高溫油管放射性測井儀的製作方法

2023-05-16 10:28:11

專利名稱：高溫油管放射性測井儀的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於油管測井儀器。
在油氣開發中，在射孔前需要進行分層定位，準確地測定射孔位置，要求誤差在±20釐米內。若射孔位置測定不準確，就會影響油氣的開採量，有時甚至發生工程事故，因而對油管測井儀的精確度要求較高。隨著石油、天燃氣勘探範圍的不斷擴廣以及老井挖潛技術的有效應用，開採的目的層越來越深，因而井底的溫度越來越高，井底的壓力也越來越大。又由於射孔作業普遍採用的是油管傳輸射孔，而油管的內徑都趨於使用2英寸的小管子，這就限制了油管測井儀的外徑尺寸，也就是說只能使用外徑小於φ44mm的測井儀，才能在2英寸的油管內進行分層定位，測定準確的射孔位置。目前對小井眼在射孔前進行分層定位測量所使用的油管放射性測井儀，主要由掛套、密封頭、磁定位器、自然伽瑪儀及引導錐組成，但因耐溫低，耐壓不高而無法對2英寸油管的高溫井及深井進行分層定位測量。如西安石油勘探儀器總廠生產的FYG125型測井儀，其外徑為φ38mm，其最高環境溫度只能達125℃，且只能連續工作1小時，計數誤差小於±7％，儀器能承受的最高壓力只有60Mpa。又如重慶石油儀器廠生產的FCIC38-155B型測井儀，外徑為φ38mm，工作時的最高環境溫度也只能達155℃，可連續工作2小時，計數誤差小於±5％，儀器能承受的最高壓力也只有60Mpa。他們雖然適合於2英寸油管的小井眼測量，但均不適宜於對井底溫度高於155℃的高溫井及井底壓力高於60Mpa的深井進行分層定位測量。
本實用新型的目的是為油氣田提供一種外徑小(φ44mm-φ32mm)、耐高溫(最高環境溫度可高達180℃)、承受壓力高(耐壓高達70Mpa)、工作時間長(在環境溫度為180℃、工作壓力為70Mpa時，能連續工作2小時)、誤差小(計數誤差小於±5％)的高溫油管放射性測井儀。本測井儀可適用於油氣田中所有尺寸油管的高、低溫油氣井及井底壓力在70Mpa及以下油氣井的分層定位測量，並能準確地測定射孔位置。
本實用新型的目的是這樣實現的測井儀的外殼採用高強度性能的小管徑金屬管，可承受深井井底的壓力高達70Mpa。在伽瑪儀的外殼內還增設有金屬保溫瓶，金屬保溫瓶的管壁為兩層金屬薄管，中間抽真空，並填充隔熱材料和防熱輻射材料，從而能有效地隔熱；在金屬保溫瓶內裝有吸熱劑，能有效減緩儀器工作時瓶內的溫升速度。整個自然伽瑪測量電路設置在既能有效隔熱又能有效吸熱的金屬保溫瓶內，測量電路選用耐高溫的高效小型元件，電路的損耗小，發熱量少，因而本測井儀在環境溫度高達180℃時，能保證測量電路正常穩定而可靠地連續工作2小時。由於測量電路採用的是小型元件且結構湊，充分而有效地利用有限的機械空間，金屬保溫瓶的內部結構也很緊湊，從而實現了金屬保溫瓶的外徑較小(φ35mm-φ23mm)。由於金屬保溫瓶的外徑較小，再加之本測井儀的內部結構及連接都十分緊湊，從而實現了本測井儀的外徑也較小(φ44mm-φ32mm)。


圖1為本實用新型的裝配示意圖。圖中(1)為掛套，(2)為密封頭，(3)為磁定位器，(4)為密封圈，(5)為連結螺紋，(6)為插針，(7)為壓緊銅環，(8)為伽瑪儀外殼，(9)為過渡套，(10)為堵頭，(11)為壓蓋，(12)為金屬保溫瓶管壁，(13)為引導錐。
圖2為金屬保溫瓶的結構簡圖。圖中(10)為堵頭，(11)為壓蓋，(12)為金屬保溫瓶管壁，(14)為引線孔，(15)為吸熱劑，(16)為上吸熱體內管，(17)為上吸熱體外管，(18)為上吸熱體法蘭，(19)為自然伽瑪測量電路，(20)為下吸熱體法蘭，(21)為下吸熱體外殼，(22)保護罩。
本實用新型是油管放射性及磁定位組合測井儀，在油管裡沿井身測量巖層天然放射的伽瑪總量及油管接箍信號，為油氣開採找準層位提供準確的深度數據，同時也可以配合其他測井方法，在生產測井中識別油層。本實用新型如
圖1、圖2所示，包含掛套(1)、密封頭(2)、磁定位器(3)、密封圈(4)、插針(6)、壓緊銅環(7)、伽瑪儀外殼(8)、過渡套(9)、金屬保溫瓶、自然伽瑪測量電路(19)、引導錐(13)。金屬保溫瓶如圖2所示，包含堵頭(10)、壓蓋(11)、金屬保溫瓶管壁(12)、引線孔(14)、吸熱劑(15)、上吸熱體內管(16)、上吸熱體外管(17)、上吸熱體法蘭(18)、下吸熱體法蘭(20)、下吸熱體外殼(21)、保護罩(22)，自然伽瑪測量電路(19)設置在金屬保溫瓶內。伽瑪儀外殼(8)採用高強度性能的金屬管材，其外徑為φ44mm-φ32mm，能承受高達70Mpa的壓力，在伽瑪儀外殼(8)內設置有金屬保溫瓶。金屬保溫瓶為單端開口，開口端向上，封閉端在下，緊靠引導錐(13)，其外徑為φ35mm-φ23mm，金屬保溫瓶管壁(12)為兩層金屬薄管，中間抽真空，並填充隔熱及防熱輻射材料，能有效地隔熱。在金屬保溫瓶內放置自然伽瑪測量電路(19)的上、下兩端均設置有上、下吸熱體法蘭(18、20)，並在上、下吸熱體法蘭的外端還設置有吸熱劑(15)，吸熱劑能有效地吸收測井儀工作時測量電路發出的熱量，減緩瓶內的溫升速度。自然伽瑪測量電路(19)設置在既能有效隔熱，又能有效吸熱的金屬保溫瓶內，自然伽瑪測量電路(19)的元件，選用耐高溫的高效小型元件，從而使測量電路的結構緊湊，並且在工作時的損耗小，其發熱量就少。所有這些設計就保證了本測井儀在環溫高達180℃的情況下，金屬保溫瓶內的溫度低於90℃，從而保證自然伽瑪測量電路(19)能正常、穩定、可靠地連續工作2小時，其計數誤差小於±5％，測量精度較高。自然伽瑪測量電路(19)用螺釘固定在上吸熱體法蘭(18)上，上吸熱體與堵頭(10)通過螺紋連結在一起，在金屬保溫瓶的瓶口處設置有壓蓋(11)，將堵頭(10)壓緊，而金屬保溫瓶又被壓緊銅環(7)壓緊在過渡套(9)和引導錐(13)之間，從而使本測井儀能承受一定的振動與衝擊。自然伽瑪測量電路(19)測得的自然伽瑪信號，經過引線孔(14)與插針(6)輸出，同磁定位器(3)輸出的磁性記號一起，通過密封頭(2)連接到三芯(或七芯)電纜上，供給地面處理系統，從而實現了自然伽瑪儀與磁定位器組合一體化。磁定位器(3)與伽瑪儀外殼(8)通過螺紋(5)連接，並設有密封圈(4)。掛套(1)通過螺紋與密封頭(2)連接，密封頭(2)與磁定位器(3)通過螺紋連接並設置密封圈，引導錐(13)與伽瑪儀外殼(8)通過螺紋連接並設有密封圈，從而使本測井儀在70Mpa壓力下不滲漏。
本實用新型與現有技術比較，內部結構及連接十分緊湊，外形結構小巧，外殼的外徑較小，只有φ44mm-φ32mm，外殼的強度高，能承受高達70Mpa的壓力，尤其是在小巧的外殼內還增設有既能有效隔熱又能有效吸熱的金屬保溫瓶，自然伽瑪測量電路(19)又設置在小巧的金屬保溫瓶內。因此，本實用新型可在環境溫度高達180℃時，能正常、穩定、可靠地連續工作2小時，計數誤差小於±5％，測量精度較高，可適用於油氣田中所有尺寸油管的分層定位測量，是高、低溫油氣井及高、低壓油氣井射孔前準確地測定射孔位置的理想測井儀。
權利要求1.一種高溫油管放射性測井儀，由掛套(1)、密封頭(2)、磁定位器(3)、密封圈(4)、插針(6)、壓緊銅環(7)、伽瑪儀外殼(8)、過渡套(9)、自然伽瑪測量電路(19)、引導錐(13)組成，其特徵在於還有金屬保溫瓶；測井儀的外徑為φ44mm～φ32mm。
2.根據權利要求1所述的測井儀，其特徵在於自然伽瑪測量電路(19)設置在金屬保溫瓶內。
3.根據權利要求1所述的測井儀，其特徵在於金屬保溫瓶的外徑為φ35mm～φ23mm；金屬保溫瓶管壁(12)為兩層金屬薄管，中間抽真空並填充隔熱及防熱輻射材料；金屬保溫瓶內放置自然伽瑪測量電路(19)的上、下兩端設置有上、下吸熱體法蘭(18、20)，並在上、下吸熱體法蘭的外端還設置有吸熱劑(15)。
專利摘要本實用新型主要由掛套(1)、密封頭(2)、磁定位器(3)、伽瑪儀外殼(8)、金屬保溫瓶、自然伽瑪測量電路(19)、引導錐(13)等組成。其內部結構及連接緊湊，外徑只有Φ44mm～Φ32mm，較小巧。本測井儀可承受高達70MPa的壓力，並可在環溫高達180℃時，能正常、穩定、可靠地連續工作2小時，計數誤差小於±5％，測量精度較高，是油氣田中所有尺寸油管的高、低溫及高、低壓油氣井準確地測定射孔位置的理想測井儀。
文檔編號E21B47/00GK2262097SQ9623324
公開日1997年9月10日 申請日期1996年6月5日 優先權日1996年6月5日
發明者易宏志, 熊光明 申請人:重慶華油實業總公司科光技術公司