Зонд для ультразвукового каротажа незаполненных скважин

Зонд для ультразвукового каротажа незаполненных скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (>545948

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.07.75 (21) 2152788/ 5 (5! ) М.Кл. G 01 V 1/40!/

Е 21 В 47/00 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.02.77. Бюллетень ¹ 5 (45) Дата опубликования описания 23.0б.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 550.834:

:622.241 (088.8) (72) Авторы изобретения

П. А. Богданов, Е. П. Чистяков, К. Я. Белозор и Е. Г. Ливочко

Научно-исследовательский горно-рудный институт (71) Заявитель (54) ЗОНД ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КАРОТАЖА

НЕЗАПОЛНЕННЫХ СКВАЖИН

Изобретение относится к геофизическим способам разведки, в частности к аппаратуре для каротажа скважин акустическими мето дами.

Известен зонд с гидравлическими прижимными устройствами, в котором прижим осуществляется нагнетанием в специальную камеру жидкости (1). Недостатком этого зонда является сложность конструкции и невозможность создания фиксированной базы между преобразователями.

Известен скважинный ультразвуковой зонд, содержащий приводной механизм, связанный с одним из преобразователей посредством эластичной связи, тканевым ремнем, выполненным из материала, время распространения ультразвука, в котором меньше времени распространения в буровом растворе.

Такой зонд можно применять только в нисходящих скважинах большого диаметра, заполненных буровым раствором.

Известен точечный зонд для профильного изучения поглощающих свойств и упругих постоянных горных пород в массиве, выполненный в виде гибкой крепежной планки с жестко закрепленными на определенном расстоянии друг от друга преобразователями, и пневматической камеры. Число точек 2 — 7 (2). Преобразователи в нем соединены между собой гибкой крепежной планкой, в результате в скважинах с кавернами они западают. Кроме того. при прозв чивании слабых пород сигнал. прошедший по зонду, искажает полезный сигнал. б Цель изобретения — улучшение качества регистрируемого сигнала за счет снижения помех-сигналов путем улучшения звукоизоляции между элементами зонда. Это достигается тем, что прсобразователп снабжены стер>( нямн с расширяющимися гсловками, а план ка — конусообразными отверстиями для размещения стержней, между планкой и прикреп ленными к ней преобразователями устано»лен акустический изолятор из микропористого упругого материала, а наружная поверх ность стержней покрыта звукопоглощающим материалом.

На фпг. 1 показан зонд в рабочем состоянии, общий вид; на фиг. 2 — конструктивны= элементы зонда в месте крепления преобразователя к крепежной планке.

Зонд состоит из жесткой крепежной планки 1, преобразователей ультразвуковых кол:баний 2 и прижимной пневматической камеры 8. Планка 1 представляет собой пластину нз изоляционного материала, например текстолита. На этой планке закреплены преобразователи ультразвуковых колебаний 2, и досылочное устройство 4. B местах крепления преобразователей 2 в планке 1 имеются

545948 конусообразные отверстия 5. Преобразователь 2 представляет собой металлический полый корпус б с конусообразной вершиной, в котором помещен пьезоэлемент 7, соединенный с измерительной аппаратурой. Корпус б закрыт крышкой 8. В корпусе б преобразователя 2 ввинчены стержни 9 с расширяющейся головкой, которые в сборе заходят в отверстие 5 планки 1. Наружная поверхность стержней 9 покрыта пленкой из звукоизолирующего материала (пластиком) . Между планкой 1 и крышкой 8 помещен акустический изолятор 10 из пористой резины. Камера > выполнена в впде герметичного резинового баллона, в который нагнетают воздух в момент приведения зонда в рабочее состояние. посылочное уcTpottcTBO 4 представляет собой став труб, соединенных между собой поперечными шпонками. На конце первои трубы става имеется резьба, с помощью которой производят винтовое соединение с винтовой втулкой планкп 1.

Каротаж предложенным зондом пропзьодят в следующем порядке.

Из пневматической камеры 8 выпускают воздух, производят винтовое coe,чинение планки 1 с первой досылочной трубой и помещаю; в скважину.. В дальнейшем досылка зонда к месту замера в скважине производится путем нарагцивання става труб, соединенных между собой поперечными шпонками. После установки зонlа в место замера по гиокому шлангу нагнетают воздух в камеру >, котграя, расширяясь, прижимает конусную вершину корпуса к стенке скважины. Прн этом изолятор 10 сжимается и стержни 9 вы .одят из конусообразных отверстий 5 планки 1, ччо исключает передачу ультразвуковых колебаний по планке l от од.юго преобразователя н другому. Карота>к скгаж;ш производится путем последоватсльного включения преобразователей 2 в разлнчныс режимы работы для профильного замера скорости распространения ультразвуковых колебаний в массиве.

Скорость распространения колебаний замеряют в первую очере.- ь между смежными преобразователями, один из которых служиг генератором колебаний, а другой — приемпиком. В дальнейшем для детального исследования производят замеры в различной комбинации преобразователей,,расположенных на профиле.

Предлагаемый зонд имеет высокую жесткость при перемещении вдоль скважин, з то же время не пропускает ультразвуковых колебаний по элементам конструкции зонда в период его рабочего состояния. Кроме того. предлагаемый зонд при установке его в рабочее состояние производит профильные замеры времени прохождения ультразвуковых колебаний в четырех точках исследуемого массива на строго фиксированном расстояtttttt и благодаря этому сокращает время каротажа скважины на 2O%.

Выполнение зонда такой конструкции позголило исключить прохождение ультразвуковых колебаний по крепежной планке, улуч>0 шая этим качество сигналов, поступающих на приемные датчики.

Формула изобретения

Зонд для ультразвукового каротажа незаполненных скважин, содержащий крепе>иную планку с преобразователями ультразвуковых колебаний и прижимную пневматическую каоО меру, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества регистрируемого сигнала за счет снижения помех сигналов путем улучшения звукоизоляции меж I) элементами 3011да, преобразователи снабжены стер>княмн с

35 расширяющимися головками, а планка конусообразными отверстиями для размещения стержней, между планкой и прикрепленными к ней преобразователями установлен акустический изолятор, например, из микропористого упругого материала, а поверхность стержней покрыта звукопоглощающим материалом.

Источники информации, принятые во впи45

1. Ржевский В. В., Ямщиков В. С. «Акустические методы исследования и контрол t горных пород в массиве», «Наука», М., 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

N ¹ 407255, G Ol V 1/-10, 1974.

545948

Составитель Э. Терехова

Техред В. Рыбакова

Редактор Л. Лепилина

Коррскгор И. Симкина

Заказ 205/970 Изд. ¹ 467

ЦНИИПИ Гос а осударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,:5

Тиг,. Харьк. фил. пред. «Патент»