[发明专利]一种油气井波速测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种油气井波速测试装置及方法，测试装置采用了贴壁塑料弹片(3)、声波传感器(4)、声波信号采集与分析仪(1)、传感器支座(8)、数字罗盘仪(7)、罗盘与位移显示器(2)。进行油气井波速测试时，调节塑料弹片调节螺帽(10)使各组声波传感器(4)紧贴井壁，通过组合式发射接受声波，由地面声波信号采集与分析仪(1)测试各断面声波信号，由罗盘与位移显示器(2)读取数字罗盘仪(7)方向和传感器支座(8)数字位移传感器(9)的长度。本发明操作简单，设备轻便，可高精度的获取钻孔某测试位置各方向的波速值，为精确计算地应力、含气量和柏松比等提供基础参数。

技术领域

本发明涉及一种油气井波速测试装置及方法，属于地球物理勘探技术领域。

背景技术

油气、煤层气钻孔勘察中，钻孔越深地应力的常规测试难度越大，如何轻便快速测试深部钻孔某一位置的三分量地应力值，是油气、煤层气勘探中急需解决的难题。某一岩体中，波速的增加与地应力的增加为正相关关系，只要得到精确的岩体波速值，就可计算出其所受到的地应力值，获取最大地应力值与方向。现有的声波测井主要为区段测井，一般只能得到某一区段的波速值，然后计算出综合的应力值，而无法给出方向。较先进的测试如偶极子、交叉偶极子(MAC、XMAC)阵列声波测井，通过横波偶级交叉发射接受测试，可大致计算出地下水平主应力的方向，但无法给出具体数值大小。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种油气井波速测试装置及方法，在钻孔勘察中，对某一区段进行多方位、贴壁声波测井，获得高精度的声波值，为精确计算地应力、柏松比等提供基础参数。

本发明的技术方案如下：

一种油气井波速测试装置，包括基杆和贴壁塑料弹片；

多根所述贴壁塑料弹片沿基杆周向分布，且所述贴壁塑料弹片两端分别与基杆活动连接；

所述基杆上且位于多根所述贴壁塑料弹片围合形成的空间内间隔设置有至少两个传感器支座以及一个数字罗盘仪，传感器支座上数字位移传感器的位移杆外端与声波传感器连接，声波传感器与贴壁塑料弹片相连；

所述声波传感器与声波信号采集与分析仪连接。

所述数字罗盘仪和数字位移传感器与罗盘与位移显示器连接；

所述传感器支座、位移杆和声波传感器在同一个平面，声波传感器位置由贴壁塑料弹片和传感器支座上数字位移传感器的位移杆外端共同控制。

所述贴壁塑料弹片包括上弹性段和下弹性段，上弹性段和下弹性段之间为刚性段，所述声波传感器与刚性段连接。

与所述声波传感器连接的位移杆外端在传感器支座上方位固定、前后可自由伸缩，伸缩长度由数字位移传感器测量和罗盘与位移显示器读取。

所述传感器支座有两个，上、下传感器支座的间距为120mm～350mm。

所述贴壁塑料弹片两端分别与基杆活动连接，基杆上、下各有一个塑料弹片调节螺帽，塑料弹片调节螺帽与基杆螺纹连接，用于调节贴壁塑料弹片上、下端从而控制贴壁塑料弹片贴壁松紧。

所述声波传感器、数字罗盘仪和数字位移传感器通过电缆与地面的声波信号采集与分析仪和罗盘与位移显示器连接。

一种采用上述测试装置的油气井波速测试方法，在波速测试时，调节贴壁塑料弹片使多个声波传感器紧贴井壁，通过组合式发射接收声波，由地面声波信号采集与分析仪测试各断面声波信号，由罗盘与位移显示器读取数字罗盘仪方向和传感器支座上数字位移传感器的长度。