專利名稱：一種雙伽瑪測(cè)井儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種伽瑪測(cè)井儀，特別是關(guān)于一種測(cè)量地層自然放射性物質(zhì)所產(chǎn)生的伽瑪射線的雙伽瑪測(cè)井儀。
背景技術(shù)：
將伽瑪測(cè)井儀放到井下，測(cè)量地層放射性物質(zhì)放射性強(qiáng)度的方法叫做自然伽瑪測(cè)井(GR)，測(cè)量地層放射性物質(zhì)放射性強(qiáng)度隨深度變化的曲線，稱為自然伽瑪曲線。自然伽瑪測(cè)井是目前常用的測(cè)井方法之一，作為一種古環(huán)境指示曲線，自然伽瑪曲線以其靈敏、連續(xù)、方便等優(yōu)點(diǎn)在科學(xué)鉆探中發(fā)揮著日益重要的作用?；驹頊y(cè)井技術(shù)于1927年起源于法國(guó)斯侖貝謝公司，1939年中國(guó)開始將測(cè)井技術(shù)應(yīng)用于石油工業(yè)。70多年來，測(cè)井技術(shù)經(jīng)歷了從模擬測(cè)井到數(shù)字測(cè)井、數(shù)控測(cè)井、成像測(cè)井的發(fā)展歷程，目前已發(fā)展成為十大石油學(xué)科之一。巖石中含有放射性元素，主要是鉀⑷、釷(Th)、鈾⑶等放射性元素，所以巖石的放射性強(qiáng)度決定放射性元素的含量，鉀和釷與頁(yè)巖中粘土礦物的出現(xiàn)關(guān)系非常緊密，而鈾可能在碳酸鹽巖中發(fā)現(xiàn)。自然伽瑪測(cè)井測(cè)量天然發(fā)生的射線，伽瑪測(cè)井儀通過測(cè)量放射性元素的強(qiáng)度對(duì)巖性進(jìn)行精確判斷。自然伽瑪測(cè)井的應(yīng)用如下劃分巖性、進(jìn)行地層對(duì)比、劃分地質(zhì)剖面、確定地層的泥質(zhì)含量和解決與泥質(zhì)含量有關(guān)的油礦地質(zhì)問題，進(jìn)行地層對(duì)比，跟蹤射孔，尋找放射性礦物等。自然伽瑪與自然電位測(cè)井相配合能很好的劃分巖性和確定滲透性地層，自然伽瑪測(cè)井的另一優(yōu)點(diǎn)是在下套管井中測(cè)量。目前，通用的伽瑪測(cè)井儀為單路伽瑪探測(cè)器、高壓供電電路、信號(hào)采集處理電路及其附屬機(jī)械結(jié)構(gòu)組成。在探測(cè)器或者處理電路出現(xiàn)故障的情況下，很難繼續(xù)為鉆井、測(cè)井提供有效的測(cè)量數(shù)據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種雙伽瑪測(cè)井儀。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案一種雙伽瑪測(cè)井儀，其特征在于它包括集成在數(shù)字板上的1553編碼/解碼器、控制開關(guān)、A/B單路計(jì)數(shù)器、多路復(fù)用器， 集成在模擬板上的高壓模塊、信號(hào)整形電路，以及雙伽瑪探測(cè)器，所述數(shù)字板、模擬板、雙伽瑪探測(cè)器均安裝在伽瑪骨架上；采集軟件與1553編碼/解碼器進(jìn)行總線信號(hào)傳輸，1553編碼/解碼器分別控制控制開關(guān)及多路復(fù)用器，控制開關(guān)控制高壓模塊，高壓模塊通過二線制連接方式連接到雙伽瑪探測(cè)器，雙伽瑪探測(cè)器輸出伽瑪信號(hào)，并通過信號(hào)整形電路整形為等幅等脈寬的脈沖信號(hào)，輸出到A/B單路計(jì)數(shù)器，A/B單路計(jì)數(shù)器通過多路復(fù)用器輸出單路選擇信號(hào)返回到1553編碼/解碼器；所述雙伽瑪探測(cè)器分為A、B兩組伽瑪探測(cè)單元，相互獨(dú)立地、對(duì)稱性地布置在所述伽瑪骨架的外圓柱面上，每組所述探測(cè)單元均由若干根蓋革-米勒管組成，各所述蓋革-米勒管與所述模擬板電連接，當(dāng)總線信號(hào)為雙伽瑪α/Β單路計(jì)數(shù)選擇信號(hào)時(shí)，采集軟件有選擇的進(jìn)行A路或者B路伽瑪脈沖計(jì)數(shù)值采樣。所述數(shù)字板與模擬板之間通過25芯電連接器連接。每一所述伽瑪探測(cè)單元的蓋革-米勒管數(shù)量相同，都為6 10根，優(yōu)選為8根。每一伽瑪探測(cè)單元的蓋革-米勒管在兩端都是通過半環(huán)插裝，所述半環(huán)卡在所述伽瑪骨架上。各所述半環(huán)的外側(cè)設(shè)置有擋環(huán)，所述擋環(huán)之間由拉筋拉拽，所述擋環(huán)上穿設(shè)防轉(zhuǎn)螺釘。A、B兩組伽瑪探測(cè)單元之一與骨架插針位置對(duì)應(yīng)，一骨架插座通過導(dǎo)線直連在所述插針上和模擬板總線插針上。本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、實(shí)時(shí)模式下，一般把來自兩個(gè)探測(cè)器的計(jì)數(shù)率結(jié)合在一起，以便統(tǒng)計(jì)精度最優(yōu)化。2、如果在其中一組探測(cè)單元出現(xiàn)故障的情況下，另外一個(gè)探測(cè)單元仍會(huì)產(chǎn)生伽瑪射線記錄，可以對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行有效性檢查比較。3、本實(shí)用新型采用蓋革米勒管組成伽瑪探測(cè)器，蓋革米勒管高壓供電范圍寬、高溫工作溫度寬不易損壞，且其輸出伽瑪信號(hào)幅值很大，易于從噪聲信號(hào)中進(jìn)行篩選。4、本實(shí)用新型電路對(duì)伽瑪信號(hào)進(jìn)行了等幅等脈寬處理，提高信號(hào)的穩(wěn)定性和一致性，易于進(jìn)行計(jì)數(shù)采樣。5、本實(shí)用新型可以提供高精度的伽瑪計(jì)數(shù)值，并可在高溫150°C高溫環(huán)境下連續(xù)穩(wěn)定工作。7、測(cè)井儀與電阻率等傳感器一起運(yùn)行，可提供準(zhǔn)確的巖性測(cè)井曲線。8、本實(shí)用新型可以以任何順序與其它地層評(píng)價(jià)傳感器組合起來，以使接近鉆頭的配置最優(yōu)化。

圖1是雙伽瑪測(cè)井儀電路原理圖；圖2是雙伽瑪測(cè)井儀結(jié)構(gòu)布局圖；圖3是雙伽瑪測(cè)井儀外觀示意圖；圖4是伽瑪骨架圖；圖5是雙伽瑪探測(cè)器的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。雙伽瑪測(cè)井儀通常與電阻率等傳感器一起運(yùn)行，提供準(zhǔn)確的巖性測(cè)井曲線。但是它必須與中央接口模塊(CIM)子總線或工控機(jī)一起運(yùn)行，靠它們提供電池電源。雙伽瑪測(cè)井儀可以以任何順序與其它地層評(píng)價(jià)傳感器組合起來，使接近鉆頭的配置最優(yōu)化。如圖1所示，本實(shí)用新型雙伽瑪測(cè)井儀由1553編碼/解碼器11、控制開關(guān)12、高壓模塊21、雙伽瑪探測(cè)器3、信號(hào)整形電路22、A/B單路計(jì)數(shù)器13、多路復(fù)用器14等電子模塊及相應(yīng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)4組成。1553編碼/解碼器11、控制開12關(guān)、A/B單路計(jì)數(shù)器13、多路復(fù)用器14模塊集成在一數(shù)字板1上，高壓模塊21、信號(hào)整形電路22集成在一模擬板2上； 數(shù)字板與模擬板之間通過25芯電連接器連接。以工控機(jī)控制供電及總線信號(hào)傳輸為例，如圖2所示，工控機(jī)5通過總線插針與數(shù)字板進(jìn)行1553總線信號(hào)的傳輸，數(shù)字板1通過25芯電連接器將工控機(jī)輸出電壓連接到模擬板2，模擬板工作并對(duì)雙伽瑪探測(cè)器3進(jìn)行高壓供電。雙伽瑪探測(cè)器模塊是由帶有A、B兩條獨(dú)立探測(cè)電路的伽瑪探測(cè)單元組成，可以進(jìn)行兩個(gè)獨(dú)立的自然伽瑪射線檢測(cè)。本實(shí)用新型的雙伽瑪探測(cè)過程為工控機(jī)采集軟件通過總線插針與數(shù)字板1553編碼/解碼器進(jìn)行1553總線信號(hào)的傳輸，數(shù)字板通過25芯電連接器將工控機(jī)輸出電壓連接到模擬板為模擬板供電。同時(shí)， 數(shù)字板的控制開關(guān)控制模擬板高壓模塊，模擬板高壓供電通過二線制連接方式連接到雙伽瑪探測(cè)器，為雙伽瑪探測(cè)器提供高壓供電電壓；同時(shí)，雙伽瑪探測(cè)器輸出伽瑪信號(hào)到模擬板，并通過模擬板的信號(hào)整形電路整形為等幅等脈寬的脈沖信號(hào)，輸入到數(shù)字板的計(jì)數(shù)器。 1553總線信號(hào)分兩類，分別為高壓模塊開關(guān)控制信號(hào)和雙伽瑪A/B單路計(jì)數(shù)選擇信號(hào)。當(dāng)總線信號(hào)為高壓模塊開關(guān)控制信號(hào)時(shí)，高壓模塊工作，為蓋革-米勒管提供高壓工作電壓， 雙伽瑪測(cè)井儀處于采樣狀態(tài)；否則，高壓模塊關(guān)閉，蓋革-米勒管不工作，雙伽瑪測(cè)井儀處于待機(jī)狀態(tài)。當(dāng)總線信號(hào)為雙伽瑪A/B單路計(jì)數(shù)選擇信號(hào)時(shí)，工控機(jī)采集軟件有選擇的進(jìn)行A路或者B路單路伽瑪脈沖計(jì)數(shù)值采樣，例如，當(dāng)總線信號(hào)為A路單路選擇信號(hào)時(shí)，A、B 兩路伽瑪探測(cè)單元同時(shí)工作，但是工控機(jī)采集軟件只對(duì)A路伽瑪探測(cè)單元進(jìn)行伽瑪脈沖計(jì)數(shù)值采樣，即A/B單路計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值通過多路復(fù)用器進(jìn)行A或B單路計(jì)數(shù)選擇輸出，數(shù)字板 1553編碼/解碼器將伽瑪計(jì)數(shù)值轉(zhuǎn)換為1553總線信號(hào)輸入到工控機(jī)采集軟件。本實(shí)用新型雙伽瑪探測(cè)器3分為A、B兩組伽瑪探測(cè)單元，每一單元由幾根蓋革-米勒管31組成，數(shù)量相同，一般為6 10根，優(yōu)選8根。蓋革-米勒管是一種灌充有惰性氣體的管，兩端外接電線，一端連接到模擬板，另一端為地線。蓋革-米勒管輸出伽瑪電壓信號(hào)，此信號(hào)在模擬板上進(jìn)行信號(hào)整形，整形為等幅等脈寬的脈沖信號(hào)，在數(shù)字板上進(jìn)行伽瑪信號(hào)計(jì)數(shù)，并通過工控機(jī)采集軟件進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)值采樣。如圖3、4所示，A、B兩組伽瑪探測(cè)單元對(duì)稱性地，且每組均勻地布置在伽瑪骨架41 外圓柱面上。以8根組合為例，兩組共16根蓋革-米勒管均布在伽瑪骨架41的圓柱面外圍，形成圓柱形狀，夾緊并安裝在伽瑪骨架上。具體方式可以為，每組8根蓋革-米勒管31 的兩端都分別安裝在半環(huán)42、43上，兩組共四個(gè)半環(huán)在兩端分別對(duì)合即形成一個(gè)完整的圓形卡在蓋革-米勒管的外圍。如圖5所示，以一端為例，在兩個(gè)半環(huán)42上分別安裝8根蓋革-米勒管，兩個(gè)半環(huán)對(duì)合后形成一圓，然后卡在伽瑪骨架上；另一端也如此。進(jìn)一步地，在半環(huán)42、43的外側(cè)各設(shè)置一擋環(huán)44、45，兩個(gè)擋環(huán)之間由幾根拉筋46 拉拽從而將內(nèi)側(cè)的半環(huán)42、43以及蓋革-米勒管31軸向夾緊。進(jìn)一步地，擋環(huán)44、45也可以是由兩個(gè)半環(huán)合并而成。進(jìn)一步地，在擋環(huán)44、45的徑向上穿設(shè)防轉(zhuǎn)螺釘。進(jìn)一步地，在半環(huán)與擋環(huán)之間夾設(shè)彈墊，以調(diào)整間隙并調(diào)整拉緊力。在圖3中，伽瑪骨架41是根據(jù)鉆鋌的內(nèi)徑和蓋革-米勒管的長(zhǎng)度、線路板的長(zhǎng)度、 密封面的大小及長(zhǎng)度設(shè)計(jì)而成。在骨架上一半部分用于安裝蓋革-米勒管外(如上所述)， 另一半部分用于安裝數(shù)字板1和模擬板2等電子部件。將調(diào)試合格的封好灌封膠的數(shù)字板和模擬板通過附件螺釘涂有螺紋鎖固劑的25芯電連接器連接，整個(gè)電路板用涂有螺紋鎖固劑的螺釘固定在圖4所示的伽瑪骨架電路板槽47內(nèi)，同時(shí)，A組(或B組)伽瑪探測(cè)單元與骨架插針48位置對(duì)應(yīng)，以方便標(biāo)記是哪一組探測(cè)單元。A、B兩組伽瑪探測(cè)單元地線、數(shù)字板地線、模擬板地線連接到地線螺釘上；A、B兩組伽瑪探測(cè)單元的高溫高壓供電導(dǎo)線分別與模擬板的兩根高溫高壓供電導(dǎo)線連接。數(shù)字板電連接器總線連接到1553總線上。導(dǎo)線連接完畢，將連接完好的導(dǎo)線外面用白色螺旋套管纏繞；纏繞完畢，將接線完好的導(dǎo)線用黃色
5高溫膠帶纏繞固定在骨架上。骨架插座49通過導(dǎo)線直連在骨架插針48上和模擬板接插件總線插針上，電路板內(nèi)高壓輸出通過高溫高壓線為伽瑪探測(cè)器供電，當(dāng)工控機(jī)為骨架插針 48供電時(shí)，整套伽瑪檢測(cè)系統(tǒng)工作，高壓輸出為伽瑪探測(cè)器提供高壓輸出，伽瑪計(jì)數(shù)值通過骨架插針48反饋給工控機(jī)。
權(quán)利要求1.一種雙伽瑪測(cè)井儀，其特征在于它包括集成在數(shù)字板上的1553編碼/解碼器、控制開關(guān)、A/B單路計(jì)數(shù)器、多路復(fù)用器，集成在模擬板上的高壓模塊、信號(hào)整形電路，以及雙伽瑪探測(cè)器，所述數(shù)字板、模擬板、雙伽瑪探測(cè)器均安裝在伽瑪骨架上；采集軟件與1553編碼/解碼器進(jìn)行總線信號(hào)傳輸，1553編碼/解碼器分別控制控制開關(guān)及多路復(fù)用器，控制開關(guān)控制高壓模塊，高壓模塊通過二線制連接方式連接到雙伽瑪探測(cè)器，雙伽瑪探測(cè)器輸出伽瑪信號(hào)，并通過信號(hào)整形電路整形為等幅等脈寬的脈沖信號(hào)，輸出到A/B單路計(jì)數(shù)器，A/B單路計(jì)數(shù)器通過多路復(fù)用器輸出單路選擇信號(hào)返回到1553編碼 /解碼器；所述雙伽瑪探測(cè)器分為A、B兩組伽瑪探測(cè)單元，相互獨(dú)立地、對(duì)稱性地布置在所述伽瑪骨架的外圓柱面上，每組所述探測(cè)單元均由若干根蓋革-米勒管組成，各所述蓋革-米勒管與所述模擬板電連接，當(dāng)總線信號(hào)為雙伽瑪A/B單路計(jì)數(shù)選擇信號(hào)時(shí)，采集軟件有選擇的進(jìn)行A路或者B路伽瑪脈沖計(jì)數(shù)值采樣。
2.如權(quán)利要求1所述的一種雙伽瑪測(cè)井儀，其特征在于所述數(shù)字板與模擬板之間通過25芯電連接器連接。
3.如權(quán)利要求1所述的一種雙伽瑪測(cè)井儀，其特征在于每一所述伽瑪探測(cè)單元的蓋革-米勒管數(shù)量相同，都包括6 10根。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種雙伽瑪測(cè)井儀，其特征在于每一所述伽瑪探測(cè)單元都包括8根蓋革-米勒管。
5.如權(quán)利要求1或2或3或所述的一種雙伽瑪測(cè)井儀，其特征在于每一伽瑪探測(cè)單元的蓋革-米勒管在兩端都是通過半環(huán)插裝，所述半環(huán)卡在所述伽瑪骨架上。
6.如權(quán)利要求4所述的一種雙伽瑪測(cè)井儀，其特征在于每一伽瑪探測(cè)單元的蓋革-米勒管在兩端都是通過半環(huán)插裝，所述半環(huán)卡在所述伽瑪骨架上。
7.如權(quán)利要求5所述的一種雙伽瑪測(cè)井儀，其特征在于各所述半環(huán)的外側(cè)設(shè)置有擋環(huán)，所述擋環(huán)之間由拉筋拉拽，所述擋環(huán)上穿設(shè)防轉(zhuǎn)螺釘。
8.如權(quán)利要求6所述的一種雙伽瑪測(cè)井儀，其特征在于各所述半環(huán)的外側(cè)設(shè)置有擋環(huán)，所述擋環(huán)之間由拉筋拉拽，所述擋環(huán)上穿設(shè)防轉(zhuǎn)螺釘。
9.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種雙伽瑪測(cè)井儀，其特征在于A、B兩組伽瑪探測(cè)單元之一與骨架插針位置對(duì)應(yīng)，一骨架插座通過導(dǎo)線直連在所述插針上和模擬板總線插針上。
10.如權(quán)利要求5所述的一種雙伽瑪測(cè)井儀，其特征在于A、B兩組伽瑪探測(cè)單元之一與骨架插針位置對(duì)應(yīng)，一骨架插座通過導(dǎo)線直連在所述插針上和模擬板總線插針上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種雙伽瑪測(cè)井儀，由1553編碼/解碼器、控制開關(guān)、高壓供電模塊、蓋革-米勒管組成的雙伽瑪探測(cè)器、信號(hào)整形電路、雙伽瑪計(jì)數(shù)器、多路復(fù)用器等電子模塊及相應(yīng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)組成。雙伽瑪測(cè)井儀伽瑪探測(cè)器模塊由帶有兩條獨(dú)立探測(cè)電路的兩個(gè)對(duì)立面的蓋革-米勒管探測(cè)單元組成，可以進(jìn)行兩個(gè)獨(dú)立的自然伽瑪射線探測(cè)。本實(shí)用新型可以提供高精度的伽瑪計(jì)數(shù)值，而且本實(shí)用新型可在150℃高溫環(huán)境下連續(xù)穩(wěn)定工作。
文檔編號(hào)E21B47/00GK201982089SQ20102069158
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者何保生, 馮澤東, 吳光武, 姜偉, 常永旺, 李漢興, 武廣璦, 王聰, 石巖峰, 石峻峰 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中天啟明石油技術(shù)有限公司, 中海石油研究中心