[发明专利]一种小直径多功能双模式偶极子阵列声波测井仪

说明书

技术领域

本发明涉及石油勘探测井领域，主要是一种小直径多功能双模式偶极子阵列声波测井仪。是属于一种石油勘探测井中的声波测井仪器，主要用于测量地层纵波、横波、斯通利波波速、地层的各向异性、软地层的直接横波测量。进而得到地层的孔隙度、地层的岩石机械特性、井下地层主应力方向及各向异性程度或者用于评价油井固井质量。

背景技术

目前，国内外的声波测井仪一般采用声系与电子线路的结构划分形式，部分声波测井仪器细化划分，将声源、接收、隔声等进行了单独设计，但在仪器的总体设计上仍然是按照声系与电子线路的框架，这使得声波测井仪的种类繁多，各功能较为单一。有部分仪器采用了囊括所有裸眼井所有功能的设计，但难以按照测井作业的需要随意进行功能裁剪与组合。

另外，随着石油勘探开发难度的增加，油公司越来越倾向于采用小井眼油井与水平井。而偶极子声波作为成像测井系统的主要系统组成部分由于其用途广等优点受到广泛的欢迎，但由于其对弯曲波的低频要求，在小直径尺寸下，其低频弯曲波声源开发难度较大，因此目前测井行业中，成功的小直径偶极子声波测井仪数量稀少。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种小直径多功能双模式偶极子阵列声波测井仪。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。这种小直径多功能双模式偶极子阵列声波测井仪，主要包括上电子线路、远发射段、隔声体、近发射段、接收段和转接头，其中远发射段、隔声体、近发射段和接收段按照测井功能要求自由组合与裁剪。

仪器内部采用自定义的TSI接口，该接口定义了仪器内部的机械接口、供电、通信、总线枚举这些统一的规范，使得仪器内部各子功能段均关系依赖于TSI接口这唯一主属性，从而使得仪器内部各功能块之间满足了关系代数中的第二范式，从而实现仪器内部各段可实现随意插入、删除与任意组合的自由裁剪功能；该仪器根据需要组合为：偶极子声波、长源距声波、常规高分辨率声波、补偿声波这些类型，同时仪器支持电缆与泵出两种模式。

仪器内部按照测量功能划分为仪器上端井下仪器总线接口模块、全波列宽频带单极声源与正交偶极声源模块、减振模块、2个高频单极声源模块、声波接收模块与下端井下接口模块，分别对应于仪器的上电子线路、远发射段、隔声体、近发射段、接收段与转接头，使得仪器基本满足了关系代数中的第一范式。

仪器根据测井作业的要求，组合成：正交偶极子声波测井仪、长源距声波测井仪、常规高分辨率声波测井仪、双源过套管声波测井仪、补偿声波测井仪、4扇区水泥胶结声波测井仪。

本发明的有益效果为：仪器能够按照测井作业的要求，实现仪器的自由裁剪和定制，能够通过不同组合实现单极长源距全波列测井、偶极测井、补偿声波测井，双源过套管声波、四扇区水泥胶结测井等功能。仪器能够支持电缆测井及泵出式测井两种模式，两种模式可通过短节切换或直接命令切换的方式实现。仪器外径为73mm。

附图说明：

图1 DXDSL仪器组成示意图；

图2低频声源周向分布示意图；

图3远发射段外形图；

图4近发射段外形图；

图5接收段外形图；

图6隔声体外形图

附图标记说明：上电子线路(1-1)、远发射段(1-2)、隔声体(1-3)、近发射段(1-4)、接收段(1-5)、转接头(1-6)、宽频单极声源(3-1)、低频声源(3-2)、高频单极声源(4-1)、R0接收环(5-1)、R1接收环(5-2)、R2接收环(5-3)、R3接收环(5-4)、R4接收环(5-5)、R5接收环(5-6)、R6接收环(5-7)、R7接收环(5-8)。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做详细的介绍：

仪器上下的外部接口由系统决定，在仪器内部采用自定义的TSI接口规范。接口物理层信号定义见表1。

表1.TSI电气信号端子分配表

该接口定义了仪器各段之间的供电要求、通信方式、总线的总裁、总线上设备的上电枚举方法、总线错误的处理方法。仪器内部各部分要求符合该规范，从而保证只要遵照该规范的设备即可在接口上随意组合与挂接，由此，使得仪器各段可按照测井作业要求进行随意组合。由于总线提供了上电枚举的机制，使得仪器在上电后能自动检测挂接设备的种类、数量以及次序等信息。