本實用新型屬于核測井技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種伽馬測井探測器。
背景技術(shù):
在石油測井和煤層測井過程中,自然伽馬、伽馬能譜測井常用于巖層劃分、地層U、Th、K含量測量和沉積層分析。隨著石油、煤炭的搜尋難度增大、井況的惡化,針對薄層探測的要求愈來愈高。目前現(xiàn)有的地層伽馬測量儀器其縱向分辨只能到0.6米。部分研究人員利用數(shù)學(xué)手段,包括正則化反褶積法、中值濾波法、逐點分層法,進行了真實數(shù)據(jù)的實驗修正。在正則反褶積處理過程中,正則化因子非常復(fù)雜很難確定,并未起到實際的修正效果。中值濾波法對真實數(shù)據(jù)進行了逐次平滑,一定程度上降低了統(tǒng)計漲落,但造成了真實數(shù)據(jù)的損失,在探測效率差的狀況下,對儀器影響更為明顯。逐點分層法通過計算各個分層的貢獻權(quán)值,校正了測井值,但由于地層吸收系數(shù)對測井值有非常大的影響,其貢獻權(quán)無法精準取值,易導(dǎo)致結(jié)果失真。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是:為增強對地層的準直探測效果,提高測井縱向分辨能力提供一種多探頭集成式伽馬測井探測器。
本實用新型的技術(shù)方案是:一種多探頭集成式伽馬測井探測器,它包括:集成式閃爍探測器模塊、上端屏蔽體、中段封閉式屏蔽體、末端封閉式屏蔽體、縱向拉筋、數(shù)據(jù)采集處理模塊、電源模塊、CAN總線上傳模塊、多芯專用航空轉(zhuǎn)接公頭、外殼座以及外殼;
集成式閃爍探測器模塊包括:安裝在模塊封殼內(nèi)的溴化鑭閃爍體單元、光電倍增管、前置放大器單元、-HV電源單元、模塊封殼以及波形彈簧;溴化鑭閃爍體單元用于接收地層的天然伽馬射線,其窗口表面涂覆導(dǎo)光硅脂,通過波形彈簧產(chǎn)生的壓力與光電倍增管的光電面耦合;光電倍增管的光陰極接收到閃爍光子后,激發(fā)出光電子,在倍增極間直流負高壓的加速下,增大為電流,通過RC電路轉(zhuǎn)換成核脈沖,輸入到前置放大器單元;-HV電源單元用于產(chǎn)生輸入到光電倍增管的直流負高壓;
上端屏蔽體為實心圓柱體;中段封閉式屏蔽體與末端封閉式屏蔽體為帶有凹形空腔的圓柱體;多個集成式閃爍探測器模塊安裝在多個中段封閉式屏蔽體與末端封閉式屏蔽體的凹形空腔的圓柱體內(nèi),每個集成式閃爍探測器模塊中的溴化鑭閃爍體單元的有效體積裸露于凹形空腔的圓柱體外;
縱向拉筋將上端屏蔽體、中段封閉式屏蔽體以及末端封閉式屏蔽體同軸固定連接,在上端屏蔽體、中段封閉式屏蔽體以及末端封閉式屏蔽體外壁設(shè)有過線槽,過線槽用于容納貫通線、CAN總線、電源線、地線;
外殼包裹在縱向拉筋的外部,外殼的一端固定連接外殼座,另一端安裝有數(shù)據(jù)采集處理模塊、電源模塊、CAN總線上傳模塊以及多芯專用航空轉(zhuǎn)接公頭;
電源模塊為數(shù)據(jù)處理模塊、CAN總線上傳模塊、集成式閃爍探測器模塊提供電源;
數(shù)據(jù)采集處理模塊接受來自前置放大器單元的譜數(shù)據(jù)信號,并通過雙層屏蔽線接入CAN總線上傳模塊;
多芯專用航空轉(zhuǎn)接公頭接入貫通線、CAN總線、電源線、地線,用于與外界母頭連接。
有益效果:1、本實用新型通過內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化,使用了探測效率更高,能量分辨率更好的溴化鑭晶體組成集成式伽馬探測器,提高了對地層射線的探測效率,實現(xiàn)了一次下井可完成地層天然核素的識別和含量分析。通過屏蔽體特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計,增強了對地層的準直探測效果,從原理結(jié)構(gòu)上提高了測井縱向分辨率,有利于薄層井測量和泥質(zhì)含量分析。
2、本實用新型通過對各探測器模塊分別進行了多段封閉式屏蔽,降低了各單元之間的電磁干擾和系統(tǒng)互擾;通過探測器一體化設(shè)計,使用固定長度的縱向拉筋連接各屏蔽體,提高了探測效率,減短了整支儀器的長度,降低了儀器生產(chǎn)成本,使儀器的使用更為便捷。
附圖說明
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)組成爆炸圖;
圖2為本實用新型的集成式探測器模塊爆炸圖;
圖3為本實用新型的探測器模塊及屏蔽體、拉筋組裝圖;
圖4為本實用新型整體結(jié)構(gòu)組裝圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖并舉實施例,對本實用新型進行詳細描述。
參見附圖,一種多探頭集成式伽馬測井探測器,它包括:集成式閃爍探測器模塊1、上端屏蔽體2、中段封閉式屏蔽體3、末端封閉式屏蔽體4、縱向拉筋5、數(shù)據(jù)采集處理模塊6、電源模塊7、CAN總線上傳模塊8、多芯專用航空轉(zhuǎn)接公頭9、外殼座10以及外殼11;
集成式閃爍探測器模塊1包括:安裝在模塊封殼1-5內(nèi)的溴化鑭閃爍體單元1-1、光電倍增管1-2、前置放大器單元1-3、-HV電源單元1-4、模塊封殼1-5以及波形彈簧1-6;溴化鑭閃爍體單元1-1用于接收地層的天然伽馬射線,同能量的天然伽馬射線將在溴化鑭晶體中產(chǎn)生閃爍光子,溴化鑭晶體的Cs137-662keV分辨率極好,探測效率高于其他閃爍體;溴化鑭閃爍體單元1-1窗口表面涂覆導(dǎo)光硅脂,通過波形彈簧1-6產(chǎn)生的壓力與光電倍增管1-2的光電面耦合;光電倍增管1-2優(yōu)選使用的高靈敏度光電倍增管,其光陰極接收到閃爍光子后,激發(fā)出光電子,在倍增極間直流負高壓的加速下,增大為電流,通過RC電路轉(zhuǎn)換成核脈沖,并通RG-316型雙層屏蔽線輸入到前置放大器單元1-3;-HV電源單元1-4用于產(chǎn)生輸入到光電倍增管1-2的直流負高壓;
上端屏蔽體2為實心圓柱體;中段封閉式屏蔽體3與末端封閉式屏蔽體4為帶有凹形空腔的圓柱體;上端屏蔽體2、中段封閉式屏蔽體3、末端封閉式屏蔽體4的材質(zhì)優(yōu)選為鎢合金或者貯存期超過二十年以上的陳鉛;多個集成式閃爍探測器模塊1安裝在多個中段封閉式屏蔽體3與末端封閉式屏蔽體4的凹形空腔的圓柱體內(nèi),每個集成式閃爍探測器模塊1中的溴化鑭閃爍體單元1-1的有效體積裸露于凹形空腔的圓柱體外,以便探測地層伽馬射線;
縱向拉筋5采用直徑的沉頭螺釘將上端屏蔽體2、中段封閉式屏蔽體3以及末端封閉式屏蔽體4同軸固定連接,在上端屏蔽體2、中段封閉式屏蔽體3以及末端封閉式屏蔽體4外壁設(shè)有寬度10mm、深度為3mm的過線槽,過線槽用于容納貫通線、CAN總線、電源線、地線;
外殼11包裹在縱向拉筋5的外部,外殼11的一端固定連接外殼座10,另一端安裝有數(shù)據(jù)采集處理模塊6、電源模塊7、CAN總線上傳模塊8以及多芯專用航空轉(zhuǎn)接公頭9;
電源模塊7為數(shù)據(jù)處理模塊6、CAN總線上傳模塊8、集成式閃爍探測器模塊1提供電源;
數(shù)據(jù)采集處理模塊6接受來自前置放大器單元1-3的譜數(shù)據(jù)信號,并通過RG-316型雙層屏蔽線接入CAN總線上傳模塊8;數(shù)據(jù)采集處理模塊6進一步包括:AMP主放大單元、MCA多道脈沖幅度分析單元以及數(shù)據(jù)存儲單元,數(shù)據(jù)采集處理模塊6將數(shù)據(jù)存儲單元中的譜數(shù)據(jù),通過CAN總線上傳模塊8輸出至地面系統(tǒng)。
多芯專用航空轉(zhuǎn)接公頭9使用175℃高溫焊錫接入貫通線、CAN總線、電源線、地線,用于與外界母頭連接。
進一步的,外殼11的兩端采用卡銷鎖定,避免探測器模塊脫落。
綜上所述,以上僅為本實用新型的較佳實施例而已,并非用于限定本實用新型的保護范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。