超聲波測井換能器在石油天然氣勘探開發等領域作用重大,下面介紹其基本原理與性能特點。
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,把電信號轉換為機械振動。其內部通常包含電的儲能元件和機械振動系統。用作發射器時,激勵電源的電振蕩信號使電儲能元件電場或磁場變化,推動機械振動系統振動,讓接觸的介質振動并輻射聲波;接收聲波時,外來聲波使機械振動系統振動,引起電儲能元件電場或磁場變化,讓電輸出端產生對應聲信號的電壓和電流。
在性能特點方面,它有高分辨率,能提供地下巖石物理參數信息,因聲波頻率范圍廣,可識別巖石聲阻抗細微差異。具備多參數測量能力,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,綜合評價地下儲層性質。還可形成地下巖石動態剖面,連續發射和接收聲波信號,掌握巖石物理參數空間變化,為儲層描述等提供依據。此外,它高溫高壓適應性強,能在復雜環境準確測量;數據解釋準確性高,可降低評價風險,優化開發策略。
超聲波測井換能器憑借獨特原理和優良性能,為地下資源勘探提供了有力支持。