一种随钻声波测井仪器测试装置的制作方法

本实用新型涉及一种随钻声波测井仪器测试装置，适用于石油钻井行业随钻声波测井仪器的地面刻度及性能测试。

背景技术：

随钻声波测井仪器工作在井下充满液体的井眼中，对井眼周围地层进行测量，井眼周围地层不同，则仪器测量得到的地层声速也不相同。通过实时测量地层岩石纵波、横波的速度，不仅可提供地层孔隙度，还能进行岩石力学特性分析。

随钻声波测井仪器通常包括发射探头、接收探头、测控电路、隔声体。发射探头、接收探头和相应的发射和接收测控电路分别相隔一定距离安装在钻铤上，且发射和接收测控电路分别位于发射探头和接收探头的外侧。为防止发射探头发出的声波通过钻铤直接传输到接收探头，在发射探头和接收探头之间的钻铤上刻槽，形成隔声体，对直达波进行衰减。

为了准确测量，仪器需要进行刻度、测试，对于新的仪器还需要调试测控电路参数。目前通常采用建造刻度井群，为模拟灰岩、砂岩等具有不同声速的软硬地层，需要建造多个模拟刻度井筒，并将其放置于地下，浇铸形成井筒，并充满液体，将仪器放入井筒中，对其进行刻度或性能测试。刻度井埋入地下的建造成本较高，而且仪器放入地下的刻度井之后，无法对仪器测控电路进行在线测试，调试测控电路参数，目前通常是将仪器除了测控电路之外的部分放在地面的半空间水槽，在仪器工作时，对测控电路进行在线调试，此时仪器的工作环境与仪器放入刻度井内的情况不同，参数调整存在偏差。

技术实现要素：

本实用新型采用一种地面测试装置代替刻度井，模拟随钻声波测井仪器的工作环境，不但能够对仪器进行刻度和整体性能测试，还能够在同一环境中对测控电路进行在线调试。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种随钻声波测井仪器测试装置，包括井筒1和井筒1的两端设置的堵头3，其中：井筒1为圆筒形，井筒1的内径大于被测仪器的最大外径，壁厚大于被测仪器的探测深度，长度略大于被测仪器发射探头和接收探头之间的距离；堵头3上设的进水管4和出水管5，且堵头3内、外壁分别与被测仪器外壁和井筒端部内壁构成密封配合；井筒1水平放置于井筒支架7上；井筒1内壁放置内滑轮支架6。

上述方案还包括：

所述内滑轮支架6外形为小于半圆的圆弧，弧度与井筒1内壁的弧度相同。

所述内滑轮支架6表面对称开有至少4个安装孔，安装孔内固定安装滚轴，滚轴直径大于支架的厚度，滚轴分别与井筒内壁和被测仪器外壁同时接触。

所述井筒1的两端分别加工有法兰盘，堵头3为凸台形，凸台形堵头3用螺栓紧固密封在法兰盘上。

所述井筒支架7上至少有3个支撑点，均匀支撑于井筒的两端和中间。

所述井筒1采用不同声速的材料制作，包括玻璃钢或铝、有机玻璃、PVC、铜、钢。

所述内滑轮支架6由不锈钢或铜制成。

本实用新型所述的测力装置具有的有益效果是：本实用新型主要由井筒、法兰盘、堵头、进水管、出水管、内滑轮支架、井筒支架等组成。井筒不是竖直放置于地下，而是由井筒支架水平支撑于地面，通过仪器支架将仪器放入井筒内，可以对仪器进行刻度，减少建造刻度井所需的成本，还能够在标准刻度环境下实时测试、在线调试仪器参数。

附图说明

图1为本实用新型的一种实施例结构示意图；

图2是图1中E部分局部放大图。

其中：1为井筒，2为法兰盘，3为堵头，4为进水管，5为出水管，6为内滑轮支架，7为井筒支架，8为声系钻铤，9为测控电路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

图1所示，本实用新型包括井筒1、法兰盘2、堵头3、进水管4、出水管5、内滑轮支架6、井筒支架7。井筒1为圆柱形，采用声学特性稳定的材料制作，内径大于随钻声波仪器的最大外径，为仪器在井下工作的实际井眼尺寸，通常包括Φ152mm、Φ216mm、Φ241mm几种规格。由于声波仪器测量的是发射探头至接收探头之间沿井壁传播的滑行波，探测深度较浅，因此井筒1的壁厚可以较薄，但为了使井筒1具有足够的强度，可适当加厚至大于15mm。井筒1的长度大于发射探头和接收探头之间的距离，小于发射电路和接收电路之间的距离，即仪器在刻度和测试时，发射和接收测控电路9位于充液井筒1外面，可以进行在线调试。

为模拟仪器在井下工作时周围不同硬度的地层，井筒1可采用玻璃钢、铝合金、有机玻璃、PVC、铜，其声速范围为1000m /s～8000 m/s。为刻度仪器，需要准确测量井筒材料的声速。可用井筒材料做成形状为四棱柱、六棱柱或八棱柱的样品块，样品块的任意两个对称平面组成一组发射和接收平面。采用标准的纵波、横波超声换能器，在任意发射面处发射声波，经过样品块到达对应接收面处的换能器，通过超声分析仪，测量声波从发射面到达接收面固定距离L之内所用的时间t，计算出当前介质下的声波传播速度，并对所有发射和接收平面测量之后求得平均声速。

井筒1的两端分别加工有法兰盘2，凸台形堵头用螺栓紧固密封安装在法兰盘上，由于仪器刻度和测试时，换能器和隔声体需处于充液井筒1内，因此堵头的凸台面上安装带阀门的进水管4和出水管5，用于井筒1内水的进出。

仪器在井筒1内进出时，应有一定的支撑，同时减小仪器与井筒1之间的摩擦力。内滑轮支架6材料应具有足够的强度，可以是不锈钢、铜，其外形为小于半圆的圆弧，弧度与井筒1内壁的弧度相同。内滑轮支架6表面对称开有至少4个安装孔，固定安装滚轴，滚轴直径大于内滑轮支架6的厚度，从而使滚轴分别与井筒1内壁和仪器外壁接触，并可沿井筒1内壁滑动。

本实用新型的工作过程如下：井筒1水平放置在井筒支架7上，为避免井筒变形，至少有3个支撑点，均匀稳固支撑于井筒1的两端和中间。仪器放置在滑轮支架6上，井筒1和仪器的轴线应处于同一条线上。将仪器通过内滑轮支架6推入井筒1内，为了使仪器在推进过程中，始终至少有两点支撑，并减小仪器与井筒之间的摩擦力，在井筒1内至少放置两个内滑轮支架6。将仪器的一端推至合适的位置，使发射和接收测控电路9位于井筒1外面，安装有换能器和隔声体的声系钻铤8处于井筒1内，将两端的堵头3和仪器之间安装好密封套之后，进水管4连接水源，打开进水管4阀门，关闭出水管5阀门，将井筒1内充满水并关闭进水管4阀门，即可对仪器进行刻度和测试。如果要对测控电路9进行调试，可卸下电路的保护筒，实时在线调试。刻度测试完毕之后，打开出水管5阀门，将井筒内的水排空。按上述相反的过程将仪器从井筒1内取出。