本實用新型涉及教學輔助裝置,尤其是一種聲幅測井原理演示實驗裝置。

背景技術：

聲幅測井是用來檢測套管外水泥固結程度的一種聲波測井方法。采用的是單發(fā)單收聲系，即一個發(fā)射探頭，一個接收探頭，兩者之間相距固定的距離。發(fā)射探頭發(fā)射出聲波后，經過套管中的傳播，然后回到井中被接收探頭探測到，其聲波信號的幅度與套管外水泥環(huán)的膠結質量有關系。一般膠結較好時，套管外為較為堅固的水泥，膠結較差時水泥較為疏松或者沒有水泥而是水或者空氣。當膠結程度較好時，聲波信號的能量可以穿透到套管外的水泥中，因此，接收探頭接收到的聲波信號幅度較小。反之，當膠結程度差時，聲波信號的能量大部分保留在套管中，并被接收探頭接收到，因此聲波信號幅度較高。不論聲系處在井中的任何位置，由于傳播的介質和距離是相對固定的，因此，聲波信號到達接收探頭的時間是固定的，接收探頭接收到信號的時間是固定的。實際教學活動中，還沒有對聲幅測井原理的演示裝置，學生不能形象地理解原理內容，給教學工作帶來了不便。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、經濟實用、操作方便，可以實現(xiàn)對聲幅測井原理的演示模擬，滿足教學需求的聲幅測井原理演示實驗裝置。

本實用新型公開了一種聲幅測井原理演示實驗裝置，其特征在于其結構主要包括環(huán)形有機玻璃筒體、聲系、牽引線、導線、信號采集設備，所述環(huán)形有機玻璃筒體分為上、中、下三部分的環(huán)形空間，上、中、下三部分的環(huán)形空間相互隔開，下部分的環(huán)形空間內部填充的是泥沙，中間部分的環(huán)形空間內部填充的是水，上部分的環(huán)形空間內部填充的是空氣，所述環(huán)形有機玻璃筒體的中心部位為中空管，中空管內填充有液壓機油；所述聲系包含由有機玻璃支架連接的發(fā)射探頭、接收探頭，所述聲系放置于所述中空管內，由牽引線牽引，可上下移動位置；所述環(huán)形有機玻璃筒體外設有信號采集設備，所述信號采集設備與聲系通過導線相連接。

作為優(yōu)選，所述牽引線為鋼絲，通過滑輪牽引。

本實用新型在使用中操作說明：

（1）聲系上部或下部連接發(fā)射探頭或者接受探頭均可，即上發(fā)下收或者下發(fā)上收均可。

（2）液壓機油應灌滿有機玻璃筒中央。

（3）鋼絲為承重用，導線為傳輸信號用。

操作步驟：

（1）按照實驗原理示意圖連接各設備。

（2）搖動滑輪，將聲系放置于泥沙段，使用信號采集設備激發(fā)發(fā)射探頭并記錄接受探頭接受到的信號，即電壓值。

（3）搖動滑輪，將聲系上提到水層段，激發(fā)發(fā)射探頭并記錄接收探頭的信號。

（4）將聲系上提到空氣層段，以同樣的方法測量并記錄。

預期實驗結果：

泥沙段的信號幅度<水層段的信號幅度<空氣層段的信號幅度（即采集到的電壓值），驗證通過聲波幅度的方法，可以探測套管外側水泥膠結的程度。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點是結構簡單、經濟實用，操作方便，可以實現(xiàn)對聲幅測井原理的演示模擬，為教學提供幫助，使得模擬的過程生動形象，是一種可以滿足實際教學需求的聲幅測井原理演示實驗裝置。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。

圖中所示：1為環(huán)形有機玻璃筒體，2為聲系，3為牽引線，4為導線，5為液壓機油，6為滑輪，7為空氣，8為信號采集設備,9為水，10為發(fā)射探頭，11為泥沙，12為接收探頭，13為中空管。

具體實施方式

實施例1：

參照圖1，為本實用新型實施例的結構示意圖，一種聲幅測井原理演示實驗裝置，其結構主要包括環(huán)形有機玻璃筒體1、聲系2、牽引線3、導線4、信號采集設備8，所述環(huán)形有機玻璃筒體1分為上、中、下三部分的環(huán)形空間，上、中、下三部分的環(huán)形空間相互隔開，下部分的環(huán)形空間內部填充的是泥沙11，中間部分的環(huán)形空間內部填充的是水9，上部分的環(huán)形空間內部填充的是空氣7，所述環(huán)形有機玻璃筒體1的中心部位為中空管13，中空管13內填充有液壓機油5；所述聲系2包含由有機玻璃支架連接的發(fā)射探頭10、接收探頭12，所述聲系2放置于所述中空管13內，由牽引線3牽引，可上下移動位置；所述環(huán)形有機玻璃筒體1外設有信號采集設備8，所述信號采集設備8與聲系2通過導線4相連接。

所述環(huán)形有機玻璃筒體1的高度為1.5米；中空管直徑20厘米；每層玻璃筒壁厚度1厘米；有機玻璃桿（連接探頭用）長度30厘米；泥沙11厚度50厘米；水面高度1米；信號采集設備8為普通的具備聲波激發(fā)和接收功能的聲波儀器，如TH-204型便攜式聲波采集設備。

使用時，（1）按照實驗原理示意圖連接各設備。

（2）搖動滑輪，將聲系放置于泥沙段，使用信號采集設備激發(fā)發(fā)射探頭并記錄接受探頭接受到的信號。

（3）搖動滑輪，將聲系上提到水層段，激發(fā)發(fā)射探頭并記錄接收探頭的信號。

（4）將聲系上提到空氣層段，以同樣的方法測量并記錄。

預期實驗結果：

泥沙段的信號幅度<水層段的信號幅度<空氣層段的信號幅度（即采集到的電壓值），驗證通過聲波幅度的方法，可以探測套管外側水泥膠結的程度。

實施例2：

如圖所示，與實施例1相比，本實施例的不同地方在于所述牽引線3為鋼絲，通過滑輪6牽引。