專利名稱：聚芳酮醚型熱塑性塑料在井下儀中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以聚芳酮醚為基礎(chǔ)的熱塑性材料的制造及其在制造用于井下測(cè)量的油田儀器方面的應(yīng)用。就基本情況而言，井下測(cè)量?jī)x器是在非常困難的環(huán)境條件下工作的。每年陸上與海洋的鉆井深度越來越深，由于井變得越來越深之故，操作壓力與溫度也變得越來越高。開孔或使孔顯露涉及穿透地下巖層切削出圓形的鉆井孔，在鉆頭穿透每一層巖層后，留下相當(dāng)粗糙甚至磨損的表面。盡管由于泥餅在側(cè)壁上的積聚會(huì)使摩損性減少，但是沿著鉆井孔反復(fù)移動(dòng)的測(cè)井儀仍會(huì)產(chǎn)生磨損。此外，它們更經(jīng)常是相對(duì)于垂直位置有些傾斜，這也對(duì)井下儀產(chǎn)生很大磨損。測(cè)井儀向下進(jìn)入到鉆井孔，移動(dòng)到井底，然后復(fù)位，這種沿井全長(zhǎng)移動(dòng)使測(cè)井儀與鉆開的孔發(fā)生磨擦接觸。
鉆成的井可能是非常具有侵蝕性的環(huán)境。鉆井孔通常是凹凸不平且被磨損的。常被用來促進(jìn)鉆探的鉆探泥漿包含化學(xué)添加劑，它們能夠降解非金屬材料。它們具有pH達(dá)12.5的堿性。其他的井產(chǎn)流體可能包括對(duì)許多材料具有腐蝕性的鹽水、原油、二氧化碳和硫化氫。
隨著深度的增加井下條件逐漸變劣。在深度為5000～8000米處，經(jīng)常遇到的井底溫度(BHT)為260℃而壓力為170MPa。這加重了與之接觸的測(cè)井儀材料的降解。
這樣的高溫與高壓(下文簡(jiǎn)稱HPHT)深井條件損害外部的或與之接觸的測(cè)井儀元件。內(nèi)部的電子元件必須防熱而外罩必須是不能被分解的。當(dāng)被暴露于堿性鉆探泥漿和其他的腐蝕性井產(chǎn)流體時(shí)，最易損壞的材料是塑料與復(fù)合材料。某些儀器，例如，電感和磁共振測(cè)量裝置要求非導(dǎo)電的、非磁性材料結(jié)構(gòu)以便能正確地發(fā)揮作用。這要求材料基本上能透過電磁輻射且其磁導(dǎo)率為1。
陶瓷通常太脆，即，劇烈的沖擊能使陶瓷破裂。本發(fā)明提出一種復(fù)合材料體系，以其成型為罩住井下測(cè)量?jī)x器的罩體，并且更具體提出一種能主要在以260℃或更高的井底溫度下操作的復(fù)合材料成型的井下測(cè)量?jī)x器用的罩體。它能構(gòu)成長(zhǎng)型圓柱形套筒，與之連接處于端部位置的部件是罩體主體以及其他的非金屬元件，由此將完整的儀器箱體及其內(nèi)部的元件保護(hù)住。就內(nèi)部而言，壓力平衡通常是通過提高儀器內(nèi)部的壓力到大致與外部壓力相等來實(shí)現(xiàn)的。深井遇到的壓力高達(dá)170MPa或更高。
常用的塑料例如環(huán)氧與酚醛塑料適于在最高180℃與100MPa的條件下工作它們尚不能經(jīng)受更為嚴(yán)酷的條件。曾對(duì)許多可供選擇的材料進(jìn)行評(píng)估，但出于許多理由而將其排除。例如，聚酰亞胺、聚醚酰亞胺(“ULTEM”)以及聚酰胺酰亞胺(“TORLON”)被公認(rèn)是極為耐高溫的，然而，它們?cè)诰a(chǎn)流體中也會(huì)被破壞，因?yàn)槠漉啺放c酰胺鍵在高pH下被迅速水解降解。聚苯硫醚雖然是耐水的，但是其晶體熔點(diǎn)為260℃，對(duì)于這種應(yīng)用來說是太低了。
另一類材料，聚芳基酮醚符合此應(yīng)用所需要的熱與化學(xué)方面的要求。它具有所希望的高壓、高溫操作性能，并且還能防止井產(chǎn)流體與地層流體的化學(xué)侵蝕。它甚至在化學(xué)活性材料存在時(shí)的HPHT條件下也能提供結(jié)構(gòu)剛性與強(qiáng)度。例如，在深井中始終存在H2S侵襲的危險(xiǎn)性，而本發(fā)明的殼體不滲透H2S。此外，它是堅(jiān)韌而有彈性的，以致在井下鉆探中移動(dòng)期間的磨擦接觸不會(huì)損壞或危害裝置。最后，所述裝置能很好地封閉感應(yīng)測(cè)井儀的所有傳感元件，而所述新殼體基本上能透過來自測(cè)井儀的信號(hào)及來自地巖層的應(yīng)答信號(hào)。
本發(fā)明包括一個(gè)罩住被支承在鉆桿與導(dǎo)線上的測(cè)井儀箱體的套筒。合格的井下罩體、端部連接的部件(subs)、以及其他零件均由在HPHT條件下操作的基于聚芳基酮醚的熱塑性材料制造的。
本發(fā)明的殼體是由復(fù)合材料纖絲形成的。感應(yīng)測(cè)井儀罩是由許多層纏繞在型芯上的連續(xù)長(zhǎng)絲組成的，它由所需層數(shù)以螺旋角纏繞的多層組成。為了形成強(qiáng)化結(jié)構(gòu)，這些層是以無導(dǎo)程角并且以改變角度傾斜方式纏繞的。除了殼體外，起不同作用的各種幾何形狀的零件則可以用其他各種方法來制造。
感應(yīng)測(cè)井儀利用被支撐在二個(gè)處于端部的部件之間的細(xì)長(zhǎng)套筒。所述部件優(yōu)選通過注塑形成。模型實(shí)體被機(jī)加工成所要求的形狀，并且施加注塑溫度與壓力至模實(shí)體部件。優(yōu)選的形式是利用無規(guī)分布的相同玻璃纖維材料的切短纖維。它們通常被無規(guī)地分布在被提高到適于注塑溫度的流動(dòng)粘合浸漬塑料中。在所需高溫下施加所要求的壓力，該方法可模塑出所要求的形狀。由于構(gòu)成模具中合適的腔體，成型件的機(jī)械加工可減至最小。一般來說，在密封表面上需要機(jī)加工以確保尺寸穩(wěn)定性，足以使該部件能連接到套筒上。
本發(fā)明涉及使用所說的材料制造在嚴(yán)酷環(huán)境中使用的測(cè)井儀。該材料在高達(dá)260℃的溫度與高達(dá)170MPa的壓力而同時(shí)受鉆井泥漿與H2S等腐蝕下，表現(xiàn)出出人意料的耐受性。
因此本發(fā)明包括通過壓?；蛲ㄟ^在旋轉(zhuǎn)的型芯上施用預(yù)浸絲束(其定義將在下面說明)，以及與適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)準(zhǔn)則(該設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是作為耐受性強(qiáng)的HPHT井下儀功能所要求的)相結(jié)合的精細(xì)機(jī)加工而形成的部件。在上述二種情況中，優(yōu)選使用的樹脂是與玻璃纖維相粘合的聚芳基酮醚樹脂，由此提供所需的強(qiáng)度、電磁特性，而同時(shí)能抵抗深井中出現(xiàn)的高溫、高壓與腐蝕性流體的作用。
結(jié)合下面的附圖本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將變得更明顯。當(dāng)然這些附圖僅是被用來說明本發(fā)明的，而并不以此來對(duì)本發(fā)明加以限制。
在這些附圖中

圖1顯示將柔軟的紗與浸漬樹脂轉(zhuǎn)化成能纏繞在旋轉(zhuǎn)型芯上的預(yù)浸絲束以形成感應(yīng)測(cè)井儀的細(xì)長(zhǎng)圓柱形套筒的制造步驟順序方框圖，其中預(yù)浸絲束在型芯周圍纏繞而形成完整的殼體；圖2是完成的殼體放大端視圖，顯示出部分壁以及表示多層預(yù)浸絲束如何構(gòu)成；圖3是是部份被剖開制好的感應(yīng)測(cè)井儀殼體側(cè)視圖，圖示形成殼體及其為殼體提供強(qiáng)度的多層結(jié)構(gòu)；圖4顯示導(dǎo)線支承的測(cè)井儀；圖5顯示鉆桿支承的測(cè)井儀與鉆井儀器；圖6為圖5的儀器的截面圖；和圖7為透視套筒的立方圖，顯示出由套筒所支持的線圈布置。
首先參看附圖1。圖1提出一種形成優(yōu)選的聚芳基酮醚樹脂的方法。作為由多層復(fù)合材料形成測(cè)井儀的細(xì)長(zhǎng)套筒的起始步驟，首先形成被稱為預(yù)浸絲束的樹脂浸漬的纖維增強(qiáng)件。測(cè)井儀的例子將在后面給出。在圖1中，號(hào)碼10代表預(yù)浸絲束制造與纏繞的生產(chǎn)線。使若干相同的纖維線軸12處于這樣的位置，即要使它們能引導(dǎo)幾根纖維并排而成的纖維束，形成所述預(yù)浸絲束20。預(yù)浸絲束的放大圖以20表示。所形成的預(yù)浸絲束20具有特定的寬度與厚度。厚度一般為約0.008″～約0.02″，寬度最高約0.25″。一般說來，它是被擠壓出而形成矩形截面。形狀由模頭限定，提供所要求的矩形橫截面。
所述纖維優(yōu)選為Owens Corning玻璃纖維公司提供的，被稱為S2玻璃纖維的高溫材料。該玻璃纖維為高強(qiáng)度硅鋁酸鎂玻璃。該玻璃纖維的直徑為約10～約40微米。它們最好為完整的長(zhǎng)絲，即，它們非常的長(zhǎng)。它們是以許多單根纖維聚集在一起而構(gòu)成交纏纖維料使用，雖單根纖維長(zhǎng)度有限，但是當(dāng)交纏集合在一起后其長(zhǎng)度基本上是無限的。幾種不同來源的纖維被繞在線軸上以提供可控制的張力，及使其達(dá)到所需的預(yù)應(yīng)力。
此類聚芳基酮醚被公開在美國(guó)專利4320224中。從結(jié)構(gòu)上說，它們是由下面的重復(fù)單元組成的半結(jié)晶熱塑性樹脂-C6H4-,-O-,-C(O)-其中-O-與-C(O)-單元被至少一個(gè)-C6H4-單元隔開。
一類所謂的PEEK由Victrex USA,Inc.of West Chester,PA制造，并被公開在美國(guó)專利4320224中。其重復(fù)單元如下[-C6H4-C(O)C6H4OC6H4O-]n，其中n為約100。
另一類所謂的PEKK是由Cytec Fiberite制造的。它具有下列重復(fù)單元[-C6H4OC6H4C(O)C6H4(CO)-]n，其中n為約100。
第三類所謂的ULTRAPEK由BASF銷售，其重復(fù)單元為[-C6H4OC6H4C(O)C6H4OC6H4OC6H4C(O)C6H4C(O)-]n，其中n為約50。
本發(fā)明的優(yōu)選塑料樹脂包括以上三種所說的樹脂，其中PEKK是最優(yōu)選的。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，將埋入樹脂中的玻璃纖維纏繞形成所需的尺寸，并且以后如果需要的話可以進(jìn)行機(jī)加工。
至多約2％的碳黑可添加到選定的樹脂中。由于其提高吸熱性而在纏繞操作中有好處，在最終產(chǎn)品中它還能降低UV分解作用。少量的碳粒不會(huì)損害電學(xué)性能。被選定的樹脂以特定粘度使用并被加熱到足以有效地浸漬纖維12的高溫。更具體地說，此溫度至少為約650°F，而最有效的溫度為約700°F或稍高。成品中樹脂約占33～43％重量，而其余部分由玻璃纖維成分12構(gòu)成。
通過泵32將選定的樹脂30與纖維12一起輸送到加熱的擠出機(jī)36。引導(dǎo)預(yù)浸絲束通過張力輥40，到梭式驅(qū)動(dòng)器42使之纏繞在旋轉(zhuǎn)的型芯44上。若干個(gè)相鄰的加熱器46根據(jù)需要施加外熱與內(nèi)熱，而使被拉件20以多層形式纏繞而形成為“整體”件。圖2與3顯示圍繞型芯形成細(xì)長(zhǎng)套筒的不同層，這包括一個(gè)或多個(gè)無偏斜角的底層24，以及具有相反偏斜角的層26與層28。外層26基本上沒有偏斜角。被制成一定長(zhǎng)度與厚度的代表性罩體用于測(cè)井儀將在下面進(jìn)行介紹。
有幾種不同的構(gòu)成完整強(qiáng)化纖維復(fù)合材料的方法。這些方法包括長(zhǎng)絲纏繞、疊加片材的壓塑、和連續(xù)模壓。就本申請(qǐng)權(quán)利要求書所說的那些聚芳基酮醚來說，最優(yōu)選的方法是長(zhǎng)絲纏繞法。第一步是用如美國(guó)專利4549920中所述的樹脂浸漬S2玻璃纖維束。玻璃纖維束包括許多長(zhǎng)絲，長(zhǎng)絲的直徑優(yōu)選最大24微米。受拉的絲束連續(xù)地通過熱輥隙，在該處絲束被展開并注入熔融的樹脂，以便基本上使整個(gè)絲束所有的長(zhǎng)絲被樹脂潤(rùn)濕。被稱為預(yù)浸絲束的已浸漬絲束為扁平帶狀。然后如美國(guó)專利5160561中所述，以往復(fù)式走車被橫向纏繞在旋轉(zhuǎn)的型芯上。通過適當(dāng)?shù)丶訜崛刍恳贿B續(xù)層，使其與前一層熔合，然后冷卻和固結(jié)。所形成的整體結(jié)構(gòu)具有測(cè)井儀殼體所要求的所有性質(zhì)。
各層是以相對(duì)于型芯軸一定角度被繞上去的，所述的角度在0與90°之間變化。X、Y與Z各方向上的機(jī)械性能取決于角結(jié)構(gòu)，因此該角結(jié)構(gòu)是根據(jù)工程要求而規(guī)定的。典型的測(cè)井儀要求具有直徑為2～20cm的管形罩，壁厚為0.2～2cm，而長(zhǎng)度最長(zhǎng)六米。上述的長(zhǎng)絲纏繞法非常適用于生產(chǎn)具有這種尺寸的管形。
本發(fā)明之前，被確定為260℃級(jí)的測(cè)井儀用的外罩包括用玻璃纖維強(qiáng)化的熱固性酚樹脂。外罩是通過用酚樹脂浸漬織造玻璃纖維所得到的預(yù)浸絲束制造的。所述的預(yù)浸絲束纏繞在型芯周圍達(dá)到所要求的厚度，然后在熱與壓力下固化。所形成的熱固性復(fù)合罩體非常不可靠；有時(shí)它們能按設(shè)計(jì)操作，但更常見的是由于破裂而損壞。
通過將其在高壓井中浸在270℃與179MPa靜水壓的水中幾小時(shí)，而對(duì)外罩進(jìn)行檢驗(yàn)。試驗(yàn)井中一次移動(dòng)之后大部分的外罩均被破壞。而經(jīng)受住井中試驗(yàn)的罩體通常在進(jìn)行一次測(cè)井工作后也被破壞。破壞是由于固化期間樹脂收縮產(chǎn)生裂縫而造成的內(nèi)部缺陷之故。本發(fā)明的熱塑性復(fù)合材料殼體不存在這一缺陷，因此在井中試驗(yàn)時(shí)不會(huì)被破壞。
比較復(fù)合材料殼體的另一種方式是在井中試驗(yàn)之前后對(duì)它們的性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定。為此研究出一種測(cè)定“環(huán)彎曲強(qiáng)度”的方法。將從殼體中切取的一英寸環(huán)在測(cè)試機(jī)的二塊相對(duì)的平板之間沿直徑壓縮到直至被破壞為止。由應(yīng)力/變形曲線使用公知的公式能夠計(jì)算出環(huán)的模量與強(qiáng)度。
進(jìn)行一系列的測(cè)試，其中環(huán)被置于溫度為176～260℃和壓力為179Mpa的水或油中，時(shí)間最長(zhǎng)12小時(shí)。被置于水或油之前后對(duì)代表性的各環(huán)進(jìn)行環(huán)彎曲試驗(yàn)。酚樹脂/玻璃纖維環(huán)顯示出過高的環(huán)彎曲強(qiáng)度損失。在典型的試驗(yàn)中，僅在232℃一小時(shí)與260℃一小時(shí)后，環(huán)彎曲強(qiáng)度由140Mpa下降到78.6Mpa。
為了比較，對(duì)由玻璃纖維強(qiáng)化的PEKK樹脂制的長(zhǎng)絲纏繞環(huán)在更嚴(yán)酷的條件下進(jìn)行測(cè)試。在270℃與145Mpa壓力水中浸泡六小時(shí)后，該環(huán)彎曲強(qiáng)度為206Mpa而彎曲模量為36Gpa。
任意長(zhǎng)度的切斷的玻璃纖維與優(yōu)選的樹脂進(jìn)行隨意混合，并在合適的溫度與壓力下通過注塑機(jī)被注入到限定一定形狀部件的模具中。如前所述，可將高達(dá)約2％的碳黑分布在整個(gè)樹脂中。纖維或多或少是無規(guī)取向的。纖維提供明顯的結(jié)構(gòu)整體性，并對(duì)CTE有些改善作用，它們占混合物的約30％或40％重量。在注塑后，所形成的組件具有需要的特性，這些特性在下面鉆井中的一般應(yīng)用中討論時(shí)將顯得更明顯。
現(xiàn)參看附圖4，圖4顯示在充填流體的井中導(dǎo)線支承的測(cè)井儀。與此相對(duì)照，下面將要討論的圖5顯示被懸掛在鉆井桿上的測(cè)井儀。很明顯上述二種情況中，所示出的孔是垂直的，但并不總是處于這樣的一般位置。通常，鉆井是以垂直于表面垂直下鉆的，但會(huì)以某一角度偏離垂直線。借助重力，本發(fā)明的測(cè)井儀50下降到井孔52。若井中部件可被加套，那么可以避開與測(cè)井儀50相鄰的一般環(huán)境。鉆井孔是凸凹不平的，與測(cè)井儀50相鄰所示部分的泥餅50聚積在井壁，對(duì)降低井孔的磨擦性有一定作用。盡管這樣，凸凹不平的狀態(tài)仍會(huì)擦傷懸掛于導(dǎo)線56上的測(cè)井儀表面。因這種情況下，儀器可靠著井側(cè)牽引，基于儀器重量，井的角度和其它因素的多變性，一定磨擦損傷會(huì)積累下來。一般來說，該儀器要降至完成測(cè)井和校正的所需深度，該深度是埋于井孔中液體柱58之中，圖4簡(jiǎn)明地提供測(cè)井儀暴露于高堿性液體的HPHT環(huán)境下的相關(guān)情形，液體58中或許夾帶有H2S。測(cè)井儀50可能裝有某種類型的地巖層輻射裝置(formation irradiation device)60，和相配的響應(yīng)傳感器(responsive sensor)62。裝置60可以是一個(gè)或多個(gè)在與之毗鄰的地巖層中能形成感應(yīng)EMF埸的排列線圈。一般指發(fā)射線圈(意指一個(gè)或多個(gè))，在此情況下，傳感器62被稱為接收線圈(一個(gè)或多個(gè))，于是線圈系統(tǒng)在地巖層中進(jìn)行電感井下測(cè)量。另一例子是中子發(fā)生器，中子發(fā)生器發(fā)射中子到地巖層，而傳感器62是輻射檢測(cè)器，例如NaI檢測(cè)器。不管具體的輻射裝置60如何，配套的傳感器62都將接收和適當(dāng)?shù)仨憫?yīng)，并發(fā)出對(duì)確定沿鉆桿地層性質(zhì)有用的測(cè)量信號(hào)。本發(fā)明的測(cè)井儀裝有殼體64，殼體64被裝在一對(duì)位于端部的部件66之間。殼體是按上述方式制成的，以便容納測(cè)井儀的操作件。中空的殼體被裝在位于合適的端部部件66上，是使用本發(fā)明優(yōu)選樹脂通過注塑制成的。殼體64與部件66的表面優(yōu)選由上述優(yōu)選樹脂形成。
圖5顯示另外一種測(cè)井體系。該圖5公開一種測(cè)量同時(shí)鉆井的體系。該體系包括被懸置在井孔70中用來連續(xù)鉆井用的鉆桿68。鉆桿68包括從凱氏方鉆桿延伸的合適長(zhǎng)度的鉆管從地面處按圖示方向旋轉(zhuǎn)。在鉆桿的下端，隨著旋轉(zhuǎn)鉆頭72將孔向前推進(jìn)。還裝有若干個(gè)鉆桿套環(huán)74。鉆桿套環(huán)與鉆管相套其壁極厚，以增大剛度與重量，由此使鉆孔保持較直方向。穿過鉆桿向下泵入泥漿，流過套環(huán)74中的內(nèi)部通道76，并通過鉆頭72流出，然后從鉆桿外部的環(huán)形空間返回到地面。鉆桿包括一個(gè)或多個(gè)常用的鉆桿套環(huán)74。對(duì)本發(fā)明具有重要意義的是，最好最下面的鉆桿套環(huán)包括測(cè)量與鉆井(LWD)裝置。本發(fā)明對(duì)LWD的重要意義參見圖6。圖6中鉆桿套環(huán)74設(shè)有小室78以容納測(cè)量?jī)x器。該測(cè)量?jī)x器可以是與圖4中的60相同的測(cè)量?jī)x器。更具體地說，包括某種類型的輻射裝置與感應(yīng)器，二者被裝在小室78中。確切地說，沿著鉆桿套環(huán)74可能有若干個(gè)這樣的小室。這些小室的位置要使其實(shí)質(zhì)上不會(huì)削弱鉆桿套環(huán)的強(qiáng)度。一般說來，輻射是以束的形式或完全繞井孔向外發(fā)射。一種電感測(cè)量?jī)x的例子是圍繞井孔徑向外延伸的測(cè)量體系。在任何情況下，測(cè)量體系的操作設(shè)備被裝在小室78內(nèi)并受其保護(hù)，而套筒80包著它。套筒80是根據(jù)本發(fā)明介紹構(gòu)成的。
這樣，套筒80能透過以任何所需頻率發(fā)射的輻射線(包括EMF)。此外，它能使小室78與井中流體隔開。制成的圓柱形外殼80是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的。它具有能在明顯的HPHT下操作的優(yōu)點(diǎn)，并且還能將EMF透射到地巖層中。
現(xiàn)參看附圖7，圖7顯示一種根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)的殼體。被示于圖7中改進(jìn)的殼體82與處于端部的部件66是適合于測(cè)井儀50使用的。部分壁被剖去以便用剖面圖表示其結(jié)構(gòu)。所述的殼或套82用第一個(gè)線圈84構(gòu)成，線圈84被纏繞于壁厚度之內(nèi)。第二線圈86與第一線圈是相隔開的。第二線圈也是被整體繞制在壁。照這樣，一個(gè)或多個(gè)線圈構(gòu)成電感測(cè)井儀發(fā)射與接收線圈組。一般來說其尺寸是壁可為約0.50英寸厚，且壁中包括一圈或多圈線圈84與86。導(dǎo)線直徑與要求相適應(yīng)。線圈84與86的每一個(gè)是由一圈或多圈導(dǎo)線構(gòu)成的。例如，線圈84為電感測(cè)井裝置的發(fā)射線圈，而線圈86為電感測(cè)井裝置的接收線圈。如果需要的話，構(gòu)成裝置的各線圈可以部分或整個(gè)埋入壁中。圖7還顯示壁中的內(nèi)部凹槽88，凹槽內(nèi)安裝傳感器90，傳感器90對(duì)返回到測(cè)量?jī)x器的EMF或其他輻射觸發(fā)的信號(hào)作出反應(yīng)。因此，傳感器可如圖示那樣被隱藏或埋裝于內(nèi)表面上，并且也可以突出于內(nèi)表面。傳感器可以整體形成或在制造后安裝。被示于圖7的傳感器構(gòu)件可以被配置于圖4導(dǎo)線支撐儀器50中，或被配置于圖5的LWD儀中。
以上所述僅是優(yōu)選實(shí)施方案，而本發(fā)明的范圍是由以下權(quán)利要求書來確定的。
權(quán)利要求
1．一種測(cè)井儀，包括用于輻射地表下地巖層的信號(hào)源，和保護(hù)所述信號(hào)源的外罩，該外罩包括聚芳基酮醚熱塑性樹脂的殼體。
2．權(quán)利要求1的外罩，其中所述樹脂是具有下面重復(fù)單元的線型芳族聚合物-C6H4-,-O-,-C(O)-其中-O-(醚)與-C(O)-(酮)單元至少被一個(gè)-C6H4-(亞芳基)單元隔開。
3．權(quán)利要求2的外罩，其中所述殼體是制成細(xì)長(zhǎng)圓柱形纖維套的纖維強(qiáng)化復(fù)合材料。
4．權(quán)利要求3的外罩，包括包裹有所述樹脂的多層所述纖維，其中所述各層具有特定的角偏移位置。
5．權(quán)利要求4的外罩，其中所述的殼體包括所述樹脂形成的特定壁厚；而所述纖維是玻璃纖維。
6．權(quán)利要求2的外罩，其中將能增加所述殼體吸熱性與降低UV降解的材料添加到所述樹脂中。
7．權(quán)利要求6的外罩，其中所述材料是碳黑。
8．權(quán)利要求1的外罩，其中所述測(cè)井儀的放置要使所述信號(hào)源與信號(hào)傳感器在所述的外罩中。
9．權(quán)利要求8的外罩，其中所述信號(hào)源與信號(hào)傳感器在罩內(nèi)處于同心位置。
10．一種測(cè)井儀，包括對(duì)來自地表下巖層信號(hào)作出反應(yīng)的傳感器和圍繞傳感器由部件支承的外部殼體。
11．權(quán)利要求10的測(cè)井儀，其中所述由部件支承的殼體包括與部件端部相連的細(xì)長(zhǎng)中空?qǐng)A柱形殼體。
12．權(quán)利要求11的測(cè)井儀，其中所述的部件包括與所述殼體一端相連并與其同心裝配的環(huán)形部件。
13．權(quán)利要求11的測(cè)井儀，其中所述的部件包括被許多非連續(xù)纖維強(qiáng)化的模塑實(shí)體。
14．權(quán)利要求10的測(cè)井儀，其中所述由部件支承的殼體包括完全與所述殼體為一體的細(xì)長(zhǎng)圓柱形、多層、玻璃纖維強(qiáng)化的套筒。
15．權(quán)利要求14的測(cè)井儀，其中所述的測(cè)井儀殼體包括所述熱塑性材料整體，而所述材料是由下面物質(zhì)組成的熱塑性樹脂[-C6H4-C(O)C6H4OC6H4O-]n，其中n為約100；[-C6H4OC6H4C(O)C6H4(CO)-]n，其中n為約100；[-C6H4OC6H4C(O)C6H4OC6H4OC6H4C(O)C6H4C(O)-]n，其中n為50；或它們的混合物。
16．權(quán)利要求10的測(cè)井儀，其中所述殼體罩住由導(dǎo)線支承的信號(hào)傳感器。
17．權(quán)利要求10的測(cè)井儀，其中所述殼體罩住鉆桿套環(huán)。
18．權(quán)利要求17的測(cè)井儀，其中所述殼體封閉與罩住被安裝在所述鉆桿套環(huán)上的所述傳感器。
19．權(quán)利要求18的測(cè)井儀，其中所述殼體同心環(huán)繞所述鉆桿套環(huán)。
20．權(quán)利要求10的測(cè)井儀，其中所述殼體從其內(nèi)部支撐所述傳感器。
21．權(quán)利要求20的測(cè)井儀，其中所述傳感器是安裝在所述殼體上的線圈。
22．一種用于井下的細(xì)長(zhǎng)殼體，包括聚芳基酮醚樹脂制成的細(xì)長(zhǎng)中空?qǐng)A柱形殼體，以及由其支承的傳感器，其中所述殼體保護(hù)所述傳感器免受井產(chǎn)流體的侵襲。
23．權(quán)利要求22的殼體，其中所述傳感器被安裝在所述殼體的圓柱面上。
24．權(quán)利要求22的殼體，其中所述殼體制成特定壁厚，而所述的傳感器被埋入于其中。
25．權(quán)利要求22的殼體，其中所述傳感器包括若干線圈，而每個(gè)線圈有許多圈，與所述殼體同心。
全文摘要
本發(fā)明總的來說涉及制造于高壓、高溫井下測(cè)定的測(cè)井儀中使用的以聚芳基酮醚—為基礎(chǔ)的熱塑性材料。聚芳基酮醚樹脂與玻璃纖維相粘結(jié)被成型為測(cè)井儀的外罩。該外罩是通過任何一種下列的方法構(gòu)成的:長(zhǎng)絲纏繞或模壓。當(dāng)與測(cè)井儀一起使用時(shí),該外罩封閉測(cè)井儀的操作件,例如傳感器和信號(hào)源,并保護(hù)操作件免受井產(chǎn)流體的侵襲。
文檔編號(hào)G01V3/18GK1231378SQ99102369
公開日1999年10月13日 申請(qǐng)日期1999年2月23日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月19日
發(fā)明者C·奧夫德爾馬斯, S·托馬斯, M·M·莫尼布 申請(qǐng)人:施盧默格海外有限公司