Низкочастотный излучательдля акустического каротажа скважин

 

ффефоеемая о и И ЁФИ е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >429394

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидстельства— (22) Заявлено 20.03.72 (21) 1760174/26-25 (51) М. Кл. 6 01v 1(40 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (32) Приоритет—

Опубликовано 25.05.74. Бюллетень X„19

Дата опубликования описания 23.01.75 (53) УДК 550,834:622.. 241 (088. 8) (72) Авторы изобретения

К. В. Некрасов и И. С. Файзуллин

Всесоюзный научно-исследовательский институт ядерной геофизики и геохимии (71) Заявитель (54) Н ИЗКОЧАСТОТНЬ1Й ИЗЛУЧАТЕЛЬ

ДЛЯ АКУСТИЧ ЕСКОГО КАРОТАЖА СКВА)КИН

Изобретение относится к техническим средствам получения мощных звуковых импульсов невзрывного действия.

Известны электродинамические (токовихревые)» пьезокерамические излучатели с изменяющейся частотой возбуждения от 500 гц до 5 кгг . В случае изменения геометрии пьезоэлементов каждый преобразователь дает нормаль:!ый ряд излучателей для АК, сохраняющий специфику волнового поля.

Однако эти излучатели не предназначены для работы в низкочастотной области и имеют низкий коэффициент использования генератора по напряжению, если не применять специальные меры.

Предлагаемый излучатель использует особенность возбуждения пьезокерамики видеонмпульсами. Рабочая частота излучателя совмещается с максимумом спектральной плотности напряжения. В результате амплитуда исходных смещений пьезоэлементов возрастает в сотни раз. Для перекрытия диапазона 50 †50 гт1 требуется создание у излучателя большой собственной емкости. Это требование выполняется с обычными пьезокерамическими элементами благодаря специфичному виду чувствительной системы излучателя. Кроме того, одновременно удовлетворяются требования моночастотностн излучаемого импульса и максимального использования электрического генератора по напряжению. Для этого в излучатель введен полосовой электрический фильтр.

На чертехке изображен предлагаемьш излучатель.

0il состоит из пьезокерамическнх дисков 1, ак1 стl!ческой изОляции (прокладок), механпческî"o усилителя смещений 8, концентратора

Kl IoiIo" lIoI o I oIITBKTB 5, контактных л а меле1й

6, электрического изолятора 7 и ствола 8.

lo Чувство!тельную систему излучателя составляют тонкие продольно-поляр»зова!шые пьезокерамические диски 1 с отверст»ямн. Диски акустически изолированы друг от друга прокладкам» 2 и залиты герметиком с»»эким

15 волновым сопротивлением. Электрическое соед»нен!!е дисков обеспечивает оптимальную вел» III») собственной емкости. Изменение велич!»!ы смкости требуется по двум причинам: о!!а позволяет сформировать п»к спектральной плотност» импульса электрического напряжен»я по заданной частоте излучения» огра»»ч»в".åò требуемую величину электрического напряжения, до которого заряжается накопительная емкость ге»ератора.

Механические условия крепле-Il!ë дисков 1 соответствуют свободной заделке по трем в»утре!шпм поверхностям. С четвертой, »аружной, стороны все диски меха»»ческ» запараллеле:1ы по входу меха»нческого усилителя 8, к которому о»и прикреплены. Мех",»»ческ»м

42о394 *

Заказ 168%43 Изд. № 846 Тираж 678

ЦНИИПИ, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

T:!!.. X;.".вк. йпл. пред «Патент». усилителем смещений служит двустороннее катеноидальное кольцо с внешней направленностью. Выход механического усилителя нагружен на основание концентратора 4 в виде усеченно!! !сонической ооолочки. Горло конце тратора входит в паз ствола 8 излучателя и пропапвается с н!!л!. В стволе излучателя имеется ок!!о с изолятором 7 нз диэлектрика, который служит для защиты токонесущих контактных ламелей 6 от замыкания на металлические де- 1О тали конструкции.

Ь,нопочный контакт 5 соединяет излучатель с генератором импульсов возбуждения, снабжен:!b!м фильтром низких частот. Все собственные резонансы пьезокерамики лежат значительно выше верхней частоты среза фильтра.

Поэтому пьезокерамика колеблется по закону пзмепеш:я электрического напряжения. Радиальные смещения дисков усиливаются механпчесш;м усилителем, который вместе с уси- 20

",, !Tåëå!! смещений производит трансформацию типа источника. Чувствительная система излучателя представляет собой объемный источник типа центра расширения. На входе концентратора 4 действует источник типа ассил!етричной сосредоточенной силы. Поток упругой энергии направляется концентратором 4 и посылается в нужную сторону.

Предмет изобретения

Низкочастотный излучатель для акустического каротажа скважин, содержащий чувствительную систему в виде набора тонких пьезокерамических дисков с отверстием, поляризоваш!ых ro толщине, механический усилитель упругих смещений в виде двустороннего катепоидального кольца с внешней направленностью и концентратор в виде усеченной конической оболочки, отличающийся тем, что, с целью реализации моночастотного акустического импульса с заданным законом затухания и предотвращения возбуждения пьезокерамических дисков на собственных резонанс. ных частотах, в него введен полосовой электрический фильтр, настроенный на максимум спектральной плотности в виде импульса возбуждения 3 диапазоне частот 50 — 5000 гц.