超聲波測井換能器在石油天然氣勘探開發(fā)等領(lǐng)域作用重大，下面介紹其基本原理與性能特點(diǎn)。
從原理上看，超聲波測井換能器是諧振于超聲頻率的壓電陶瓷，利用材料的壓電效應(yīng)，把電信號轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)。其內(nèi)部通常包含電的儲能元件和機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)。用作發(fā)射器時(shí)，激勵(lì)電源的電振蕩信號使電儲能元件電場或磁場變化，推動(dòng)機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)，讓接觸的介質(zhì)振動(dòng)并輻射聲波；接收聲波時(shí)，外來聲波使機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)，引起電儲能元件電場或磁場變化，讓電輸出端產(chǎn)生對應(yīng)聲信號的電壓和電流。
在性能特點(diǎn)方面，它有高分辨率，能提供地下巖石物理參數(shù)信息，因聲波頻率范圍廣，可識別巖石聲阻抗細(xì)微差異。具備多參數(shù)測量能力，通過測量聲波傳播速度、幅度、衰減等，獲取巖石泊松比、伸縮模量、密度等參數(shù)，綜合評價(jià)地下儲層性質(zhì)。還可形成地下巖石動(dòng)態(tài)剖面，連續(xù)發(fā)射和接收聲波信號，掌握巖石物理參數(shù)空間變化，為儲層描述等提供依據(jù)。此外，它高溫高壓適應(yīng)性強(qiáng)，能在復(fù)雜環(huán)境準(zhǔn)確測量；數(shù)據(jù)解釋準(zhǔn)確性高，可降低評價(jià)風(fēng)險(xiǎn)，優(yōu)化開發(fā)策略。
超聲波測井換能器憑借獨(dú)特原理和優(yōu)良性能，為地下資源勘探提供了有力支持。
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