一種用于巖樣測試的復合探頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于巖樣測試的復合探頭，包括：電極探頭、超聲換能器，彈簧、探頭外殼以及限位器；電極探頭包括電極探針和絕緣體，電極探針的中部及尾部外壁均設置有絕緣體，絕緣體上開設有用于安裝彈簧的槽體；限位器上設置有卡槽，絕緣體尾端至于限位器卡槽中；彈簧安裝于絕緣體的槽體中，且彈簧的一端與絕緣體接觸，另一端與限位器接觸；超聲換能器中心開設有內孔，電極探頭安裝于超聲換能器的內孔中，且電極探頭能夠沿內孔內壁滑動，限位器與超聲換能器末端連接。本發(fā)明使得復合探頭通過超聲換能器測量巖心的聲波特性的同時，還能測量巖心的電阻率參數(shù)，使得測量動作簡單，可用于下井儀，且不丟失地層原始信息，作業(yè)可靠性提高。
【專利說明】一種用于巖樣測試的復合探頭

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于石油測井技術，涉及石油測井裝置領域，尤其涉及一種用于巖樣測試的復合探頭。

【背景技術】
[0002]石油測井領域中，聲波測量與電極測量屬于不同的測量方式，其達到的目的也不同。記錄聲波從發(fā)射探頭經所測巖心到接收探頭的時間差值，可以確定巖心的孔隙度，判別巖性。測量巖石導電性的差別得出地層的電阻率，可研宄儲集層的含油性、滲透性。
[0003]地面數(shù)字巖心實驗室在進行測量時，對同一巖樣分別用超聲波探頭測量巖心的聲波特性，用電極探頭測量電阻率參數(shù)。但在地面進行巖樣測量會丟失地層原始信息，使得分析解釋過程更加復雜。而傳統(tǒng)的聲波、電極等測井儀器則不是以巖樣為對象，獲得的數(shù)據也無法將巖樣數(shù)字化。
[0004]目前，井下實時測量技術只實現(xiàn)了地層流體分析，而數(shù)字巖心井下巖石物理實驗室屬于巖石物理的井下實時測量，是一種全新的測井裝備。其聲、電、核磁等測量方式及效果也是與相關常規(guī)測井儀有很大的區(qū)別。


【發(fā)明內容】

[0005]針對上述缺陷或不足，本發(fā)明的目的是提供一種用于巖樣測試的復合探頭，能夠同時測量巖心聲波特性和電阻率參數(shù)，并減少數(shù)字巖心測試的聲、電測量時間，降低井下測量難度。
[0006]為達到以上目的，本發(fā)明的技術方案為:
[0007]包括:電極探頭、超聲換能器，彈簧、探頭外殼以及限位器；電極探頭包括電極探針和絕緣體，絕緣體設置于電極探針的中部及尾部外壁，絕緣體上開設有用于安裝彈簧的槽體；限位器上設置有卡槽，絕緣體尾端至于限位器卡槽中；彈簧安裝于絕緣體的槽體中，且彈簧的一端與絕緣體接觸，另一端與限位器接觸；超聲換能器中心開設有內孔，電極探頭安裝于超聲換能器的內孔中，且電極探頭能夠沿內孔內壁滑動，限位器與超聲換能器末端連接，探頭外殼安裝于超聲換能器和限位器外側。
[0008]所述超聲波換能器為環(huán)形結構。
[0009]所述超聲換能器包括:超聲座體，超聲座體的端部安裝有隔聲環(huán)，隔聲環(huán)端部安裝有壓電陶瓷。
[0010]所述超聲座體的外壁設置有螺紋，探頭外殼通過超聲座體的螺紋緊固安裝。
[0011]所述探頭外殼尾部設置有用于輸出電極探針和隔聲環(huán)連接線的出線口。
[0012]復合探頭為發(fā)射探頭或接收探頭。
[0013]當測量不規(guī)則巖樣斷面時，電極探針和絕緣體受壓力作用后，向后運動，彈簧壓縮，直到超聲換能器與巖心接觸；當測量光滑巖樣斷面時，電極探針和絕緣體受壓力作用向后運動，彈簧壓縮，巖樣斷面前端與超聲換能器在同一平面。
[0014]與現(xiàn)有技術比較，本發(fā)明的有益效果為:
[0015]本發(fā)明提供了一種用于巖樣測試的復合探頭，由于在超聲換能器中設置有用于測量巖心的電阻率參數(shù)的電極探頭，使得復合探頭通過超聲換能器測量巖心的聲波特性的同時，還能測量巖心的電阻率參數(shù)，使得測量動作簡單，可用于地面實驗室，也可用于下井儀，且不丟失地層原始信息，并減少數(shù)字巖心測試的聲、電測量時間，降低井下測量難度，作業(yè)可靠性提高；進一步的，由于電極探頭上安裝有彈簧，使得電極探頭能夠沿內孔內壁滑動，進而實現(xiàn)了對不規(guī)則斷面和規(guī)則斷面的巖樣的測量，提高了適用性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明用于巖樣測試的復合探頭結構示意圖；
[0017]圖2是本發(fā)明用于巖樣測試的復合探頭測量示意圖。
[0018]圖中，I為電極探針，2為壓電陶瓷，3為絕緣體，4為隔聲環(huán)，5為超聲座體，6為彈簧，7為限位器，8為探頭外殼。

【具體實施方式】
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[0019]下面結合附圖對本發(fā)明做詳細描述。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種用于巖樣測試的復合探頭，包括:電極探頭、超聲換能器，彈簧6、探頭外殼8以及限位器7 ;電極探頭用于測量巖心的電阻率參數(shù)，電極探頭包括電極探針I(yè)和絕緣體3，絕緣體3設置于電極探針I(yè)的中部及尾部外壁，絕緣體3上開設有用于安裝彈簧6的槽體；限位器7上設置有卡槽，絕緣體3尾端至于限位器7卡槽中；彈簧6安裝于絕緣體7的槽體中，且彈簧6的一端與絕緣體3接觸，另一端與限位器7接觸，使得電極探頭伸縮，使電極探頭與超聲換能器都能與巖心接觸；超聲換能器用于測量巖心的聲波特性，其中心開設有內孔，電極探頭安裝于超聲換能器的內孔中，且電極探頭能夠沿內孔內壁滑動，限位器7與超聲換能器末端連接，超聲換能器和限位器7的外側安裝有探頭外殼8，探頭外殼8用于將電極探頭、超聲換能器固定在數(shù)字巖心測試設備上。
[0021]本發(fā)明中的超聲波換能器為環(huán)形結構，且性能與普通聲波探頭相當；超聲換能器包括:超聲座體5，超聲座體5的端部安裝有隔聲環(huán)4，隔聲環(huán)4端部安裝有壓電陶瓷2。具體的，超聲座體5的外壁設置有螺紋，探頭外殼8通過超聲座體5的螺紋緊固安裝，并且探頭外殼8尾部設置有用于輸出電極探針I(yè)和隔聲環(huán)4連接線的出線口。
[0022]本發(fā)明中電極探針I(yè)與絕緣體3用膠粘接成一體，組成電極探頭。隔聲環(huán)4置于超聲座體5之中，用膠將壓電陶瓷2、隔聲環(huán)4和超聲座體5粘接成一體，組成超聲換能器。絕緣體3尾端至于限位器7卡槽中，彈簧6置于絕緣體3與限位器7之間。電極探針I(yè)與絕緣體3組成的電極探頭置于壓電陶瓷2、隔聲環(huán)4和超聲座體5組成的超聲換能器的內孔中，電極探頭可通過彈簧6進行伸縮運動。超聲換能器通過超聲座體5的螺紋與探頭外殼8擰緊。
[0023]本發(fā)明的工作過程為:
[0024]如圖2所示，圖中為兩個復合探頭測量一個巖心的示意圖，巖心左邊為不規(guī)則斷面，右面為光滑斷面。一個為發(fā)射探頭，一個為接收探頭。測量不規(guī)則斷面時，電極探針1、絕緣體3受壓力作用向后運動，彈簧6壓縮，直到壓電陶瓷2與巖心接觸。當測量光滑斷面時，電極探針1、絕緣體2受壓力作用向后運動，彈簧6壓縮，前端與壓電陶瓷2在同一平面，復合探頭與巖心接觸良好。
[0025]本發(fā)明的效果為:
[0026]1、能夠同時測得巖樣的聲波及電阻率數(shù)據；
[0027]2、超聲波探頭為環(huán)形，且性能與普通聲波探頭相當；
[0028]3、可對不規(guī)則巖樣進行測量；
[0029]4、測量動作簡單，可用于地面實驗室，也可用于下井儀；
[0030]5、測量時間短，作業(yè)可靠性高。
【權利要求】
1.一種用于巖樣測試的復合探頭，其特征在于，包括:電極探頭、超聲換能器，彈簧(6)、探頭外殼⑶以及限位器(7);電極探頭包括電極探針⑴和絕緣體(3)，絕緣體(3)設置于電極探針(I)的中部及尾部外壁，絕緣體(3)上開設有用于安裝彈簧(6)的槽體；限位器(7)上設置有卡槽，絕緣體(3)尾端至于限位器(7)卡槽中；彈簧(6)安裝于絕緣體(3)的槽體中，且彈簧(6)的一端與絕緣體(3)接觸，另一端與限位器(7)接觸；超聲換能器中心開設有內孔，電極探頭安裝于超聲換能器的內孔中，且電極探頭能夠沿內孔內壁滑動，限位器(7)與超聲換能器末端連接，探頭外殼(8)安裝于超聲換能器和限位器(7)外側。
2.根據權利要求1所述的用于巖樣測試的復合探頭，其特征在于，所述超聲波換能器為環(huán)形結構。
3.根據權利要求1或2所述的用于巖樣測試的復合探頭，其特征在于，所述超聲換能器包括:超聲座體(5)，超聲座體(5)的端部安裝有隔聲環(huán)(4)，隔聲環(huán)(4)端部安裝有壓電陶瓷⑵。
4.根據權利要求3所述的用于巖樣測試的復合探頭，其特征在于，所述超聲座體(5)的外壁設置有螺紋，探頭外殼(8)通過超聲座體(5)的螺紋緊固安裝。
5.根據權利要求3所述的用于巖樣測試的復合探頭，其特征在于，所述探頭外殼(8)尾部設置有用于輸出電極探針(I)和隔聲環(huán)(4)連接線的出線口。
6.根據權利要求3所述的用于巖樣測試的復合探頭，其特征在于，復合探頭為發(fā)射探頭或接收探頭。
7.根據權利要求1所述的用于巖樣測試的復合探頭，其特征在于，當測量不規(guī)則巖樣斷面時，電極探針(I)和絕緣體(3)受壓力作用后，向后運動，彈簧(6)壓縮，直到超聲換能器與巖心接觸；當測量光滑巖樣斷面時，電極探針(I)和絕緣體(2)受壓力作用向后運動，彈簧(6)壓縮，巖樣斷面前端與超聲換能器在同一平面。
【文檔編號】E21B49/00GK104500053SQ201410768234
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月11日 優(yōu)先權日:2014年12月11日
【發(fā)明者】程峰, 郭英才, 劉國權, 徐濤, 屈樂, 任麗娟, 馬秀妮 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團測井有限公司