本發(fā)明涉及油氣勘探開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種井下隨鉆噪聲采集系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鉆井過(guò)程中會(huì)存在大量的鉆井環(huán)境噪聲，這些噪聲的來(lái)源較廣、頻率分布范圍較寬。第一種鉆井環(huán)境噪聲是由于鉆頭旋轉(zhuǎn)破巖產(chǎn)生的噪聲，這種噪聲與實(shí)際地層巖性有關(guān)，其頻率和幅度也隨地層巖性的變化而變化，噪聲的頻率范圍為0～3.5kHz。第二種鉆井環(huán)境噪聲是鉆井液循環(huán)時(shí)所產(chǎn)生的噪聲，其頻率范圍為1～2.3kHz。另外，鉆具在井下的隨機(jī)碰撞(例如鉆柱與井壁的碰撞)也會(huì)產(chǎn)生鉆井環(huán)境噪聲，其頻率范圍一般在幾十到幾百赫茲。

獲取和研究鉆井噪聲具有十分重要的意義。首先，隨鉆測(cè)量技術(shù)和隨鉆測(cè)井技術(shù)在鉆井作業(yè)中的重要性得到了廣泛的認(rèn)可，滿足了高效鉆井和安全鉆井的服務(wù)需求。這類儀器工作在鉆井環(huán)境下，其工作性能會(huì)受到鉆井環(huán)境噪聲等因素的影響。因此也就有必要了解鉆井環(huán)境噪聲特征，有針對(duì)性地優(yōu)化儀器的電路和機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而使得設(shè)計(jì)的儀器能夠真正符合實(shí)際鉆井環(huán)境要求。

其次，鉆井環(huán)境噪聲與地層巖性是密切相關(guān)的。鉆頭牙輪鉆破地層時(shí)所產(chǎn)生的噪聲，其頻率成分和能量強(qiáng)弱會(huì)隨地層巖性的變化而變化。因此也就可以通過(guò)鉆井噪聲來(lái)預(yù)測(cè)鉆前地層的巖性。

目前，鉆井噪聲的獲取途徑有限，主要是通過(guò)在鉆柱頂部(即鉆柱地面段)布置加速度傳感器，以此采集沿鉆柱傳遞到地面的井下鉆井環(huán)境噪聲。由于井下噪聲經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳遞后，其頻率成分會(huì)損失一部分，其幅度也會(huì)發(fā)生衰減。因此這是一種有損、失真的噪聲獲取方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種井下隨鉆噪聲采集裝置，所述裝置包括：

聲波接收換能器，其用于在井下環(huán)境噪聲的作用下產(chǎn)生振動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的模擬噪聲信號(hào)，實(shí)現(xiàn)聲波信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換；

隨鉆接收電路，其與所述聲波接收換能器連接，用于將所述聲波接收換能器傳輸來(lái)的模擬噪聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字噪聲信號(hào)后進(jìn)行存儲(chǔ)和/或向外發(fā)送。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述聲波接收換能器包括壓電片和導(dǎo)電片，其中，所述壓電片與導(dǎo)電片交替地粘接在一起，所述壓電片的極化方向?yàn)槠浜穸确较颉?/p>

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述導(dǎo)電片的一側(cè)設(shè)置有接線孔，沿所述壓電片厚度方向的最外側(cè)的兩個(gè)接線孔通過(guò)導(dǎo)線相連，形成所述聲波接收換能器的第一輸出端。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述隨鉆接收電路包括：

信號(hào)調(diào)理電路，其與所述聲波接收換能器連接，用于對(duì)所述聲波接收換能器傳輸來(lái)的模擬噪聲信號(hào)進(jìn)行調(diào)理；

數(shù)據(jù)采集電路，其與所述信號(hào)調(diào)理電路連接，用于對(duì)所述信號(hào)調(diào)理電路傳輸來(lái)的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將得到的數(shù)字噪聲信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)和/或向外發(fā)送。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述信號(hào)調(diào)理電路包括：

前置放大電路，其與所述聲波接收換能器對(duì)應(yīng)連接，用于對(duì)所述聲波接收換能器傳輸來(lái)的模擬噪聲信號(hào)進(jìn)行放大；

程控衰減電路和程控放大電路，所述程控衰減電路和程控放大電路串聯(lián)在所述前置放大電路與數(shù)據(jù)采集電路之間。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)所述裝置包括多個(gè)聲波接收換能器時(shí)，所述信號(hào)調(diào)理電路相應(yīng)地包括多個(gè)前置放大電路。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述信號(hào)調(diào)理電路還包括信道選擇電路，所述信道選擇電路包括多個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，所述多個(gè)輸入端與所述多個(gè)前置放大電路對(duì)應(yīng)連接，所述信道選擇電路的輸出端與所述程控衰減電路或程控放大電路連接，所述信道選擇電路在所述數(shù)據(jù)采集電路的控制下將相應(yīng)的輸入端與輸出端之間的連接導(dǎo)通。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述數(shù)據(jù)采集電路包括：

模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，其與所述信號(hào)調(diào)理電路連接，用于將所述信號(hào)調(diào)理電路傳輸來(lái)的模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字噪聲信號(hào)；

控制器和存儲(chǔ)器，所述控制器將所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路得到的數(shù)字噪聲信號(hào)轉(zhuǎn)存 到所述存儲(chǔ)器中。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述數(shù)據(jù)采集電路還包括：

數(shù)據(jù)緩存電路，所述控制器將所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后寫入到數(shù)據(jù)緩存電路內(nèi)。

本發(fā)明還提供了一種鉆鋌，所述鉆鋌用于放置如上任一項(xiàng)所述的井下隨鉆噪聲采集裝置，鉆鋌壁上開有：

換能器槽，其用于放置所述聲波接收換能器；

電子倉(cāng)，其用于放置所述隨鉆接收電路。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述換能器槽與電子倉(cāng)之間設(shè)置有過(guò)線孔。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述鉆鋌壁上開有多個(gè)換能器槽。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述鉆鋌還包括換能器蓋板，所述換能器蓋板通過(guò)連接件固定在所述鉆鋌壁上以蓋合所述換能器槽。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述換能器蓋板中開有透聲窗。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述鉆鋌還包括第一密封件，其設(shè)置在所述換能器蓋板與鉆鋌壁之間，用于對(duì)所述換能器槽進(jìn)行密封。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述鉆鋌壁還開有與所述換能器槽連通的注油孔，所述注油孔通過(guò)第二密封件進(jìn)行密封。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述電子倉(cāng)包括第一電子倉(cāng)、第二電子倉(cāng)和第三電子倉(cāng)，其中，所述第一電子倉(cāng)用于放置信號(hào)調(diào)理電路，所述第二電子倉(cāng)用于放置數(shù)據(jù)采集電路，所述第三電子倉(cāng)用于放置電池。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述鉆鋌還包括電子倉(cāng)蓋板，所述電子倉(cāng)蓋板通過(guò)連接件固定在所述鉆鋌壁上以蓋合所述電子倉(cāng)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述鉆鋌還包括：

第三密封件，其設(shè)置在所述電子倉(cāng)蓋板與鉆鋌壁之間，用于對(duì)所述電子倉(cāng)進(jìn)行密封。

本發(fā)明還提供了一種井下隨鉆噪聲采集系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：如任一項(xiàng)所述的井下隨鉆噪聲采集裝置和如上任一項(xiàng)所述的鉆鋌。

本實(shí)施例所提供的隨鉆噪聲采集裝置安裝在鉆鋌上，可以在鉆井過(guò)程中采集鉆頭附近的噪聲，并實(shí)時(shí)保存所采集的數(shù)據(jù)。鉆井作業(yè)結(jié)束后，通過(guò)提取和分析所采集的數(shù)據(jù)，可以了解整個(gè)井筒的鉆井噪聲特征，為隨鉆儀器設(shè)計(jì)和測(cè) 試，以及鉆前地層預(yù)測(cè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本實(shí)施例所提提供的隨鉆噪聲采集系統(tǒng)在采集井下噪聲時(shí)，井下噪聲并不會(huì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的傳遞，因此井下噪聲的頻率也就不會(huì)損失、幅度也不會(huì)發(fā)生衰減。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書中變得顯而易見，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說(shuō)明

附圖示出了本發(fā)明的各方面的各種實(shí)施例，并且它們與說(shuō)明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員明白，附圖所示的特定實(shí)施例僅是實(shí)例性的，并且它們無(wú)意限制本發(fā)明的范圍。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在某些示例中，被示出的一個(gè)元件也可以被設(shè)計(jì)為多個(gè)元件，或者多個(gè)元件也可以被設(shè)計(jì)為一個(gè)元件。在某些示例中，被示出為另一元件的內(nèi)部部件的元件也可以被實(shí)現(xiàn)為該另一元件的外部部件，反之亦然。為了更加清楚、詳細(xì)地本發(fā)明的示例性實(shí)施例以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)Ρ景l(fā)明的各方面及其特征的優(yōu)點(diǎn)理解得更加透徹，現(xiàn)對(duì)附圖進(jìn)行介紹，在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的井下隨鉆噪聲采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的聲波接收換能器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的信號(hào)調(diào)理電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)采集電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的鉆鋌的剖視圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來(lái)解決技術(shù)問(wèn)題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過(guò)程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。需要說(shuō)明的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個(gè)實(shí)施例以及各實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

同時(shí)，在以下說(shuō)明中，出于解釋的目的而闡述了許多具體細(xì)節(jié)，以提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的徹底理解。然而，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見的是，本發(fā) 明可以不用這里的具體細(xì)節(jié)或者所描述的特定方式來(lái)實(shí)施。

圖1示出了本實(shí)施例所提供的井下隨鉆噪聲采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所示，本實(shí)施例所提供的井下隨鉆噪聲采集裝置包括聲波接收換能器和隨鉆接收電路102。聲波接收換能器能夠在井下環(huán)境噪聲的作用下產(chǎn)生振動(dòng)，而聲波接收換能器自身的振動(dòng)會(huì)形成相應(yīng)的模擬電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)聲波信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，該表征井下環(huán)境噪聲的模擬電信號(hào)也就是模擬噪聲信號(hào)。隨鉆接收電路102與聲波接收換能器連接，其能夠?qū)⒙暡ń邮論Q能器傳輸來(lái)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字噪聲信號(hào)后進(jìn)行存儲(chǔ)和/或向外發(fā)送。

具體地，本實(shí)施例所提供的井下隨鉆噪聲采集裝置包括4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的聲波接收換能器(即聲波接收換能器101a、聲波接收換能器101b、聲波接收換能器101c和聲波接收換能器101d)。這些聲波接收換能器都具有較大的帶寬和較高的靈敏度。這樣，該井下隨鉆噪聲采集裝置便可以實(shí)現(xiàn)多路井下噪聲信號(hào)的檢測(cè)。

需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，井下隨鉆噪聲采集裝置所包含的聲波接收換能器的個(gè)數(shù)還可以為其他合理值，例如1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)或者5個(gè)以上等，本發(fā)明不限于此。

圖2示出了本實(shí)施例中聲波接收換能器的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖2所示，本實(shí)施例中，聲波接收換能器包括壓電片201和導(dǎo)電片202。其中，壓電片201與導(dǎo)電片202交替地粘接在一起。其中，壓電片201采用壓電陶瓷片來(lái)實(shí)現(xiàn)，其極化方向?yàn)閴弘娞沾善暮穸确较?。?dǎo)電片202采用金屬片來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中，導(dǎo)電片202的一側(cè)設(shè)置有接線孔203。

具體地，本實(shí)施例所提供的聲波接收換能器為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，其長(zhǎng)寬高分別為50.8mm×25.4mm×6mm，其由有2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的壓電片201和3個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)電片202構(gòu)成。其中，聲波接收換能器的高度方向也就是其厚度方向。這2個(gè)壓電片201和3個(gè)導(dǎo)電片202交替地粘接在一起，即兩個(gè)相鄰的導(dǎo)電片202之間粘接有一個(gè)壓電片201。如圖2所示，最外側(cè)的兩個(gè)導(dǎo)電片202的接線孔位于同側(cè)，且通過(guò)導(dǎo)線連接在一起而形成聲波接收換能器的第一輸出端。處于中間位置處的導(dǎo)電片的接線孔位于對(duì)側(cè)，形成聲波接收換能器的第二輸出端。

本實(shí)施例所提供的聲波接收換能器采用壓電效應(yīng)來(lái)將聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便。同時(shí)，在本實(shí)施例中，通過(guò)將多個(gè)壓電片并聯(lián)而使得壓電信號(hào)增強(qiáng)，這樣有助于提高聲波接收換能器的聲波信號(hào)幅度。

再次如圖1所示，本實(shí)施例所提供的隨鉆接收電路102包括信號(hào)調(diào)理電路103、數(shù)據(jù)采集電路104和電池105。其中，信號(hào)調(diào)理電路103與各個(gè)接收換能器連接，用于對(duì)接收換能器傳輸來(lái)的模擬噪聲信號(hào)進(jìn)行調(diào)理。數(shù)據(jù)采集電路104與信號(hào)調(diào)理電路103連接，用于對(duì)信號(hào)調(diào)理電路103傳輸來(lái)的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字噪聲信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)和/或向外發(fā)送。

電池105與信號(hào)調(diào)理電路103和數(shù)據(jù)采集電路104連接，其用于為信號(hào)調(diào)理電路103和數(shù)據(jù)采集電路104供電。具體地，本實(shí)施例中，電池105優(yōu)選地采用的耐高溫鋰電池來(lái)實(shí)現(xiàn)，其耐高溫可達(dá)175℃，能夠提供22V的工作電壓。當(dāng)然，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，電池105還可以采用其他合理的元器件或電路(例如超級(jí)電容等)來(lái)實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明不限于此。

圖3示出了本實(shí)施例所提供的信號(hào)調(diào)理電路103的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖3所示，本實(shí)施例中，信號(hào)調(diào)理電路103包括前置放大電路、信號(hào)選擇電路302、程控衰減電路303和程控放大電路304。前置放大電路用于對(duì)聲波接收換能器傳輸來(lái)的模擬噪聲信號(hào)進(jìn)行放大處理。由于本實(shí)施例所提供的井下隨鉆噪聲采集裝置包括了4個(gè)聲波接收換能器，因此相對(duì)應(yīng)地，信號(hào)調(diào)理電路包含有4路前置放大電路，即前置放大電路301a、前置放大電路301b、前置放大電路301c和前置放大電路301d。這4路前置放大電路與4個(gè)聲波接收換能器對(duì)應(yīng)連接。

具體地，本實(shí)施例中，前置放大電路采用了低功耗、低噪聲、軌到軌輸出的運(yùn)算放大器芯片AD8622來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，前置放大電路還可以采用其他合理的元器件或電路形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明不限于此。

本實(shí)施例中，由于信號(hào)調(diào)理電路103中包含了4路前置放大電路，而為了減少信號(hào)調(diào)理電路所使用的元件數(shù)量，信號(hào)調(diào)理電路103中包含了1路程控衰減電路303和程控放大電路304。因此便需要在前置放大電路與程控衰減電路303之間設(shè)置信道選擇電路302，以由信道選擇電路302在數(shù)據(jù)采集電路104的控制下將相應(yīng)的前置放大電路與程控衰減電路303導(dǎo)通。

信道選擇電路302包括輸出端和多個(gè)輸入端(本實(shí)施例中，信道選擇電路302包括4個(gè)輸入端)。其中，各個(gè)輸入端與各個(gè)前置放大電路對(duì)應(yīng)連接，輸出端與程控衰減電路303連接。具體地，本實(shí)施例中，信道選擇電路302采用了ADG706模擬開關(guān)芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，該芯片為16選1芯片，其電源電壓范圍為±1.8V到±5V，開關(guān)時(shí)間為40ns，支持TTL/CMOS兼容輸入，具有適用范圍大、開關(guān) 速度快的特點(diǎn)。

程控衰減電路303和程控放大電路304連接在信道選擇電路302與數(shù)據(jù)采集電路104之間，它們可以在數(shù)據(jù)采集電路104的控制下改變流經(jīng)的信號(hào)的放大倍數(shù)。具體地，本實(shí)施例中，程控衰減電路303和程控放大電路304分別采用DG508芯片和DG509芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，這兩種芯片在數(shù)據(jù)采集電路104的控制下通過(guò)將模擬開關(guān)接到不同檔位的電阻上來(lái)改變放大倍數(shù)。

圖4示出了本實(shí)施例所提供的數(shù)據(jù)采集電路104的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖4所示，本實(shí)施例所提供的數(shù)據(jù)采集電路104包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路401、數(shù)據(jù)緩存電路402、控制器403和存儲(chǔ)器404。其中，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路401與信號(hào)調(diào)理電路103連接，用于在控制器403的控制下將信號(hào)調(diào)理電路103傳輸來(lái)的模擬噪聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字噪聲信號(hào)。數(shù)據(jù)緩存電路402連接在模數(shù)轉(zhuǎn)換電路401與控制器403之間，控制器403能夠?qū)⒛?shù)轉(zhuǎn)換電路401所得到的數(shù)字噪聲信號(hào)進(jìn)行處理后寫入到數(shù)據(jù)電路內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)大量數(shù)據(jù)的緩存。具體地，本實(shí)施例中，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路401采用AD7656芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換，該芯片內(nèi)置6個(gè)16位、快速、低功耗逐次逼近型ADC，并集成到一個(gè)封裝內(nèi)，采用的是并行和高速串行接口。

本實(shí)施例中，控制器403采用的是DSP+FPGA的架構(gòu)形式，其能夠控制通道選擇電路302、程控衰減電路303、程控放大電路304、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路401和數(shù)據(jù)緩存電路402。具體地，DSP芯片采用Ti公司的TMS320VC5509，它是一種高性能、低功耗、定點(diǎn)數(shù)字噪聲信號(hào)處理器。FPGA芯片采用Actel公司的A3P1000，它是一種超低功耗可編程門陣列。存儲(chǔ)器404與控制器403連接，其用于在控制器403的控制下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。其中，本實(shí)施例中，存儲(chǔ)器404采用了大容量非易失性存儲(chǔ)器。

本實(shí)施例還提供了一種井下隨鉆噪聲采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：如上所述的井下隨鉆噪聲采集裝置和用于放置該井下隨鉆噪聲采集裝置的鉆鋌。其中，鉆鋌作為隨鉆噪聲采集裝置的支撐體，在鉆鋌的兩端設(shè)置有連接扣，用于和其它鉆具進(jìn)行連接固定。

圖5示出了本實(shí)施例中鉆鋌的剖視圖。

如圖5所示，本實(shí)施例中，鉆鋌壁501上開有用于放置聲波接收換能器的換能器槽502和放置隨鉆接收電路的電子倉(cāng)503。其中，為了方便聲波接收器與隨 鉆接收電路之間的連接，在換能器槽與電子倉(cāng)之間還設(shè)置有過(guò)線孔504。具體地，本實(shí)施例中，鉆鋌外徑為171mm，內(nèi)徑57.2mm。當(dāng)然，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，鉆井的內(nèi)徑和外徑還可以采用其他合理尺寸，本發(fā)明不限于此。

本實(shí)施例中，電子倉(cāng)包括三個(gè)電子倉(cāng)503，即第一電子倉(cāng)、第二電子倉(cāng)和第三電子倉(cāng)。其中，第一電子倉(cāng)用于放置信號(hào)調(diào)理電路，第二電子倉(cāng)用于放置數(shù)據(jù)采集電路，第三電子倉(cāng)用于方式電池。鉆鋌501還包括電子倉(cāng)蓋505和第三密封件506。其中，電子倉(cāng)蓋通過(guò)連接件507(例如螺絲)固定在鉆鋌壁上，以蓋合電子倉(cāng)503。

由于在工作的過(guò)程中，鉆鋌501是處于井下環(huán)境中，因此為了防止鉆鋌周圍的流體或固定顆粒進(jìn)入電子倉(cāng)503而對(duì)電子倉(cāng)503內(nèi)的設(shè)備造成損壞，本實(shí)施例中，在電子倉(cāng)蓋505與鉆鋌壁501之間設(shè)置了第三密封件506，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電子倉(cāng)的密封。具體地，本實(shí)施例中，第三密封件506采用橡膠墊來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，第三密封件506也可以采用其他合理的構(gòu)件來(lái)實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明不限于此。

由于本實(shí)施例中所提供的井下隨鉆噪聲采集裝置包括4個(gè)聲波接收換能器，因此本實(shí)施例所提供的鉆鋌相應(yīng)地包括4個(gè)換能器槽502。換能器蓋板508通過(guò)連接件507(例如螺絲)固定在鉆提壁501上以蓋合換能器槽502。本實(shí)施例中，換能器蓋板508中開有透聲窗。這樣，鉆鋌周圍的聲波便可以通過(guò)透聲窗輸出到換能器槽502中的聲波接收換能器中，以便由聲波接收換能器將聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。

本實(shí)施例中，在換能器蓋板508與鉆鋌壁501之間還設(shè)置有第一密封件509，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)換能器槽502的密封。本實(shí)施例中，第一密封件509優(yōu)選地采用橡膠墊來(lái)實(shí)現(xiàn)。

如圖5所示，本實(shí)施例所提供的鉆鋌在鉆鋌壁上還開有注油孔510。注油孔510設(shè)置在靠近換能器槽502一端的位置處并與換能器槽502連通。通過(guò)注油孔能夠?qū)⑾鄳?yīng)的填充流體(例如硅油等)注入到換能器槽502中，從而利用硅油將換能器槽502中的聲波接收換能器包裹住。當(dāng)硅油注入完畢后，可以通過(guò)第二密封件來(lái)將注油孔密封。本實(shí)施例中，第二密封件優(yōu)選地采用螺絲來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，第二密封件還可以采用其他合理的構(gòu)件來(lái)實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明不限于此。

從上述描述中可以看出，本實(shí)施例所提供的隨鉆噪聲采集裝置安裝在鉆鋌上，可以在鉆井過(guò)程中采集鉆頭附近的噪聲，并實(shí)時(shí)保存所采集的數(shù)據(jù)。鉆井作業(yè)結(jié)束后，通過(guò)提取和分析所采集的數(shù)據(jù)，可以了解整個(gè)井筒的鉆井噪聲特征，為隨鉆儀器設(shè)計(jì)和測(cè)試，以及鉆前地層預(yù)測(cè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本實(shí)施例所提提供的隨鉆噪聲采集系統(tǒng)在采集井下噪聲時(shí)，井下噪聲并不會(huì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的傳遞，因此井下噪聲的頻率也就不會(huì)損失、幅度也不會(huì)發(fā)生衰減。

應(yīng)該理解的是，本發(fā)明所公開的實(shí)施例不限于這里所公開的特定結(jié)構(gòu)、處理步驟或材料，而應(yīng)當(dāng)延伸到相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所理解的這些特征的等同替代。還應(yīng)當(dāng)理解的是，在此使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定實(shí)施例的目的，而并不意味著限制。

說(shuō)明書中提到的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”意指結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，說(shuō)明書通篇各個(gè)地方出現(xiàn)的短語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”并不一定均指同一個(gè)實(shí)施例。

為了方便，在此使用的多個(gè)項(xiàng)目、結(jié)構(gòu)單元、組成單元和/或材料可出現(xiàn)在共同列表中。然而，這些列表應(yīng)解釋為該列表中的每個(gè)元素分別識(shí)別為單獨(dú)唯一的成員。因此，在沒(méi)有反面說(shuō)明的情況下，該列表中沒(méi)有一個(gè)成員可僅基于它們出現(xiàn)在共同列表中便被解釋為相同列表的任何其它成員的實(shí)際等同物。另外，在此還可以連同針對(duì)各元件的替代一起來(lái)參照本發(fā)明的各種實(shí)施例和示例。應(yīng)當(dāng)理解的是，這些實(shí)施例、示例和替代并不解釋為彼此的等同物，而被認(rèn)為是本發(fā)明的單獨(dú)自主的代表。

此外，所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以任何其他合適的方式結(jié)合到一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中。在上面的描述中，提供一些具體的細(xì)節(jié)，例如長(zhǎng)度、寬度、厚度等，以提供對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的全面理解。然而，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白，本發(fā)明無(wú)需上述一個(gè)或多個(gè)具體的細(xì)節(jié)便可實(shí)現(xiàn)，或者也可采用其它方法、組件、材料等實(shí)現(xiàn)。在其它示例中，周知的結(jié)構(gòu)、材料或操作并未詳細(xì)示出或描述以免模糊本發(fā)明的各個(gè)方面。

雖然上述示例用于說(shuō)明本發(fā)明在一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用中的原理，但對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不背離本發(fā)明的原理和思想的情況下，明顯可以在形式上、用法及實(shí)施的細(xì)節(jié)上作各種修改而不用付出創(chuàng)造性勞動(dòng)。因此，本發(fā)明由所附的權(quán)利要求書來(lái)限定。