一種基于軟聚焦陣列側(cè)向的主電極探頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油勘探測井中的電阻率測井儀器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于陣列化側(cè)向儀器中的基于軟聚焦陣列側(cè)向的主電極探頭。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)側(cè)向測井儀一般采用金屬與玻璃鋼一體化的芯軸以及端面密封的玻璃鋼隔離電極形成電極系分布，或者采用整體壓膠方式形成電極系分布。在生產(chǎn)過程中需要的工藝復(fù)雜，拆裝困難較大，不利于儀器維護(hù)保養(yǎng)。在軟件聚焦陣列側(cè)向測井儀中，主電極探頭電極引出芯數(shù)(包括前置放大輸入輸出線)較多，同時前置放大模塊要求盡可能放置于電極附近，整個放大模塊需要放置于探頭內(nèi)部承受高溫高壓，并且與電極絕緣隔離?，F(xiàn)有的結(jié)構(gòu)形式難以滿足上述要求，根據(jù)儀器的要求與特點，重新設(shè)計一種新結(jié)構(gòu)的主電極探頭。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種基于軟聚焦陣列側(cè)向的主電極探頭，能夠在高溫高壓下，實現(xiàn)多線過通結(jié)構(gòu)，獨立承壓前置放大模塊內(nèi)置于探頭內(nèi)部，金屬芯軸與絕緣層分離，便于拆裝。
[0004]本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，包括金屬芯軸、上接頭、下接頭、隔離套、電極、上承壓接頭、下承壓接頭，所述的金屬芯軸的兩端通過銷分別與上接頭和下接頭連接固定，金屬芯軸的前端外圓表面上設(shè)有固定結(jié)構(gòu)用于放置前置放大模塊;芯軸絕緣套沿軸向套于金屬芯軸的外圓表面上，且該芯軸絕緣套與金屬芯軸上安裝前置放大模塊位置的對應(yīng)位置開設(shè)有槽;芯軸絕緣套的外圓表面上設(shè)有圓周方向的固定槽和軸向方向的兩道過線槽，固定槽上固定有接觸簧片，并按電極分布沿軸向分布，兩道過線槽上分別放置有發(fā)射線扎與接收線扎，發(fā)射線扎與接收線扎一端與接觸簧片錫焊連接，另一端與上承壓接頭、下承壓接頭錫焊連接;所述的若干個電極與若干個隔離套呈間隔交替連接并依次裝入芯軸絕緣套的外圓表面上，且電極與芯軸絕緣套上的接觸簧片壓緊接觸;彈簧、壓緊螺母依次沿上接頭外圓表面裝入，并壓緊隔離套與電極;上接頭上安裝有安全閥，下接頭上安裝有注油塞，活塞位于兩個電極所形成的空腔內(nèi)。
[0005]作為優(yōu)選，所述的金屬芯軸為空心軸結(jié)構(gòu)，其內(nèi)孔通有發(fā)射線扎與接收線扎，兩端設(shè)有定位孔分別用于定位上承壓接頭和下承壓接頭。
[0006]作為優(yōu)選，所述的電極為金屬結(jié)構(gòu)，其兩端設(shè)有內(nèi)孔密封槽，通過該內(nèi)孔密封槽放入有密封圈；與該內(nèi)孔密封槽相對應(yīng)的隔離套兩端外圓表面為密封面，并與電極兩端的內(nèi)孔密封槽一起構(gòu)成軸孔密封結(jié)構(gòu)。
[0007]作為優(yōu)選，所述的芯軸絕緣套為一體加工成型或分段加工在組合成型的結(jié)構(gòu)。
[0008]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的主電極探頭外徑為Φ102mm，可以在井下175°C高溫，140MPa的環(huán)境工作，獲取地層侵入帶至原狀地層的多條電阻率變化曲線;能夠在高溫高壓下，實現(xiàn)多線過通結(jié)構(gòu)，獨立承壓前置放大模塊內(nèi)置于探頭內(nèi)部，金屬芯軸與絕緣層分離，便于拆裝。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的主電極探頭部分結(jié)構(gòu)示意圖一。
[0010]圖2是本發(fā)明的主電極探頭部分結(jié)構(gòu)示意圖二。
[0011]圖3是本發(fā)明的主電極探頭部分結(jié)構(gòu)示意圖三。
[0012]圖4是本發(fā)明的主電極探頭部分結(jié)構(gòu)示意圖四。
[0013]圖5是圖3的B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖6是圖3的C-C剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖中的標(biāo)號分別為:1、金屬芯軸；2、芯軸絕緣套；3、上接頭;4、下接頭；5、隔離套;6、電極;7、銷;8、上承壓接頭;9、下承壓接頭；10、前置放大模塊;11、安全閥；12、注油塞；
13、過線槽；14、活塞；15、接觸簧片；16、彈簧；17、壓緊螺母；18、密封圈；19、空腔;20、固定槽;21、槽;22、內(nèi)孔。
【具體實施方式】
[0016]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細(xì)的介紹:如附圖1至6所示，本發(fā)明由金屬芯軸1、芯軸絕緣套2、上接頭3、下接頭4、隔離套5、電極6、銷7、上承壓接頭8、下承壓接頭9、前置放大模塊1、安全閥11、注油塞12、活塞14、接觸簧片15、彈簧16、壓緊螺母17、密封圈18組成。其中金屬芯軸I為細(xì)長空心軸結(jié)構(gòu)，兩端有定位孔，通過銷7與上接頭3和下接頭4連接固定，形成主電極探頭的承力結(jié)構(gòu)；金屬芯軸I的中間內(nèi)孔用于過線，金屬芯軸I外圓表面上有固定結(jié)構(gòu)用于放置前置放大模塊10。芯軸絕緣套2用于隔離金屬芯軸I與電極6，依據(jù)電極系分布要求，在其外圓表面沿軸向分布固定槽20用于固定接觸簧片15，同時外圓表面兩道過線槽13分別用于放置探頭上的發(fā)射線扎與接收線扎，芯軸絕緣套2與金屬芯軸I上安裝前置放大模塊10位置的對應(yīng)位置開槽21，用于前置放大模塊10的安裝。接收線扎和發(fā)射線扎一端與接觸簧片15錫焊連接，另一端與上承壓接頭8、下承壓接頭9錫焊連接，接觸簧片15與電極6壓緊接觸，以上共同構(gòu)成主電極處電極發(fā)射與接收部分。電極6為金屬結(jié)構(gòu)，兩端有內(nèi)孔密封槽結(jié)構(gòu)，通過該內(nèi)孔密封槽放入有密封圈18，外表面滾花處理，提高親水性。隔離套5采用耐高溫的工程絕緣材料，兩端的外圓表面為密封面，與電極6兩端內(nèi)孔一起構(gòu)成軸孔密封結(jié)構(gòu)。電極6、隔尚套5、上接頭3、下接頭4、上承壓接頭8、下承壓接頭9、活塞14 一起形成探頭內(nèi)部注油腔體，與外界壓力組成壓力平衡系統(tǒng)。根據(jù)內(nèi)部硅油情況，選取長度合適電極6，將其分為兩個零件組成，并形成空腔，其中放置一個沿軸向來回移動活塞14補償由外界環(huán)境變化引起的探頭內(nèi)部硅油的體積變化，維持內(nèi)外壓力平衡。前置放大模塊10與金屬芯軸I連接在一起，可以根據(jù)使用要求對電極信號進(jìn)行處理后再輸出。安全閥11用于調(diào)節(jié)探頭內(nèi)外壓力平衡的范圍，并在壓力平衡時效的時候保護(hù)主電極。按電極系分布，電極6與隔離套5依次裝入金屬芯軸I上，電極6與芯軸絕緣套2上接觸簧片15壓緊接觸。彈簧16與壓緊螺母17實現(xiàn)電極6與隔離套5的軸向固定，同時用于調(diào)節(jié)多個電極6與隔離套5在軸向上公差。
[0017]本發(fā)明作為軟件聚焦陣列側(cè)向測井儀的主電極探頭，通過上接頭3和下接頭4與其他電極段共同組成整個電極系，可以獲取地層侵入帶至原狀地層的多條電阻率曲線。本主電極探頭按結(jié)構(gòu)特征從下接頭4開始裝配，將過線錫焊連接固定在下承壓接頭9，并一起裝入下接頭4。使用銷7將下接頭4與金屬芯軸I連接固定，過線穿過金屬芯軸I的內(nèi)孔。芯軸絕緣套2沿軸向裝入金屬芯軸1，芯軸絕緣套2上用于安裝前置放大模塊10的槽21與金屬芯軸I上前置放大模塊10固定位置對齊后固定在金屬芯軸I上。將多個接觸彈簧15裝入芯軸絕緣套2外圓表面的固定槽20內(nèi)，將電極6引線一端錫焊固定于接觸彈簧15上，另一端按接收與發(fā)射分類，分別沿軸向過線槽13布置。前置放大模塊10固定在金屬芯軸I上，并與金屬芯軸I絕緣隔離，兩端引線沿軸向過線槽13布置。按照電極系分布上下對稱，在電極6兩端裝入密封圈18，與隔離套5依次順序裝入芯軸絕緣套2，并且電極6與接觸簧片15接觸導(dǎo)通。將過線與電極6引線錫焊固定于上承壓接頭8，并裝入上接頭3。使用銷7將上接頭3與金屬芯軸I連接固定。將彈簧16與壓緊螺母17沿上接頭3外圓裝入，壓緊電極6與隔離套5。注油，并將安全閥11與注油塞12分別安裝在上接頭3與下接頭4上。軟聚焦陣列側(cè)向下端的電極引線通過主電極的過線，與探頭上的電極一起通過上接頭與上端線路連接。各電極的電信號經(jīng)過處理后，可以測量地層侵入帶至原狀地層不同深度的電阻率值。
[0018]可以理解的是，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，對本發(fā)明的技術(shù)方案及發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于軟聚焦陣列側(cè)向的主電極探頭，包括金屬芯軸(I)、上接頭(3)、下接頭(4)、隔離套(5)、電極(6)、上承壓接頭(8)、下承壓接頭(9)，其特征在于:所述的金屬芯軸(I)的兩端通過銷(7)分別與上接頭(3)和下接頭(4)連接固定，金屬芯軸(I)的前端外圓表面上設(shè)有固定結(jié)構(gòu)用于放置前置放大模塊(10);芯軸絕緣套(2)沿軸向套于金屬芯軸(I)的外圓表面上，且該芯軸絕緣套(2)與金屬芯軸(I)上安裝前置放大模塊(10)位置的對應(yīng)位置開設(shè)有槽(21);芯軸絕緣套(2)的外圓表面上設(shè)有圓周方向的固定槽(20)和軸向方向的兩道過線槽(13)，固定槽(22)上固定有接觸簧片(15)，并按電極(6)分布沿軸向分布，兩道過線槽(13)上分別放置有發(fā)射線扎與接收線扎，發(fā)射線扎與接收線扎一端與接觸簧片(15)錫焊連接，另一端與上承壓接頭(8)、下承壓接頭(9)錫焊連接;所述的若干個電極(6)與若干個隔離套(5)呈間隔交替連接并依次裝入芯軸絕緣套(2)的外圓表面上，且電極(6)與芯軸絕緣套(2)上的接觸簧片(15)壓緊接觸;彈簧(16)、壓緊螺母(17)依次沿上接頭(3)外圓表面裝入，并壓緊隔離套(5)與電極(6);上接頭(3)上安裝有安全閥(11)，下接頭(4)上安裝有注油塞(12)，活塞(14)位于兩個電極(6)所形成的空腔(19)內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于軟聚焦陣列側(cè)向的主電極探頭，其特征在于:所述的金屬芯軸(I)為空心軸結(jié)構(gòu)，其內(nèi)孔(22)通有發(fā)射線扎與接收線扎，兩端設(shè)有定位孔分別用于定位上承壓接頭(8)和下承壓接頭(9)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于軟聚焦陣列側(cè)向的主電極探頭，其特征在于:所述的電極(6)為金屬結(jié)構(gòu)，其兩端設(shè)有內(nèi)孔密封槽，通過該內(nèi)孔密封槽放入有密封圈(18);與該內(nèi)孔密封槽相對應(yīng)的隔離套(5)兩端外圓表面為密封面，并與電極(6)兩端的內(nèi)孔密封槽一起構(gòu)成軸孔密封結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于軟聚焦陣列側(cè)向的主電極探頭，其特征在于:所述的芯軸絕緣套(2)為一體加工成型或分段加工在組合成型的結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于軟聚焦陣列側(cè)向的主電極探頭，包括金屬芯軸、上接頭、下接頭、上承壓接頭、下承壓接頭，所述的金屬芯軸的兩端通過銷分別與上接頭和下接頭連接固定，金屬芯軸的前端外圓表面上放置有前置放大模塊；芯軸絕緣套套于金屬芯軸的外圓表面上，芯軸絕緣套的固定槽上固定有接觸簧片，兩道過線槽上分別放置有發(fā)射線扎與接收線扎，發(fā)射線扎與接收線扎一端與接觸簧片錫焊連接，另一端與上承壓接頭、下承壓接頭錫焊連接；所述的若干個電極與若干個隔離套呈間隔交替連接并依次裝入芯軸絕緣套，且電極與芯軸絕緣套上的接觸簧片壓緊接觸；本發(fā)明能夠在高溫高壓下，獲取地層侵入帶至原狀地層的多條電阻率變化曲線。
【IPC分類】E21B49/00
【公開號】CN105587315
【申請?zhí)枴緾N201510958755
【發(fā)明人】張海余, 吳建農(nóng), 陳海貴, 方加生
【申請人】杭州瑞利聲電技術(shù)公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月18日