一种随钻方位伽玛探测仪制造技术

本实用新型专利技术实施例提供一种随钻方位伽玛探测仪，包括：抗压筒、骨架、磁传感器组、加速度传感器组、C形金属屏蔽罩、碘化钠闪烁晶体、光电倍增管、高压电源、信号处理电路模块、上连接器；其中，在骨架上部设计有两个相互正交的槽，用来安装磁传感器组和加速度传感器组；在骨架中部设计有电路板安装槽，用来安装信号处理电路模块和高压电源；光电倍增管和碘化钠闪烁晶体通过小螺钉安装在骨架的下部；在碘化钠闪烁晶体的外侧镶有C形金属屏蔽罩，留有一个伽玛测量窗口；在骨架的丝扣根部分安装上连接器；所述随钻方位伽玛探测仪中除上连接器外均装在抗压筒中。本实用新型专利技术实施例提供了一种体积小、上井施工方便的随钻方位伽玛探测仪。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种在油层施工中的无线随钻测量仪器，尤其涉及一种随钻方位伽玛探测仪。
技术介绍
目前，在钻井行业的随钻测量领域，公知的地层岩性识别方法是根据不同地层岩性所具有的不同自然放射性強度，測量地层岩石所放射出的伽玛射线来确定地层岩性。作为随钻測量技术的一部分，自然随钻伽玛技术已经是ー种常规技术，在国内外钻井施工中得到广泛应用。它的缺点是测量结果仅为地层放射性的平均响应，无法及时识别地层岩性和分辨不同岩性的界面。而随钻方位伽玛测量技术不但能够测量周围地层的平均伽玛辐射，而且还能够利用测量的高、低边伽玛值判定所在地层界面的位置，有利于合理控制井眼轨迹。但随钻方位伽玛测量技术的应用还较少，尤其在国内。目前国外石油公司如Halliburton,Baker Hughes等也有自己的随钻方位伽玛测量仪，国内胜利钻井研究所也申请了自己的方位伽玛专利。Halliburton公司的方位伽玛是采用钻铤式结构，即在钻铤内支架上径向均匀分布16只盖革-米勒管。把左8只分为A区，右8只分为B区，A、B采用独立的測量电路，其測量区域相差180度。仪器既可以作为単体伽玛使用也可以作为方位伽玛使用，作为单体伽玛使用时，其中A或者B工作，另ー只作为冗余备份使用；在作为方位伽玛使用时，需要把测斜仪的工具面角和A、B绑定，实现高、低边伽玛的測量。Baker Hughes的方位伽玛与国内胜利钻井研究院的专利有些相似,他们都是在钻铤径向相差180度处分别加工两个V形槽，并嵌入两个单体伽玛，在伽玛传感器的底部分别采用铅板或其它高密度的金属屏蔽。由于两只伽玛间隔180度，在水平钻进时，ー个伽玛传感器处在高边位置，另外ー个就处在低边位置，通过与测斜仪器的工具面角绑定就可实现伽玛位置的高、低边识别。 前面两种方案都需要把伽玛传感器固定在专用的钻铤上，由于钻铤尺寸和重量大，并且需要采用专用的工具与钻杆对接，对于不同的井眼尺寸需要不同的钻铤直径的方位伽玛，这样在井上作业施工中十分不方便；另外在电源和信号线的布置上，需要采用滑环等实现不同仪器的对接，系统的可靠性低。
技术实现思路
本技术实施例提供一种随钻方位伽玛探测仪，以提供一种体积小、上井施工方便的随钻方位伽玛探测仪。为达上述目的，本技术实施例提供了一种随钻方位伽玛探测仪，所述随钻方位伽玛探测仪包括抗压筒、骨架、磁传感器组、加速度传感器组、C形金属屏蔽罩、碘化钠闪烁晶体、光电倍增管、高压电源、信号处理电路模块、上连接器；其中，在骨架上部设计有两个相互正交的槽，用来安装磁传感器组和加速度传感器组；在骨架中部设计有电路板安装槽，用来安装信号处理电路模块和高压电源；光电倍增管和碘化钠闪烁晶体通过小螺钉安装在骨架的下部；在碘化钠闪烁晶体的外侧镶有C形金属屏蔽罩，该C形金属屏蔽罩留有ー个伽玛测量窗ロ ；在骨架的丝扣根部分安装上连接器；所述随钻方位伽玛探测仪的骨架、磁传感器组、加速度传感器组、C形金属屏蔽罩、碘化钠闪烁晶体、光电倍增管、高压电源、信号处理电路模块均装在抗压筒中。上述技术方案具有如下有益效果相对于现有技术的自然伽玛探测仪，该仪器仅増加了磁传感器组、加速度传感器组、C形伽玛屏蔽罩和相关的电路模块，但是却实现了方位伽玛值的探测问题，具有体积小、上井施工方便的优点。在伽玛探测器信号接收上，提出了对碘化钠闪烁晶体进行C形重金属屏蔽的 方法，利用钻具的转动实现对井壁周围地层伽玛的扫描探測；在方位伽玛值的測量上，采用了磁传感器组测量动态磁工具面角从而间接得到伽玛测量窗ロ位置的方法；在岩层识别上，利用高边、低边伽玛的变化趋势和先后变化顺序判断钻具所在岩层上、下界面位置。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图Ia是本技术实施例的随钻方位伽玛探测仪的总体结构示意图；图Ib是本技术实施例图Ia中的A-A剖面示意图；图Ic是本技术实施例图Ia中的B-B剖面示意图；图2a是本技术第一实施例的随钻方位伽玛探测仪的储层边界识别方法示意图；图2b是本技术第一实施例的随钻方位伽玛探测仪的储层边界识别方法示意图；图2c是本技术第一实施例的随钻方位伽玛探测仪的储层边界识别方法示意图。附图标号I、上连接器2、骨架3、磁传感器组4、抗压筒5、加速度传感器组6、信号处理电路模块7、高压电源8、光电倍增管9、碘化钠闪烁晶体10、C形金属屏蔽罩11、伽玛测量窗ロ具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的目的是提供一种探管式随钻方位伽玛探测仪，只用一根単体伽玛接收器，不但能够实现平均伽玛测量，还能实现非均质岩层方位信息的判断，即通过測量高、低边的伽玛辐射值判断界面方位信息，以便地面人员能够即时调整钻进方向，使钻具保持更加合理的钻进轨迹。因此，本技术提出了探管式方位伽玛探测仪的测量方案在自然伽玛探测仪基础上增加了磁传感器组、加速度传感器组、C形伽玛屏蔽罩等以实现方位判定，并安装在于无线随钻测斜仪外径尺寸相同的抗压筒内。这种新型方位伽玛探测仪不需要专门的钻铤，布线方便、尺寸小、重量轻、使用灵活、上井施工方便。如图Ia所示，是本技术实施例的随钻方位伽玛探测仪的总体结构示意图。所述随钻方位伽玛探测仪包括抗压筒4、骨架2、磁传感器组3、加速度传感器组5、C形金属屏蔽罩10、碘化钠闪烁晶体9、光电倍增管8、高压电源7、信号处理电路模块6、上连接器I。图Ib是本技术实施例图Ia中的A-A剖面示意图；图Ic是本技术实施例图Ia中的B-B剖面示意图，其中，在骨架2上部设计有两个相互正交的槽，用来安装磁传感器组3和加速度传感器组5 ;在骨架2中部设计有电路板安装槽，用来安装信号处理电路模块6和高压电源7 ;光电倍增管8和碘化钠闪烁晶体9通过小螺钉安装在骨架2的下部；在碘化钠闪烁晶体9的外侧镶有C形金属屏蔽罩10，该C形金属屏蔽罩10留有ー个伽玛测量窗ロ11;在骨架2的丝扣根部分安装上连接器I ;所述随钻方位伽玛探测仪的骨架2、磁传感器组3、加速度传感器组5、C形金属屏蔽罩10、碘化钠闪烁晶体9、光电倍增管8、高压电源7、信号处理电路模块6均装在抗压筒4中。本技术实施例的单体伽玛接收器，是由碘化钠闪烁晶体9、光电倍增管8、高压电源7和接收电路(包括在信号处理电路模块6中)构成。外界的自然伽玛射线射入碘化钠闪烁晶体，转化为光电倍增管可以接收的特定波长光，经光电倍増管接收后产生电子脉冲，由接收电路记录电子脉冲数，电子脉冲数越大说明外界的自然伽玛射线辐射越強。高压电源是用来驱动光电倍增管，使其工作在ー个合理的电压工作点，保证工作的稳定性。在现有技术的自然伽玛探测仪基础上，本技术实施例的探管式随钻方位伽玛探测仪本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种随钻方位伽玛探测仪，其特征在于，所述随钻方位伽玛探测仪包括抗压筒(4)、骨架(2)、磁传感器组(3)、加速度传感器组(5)、C形金属屏蔽罩(10)、碘化钠闪烁晶体(9)、光电倍增管(8)、高压电源(7)、信号处理电路模块(6)、上连接器(I)； 其中，在骨架(2)上部设计有两个相互正交的槽，用来安装磁传感器组(3)和加速度传感器组(5);在骨架(2)中部设计有电路板安装槽，用来安装信号处理电路模块(6)和高压电源(...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩宪锋，远方，高增欣，
申请(专利权)人：北京恒泰万博石油科技有限公司，烟台恒泰油田科技开发有限公司，
类型：实用新型
国别省市：