專利名稱：聲波模擬探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于模擬高分辨率測(cè)井儀在井下測(cè)井時(shí)接受到地層滑行縱波情況的一種有刻度裝置的聲波模擬探頭。
背景技術(shù)：
高分辨率聲波測(cè)井儀是油田完井測(cè)井的必測(cè)項(xiàng)目，它在油田測(cè)井生產(chǎn)中擔(dān)負(fù)著非常重要的作用。但長(zhǎng)期以來(lái)，該儀器的檢修都必須要通過(guò)下井，才能判斷該儀器的檢修好，其原因只有通過(guò)下井，才能給儀器提供刻度校檢信號(hào)。這種方法一是不利于儀器的地面檢修，造成儀器重復(fù)下井、檢修，嚴(yán)重影響了聲波儀器的檢修效率；二是該方法在井場(chǎng)實(shí)施非常困難，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，增加成本。
(三)實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)背景技術(shù)中存在的問(wèn)題，而提供一種能在地面給儀器提供刻度檢驗(yàn)信號(hào)的聲波模擬探頭。
本實(shí)用新型解決其問(wèn)題可通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)達(dá)到在該測(cè)井儀器電路下端的同步信號(hào)輸出電路上串聯(lián)一只反相比例運(yùn)算放大器和一只反相器組成同步預(yù)處理電路，在其一放大器的兩個(gè)輸入端各接限流電阻，同時(shí)并聯(lián)電阻；在運(yùn)算放大器輸出端上并聯(lián)五只單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器組成聲波信號(hào)選通門電路，在每只單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的控制端上各接電阻、電容；在第五只單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)支路上串聯(lián)兩只計(jì)數(shù)器、三只六反相器和并聯(lián)晶振器組成的信號(hào)發(fā)生器電路，并在并聯(lián)電路上接電阻；這五只單穩(wěn)態(tài)能發(fā)器(74LS123)的輸出端與信號(hào)發(fā)生器電路的輸出端同時(shí)接到與非門的輸入端組成聲波信號(hào)形成電路；在每只與非門的輸出端上各通過(guò)電阻接有四運(yùn)放、變壓器組成信號(hào)輸出電路，每只四運(yùn)放與每只變壓器之間各串聯(lián)電阻、電容；以上電路構(gòu)成回路。
以上電路根據(jù)高分辨率聲波測(cè)井原理而設(shè)計(jì)的，高分辨率聲波測(cè)井儀的聲系部分包括一個(gè)發(fā)射探頭和四個(gè)接收探頭，其測(cè)井原理見(jiàn)圖1，首先儀器的同步電路和電源電路分別給儀器的發(fā)射電路提供同步信號(hào)和直流電壓，發(fā)射電路在同步信號(hào)和直流電壓的作用下產(chǎn)生周期性的交流高壓，該高壓加在發(fā)射探頭上，使其發(fā)射聲波，聲波經(jīng)井液在壁的表面產(chǎn)生滑行縱波，滑行縱波沿井壁傳播一定距離后，經(jīng)井液被四個(gè)接收探頭依次接收，接收探頭將所接收到的聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送往儀器的信號(hào)處理電路，再經(jīng)電纜送往地面處理成時(shí)差(聲速越快時(shí)差越小)。井壁的巖性不同，聲波在其中的傳播速度會(huì)不同，那么地面所得到的時(shí)差也就不同，將時(shí)差(或聲速)和井壁的巖性建立一個(gè)關(guān)系后，就可以通過(guò)所測(cè)到的時(shí)差來(lái)確定井壁的巖性。通過(guò)以上分析以及對(duì)高分辨率聲波測(cè)井儀機(jī)械和電路的考察，再考慮到現(xiàn)場(chǎng)維修的方便性，我們決定將圖1中的虛線部分作為聲波模擬探頭的功能范圍。則其功能也就清晰可見(jiàn)了，即接受同步電路和電源電路的同步信號(hào)和直流電壓，輸出四道能產(chǎn)生一定時(shí)差的聲波模擬信號(hào)。
本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比具有如下有益效果聲波模擬探頭是模擬高分辨率聲波測(cè)井儀探頭在井下測(cè)井時(shí)接收到地層滑行縱波情況的一種刻度校驗(yàn)裝置，該裝置的開(kāi)發(fā)與研制將解決以往聲波儀器只能在井下才能判斷好壞的傳統(tǒng)方法，為在地面進(jìn)行電路檢修提供了極大的方便。


附圖1是高分辨聲波測(cè)井儀原理框圖；附圖2是高分辨聲波測(cè)井儀電源電路框圖；附圖3是聲波模擬探頭電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例將對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明由圖3所示，利用高分辨聲波測(cè)井儀的電源電路的直流電壓為該裝置提供電源，在該測(cè)井儀器電路下端的同步信號(hào)輸出電路上串聯(lián)一只反相比例運(yùn)算放大器LF347和一只互相器74LS04組成同步預(yù)處理電路，在其一放大器LF347的兩個(gè)輸入端各接限流電阻(R1，R3)，同時(shí)并聯(lián)電阻R2；在運(yùn)算放大器74LS04輸出端上并聯(lián)五只單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74LS123組成聲波信號(hào)選通門電路，在每只單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的控制端上各接電阻、電容(R4，C1；R5，C2；R6，C3；R7，C4；R8，C5)；在第五只單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)(74LS123，R8，C5)支路上串聯(lián)兩只計(jì)數(shù)器74LS163、三只六反相器74LS04和并聯(lián)晶振器CRYSTAL組成的信號(hào)發(fā)生器電路，并在并聯(lián)電路上接電阻(R26，R27)；這五只單框態(tài)能發(fā)器74LS123的輸出端與信號(hào)發(fā)生器電路的輸出端同時(shí)接到與解門74LS10的輸入端組成聲波信號(hào)形成電路；在每只與非門74LS10的輸出端上各通過(guò)電阻(R10，R14，R18，R22)接有四運(yùn)放LF347、變壓器(T1，T2，T3，T4)組成信號(hào)輸出電路，每只四運(yùn)放(LF347)與每只變壓器之間各串聯(lián)電阻、電容(R12，C7；R16，C8；R20，C9；R24，C10)；以上電路構(gòu)成回路。
此電路借鑒高分辨率聲波測(cè)井儀的電源電路如圖2。由儀電源電路送來(lái)的直流電壓，經(jīng)逆變電源轉(zhuǎn)變?yōu)?00HZ左右的交流電壓，再經(jīng)變壓器降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓，最后就得到了電路的工作電壓。本裝置的工作電壓為±15V和+5V。
考慮到該儀器的最后出勤必須要在刻度井(鋼套管)中校驗(yàn)，所以我們以儀器在刻度井中時(shí)的環(huán)境狀況為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)聲波模擬探頭的輸入和輸出進(jìn)行了測(cè)量，見(jiàn)表1和表2，以此作為該裝置電路設(shè)計(jì)最終要達(dá)到的技術(shù)要求。其中L為高分辨率聲波測(cè)井儀的間距，L＝0.156米，代入上式，可得Δt＝188us/米，而實(shí)際此時(shí)記錄的地面時(shí)差顯示為188us/米，兩者有誤這是測(cè)量誤差所造成的。因?yàn)閮烧哒`差很小，所以我們的實(shí)際測(cè)量結(jié)果可以使用。
表1聲波模擬探頭輸入出測(cè)量
表2聲波模擬探頭輸出測(cè)量表
權(quán)利要求一種涉及模擬高分辨率聲波測(cè)井儀的聲波模擬探頭，利用高分辨聲波測(cè)井儀的電源電路的直流電壓為該裝置提供電源，其特征在于a、在該測(cè)井儀器電路下端的同步信號(hào)輸出電路上串聯(lián)一只反相比例運(yùn)算放大器(LF347)和一只反相器(74LS04)組成同步預(yù)處理電路，在其一放大器(LF347)的兩個(gè)輸入端各接限流電阻(R1，R3)，同時(shí)并聯(lián)電阻(R2)；b、在運(yùn)算放大器(74LS04)輸出端上并聯(lián)五只單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(74LS123)組成聲波信號(hào)選通門電路，在每只單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的控制端上各接電阻、電容(R4，C1；R5，C2；R6，C3；R7，C4；R8，C5)；c、在第五只單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)(74LS123，R8，C5)支路上串聯(lián)兩只計(jì)數(shù)器(74LS163)、三只六反相器(74LS04)和并聯(lián)晶振器(CRYSTAL)組成的信號(hào)發(fā)生器電路，并在并聯(lián)電路上接電阻(R26，R27)；d、這五只單穩(wěn)態(tài)能發(fā)器(74LS123)的輸出端與信號(hào)發(fā)生器電路的輸出端同時(shí)接到與非門(74LS10)的輸入端組成聲波信號(hào)形成電路；e、在每只與非門(74LS10)的輸出端上各通過(guò)電阻(R10，R14，R18，R22)接有四運(yùn)放(LF347)、變壓器(T1，T2，T3，T4)組成信號(hào)輸出電路，每只四運(yùn)放(LF347)與每只變壓器之間各串聯(lián)電阻、電容(R12，C7；R16，C8；R20，C9；R24，C10)；以上電路構(gòu)成回路。
專利摘要本實(shí)用新型模擬高分辨率聲波測(cè)井儀探頭在井下工作情況的聲波模擬探頭，由串聯(lián)兩只反相比例運(yùn)算放大器(LF347，74LS04)組成同步預(yù)處理電路；在(74LS04)輸出端上并聯(lián)五只單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(74LS123)組成聲波信號(hào)選通門電路；在第五只(74LS123，R
文檔編號(hào)G01V1/40GK2570808SQ0225683
公開(kāi)日2003年9月3日 申請(qǐng)日期2002年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月28日
發(fā)明者辜志剛 申請(qǐng)人:大慶石油管理局