[发明专利]一种随钻单极子声波测井仪设备及方法

说明书

本发明提供一种随钻单极子声波测井仪设备及方法，在钻铤的外壁设置测井声系，同时，在接收换能器和发射换能器之间为光滑壁面，不设置隔声槽、孔，不需要内壁变径，钻铤波与地层纵波在特定频率和窄频带情况下会发生“耦合”，在这些特定的频率和频带时进行发射换能器波形激发，接收换能器阵列得到的全波列波形通过STC方法，即可提取得到准确的地层纵波速度值，本结构简单，能够减少钻铤内、外壁的隔声槽、孔加工工序，同时，还能够精确计算得到地层纵波速度值。

技术领域

本发明属于一种随钻声波测井仪器，具体涉及一种随钻单极子声波测井仪设备及方法。

背景技术

随钻测井技术是近年来在电缆测井技术和钻井工程基础上迅速发展和成熟起来的先进测井技术，由于随钻测井获得的地层参数是刚钻开的地层参数，它最接近地层的原始状态，用于对复杂地层的含油、气评价比一般电缆测井更有利，在大斜度井和水平井测井、疏松地层、高压地层以及非常规油气藏测井等方面发挥着越来越大的作用。

现有技术中采用的电缆声波测井，由于钻头钻进过程中环境恶劣，温度很高，压力极大，振动强烈，为了保证钻铤的刚度，不能像电缆测井仪器那样刻大量的槽来隔声，而且即便隔声效果非常好，由于滑行纵波与钻铤外壁进行不断的反射，接收换能器还是会收到大量直达干扰波，使得测得的地层纵波准确率较低，对实际地层纵波测量非常不利；同时，刻有大量的隔声槽的钻铤在工艺上需要进行额外的加工，在钻井的过程中，会产生大量的杂物进入隔声槽内，导致测井精度再次降低。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种随钻单极子声波测井仪设备及方法；本发明结构简单，不需要再钻铤内、外壁刻隔音槽和隔音孔，即可精确的实现地层纵波速度测井。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种随钻单极子声波测井仪设备，其特征在于，包括钻铤和测井声系；

所述测井声系包括发射换能器和多个接收换能器；

所述接收换能器和发射换能器沿高度方向依次设置于钻铤的侧壁；

所述接收换能器和发射换能器之间的钻铤内外壁均为光滑弧面，且钻铤内径恒定。

进一步，所述测井声系镶嵌于钻铤外壁。

进一步，所述测井声系通过紧固螺钉固定套设于钻铤的侧壁。

进一步，所述多个接收换能器至少为五个，且等间距自下而上阵列排列。

进一步，所述钻铤采用中空厚壁管状结构。

一种随钻声波测井仪方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：发射换能器发出特定频率和频带的脉冲声波，接收换能器测得井孔内声场的全波列波形；

S2：利用STC算法对测得的井声波全波列进行计算，得到地层纵波速度。

进一步，所述发射换能器发出的特定频率声波的中心频率为14.5-15.5kHz。

进一步，所述发射换能器发出的声波的频带为1.4-1.6kHz。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供一种随钻单极子声波测井仪设备及方法，在钻铤的外壁设置测井声系，同时，在接收换能器和发射换能器之间为光滑壁面，不设置隔声槽、孔，不需要内壁变径，钻铤波与地层纵波在特定频率和窄频带情况下会发生“耦合”，在这些特定的频率和频带时进行发射换能器波形激发，接收换能器阵列得到的全波列波形通过STC方法，即可提取得到准确的地层纵波速度值，本结构简单，能够减少钻铤内、外壁的隔声槽、孔加工工序，同时，还能够精确计算得到地层纵波速度值。

附图说明