隨鉆多極子聲波測井儀接收聲系的優化設計與試驗

孫志峰， 仇 傲， 金 亞， 李 杰， 羅 博， 彭凱旋

（中海油田服務股份有限公司，北京 101149）

隨鉆聲波測井在提高鉆井效率、節省平臺占用時間和實時地層評價等方面比傳統的電纜聲波測井具有較大優勢，因此，近些年廣泛應用于油氣田勘探與開發[1–3]。與電纜聲波測井儀的測量環境相比，隨鉆聲波測井儀的測量環境更加復雜，不可避免地受到鉆具振動、鉆井噪聲等因素影響，因此提高隨鉆聲波信號的信噪比更有利于地層評價[4–5]。隨鉆聲波測井儀的接收聲系包含接收傳感器、近探頭采集電路系統等，主要用于地層信號的采集處理，其設計非常復雜。因此，接收聲系設計和研制成為我國研制隨鉆多極子聲波測井儀的關鍵[6]。

電纜多極子陣列聲波測井儀的接收聲系，一般采用橡膠皮囊作為封裝外殼，外殼里面充滿硅油，以保證聲系內外壓力平衡[7–8]。而隨鉆測井環境復雜、惡劣，鉆井液中的巖石碎屑對測井工具外殼的沖刷非常嚴重，傳統的橡膠皮囊很容易被劃破；另外，接收換能器需要安裝在鉆鋌狹小的凹槽內，傳統橡膠皮囊封裝接收聲系的方式也不適用于隨鉆聲波測井儀。目前，隨鉆聲波測井儀接收聲系主要有2種設計方案：1）接收換能器采用多個壓電陶瓷片串聯或并聯，利用非導電材料對其封裝，采集電路安裝在鉆鋌內部，該設計方案的優點是結構簡單、易維保，但封裝工藝復雜，且無法接收方位信號[9]；2）采用充油型長條方管金屬外殼，在鉆鋌的4個方位凹槽內分別安裝接收聲系，采集多方位的陣列聲波信號，進行相位疊加獲取地層的縱橫波信息[10]。……