Скважинный прибор аппаратуры акустического каротажа на отраженных волнах
ОП ИСА НИ Е(и)918916
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскмк
Социалистических
Республик (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 080580 (21) 2922178/18-25 с присоединениеет заявки 34 (23) Приоритет
Опубликовано 070482, Бюллетень .йЬ 13
Дата опубликования описания 070482 (53)NL. Кл.
G 01 Ч l/40
Гооудорстесниый комитет по делам изобретений и открытий (53) УД,К 550. 83 (088. 8) В. И. Пасник, Б. С, Вознесенский, Г. и В.Г.Капшевич (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) СКВАЖИННЫЙ ПРИБОР АППАРАТУРЫ АКУСТИЧЕСКОГО
КАРОТАЖА НА ОТРАЖЕННЫХ ВОЛНАХ
Изобретение относится к области промысловой геофизики и может быть использовано в аппаратуре акустического каротажа на отраженных волнах (акустические каверномеры, профилемеры и т.п.)
Известны скважинные приборы, содержащие металлический корпус, сос" тоящий иэ двух трубчатых секций, соединенных эвукопроводящей встав" кой в плоскости приема и излучения, в котором размещены элементы электронной схемы и заполненная жидкостью акустическая система, содержащая неподвижный электроакустический преобразователь, ось приема жидкости, ребра жесткости закрыты упругой оболочкой, выполненной в форме цилиндра.
Благодаря наличию металлических ребер жесткости скважинный прибор хорошо переносит изгиб, сжатие и другие механические нагрузки )4 ).
Однако наличие металлических ребер жесткости, находящихся в плоскости приема и излучения на пути распространения упругих колебаний, приводит к появлению лучей помех отражающихся от ребер жесткости.
Особенно неудовлетворительно работает известное устройство в скважииах малого диаметра, когда стенка скважины расположена на малом расто стоянии от стенки скважинного прибора, вследствие чего эхо-сигнал помеха и полезный эхо-сигнал практически накладывается друг на друга во времени. Вследствие этого, выделеIS ние полезного эхо-сигнала на фоне помехи становится весьма трудным, а иногда и практически невозможным.
Цель изобретения - повышение помехозащищенности прибора.
Поставленная цель достигается тем, что в скважинном приборе аппаратуры акустического каротажа на отраженных волнах, содержащем метал918916 лический корпус, состоящий из двух трубчатых секций, соединенных между собой в плоскости приема и излучения при помощи звукопроводящей вставки, состоящей из металлических ребер жесткости, установленных равномерно по окружности, и покрытых эластичной оболочкой, звукопроводящая вставка имеет форму трубчатого усеченного конуса, а ребра и излуче- 10 ния которого совпадают с осью прибора, и отражатель, установленный под углом 450 к оси прибора.
Для того, чтобы упругие колебания высокой частоты проходили через эву- 15 копроводящую вставку без значительного ослабления, она выполняется из органического стекла или других пластических материалов.
Металлические трубчатые секции расположены по разные стороны от плоскости приема и излучения, поэтому звукопроводящая вставка установлена в средней части прибора (1)a j2j.
Недостатком этого устройства является то, что звукопрозрачная вставка, установленная в средней части прибора и выполненная из малопрочного материала, подвергается опасным изгибающим и растягивающим усилиям, возникающим как при транспортировке прибора, так и при эксплуатации его в скважине, что может привести к поломке прибора.
Известен скважинный прибор, переноса звукопроводящей вставки в нижнюю часть прибора, где опасные изги- бающие и растягивающие усилия значительно меньше P3).
Однако опасность поломки прибора все же остается, особенно при ударе его о забой скважины.
Известен скважинный прибор, состоящий из двух металлических труб- 45 чатых секций, соединенных между собой при помощи большого количества металлических пластинок-ребер жесткости, установленных в плоскости приема и излучения равномерно по окружности. Для защиты акустической системы от скважинной жесткости выполнены в форме клиньев с углом заострения 0 .(ot. < 60, при этом ребра о б жесткости наклонены к оси скважинно- 55 го прибора под углом 5 (? < 45 и о к образующей конуса под углом 15 cQ< .< 45".
На фиг ° 1 изображена эвукопроводящая вставка с прилегающими частями корпуса скважинного прибора, причем часть резиновой оболочки по левой половине вида условно не показана; на фиг. 2 - горизонтальное сечение скважинного прибора, находящегося в скважине, выполненное по звукопроводящей вставке; на фиг. 3 - упрощенный разрез звукопроводящей вставки по вертикальной плоскости, на котором показан ход ультразвуковых лучей.
Скважинный прибор имеет металлический корпус, состоящий из двух трубчатых секций 1, 2 и эвукопроводящей вставки 3. Звукопроводящая вставка содержит металлические ребра
4 жесткости и покрывающую их эластичную оболочку 5. Так как ребра жесткости наклонены к оси скважинного о прибора под углом 5 6 Р< 45 и равномерно установлены по окружности, звукопроводящая вставка имеет форму трубчатого усеченного конуса. Ребра
4 жесткости имеют в сечении форму клина с углом заострения 0 Свободное пространство в звукопроводящей вставке, между ребрами жесткости, закрытое эластичной оболочкой 5, образует акустические окна, через которые ультразвуковые колебания выводятся в окружающую прибор жидкость. Внутри звукопроводящей вставки на оси электропривода укреплен вращающийся отражатель 6 (фиг.2 и фиг.3) установленный под углом 45 к оси прибора. Внутренняя полость акустической системы прибора заполнена жидкостью. В процессе каротажа пучок упругих колебаний 7-8-9-10, отразившись от отражателя 6, направляется через звукопрозрачное окно звукопроводящей вставки 3 к стенке скважины 1 1. При этом часть пучка 9 встречает на своем пути ребро 4 жесткости и отражается от его передней грани. Чем больше площадь передней грани ребра жесткости, тем большая часть акустических лучей отразится от ребра и тем больше потеря акустической энергии, Для того, чтобы уменьшить эти потери, ребра жесткости выполне918916 Формула изобретения 5 ны в форме клина с углом заострения p g< 6p Кроме того, существует опасность, что отразившиеся от передней грани ребра лучи 9-9 попадут на отражатель 6 и, отразившись от него, достигнут электроакустического преобразователя, создавая помеху в тракте приема. Чтобы избежать этого, ребра жесткости имеют наклон к оси скважинногр прибора на угол 5 f6= 45. Благодаря этому наклону лучи 9-9 отражаются от передней грани ребра под углом, отличным от угла 90, и не попадают на отражатель 6 (фиг.3). Так как ребра жесткости имеют форму клина, то часть лучей из пучка 10- 10 падает на боковые грани 12 ребра 4, (фиг.3) и, претерпев многкратные отражения (от ребра, стенки скважины и других .ребер), может достигнуть отражателя 6 электроакустического преобразователя и создать помеху в тракте приема. Для устранения помехи от акустических лучей, отразившихся от боко" вых поверхностей ребер жесткости, последние установлены с наклоном к образующей конуса на угол 15 f < 45. Благодаря этому падающие на боковую поверхность ребер лучи после отражения направляются из полости скважинного прибора в полость. скважины и уходят при этом из плоскости приема и излучения. Предлагаемый скважинный прибор, отличается от известного лучшей помехозащищенностью и позволяет выделять полезный эхо-сигнал на фоне помехи, даже при работе в скважинах малого диаметра. Аппаратура с данным скважинным прибором может работать в скважинах малого диаметра, начиная от 59 мм. Скважинный прибор аппаратуры акустического каротажа на отраженных 10 волнах, содержащий металлический корпус, состоящий из двух трубчатых секций, соединенных между собой s плоскости приема и излучения при помощи звукопроводящей вставки, 1S состоящей из металлических ребер жесткости, установленных равномерно по окружности и покрытых эластичной оболочкой, отличающийся тем, что, с целью повышения помехо.г0 защищенности прибора, звукопроводящая вставка имеет форму трубчатого усеченного конуса, а ребра жесткости выполнены в форме клиньев с углом заострения 0 <сИ60О, при этом ребра 23 жесткости наклонены к оси скважинно го прибора под углом 5 1 5 о с У 45" . 30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США У 3504758, кл. 181-104, опублик. 1970. 2. Патент США N 3504759, 35 кл. 181-104, опублик. 1970. 3. Авторское свидетельство СССР 399814, кл. G 01 Ч 1/40, 1972. 4. Патент ClllA N 3504757, 40 кл. 181-104, опублик. 1970 (прототип). 918916 10 Составитель Н. Журавлева Техред М. Гергель Корректор М.Демчик Редактор Г.Волкова Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 2133/30 Тираж 719 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
