一種小直徑泵出和電纜雙功能自然伽馬能譜測井儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種小直徑泵出和電纜雙功能自然伽馬能譜測井儀，屬于放射性石油測井儀器技術(shù)領(lǐng)域，包括：保護(hù)帽、插座、探頭、外殼體、兩個電路架、插頭、保護(hù)塞及兩組電氣控制組件；保護(hù)帽和保護(hù)塞分別位于外殼體的兩端；探頭套裝在外殼體內(nèi)，兩個電路架分別安裝在探頭的兩端，兩組電氣控制組件分別安裝在兩個電路架上，且兩組電氣控制組件的一端分別與探頭電氣連接，另一端分別連接有插座和插頭；其中，所述電氣控制組件上的通訊板設(shè)有以太網(wǎng)通訊接口和CAN通訊接口，分別用于電纜工作模式和泵出工作模式的信號傳輸；該測井儀既能夠在電纜模式下測井又可以在復(fù)雜情況下以泵出模式下測井。
【專利說明】
一種小直徑泵出和電纜雙功能自然伽馬能譜測井儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于放射性石油測井儀器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種小直徑栗出和電纜雙功能自然伽馬能譜測井儀。【背景技術(shù)】
[0002]自然伽馬能譜測井儀提供地層中總伽馬總計(jì)數(shù)率和鈾、釷、鉀三種天然放射性元素的含量，儀器記錄全譜數(shù)據(jù)。
[0003]隨著油氣田勘探開發(fā)的不斷深入，水平井、大斜度井及各種復(fù)雜井的不斷出現(xiàn)，如何提高水平井、大斜度井及各種復(fù)雜井施工時效，保證施工安全，是測井施工的一大技術(shù)難題。常規(guī)電纜測井已經(jīng)不能滿足復(fù)雜井測井的需要，嚴(yán)重影響了測井施工時效和施工的安全性，栗出存儲式測井能夠滿足水平井、大斜度井等測井施工時效及施工質(zhì)量要求。
[0004]栗出存儲式式測井具有獨(dú)特的優(yōu)勢，較之早期的鉆桿輸送，作業(yè)簡單。較之隨鉆測井，成本更低廉。較之過鉆桿測井，測量效果更好;但現(xiàn)有栗出存儲式式測井的隔振效果差， 容易對探頭造成損壞；
[0005]在常規(guī)電纜測井中，自然伽馬能譜測井儀探測器采用2英寸直徑的大晶體，探測效率高。而在栗出存儲式測井和小井眼的電纜測井中，由于井眼的限制，不能采用2英寸直徑的大晶體。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種小直徑栗出和電纜雙功能自然伽馬能譜測井儀，既能夠在電纜模式下測井又可以在復(fù)雜情況下以栗出模式下測井，解決了大斜度井、水平井測井儀器輸送問題和石油、鈾礦、鹽礦等小直徑深井的測井問題。
[0007]本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]—種小直徑栗出和電纜雙功能自然伽馬能譜測井儀，包括:保護(hù)帽、插座、探頭、夕卜殼體、兩個電路架、插頭、保護(hù)塞及兩組電氣控制組件；
[0009]保護(hù)帽和保護(hù)塞分別位于外殼體的兩端;探頭套裝在外殼體內(nèi)，兩個電路架分別安裝在探頭的兩端，兩組電氣控制組件分別安裝在兩個電路架上，且兩組電氣控制組件的一端分別與探頭電氣連接，另一端分別連接有插座和插頭；
[0010]其中，所述電氣控制組件上的通訊板設(shè)有以太網(wǎng)通訊接口和CAN通訊接口，分別用于電纜工作模式和栗出工作模式的信號傳輸；
[0011]所述探頭包括:減振器、橡膠輪、上下半殼、減振彈簧、彈簧墊圈、連接套、穩(wěn)譜源及兩組探測器;其中，每組探測器均由一體化封裝的光電倍增管與Nal晶體同軸連接組成；
[0012]兩組探測器的光電倍增管端均依次安裝有減振彈簧和減振器;兩組探測器的Nal 晶體端通過連接套同軸對接后，套裝在上下半殼內(nèi)；其中，探測器與上下半殼之間套裝有橡膠輪;Nal晶體與連接套的接觸處安裝有彈簧墊圈;兩個穩(wěn)譜源分別固定在連接套的側(cè)面。
[0013]進(jìn)一步的，所述電氣控制組件還包括:前置放大電路板、高壓電路板、數(shù)據(jù)處理板、電源濾波板及電源模塊；
[0014]所述高壓電路板用于對探頭的探測器提供高壓；
[0015]所述前置放大電路板用于把接收到的探測器的光電倍增管輸出的核脈沖進(jìn)行幅度和功率放大后，傳輸給數(shù)據(jù)處理電路板；
[0016]所述數(shù)據(jù)處理電路板包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元和中央處理單元，用于將接收到的幅度和功率放大后的核脈沖進(jìn)行脈沖幅度分析，并將脈沖按照幅度的高低分別進(jìn)入256個道址進(jìn)行累計(jì)，累計(jì)周期為80ms，形成全譜圖，然后將所述全譜圖通過SPI總線傳輸給通訊板;同時，數(shù)據(jù)處理電路板還對高壓電路板提供的高壓進(jìn)行控制；
[0017]所述通訊板在栗出工作模式時，通過其CAN通訊接口及插座或插頭與外部的存控短節(jié)進(jìn)行通訊;在電纜工作模式時，通過其以太網(wǎng)通訊接口及插座或插頭與外部的遙傳短節(jié)進(jìn)行通訊；
[0018]所述電源模塊用于給前置放大電路板、高壓電路板、數(shù)據(jù)處理板、電源濾波板、通訊板提供± 12VDC和+5VDC的直流電；
[0019]所述電源濾波板用于對電源模塊進(jìn)行濾波處理。
[0020]進(jìn)一步的，所述減振器采用金屬橡膠材料。[0021 ]進(jìn)一步的，所述橡膠輪的材料為乙稀基娃橡膠。
[0022]進(jìn)一步的，所述彈簧墊圈采用壓縮型波狀彈簧墊圈。
[0023]進(jìn)一步的，所述穩(wěn)譜源采用镅放射源穩(wěn)譜。[〇〇24]進(jìn)一步的，所述Nal晶體采用直徑為1.5英寸的晶體。
[0025]進(jìn)一步的，所述電源模塊采用模塊化開關(guān)電源電路。
[0026]有益效果:(1)本發(fā)明通過通訊板上的以太網(wǎng)通訊接口和CAN通訊接口，實(shí)現(xiàn)測井儀的電纜模式和栗出模式的結(jié)合;通過采用1.5英寸直徑的Nal晶體的小直徑探測器，實(shí)現(xiàn)了測井儀的小型化特點(diǎn)，可以應(yīng)用于小井眼的電纜測井；通過采用兩組探測器，提高計(jì)數(shù)率，彌補(bǔ)小直徑探測器探測效率低的缺點(diǎn)，提高了探測效率。
[0027] (2)本發(fā)明的探頭采用三層減振結(jié)構(gòu)，分別為兩端的減振器和減振彈簧、圓周面的橡膠輪，兩組探測器之間的彈簧墊圈，實(shí)現(xiàn)了三維減振，有效的降低了儀器在使用過程中特別是栗出模式下振動和沖擊，延長了使用壽命。
[0028] (3)本發(fā)明通過采用镅放射源穩(wěn)譜，利用镅的特征峰穩(wěn)譜，提高了高壓的穩(wěn)定性和穩(wěn)譜精度?！靖綀D說明】
[0029]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成圖。
[0030]圖2為本發(fā)明的探頭結(jié)構(gòu)組成圖。
[0031]其中，1-保護(hù)帽，2-插座，3-減振器，4-探頭，5-外殼體，6-前置放大電路板，7-高壓電路板，8-電路架，9-數(shù)據(jù)處理板，10-電源濾波板，11-通訊板，12-電源模塊，13-插頭，14-保護(hù)塞，15-橡膠輪，16-上下半殼，17-減振彈簧，18-光電倍增管，19-NaI晶體，20-彈簧墊圈，21-連接套，22-穩(wěn)譜源。【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0033]本發(fā)明提供了一種小直徑栗出和電纜雙功能自然伽馬能譜測井儀，參見附圖1，包括保護(hù)帽1、插座2、探頭4、外殼體5、兩個電路架8、插頭13、保護(hù)塞14及兩組電氣控制組件；
[0034]其連接關(guān)系如下:保護(hù)帽1和保護(hù)塞14分別位于外殼體5的兩端;探頭4套裝在外殼體5內(nèi)，兩個電路架8分別安裝在探頭4的兩端，兩組電氣控制組件分別安裝在兩個電路架8 上，且兩組電氣控制組件的一端分別與探頭4電氣連接，另一端分別連接有插座2和插頭13; 其中，插座2位于外殼體5的保護(hù)帽1端，插頭13位于外殼體5的保護(hù)塞14端，插座2和插頭13 分別為19芯插頭和插座，用于儀器的承壓密封的上、下通訊接頭；[〇〇35]其中，參見附圖2,所述探頭4采用三維減振結(jié)構(gòu)，包括減振器3、橡膠輪15、上下半殼16、減振彈簧17、彈簧墊圈20、連接套21、穩(wěn)譜源22及兩組探測器;其中，所述減振器3采用金屬橡膠材料;所述橡膠輪15的材料為乙烯基硅橡膠，所述彈簧墊圈20采用壓縮型波狀彈簧墊圈;所述穩(wěn)譜源22采用镅放射源穩(wěn)譜，利用镅的特征峰穩(wěn)譜，提高了高壓的穩(wěn)定性和穩(wěn)譜精度;每組探測器均由一體化封裝的抗振的光電倍增管18與抗振的1.5英寸直徑的Nal晶體19同軸連接組成;所述探測器輸出的脈沖幅度正比于吸收伽馬射線的能量；
[0036] 兩組探測器的光電倍增管18端均依次安裝有減振彈簧17和減振器3;兩組探測器的Nal晶體19端通過連接套21同軸對接后，套裝在上下半殼16內(nèi)；其中，探測器與上下半殼 16之間套裝有用于減振的橡膠輪15;NaI晶體19與連接套21的接觸處安裝有彈簧墊圈20;兩個穩(wěn)譜源22分別固定在連接套21的側(cè)面；[〇〇37]每組所述電氣控制組件均包括:前置放大電路板6、高壓電路板7、數(shù)據(jù)處理板9、電源濾波板10、通訊板11及電源模塊12;
[0038]所述高壓電路板7用于對探頭4的探測器提供高壓；
[0039]所述前置放大電路板6用于把接收到的探測器的光電倍增管18輸出的核脈沖進(jìn)行幅度和功率放大后，傳輸給數(shù)據(jù)處理電路板9;
[0040]所述數(shù)據(jù)處理電路板9包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元和中央處理單元，用于將接收到的幅度和功率放大后的核脈沖進(jìn)行脈沖幅度分析，并將脈沖按照幅度的高低分別進(jìn)入256個道址進(jìn)行累計(jì)，累計(jì)周期為80ms，形成全譜圖，然后將所述全譜圖通過SPI總線傳輸給通訊板11;同時，數(shù)據(jù)處理電路板9還對高壓電路板7提供的高壓進(jìn)行控制；
[0041]所述通訊板11設(shè)有以太網(wǎng)通訊接口和CAN通訊接口，分別用于電纜工作模式和栗出工作模式;在栗出工作模式時，本發(fā)明的測井儀通過CAN通訊接口與外部的存控短節(jié)進(jìn)行通訊，測量數(shù)據(jù)自行存儲到接口板上;測量和存儲指令由存控短節(jié)向下發(fā)，測井時間標(biāo)記由存控短節(jié)下發(fā)并記錄;在電纜工作模式時，本發(fā)明的測井儀通過以太網(wǎng)通訊接口與外部的遙傳短節(jié)進(jìn)行通訊，測量數(shù)據(jù)上傳給遙傳短節(jié)，并上傳地面系統(tǒng)；[〇〇42]所述電源模塊12能夠給前置放大電路板6、高壓電路板7、數(shù)據(jù)處理板9、電源濾波板10、通訊板11提供± 12VDC和+5VDC的直流電，且電源模塊12采用模塊化開關(guān)電源電路，最大限度的提高電源轉(zhuǎn)換效率和減小電路體積，降低電源本身的功耗；
[0043]所述電源濾波板10用于對電源模塊12進(jìn)行濾波處理。
[0044]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種小直徑栗出和電纜雙功能自然伽馬能譜測井儀，其特征在于，包括保護(hù)帽(1)、 插座(2)、探頭(4)、外殼體(5)、兩個電路架(8)、插頭(13)、保護(hù)塞(14)及兩組電氣控制組 件；保護(hù)帽(1)和保護(hù)塞(14)分別位于外殼體(5)的兩端;探頭(4)套裝在外殼體(5)內(nèi)，兩 個電路架(8)分別安裝在探頭(4)的兩端，兩組電氣控制組件分別安裝在兩個電路架(8)上， 且兩組電氣控制組件的一端分別與探頭(4)電氣連接，另一端分別連接有插座(2)和插頭 (13)；其中，所述電氣控制組件上的通訊板(11)設(shè)有以太網(wǎng)通訊接口和CAN通訊接口，分別用 于電纜工作模式和栗出工作模式的信號傳輸；所述探頭(4)包括:減振器(3)、橡膠輪(15)、上下半殼(16)、減振彈簧(17)、彈簧墊圈 (20)、連接套(21)、穩(wěn)譜源(22)及兩組探測器;其中，每組探測器均由一體化封裝的光電倍 增管(18)與Nal晶體(19)同軸連接組成；兩組探測器的光電倍增管(18)端均依次安裝有減振彈簧(17)和減振器(3);兩組探測 器的Nal晶體(19)端通過連接套(21)同軸對接后，套裝在上下半殼(16)內(nèi)；其中，探測器與 上下半殼(16)之間套裝有橡膠輪(15); Nal晶體(19)與連接套(21)的接觸處安裝有彈簧墊 圈(20);兩個穩(wěn)譜源(22)分別固定在連接套(21)的側(cè)面。2.如權(quán)利要求1所述的一種小直徑栗出和電纜雙功能自然伽馬能譜測井儀，其特征在 于，所述電氣控制組件還包括:前置放大電路板(6)、高壓電路板(7)、數(shù)據(jù)處理板(9)、電源 濾波板(10)及電源模塊(12);所述高壓電路板(7)用于對探頭(4)的探測器提供高壓；所述前置放大電路板(6)用于把接收到的探測器的光電倍增管(18)輸出的核脈沖進(jìn)行 幅度和功率放大后，傳輸給數(shù)據(jù)處理電路板(9);所述數(shù)據(jù)處理電路板(9)包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元和中央處理單元，用于將接 收到的幅度和功率放大后的核脈沖進(jìn)行脈沖幅度分析，并將脈沖按照幅度的高低分別進(jìn)入 256個道址進(jìn)行累計(jì)，累計(jì)周期為80ms，形成全譜圖，然后將所述全譜圖通過SPI總線傳輸給 通訊板(11);同時，數(shù)據(jù)處理電路板(9)還對高壓電路板(7)提供的高壓進(jìn)行控制；所述通訊板(11)在栗出工作模式時，通過其CAN通訊接口及插座(2)或插頭(13)與外部 的存控短節(jié)進(jìn)行通訊;在電纜工作模式時，通過其以太網(wǎng)通訊接口及插座(2)或插頭(13)與 外部的遙傳短節(jié)進(jìn)行通訊；所述電源模塊(12)用于給前置放大電路板(6)、高壓電路板(7)、數(shù)據(jù)處理板(9)、電源 濾波板(10)、通訊板(11)提供± 12VDC和+5VDC的直流電；所述電源濾波板(10)用于對電源模塊(12)進(jìn)行濾波處理。3.如權(quán)利要求1所述的一種小直徑栗出和電纜雙功能自然伽馬能譜測井儀，其特征在 于，所述減振器(3)采用金屬橡膠材料。4.如權(quán)利要求1所述的一種小直徑栗出和電纜雙功能自然伽馬能譜測井儀，其特征在 于，所述橡膠輪(15)的材料為乙稀基娃橡膠。5.如權(quán)利要求1所述的一種小直徑栗出和電纜雙功能自然伽馬能譜測井儀，其特征在 于，所述彈簧墊圈(20)采用壓縮型波狀彈簧墊圈。6.如權(quán)利要求1所述的一種小直徑栗出和電纜雙功能自然伽馬能譜測井儀，其特征在于，所述穩(wěn)譜源(22)采用镅放射源穩(wěn)譜。7.如權(quán)利要求1所述的一種小直徑栗出和電纜雙功能自然伽馬能譜測井儀，其特征在 于，所述Nal晶體(19)采用直徑為1.5英寸的晶體。8.如權(quán)利要求1所述的一種小直徑栗出和電纜雙功能自然伽馬能譜測井儀，其特征在 于，所述電源模塊(12)采用模塊化開關(guān)電源電路。
【文檔編號】E21B49/00GK106014377SQ201610525217
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月6日
【發(fā)明人】林坤, 付廣, 盧進(jìn), 張建軍, 蔡曉波, 彭曉光, 程靜
【申請人】中國船舶重工集團(tuán)公司第七八研究所, 中國船舶重工集團(tuán)公司第七一八研究所