[实用新型]一种多极子阵列声波测井仪PEEK材料封装的发射声系

说明书

技术领域

 本实用新型涉及测井领域，具体的说是一种多极子阵列声波测井仪PEEK材料封装的发射声系。

背景技术

多极子阵列声波测井仪器的工作原理是通过发射换能器阵列发射声波，声波信号在地层中传播，由接收换能器阵列接收，接收到的声波信号通过处理可以反映地层的孔隙度等信息。发射换能器阵列需要由特定材料加工成的发射声系进行封装，封装内部注油来保护发射换能器。

常规的偶极子声波仪器的发射声系一般采用氟胶皮囊封装，氟胶皮囊封装有以下几个优点：在水井中的声耦合较好，对声波衰减小，有利于发射声能的对外辐射；氟胶皮囊有一定的韧性（弹性），可以对声系起到调节压力平衡的作用；氟胶皮囊耐温较好，可以承受井中175度的温度；仪器结构简单，易于维护。但是，氟胶皮囊封装的缺点是容易受到腐蚀和气侵。二氧化碳气体分子在井中的高温高压环境下，很容易通过皮囊渗透到声系的内部形成压缩气泡，同时二氧化碳气体也可以驻留在皮囊内部，使皮囊脆化，在下井仪器提到地面后，这些压缩气体的体积迅速膨胀，造成皮囊鼓胀，同时渗透到皮囊内部的气体由于膨胀还会导致皮囊开裂，对仪器造成破坏，有的下井仪器在测井没有完成时皮囊就已经受到破坏开裂，造成整个声系被灌入泥浆，声系内部的探头以及器件被永久破坏；另外还由于气体对声波的阻尼作用，气体进入皮囊会使测量信号变差，影响测量效果。皮囊也会受到硫化氢气体的腐蚀使皮囊软化变形。

发明内容

为了克服现有的皮囊式发射声系在测井时易受到腐蚀、对声系造成损害的不足，本实用新型提供一种多极子阵列声波测井仪PEEK材料封装的发射声系，该多极子阵列声波测井仪PEEK材料封装的发射声系能够在高温高压环境下工作，耐腐蚀、抗气侵。

本实用新型的技术方案是：一种多极子阵列声波测井仪PEEK材料封装的发射声系，包括钢制外壳、内轴，所述的钢制外壳内部设有聚醚醚酮材料的封装套，封装套与内轴之间由上至下依次固定有单极子发射换能器、偶极子发射换能器及斯通利波发射换能器，且上述的发射换能器所对应的钢制外壳上均开有透声窗；所述的封装套下部置有活塞。

所述的活塞与其上部的封装套之间有活塞调节腔，活塞下部设有弹簧，且弹簧所对应的钢制外壳上开有溢流通道。

本实用新型具有如下有益效果：由于采取上述方案，该发射声系的封装套采用PEEK(聚醚醚酮)材料，使其在测井时不易受到腐蚀，避免二氧化碳分子渗透到声系内部，保护声系不受损害。钢制外壳上开有透声窗，透声窗处的聚醚醚酮封装套可以承受内外压差为865kPa，温度为175度，声系整体耐压140MPa，因此，该发射声系更耐高温高压。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的左视图。

图中1-封装套，2-内轴，3-透声窗，4-钢制外壳，5-单极子发射换能器，6-偶极子发射换能器，7-斯通利波发射换能器，8-活塞调节腔，9-活塞，10-弹簧，11-溢流通道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

由图1、图2所示，一种多极子阵列声波测井仪PEEK材料封装的发射声系，包括钢制外壳4、内轴2，所述的钢制外壳4内部设有聚醚醚酮材料（简称PEEK材料）的封装套1，其中封装套1与内轴2之间由上至下依次固定有单极子发射换能器5、偶极子发射换能器6及斯通利波发射换能器7，且上述的发射换能器所对应的钢制外壳4上均开有透声窗3，使发射换能器发射声波时获得更好的透声效果。透声窗3处的PEEK材料封装套1的厚度为1.5mm，可以承受内外压差865kPa，温度为175度，声系整体耐压140MPa。所述的封装套1下部置有活塞9，所述的活塞9与封装套1之间有活塞调节腔8，活塞9下部设有弹簧10，且弹簧10所对应的钢制外壳4上开有溢流通道。活塞调节腔8与PEEK材料封装套1的腔体相连，用于压力平衡的调节，活塞腔体内表面和内轴外表面上下运动，调节压力平衡，当内部压力大时，弹簧周围的液体从溢流通道11流出。活塞调节腔8内注100号二甲基硅油用于压力平衡，活塞的调节行程为150mm，调节体积为450mL。