專(zhuān)利名稱(chēng)：一種聲波測(cè)井換能器耐溫性能測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于地球物理領(lǐng)域的聲波測(cè)井技術(shù)，特別是關(guān)于一種聲波測(cè)井換能器耐溫性能測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
聲波測(cè)井儀器向陣列化和相控陣方向發(fā)展，接收聲系通常由多個(gè)接收站組成且每個(gè)接收站包括多個(gè)接收換能器，發(fā)射聲系也通常由多個(gè)發(fā)射換能器組成且采用相控陣技術(shù)以提高發(fā)射能量或控制聲波能量輻射方向。聲波測(cè)井換能器在實(shí)際裝配到儀器之前，首先要測(cè)試其耐溫性能是否符合要求。為了提高聲波測(cè)井儀器陣列接收或相控發(fā)射的效果，必須對(duì)接收換能器或發(fā)射換能器進(jìn)行一致性匹配。目前，通常采用的換能器性能測(cè)試方法包括靜態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試兩種方法。靜態(tài)測(cè)試，一般是測(cè)試待測(cè)換能器在不同溫度下的導(dǎo)納特性，不足之處是這種靜態(tài)小信號(hào)測(cè)量方式難以反映換能器在實(shí)際工作狀態(tài)下的性能，例如發(fā)射效率或接收靈敏度等重要參數(shù)隨溫度變化的特性。動(dòng)態(tài)測(cè)試，一般需要輔助換能器來(lái)實(shí)現(xiàn)。以接收換能器為例，目前通常的做法是將待測(cè)接收換能器和輔助發(fā)射換能器同時(shí)放入加溫箱體中一起加熱，輔助發(fā)射換能器受激勵(lì)后發(fā)射聲波被待測(cè)接收換能器接收，通過(guò)分析接收波形進(jìn)而得出待測(cè)接收換能器在不同溫度下的接收性能，這種方法的不足之處是難以區(qū)分測(cè)試結(jié)果到底是由被測(cè)換能器性能變化引起的，還是由輔助換能器性能變化引起的。此外，有些情況下使用測(cè)量聲場(chǎng)特性的標(biāo)準(zhǔn)水聽(tīng)器作為輔助換能器，而標(biāo)準(zhǔn)水聽(tīng)器不具有耐高溫性能，使得一起加熱的方法無(wú)法實(shí)行。因此，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)試被測(cè)換能器的耐溫性能就成為聲波測(cè)井換能器測(cè)試和篩選的關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種聲波測(cè)井換能器耐溫性能測(cè)試裝置，以在高溫下對(duì)換熱器的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行測(cè)試。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種聲波測(cè)井換能器耐溫性能測(cè)試裝置，所述的聲波測(cè)井換能器耐溫性能測(cè)試裝置包括加溫箱體、加熱控制單元、激勵(lì)單元、前置放大單元、采集單元和主控計(jì)算機(jī)，所述的加溫箱體內(nèi)部分割為加溫區(qū)及常溫區(qū)，測(cè)試時(shí)將一待測(cè)聲波測(cè)井換能器設(shè)置于加溫區(qū)，將一輔助換能器設(shè)置于常溫區(qū)。進(jìn)一步地，所述的加溫區(qū)及常溫區(qū)相鄰設(shè)置，由隔熱透聲材料隔開(kāi)。進(jìn)一步地，所述的加溫區(qū)內(nèi)注有硅油。進(jìn)一步地，所述的常溫區(qū)內(nèi)注有硅油。進(jìn)一步地，所述的加溫區(qū)內(nèi)部設(shè)置有電熱棒及溫度傳感器，所述的電熱棒及溫度傳感器與所述加溫箱外部的所述加熱控制單元相連接。進(jìn)一步地，所述加溫箱體的加溫區(qū)設(shè)有一懸掛桿，所述待測(cè)聲波測(cè)井換能器懸掛在所述懸掛桿的下端。進(jìn)一步地，所述待測(cè)聲波測(cè)井換能器沒(méi)入所述硅油中。進(jìn)一步地，所述加溫箱體的常溫區(qū)設(shè)有一懸掛桿，所述輔助換能器懸掛在所述懸掛桿的下端。進(jìn)一步地，所述輔助換能器沒(méi)入所述硅油中。進(jìn)一步地，隔熱透聲材料為隔熱透聲板。本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于，使用該裝置通過(guò)在實(shí)際儀器測(cè)井工作環(huán)境下激勵(lì)或接收的方式測(cè)量發(fā)射或接收換能器的動(dòng)態(tài)性能，能夠有效評(píng)價(jià)聲波測(cè)井換能器的耐溫性能，為聲波測(cè)井儀器換能器篩選和匹配提供有效依據(jù)。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中圖1為本發(fā)明實(shí)施例測(cè)試聲波測(cè)井發(fā)射換能器耐高溫性能的連接示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例加溫箱的具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例測(cè)試聲波測(cè)井接收換能器耐高溫性能的連接示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。利用本發(fā)明的聲波測(cè)井換能器耐溫性能測(cè)試裝置可實(shí)現(xiàn)對(duì)聲波測(cè)井換能器的耐溫性能進(jìn)行有效測(cè)試。相對(duì)于傳統(tǒng)的聲波測(cè)井換能器測(cè)試方法，本發(fā)明從以下方面進(jìn)行改進(jìn):(I)為了解決在高溫下對(duì)待測(cè)換能器的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行測(cè)試，盡可能減小輔助換能器溫度不穩(wěn)定性對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，必須讓輔助測(cè)試換能器處于溫度恒定狀態(tài)，所以本發(fā)明將加溫箱設(shè)計(jì)成雙溫區(qū)式，測(cè)試時(shí)將待測(cè)換能器設(shè)置于加溫區(qū)而將輔助換能器設(shè)置于常溫區(qū)O(2)為了解決聲波能量在加溫區(qū)和常溫區(qū)之間的有效傳遞，盡可能選用隔熱透聲的材料來(lái)分隔兩個(gè)溫區(qū)。下面詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。如圖1所示，本實(shí)施例提供一種聲波測(cè)井換能器耐溫性能測(cè)試裝置，該聲波測(cè)井換能器耐溫性能測(cè)試裝置包括加溫箱體101、加熱控制單元102、激勵(lì)單元103、前置放大單元104、采集單元105和主控計(jì)算機(jī)106，該加溫箱體101內(nèi)部分割為加溫區(qū)及常溫區(qū)，測(cè)試時(shí)將一待測(cè)聲波測(cè)井換能器107設(shè)置于加溫區(qū)，將一輔助換能器108設(shè)置于常溫區(qū)。加溫區(qū)及常溫區(qū)相鄰設(shè)置，由隔熱透聲材料111隔開(kāi)，隔熱透聲材料可以采用隔熱透聲板，本發(fā)明不以此為限。
加溫區(qū)內(nèi)部設(shè)置有電熱棒109及溫度傳感器110，電熱棒109及溫度傳感器110與加溫箱體101外部的加熱控制單元102相連接。加溫箱的具體結(jié)構(gòu)如圖2所示，加溫箱為雙溫區(qū)式加溫箱，加溫箱體101主要由保護(hù)外殼A、減震隔層B、常溫區(qū)支撐板C、常溫區(qū)懸掛桿D、隔熱透聲板E、加溫區(qū)支撐板F、加溫區(qū)懸掛桿G、隔熱箱體H、電熱棒I及溫度傳感器K等組成，兩個(gè)溫區(qū)內(nèi)部均注有適量的硅油J。測(cè)試時(shí)，需要將待測(cè)聲波測(cè)井換能器沒(méi)入硅油J中。待測(cè)聲波測(cè)井換能器107包括聲波測(cè)井發(fā)射換能器及聲波測(cè)井接收換能器，輔助換能器108包括發(fā)射換能器及接收換能器。圖1中的待測(cè)聲波測(cè)井換能器107為聲波測(cè)井發(fā)射換能器，輔助換能器108為接收換能器。圖3為測(cè)試聲波測(cè)井接收換能器耐高溫性能的連接示意圖，圖3中的待測(cè)聲波測(cè)井換能器107為聲波測(cè)井接收換能器，輔助換能器108為發(fā)射換能器。結(jié)合圖1及圖2所示，加溫區(qū)聲波測(cè)井發(fā)射換能器懸掛在加溫區(qū)懸掛桿G的下端，可以采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的水聽(tīng)器作為接收換能器并將其安裝在常溫區(qū)懸掛桿D的下端，聲波測(cè)井發(fā)射換能器及水聽(tīng)器需要沒(méi)入硅油J中。聲波測(cè)井換能器耐溫性能測(cè)試裝置以主控計(jì)算機(jī)106為控制核心，在主控計(jì)算機(jī)106的控制下實(shí)現(xiàn)溫度控制、對(duì)待測(cè)聲波測(cè)井發(fā)射換能器進(jìn)行激勵(lì)和對(duì)輔助接收換能器接收波形進(jìn)行采集。在激勵(lì)條件不變的條件下，只改變待測(cè)發(fā)射換能器所處的加溫區(qū)內(nèi)的溫度，通過(guò)分析不同溫度下輔助接收換能器接收到的波形就可以得到待測(cè)發(fā)射換能器發(fā)射特性隨溫度變化的特性。結(jié)合圖2及圖3所示，待測(cè)聲波測(cè)井接收換能器固定在加溫區(qū)懸掛桿G的下端，發(fā)射換能器作為輔助測(cè)試換能器安裝在常溫區(qū)懸掛桿D下端，聲波測(cè)井接收換能器及發(fā)射換能器需要沒(méi)入硅油J中。在主控計(jì)算機(jī)106的控制下實(shí)現(xiàn)溫度控制、對(duì)輔助發(fā)射換能器進(jìn)行激勵(lì)和對(duì)待測(cè)的聲波測(cè)井接收換能器接收波形進(jìn)行采集。在激勵(lì)條件不變的條件下，只改變待測(cè)的聲波測(cè)井接收換能器所處的加溫區(qū)內(nèi)的溫度，通過(guò)分析不同溫度下待測(cè)的聲波測(cè)井接收換能器接收到的波形就可以得到待測(cè)的聲波測(cè)井接收換能器的動(dòng)態(tài)特性隨溫度變化的特性。本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于，使用該聲波測(cè)井換能器耐溫性能測(cè)試裝置通過(guò)在實(shí)際儀器測(cè)井工作環(huán)境下激勵(lì)或接收的方式測(cè)量發(fā)射或接收換能器的動(dòng)態(tài)性能，分析動(dòng)態(tài)特性隨溫度變化的特性，能夠有效評(píng)價(jià)聲波測(cè)井換能器的耐溫性能，為聲波測(cè)井儀器換能器篩選和匹配提供有效依據(jù)。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種聲波測(cè)井換能器耐溫性能測(cè)試裝置，所述的聲波測(cè)井換能器耐溫性能測(cè)試裝置包括加溫箱體、加熱控制單元、激勵(lì)單元、前置放大單元、采集單元和主控計(jì)算機(jī)，其特征在于 所述的加溫箱體內(nèi)部分割為加溫區(qū)及常溫區(qū)，測(cè)試時(shí)將一待測(cè)聲波測(cè)井換能器設(shè)置于加溫區(qū)，將一輔助換能器設(shè)置于常溫區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲波測(cè)井換能器耐溫性能測(cè)試裝置，其特征在于，所述的加溫區(qū)及常溫區(qū)相鄰設(shè)置，由隔熱透聲材料隔開(kāi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲波測(cè)井換能器耐溫性能測(cè)試裝置，其特征在于，所述的加溫區(qū)內(nèi)注有硅油。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲波測(cè)井換能器耐溫性能測(cè)試裝置，其特征在于，所述的常溫區(qū)內(nèi)注有硅油。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的聲波測(cè)井換能器耐溫性能測(cè)試裝置，其特征在于，所述的加溫區(qū)內(nèi)部設(shè)置有電熱棒及溫度傳感器，所述的電熱棒及溫度傳感器與所述加溫箱外部的所述加熱控制單元相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聲波測(cè)井換能器耐溫性能測(cè)試裝置，其特征在于，所述加溫箱體的加溫區(qū)設(shè)有一懸掛桿，所述待測(cè)聲波測(cè)井換器懸掛在所述懸掛桿的下端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聲波測(cè)井換能器耐溫性能測(cè)試裝置，其特征在于，所述待測(cè)聲波測(cè)井換能器沒(méi)入所述硅油中。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聲波測(cè)井換能器耐溫性能測(cè)試裝置，其特征在于，所述加溫箱體的常溫區(qū)設(shè)有一懸掛桿，所述輔助換能器懸掛在所述懸掛桿的下端。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聲波測(cè)井換能器耐溫性能測(cè)試裝置，其特征在于，所述輔助換能器沒(méi)入所述硅油中。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲波測(cè)井換能器耐溫性能測(cè)試裝置，其特征在于，隔熱透聲材料為隔熱透聲板。
全文摘要
本發(fā)明提供一種聲波測(cè)井換能器耐溫性能測(cè)試裝置，該聲波測(cè)井換能器耐溫性能測(cè)試裝置包括加溫箱體、加熱控制單元、激勵(lì)單元、前置放大單元、采集單元和主控計(jì)算機(jī)，所述的加溫箱體內(nèi)部分割為加溫區(qū)及常溫區(qū)，測(cè)試時(shí)將一待測(cè)聲波測(cè)井換能器設(shè)置于加溫區(qū)，將一輔助換能器設(shè)置于常溫區(qū)。使用該聲波測(cè)井換能器耐溫性能測(cè)試裝置通過(guò)在實(shí)際儀器測(cè)井工作環(huán)境下激勵(lì)或接收的方式測(cè)量發(fā)射或接收換能器的動(dòng)態(tài)性能，能夠有效評(píng)價(jià)聲波測(cè)井換能器的耐溫性能，為聲波測(cè)井儀器換能器篩選和匹配提供有效依據(jù)。
文檔編號(hào)G01V13/00GK103048699SQ201210555148
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者吳文河, 趙宏林, 鞠曉東, 喬文孝, 王德國(guó), 盧俊強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油大學(xué)(北京)