一种双发四收数字声波测井仪的制作方法

本实用新型属于石油勘探测井技术领域，具体涉及一种双发四收数字声波测井仪。

背景技术：

近年来，随着经济不断增长、社会不断进步，我国石油勘探工作也在不断深入。为了更好的满足现代化社会发展的需要，声波测井仪器得到了广泛的应用。

声波测井就是以岩石等介质的声学特性为基础而提出的一种研究钻井地质剖面、评价固井质量等问题的测井方法。声波测井包括声波速度测井和声波幅度测井两种方式。声波速度测井，又叫声波时差测井，主要利用声波速度测井资料来研究井剖面的岩性，估算储集层孔隙度等。声波幅度测井主要用于检查固井质量。

常规的声波测井仪器有包括电路部分和声系部分，其中声系部分的类型主要有单发双收、双发双收、双发四收等。其中，单发双收数字声波测井仪在井眼不规则时测井曲线会出现异常，双发双收数字声波测井仪辨识薄层的能力较差，在低速地层存在盲区。双发四收数字声波测井仪虽然可以弥补单发双收和双发双收数字声波测井仪的不足，但是双发四收数字声波测井仪的电子线路复杂，测井时复杂的电子线路对测井信号的干扰较大。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种双发四收数字声波测井仪。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本实用新型实施例提供了一种双发四收数字声波测井仪，包括相互连接的数字声波通用电子短节和数字声波测井短节，其中，

所述数字声波通用电子短节包括电源转换电路、控制通信电路和信号采集处理电路，所述电源转换电路与所述控制通信电路、所述信号采集处理电路均连接，所述控制通信电路与所述信号采集处理电路双向连接；

所述数字声波测井短节包括依次连接的电路部分和声系部分，所述电路部分包括模拟接收电路、发射电路和稳压电路，所述模拟接收电路、所述发射电路和所述稳压电路均与所述电源转换电路连接，所述模拟接收电路与所述信号采集处理电路双向连接并且所述声系部分连接至所述模拟接收电路，所述发射电路与所述控制通信电路连接且连接至所述声系部分，所述稳压电路与所述声系部分连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述电源转换电路的输出电压为+15v、-15v、+5v。

在本实用新型的一个实施例中，所述信号采集处理电路中设置有若干dsp芯片。

在本实用新型的一个实施例中，所述dsp芯片的个数为4个。

在本实用新型的一个实施例中，所述声系部分包括并列设置的发射区和接收区，所述发射区设置在所述接收区和所述电路部分之间，所述发射区连接所述发射电路，所述接收区连接所述模拟接收电路。

在本实用新型的一个实施例中，所述发射区中并列设置有第一压电晶体发射探头和第二压电晶体发射探头，所述第一压电晶体发射探头、所述第二压电晶体发射探头分别与所述发射电路连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一压电晶体发射探头与所述第二压电晶体发射探头之间的距离为2ft。

在本实用新型的一个实施例中，所述接收区中并列设置有第一压电晶体接收探头、第二压电晶体接收探头、第三压电晶体接收探头和第四压电晶体接收探头，所述第一压电晶体接收探头、所述第二压电晶体接收探头、所述第三压电晶体接收探头、所述第四压电晶体接收探头分别与所述模拟接收电路连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一压电晶体接收探头、所述第二压电晶体接收探头、所述第三压电晶体接收探头、所述第四压电晶体接收探头之间的距离均为6in。

在本实用新型的一个实施例中，所述第二压电晶体发射探头与所述第一压电晶体接收探头相邻，且所述第二压电晶体发射探头与所述第一压电晶体接收探头之间的距离为3ft。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、本实用新型通过通用电子短节和测井短节中的电路简单，使得系统整体电路得到简化，有利于优化电路布局，从而提高测井仪的信噪比，增强测井仪的抗干扰能力。

2、本实用新型在信号采集处理电路中设置若干dsp(digitalsignalprocessing，信号数字化处理)芯片，在进行数据处理时采用多路dsp芯片进行处理，加快了数据处理速度；采用4个dsp芯片，在提高数据处理速度的同时还可以为简化电路及电路布局提供有利条件。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种双发四收数字声波测井仪的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种数字声波测井仪的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例一

请参见图1，图1为本实用新型实施例提供的一种双发四收数字声波测井仪的结构示意图。

该数字声波测井仪包括相互连接的数字声波通用电子短节1和数字声波测井短节2。数字声波通用电子短节1和数字声波测井短节2均设置在测量骨架上。数字声波通用电子短节1的作用是控制数字声波测井短节2的增益，控制并选择压电晶体发射声波信号，并接收压电晶体接收探头上传的声波信号，然后对上传的声波信号进行放大、滤波、隔离和模数转换，将声波信号转换为数字信号，将该数字信号通过内部总线传输到与数字声波通用电子短节1连接的遥传短节中。数字声波测井短节2的作用是接收数字声波电子短节的命令，完成声波激发和声波信号接收，并将接收的声波模拟信号传输到数字声波通用电子短节1。

具体地，数字声波通用电子短节1包括电源转换电路、控制通信电路和信号采集处理电路。数字声波测井短节2包括依次连接的电路部分21和声系部分22，其中，电路部分21包括模拟接收电路、发射电路和稳压电路。

电源转换电路与控制通信电路、信号采集处理电路、模拟接收电路、发射电路、稳压电路均分别进行连接。控制通信电路与信号采集处理电路双向连接。信号采集电路与模拟接收电路双向连接，并且声系部分22连接至模拟接收电路。发射电路与控制通信电路连接，并且连接至声系部分22。稳压电路连接至声系部分22。

由于控制通信电路、信号采集处理电路、模拟接收电路、发射电路、稳压电路中均设置有不同型号的芯片，因此，电源转换电路将内部总线传输的180v电压进行转换，同时输出+15v、-15v、+5v三种电压，为各个电路模块中不同型号的芯片供电。需要说明的是，电源转换电路从三个输出端口分别同时输出三个电压，其在图1中仅为示意图，将三个输出用1条线表示。

本实施例的数字声波测井仪工作原理为：

双发四收数字声波测井仪采用直读测井模式。控制通信电路控制整个测井仪系统的流程和遥传短节的通信。首先，控制通信电路向发射电路和信号采集处理电路发射进行通信的命令，发射电路接收到该通信信号后产生声波激发信号，并将该声波激发信号发送至声系部分22，声系部分22接收到激发信号后向井壁发射声波信号。

信号采集处理电路接收到控制通信电路发射的通信信号后产生采集信号，并将采集信号发送至模拟接收电路。

声波信号经过井壁反射由声系部分22接收到，声系部分22将该声波信号上传至模拟接收电路；模拟接收电路接收到的声波信号为模拟信号，模拟接收电路根据接收到的采集信号将该模拟信号上传至信号采集处理电路；信号采集处理电路对该模拟信号进行处理后得到数字信号，并根据接收到的通信信号将该数字信号上传至控制通信电路，控制通信电路将该数字信号通过内部总线输出到遥传短节。

进一步，信号采集处理电路对模拟接收电路上传的模拟信号进行放大、滤波、隔离、数模转换，并用dsp芯片进行快速计算后得到数字信号。信号采集处理电路中设置有多个dsp芯片，多个dsp芯片可以同时对模数转换后的信号进行快速计算，加快数据处理速度。优选地，dsp芯片的个数为4个，不仅可以提高数据处理速度，还有利于电路简化，从而有利于优化电路布局以提高信噪比，增强测井仪的抗干扰能力。

在数字声波测井仪进行通信的同时，电源转换模块持续为系统供电。在数字声波测井短节部分，稳压电路为声系部分22中的变压器提供稳定电压。

本实施例的数字声波测井仪中的通用电子短节1和测井短节2中的电路比较简单，在实现声波测井仪功能的同时从全局简化了系统电路，有利于优化电路布局，从而有利于提高测井仪的信噪比，增强测井仪的抗干扰能力。

实施例二

在实施例一的基础上，请参见图2，图2为本实用新型实施例提供的另一种数字声波测井仪的结构示意图。

图2中数字声波测井仪的声系部分22包括并列设置的发射区221和接收区222。发射区221设置在接收区222和测井短节2的电路部分21之间。发射区221连接发射电路，接收区222连接模拟接收电路。

在发射区221中设置有第一压电晶体发射探头t1和第二压电晶体发射探头t2。第一压电晶体发射探头t1、第二压电晶体发射探头t2分别与发射电路连接。第一压电晶体发射探头t1与第二压电晶体发射探头t2之间的距离d1为2ft。

在接收区222设置有第一压电晶体接收探头r1、第二压电晶体接收探头r2、第三压电晶体接收探头r3和第四压电晶体接收探头r4。第一压电晶体接收探头r1、第二压电晶体接收探头r2、第三压电晶体接收探头r3和第四压电晶体接收探头r4均分别与模拟接收电路连接。第一压电晶体接收探头r1、第二压电晶体接收探头r2、第三压电晶体接收探头r3和第四压电晶体接收探头r4两两之间的距离d2均为6in。

在接收区221与发射区222相邻的区域中，第二压电晶体发射探头t2与第一压电晶体接收探头r1相邻，并且相邻的第二压电晶体发射探头t2与第一压电晶体接收探头r1之间的距离d3为3ft。

本实施例的数字声波测井仪的工作原理为：控制通信电路控制t1和/或t2向井壁发射声波信号，井壁将声波信号反射回由r1、r2、r3、r4接收并上传至控制通信电路。

本实施例中发射探头之间、接收探头之间、发射探头和接收探头之间的距离分别设置为2ft、6in、3ft，为电路在各个探头之间的合理铺设提供充足空间和奠定基础，有利于简化电路，提高信噪比，提高抗干扰能力。同时，由于数字声波通用电子短节部分和测井短节中的电路部分中的电路比较简单，使得各个电路与发射探头和接收探头的连接方式也比较简单，有利于优化电路布线，提高测井仪的信噪比，提高抗干扰能力。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。