 m处声学界面的反射波信号.实验结果可作为远探测反射波声波测井声系设计的依据.     

多极子阵列声波测井仪控制系统的工作过程

控制系统是多极子阵列声波测井仪的核心,它接收地面系统的指令,上传各种类型的声波波形信号;给出每一种发射探头的发射指令,并根据当前系统的工作方式确定接收前置处理系统的放大倍数、滤波形式,确定采集系统的采集参数。该文介绍了多极子阵列声波测井仪控制系统的工作过程。     

小井眼声波测井仪声波阵列发射探头的优化设计

对水平井测井中采用的小井眼声波测井仪的声波阵列发射探头的特性进行了分析，对其指向性进行了仿真模拟，并进行了实验验证，理论分析和实验结果表明，文中提出的方法可对声波阵列发射探头进行优化设计，使其在测井中发射的有效声能量最大，可以补偿由于换能器的几何尺寸变小和发射声波频率增高而引起接收的声波信号的减小。     

阵列声波测井传输网络指向性及互易性分析

在声波测井中声束导向的效率除受换能器的几何参数及阵列声波发射单元的激励延迟时间或阵列接收器接收的各道声波信号偏移时间的影响外,还受换能器的形状和尺寸的影响。一般声波测井仪是由一维阵列声源和单接收器或由单声源和一继阵列接收器组成。换能器为薄圆管形压电换能器。采用相应的声波测井传输网络理论和指向性权系数的概念,计算了换能器的形状及大小对声束导向信号所造成的影响,并论证了声波测井仪中阵列声源和阵列接收器的互易性。通过调整声束导向参数和阵列接收器接收到的声波信号的时间偏移量,可使得接收首波幅度（阵列声源）和叠加波首波幅度（阵列接收器）最大。此外,运用数值模拟和实验对文中提出的最佳设计方案进行了验证。     

阵列声波测井传输网络指向性及互易性分析

在声波测井中声束导向的效率除受换能器的几何参数及阵列声波发射单元的激励延迟时间或阵列接收器接收的各道声波信号偏移时间的影响外 ,还受换能器的形状和尺寸的影响。一般声波测井仪是由一维阵列声源和单接收器或由单声源和一维阵列接收器组成。换能器为薄圆管形压电换能器。采用相应的声波测井传输网络理论和指向性权系数的概念 ,计算了换能器的形状及大小对声束导向信号所造成的影响 ,并论证了声波测井仪中阵列声源和阵列接收器的互易性。通过调整声束导向参数和阵列接收器接收到的声波信号的时间偏移量 ,可使得接收首波幅度 (阵列声源 )和叠加波首波幅度 (阵列接收器 )最大。此外 ,运用数值模拟和实验对文中提出的最佳设计方案进行了验证     

随钻声波测井声系短节的研制与测试

为满足钻井过程中对地层压力实时监测和地质力学计算的需要,开展了随钻声波测量关键技术研究,研制了随钻声波测井声系短节。该短节内外径分别为57.2 mm和171.0 mm,采用"一发两收"的工作模式,发射声系安装一个单极子发射换能器,接收声系安装2个接收器,每个接收器由4个宽频接收换能器组成。发射声系和接收声系采取分离式设计,声波发射器和接收器之间的距离可以调整,接收器之间的距离固定为200 mm。利用声波测量试验装置测试发现,发射声系的声波激发频率为12.92 kHz,声场指向性图近似于一个椭圆,接收声系的8个接收换能器的谐振频率为30.84~33.53 kHz,平均谐振频率为32.23 kHz;利用该短节和随钻声波测量电路获得了试验套管井的声波全波列波形,计算得到套管的声速为5 100 m/s。随钻声波测井声系短节的成功研制,为国内随钻声波测井仪器的开发提供了新的技术思路。      

测井技术专利信息

正专利名称:一种基于相控圆弧阵的声波测井方位接收方法及装置专利申请号:CN201310367372.3公开号:CN103603656A申请日:2013.08.21公开日:2014.02.26申请人:中国石油大学(北京)本发明提供一种基于相控圆弧阵的声波测井方位接收方法及装置,该方法包括:相控圆弧阵中的各接收换能器分别接收声波信号;按照顺时针或者逆时针方向,依次计算各     

声波测井仪器接收换能器隔声设计

不论是阵列声波测井仪器还是普通声波测井仪器，发射与接收换能器之间的连接、接收换能器之间的连接，既要考虑机械结构的稳定性，更要考虑声波的隔声效果，以避免声波沿着连接部分传播。文章先给出一个实际的测井波形实例，引出隔声设计对声波测井资料的影响；然后，用一维声波传播模型给出了一种隔声设计方法。用该方法分析目前声波测井仪器所采用结构的隔声效果，发现在25kHz附近隔声效果比较差。为此，重新对连接方法进行了优化设计，新的阵列声波测井仪器研制中使用了这种隔声结构，在实际测井资料中收到了比较好的效果。     

一种用于阵列感应测井仪的多频谐振发射电路

<正>专利申请号:CN201420737849.2公开号:CN204258785U申请日:2014.11.28公开日:2015.04.08申请人:杭州丰禾石油科技有限公司本实用新型涉及一种信号处理电路,公开了一种用于阵列感应测井仪的多频谐振发射电路,包括依次连接的混频信号发生模块、混频信号滤波模块、功率放大模块、无源谐振模块、发射模块,功率放大     

随钻声波测量

一种新型的随钻测井仪（ＬＷＤ）可以实时提供纵波△ｔ测量值及记录模式。这种声波测井仪与现代电缆声波测井仪具有相同的工作原理。在钻井钻进过程中，声波发射器发射声波脉冲，而这些声波脉冲通过泥浆和地层传播后被阵列接收器接收。使用一种井下处理算法把地层的纵波△ｔ从波形中提取出来，并且通过泥浆遥测技术把它实时地发射到地面。纵波△ｔ和孔隙度曲线可用于识别岩性和确定超压层位。另外，△ｔ曲线也可用于制作合成地震记录     

方位远探测声波测井仪电子系统设计

为解决现有声波测井仪探测深度浅、方位分辨率有限的问题,研制了方位远探测声波测井仪,该仪器的关键技术之一是有源发射声系和有源接收声系的结构设计,配套的电子系统是实现这种声系结构的关键部件。采用阵列化传感器与多通道电子系统一体化的设计技术,设计了由主控电路、多节点接收采集电路、相控激励电路构成的仪器电子系统。基于主节点和多个子节点的模式实现仪器电子系统互联,将主控电路设计为主节点,其他电路设计为多个数字化功能子节点,通过专用的仪器模块互联总线实现仪器内部各节点互联。现场实验测量得到的波形信噪比高,波形特征清楚,单极方位模式在实验中的探测深度约为40 m。方位远探测声波测井仪电子系统实现了声波远探测大动态范围信号的采集,能够满足方位远探测声波仪器的测量要求,为仪器在多方位大探测深度测量模式下提供可靠且高信噪比的测量数据。     

随钻多极子声波测井仪接收换能器的数值模拟

接收换能器是随钻多极声波测井仪的关键器件,其性能直接影响测量信号的质量。利用有限元法分析了边界条件、金属基片厚度以及封装方式对随钻多极子声波测井仪叠片型接收换能器振动模态和接收灵敏度的影响。模拟结果表明,两端钳定边界条件下换能器一阶伸缩振动模态的谐振频率最高,声波测井工作频率范围内接收灵敏度曲线最平缓、起伏最小,接收灵敏度较高,是随钻多极子声波测井仪最适合的一种机械安装方式。中间金属基片厚度对接收换能器灵敏度有一定影响,接收灵敏度随着金属基片厚度的增加而略有升高,且频率为3 kHz附近的灵敏度跳跃点往高频移动、起伏变大。采用充满硅油的长方体壳体对接收换能器封装,接收灵敏度比无壳体有较大差异,灵敏度曲线在多个频率点存在跳变,工作频段内起伏变大。数值模拟结果对随钻多极子声波测井仪接收换能器设计、制作及正确安装起到良好的指导作用。     

随钻声波测井声系短节模拟样机试验研究

针对随钻声波测井中换能器技术及装配的难题,研制了随钻声波测井声系短节模拟样机,基于随钻单极声波测井理论,以指向性、接收响应、单极测量功能等3个指标评价了声系短节及各组成部分的性能及特性。结果表明:发射声系以单极发射向外辐射的声场具有一定的周向均匀性,其指向性接近于一个圆,可组成单极声波发射器;接收器的接收灵敏度均值在-208.0 dB附近,偏差在2.0 dB以内,接收响应一致性良好,可组合相加接收单极声波信号;以单极测量功能进行的模型井整机联调试验获得了套管井波列,提取的套管波传播速度为5245.6 m/s,相对误差小于3.0%。这表明随钻声波测井声系短节具有单极发射、单极接收的测量功能,可用于模拟随钻单极声波测井,为随钻声波测井仪的研制提供试验数据。      

随钻声波测井仪控制和数据处理系统设计

介绍一种随钻声波测井仪控制和数据处理系统硬件电路和软件设计方案.随钻声波测井仪控制和数据处理系统以MCU、DSP和CPLD芯片为核心,MCU负责仪器工作模式选择及测量数据传输,DSP和CPLD协同控制声波发射接收时序,并进行快速数据处理,控制和数据处理系统与声波发射接收系统之间采用高速总线传输数据和命令.根据仪器不同功能需要,采用地面工作模式、延时模式、测井模式等3种工作模式,结合数据传输需要,提供了不同的通讯接口.整个设计符合测量、传输的实时性要求以及低功耗要求,适用于随钻声波测井仪.     

随钻纵波测井

斯伦贝谢公司推出的一种新型随钻声波测井仪，可以实时或记录方式提供纵波时差测量值。其工作原理类似于电缆声波测井。在钻井过程中，该仪器发射的声波通过泥浆和地层，被接收器阵列接收，通过井下处理，从波形中提取纵波时差并通过泥浆测实时传于地面，获得纵波时差和孔隙度测井资料，用以识别财性和测定超压带。     

钻柱结构中低幅声波接收效果的试验研究

为便于在室内对钻柱结构中声波的传输及衰减特性进行深入研究,设计了声波接收效果测试系统,并对正弦声波在水平放置的周期性螺纹连接管结构中传输时不同位置的接收效果进行了试验研究。研究结果表明,同一截面不同点接收到的声波幅值存在差异,不同截面接收到的声波也存在差异;每个截面接收到的声波幅值差异随着发射声波频率的变化而变化,但接收到的声波频率相同,皆为发射的频率;不同截面同一方位接收到的声波幅值并非依次递减,而是交错分布,幅值分布规律亦随频率的变化而变化。最后指出测试井下信息声载波有2种方案可供选择,即:1沿截面周向分布多个小型测量装置同时测量,选取最大振幅的点作为最终接收信号;2使用变幅杆将声波信号汇集到中心截面,通过一个小型测量装置来测量。