井下中子管調頭式脈衝中子發生器的製作方法

2023-12-11 17:39:32

專利名稱：井下中子管調頭式脈衝中子發生器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及油田測井領域中一種用於脈衝中子測井儀器上的裝置，尤其是涉及一種安裝於脈衝中子測井儀器之上的井下中子管脈衝中子發生器。
背景技術：
在油田測井領域中，脈衝中子發生器被廣泛用於核測井儀器上，現有的脈衝中子發生器其在結構上通常採用以聯結螺杆方式把中子管上的鈦氚靶與高壓倍加器、高壓變壓器直接聯結起來，而中子管離子源陽極、陰極、燈絲的引出線均採用由密封堵頭上的密封引線塞引出而後經絕緣電纜連接至中子脈衝控制單元的形式。由於中子管體與密封堵頭佔據了近25～32釐米的長度，使得必須放置於密封堵頭另一側的探測器只能配備較小體積的鎢屏蔽體。在這種情況下，鈦氚靶發射的中子易穿透較短的鎢屏蔽體後射到探測晶體上，受井內液體、套管、水泥環等介質的影響較大容易造成晶體活化，使對來自巖層有效的伽瑪射線的探測受到幹擾，從而降低了脈衝中子測井儀器分辨油、氣、水層的靈敏度。
實用新型內容為了克服現有的脈衝中子發生器所發出的中子容易照射到探測器中的探測晶體上進而導致儀器的靈敏度降低的問題，本實用新型提供一種井下中子管調頭式脈衝中子發生器，在脈衝中子測井儀上，安放該種井下中子管調頭式脈衝中子發生器，可增加安放鎢屏蔽體的空間，使得快中子能夠在較厚的鎢屏蔽體的阻擋作用下無法直接照射到測量晶體上，進而保證了利用脈衝中子測井儀測井時具有較高的區分油、水、氣層的靈敏度。
本實用新型的技術方案是該種井下中子管調頭式脈衝中子發生器，包括金屬管、具有聯結短接的密封堵頭、中子管、位於絕緣套管中的高壓倍加器和高壓變壓器、帶充氣嘴的密封堵頭以及中子脈衝控制單元，其中，中子管被置於一個封閉端與密封堵頭相觸的一端開口的絕緣套中，中子管的鈦氚靶端位於絕緣套的封閉端側，其離子源端位於絕緣套的開口端側，絕緣套的開口端與絕緣套管相對接，絕緣套管上開有導線引出孔，絕緣套管的外管徑要小於金屬管的內管徑，即使得絕緣套管的外管壁與金屬管的內管壁之間形成一個可供控制電纜穿過的空腔。
本實用新型具有如下有益效果由於上述方案中的調頭式脈衝中子發生器較之原有結構是將中子管旋轉了180度，去掉了原有的帶有引線塞的密封堵頭，減少了中子管與堵頭部分所佔據的長度空間，從而使得放置於密封堵頭另一側的探測器可以配備較大體積的鎢屏蔽體，進而解決了鈦氚靶發射的中子易穿透較短的鎢屏蔽體後射到探測晶體上致使測量精度降低的問題。


附圖1是本實用新型的結構剖視圖；附圖2是現有技術中的井下中子管脈衝中子發生器的結構剖視圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步說明國外斯倫貝謝、哈裡伯頓、阿特拉斯等世界知名測井公司應用的井下脈衝中子發生器和國內西安石油儀器廠生產的井下脈衝中子發生器，其結構如圖2所示，即由聯結螺杆11把中子管8的鈦氚靶9和120千伏高壓倍加器13、高壓變壓器11直接聯結起來，並置入絕緣管10中，通過帶有密封引線塞2的密封堵頭3和帶有充氣嘴16的密封堵頭15密封於承壓密封金屬管12中。在這種結構方式下，因鈦氚靶9在中子管一端並且直接與120千伏高壓倍加器連接，中子管本身長20～22釐米，密封堵頭由於引線塞的緣故一般至少長5～10釐米，所以中子管體8與密封堵頭3就佔據了25～32釐米的空間，由於中子管測井儀整體的長度是受到限制的，中子管體8與密封堵頭3佔據的空間越大，放置於密封堵頭3另一側的探測器可以配備的鎢屏蔽體的體積就越小，在這種情況下，鈦氚靶9發射的中子易穿透較短的鎢屏蔽體後射到探測器晶體上，受井內液體、套管、水泥環等介質影響大容易造成晶體活化，使來自巖層有效的伽瑪射線的探測受到幹擾，從而降低了脈衝中子測井儀器分辨油、氣、水層的靈敏度。
本實用新型正是為了解決這一問題而作出的，其設計的出發點即是改變中子管8在金屬管12中的擺放位置，讓中子管8儘量少的佔用空間，以增加可以安放的鎢屏蔽體的長度，讓鈦氚靶9發射的快中子不能直接照射在探測器的探測晶體上，進而防止探測晶體活化，減少井眼內液體、套管、水泥環等介質產生的影響，提高脈衝中子測井儀器區分油、氣、水層的靈敏度。
圖1是本實用新型的結構剖視圖，如圖所示，本種井下中子管調頭式脈衝中子發生器，包括金屬管12、具有聯結短接的密封堵頭1、中子管8、位於絕緣套管10中的高壓倍加器13和高壓變壓器14、帶充氣嘴16和密封橡膠圈5的密封堵頭15以及中子脈衝控制單元，密封橡膠圈5的材料選用氟橡膠密封圈，金屬管12採用承壓密封金屬管，其中中子管8被固定於一個一端開口、一端封閉的絕緣套29中，絕緣套29的封閉端與密封堵頭1相觸，中子管8的鈦氚靶端9位於絕緣套29的封閉端側，其離子源端位於絕緣套29的開口端側，絕緣套29的開口端與絕緣套管10相對接，在絕緣套管10上開有導線引出孔30，絕緣套管10的外管徑要小於金屬管12的內管徑，即使得絕緣套管的外管壁與金屬管的內管壁之間形成一個可供控制電纜7穿過的空腔。
此後，可以將中子管8的鈦氚靶端9與高壓倍加器13之間通過高壓電纜24連接，此電纜就置於絕緣套29的開口端與套管10對接後構成的空腔中。
控制電纜7中的電纜包括中子管8的離子源陽極、陰極以及燈絲的引出線，其由導線孔30穿出經過絕緣套管的外管壁與金屬管的內管壁之間形成空腔再經導線孔引入套管10然後與高壓變壓器14的引出線一起由密封堵頭15上的密封引線塞2引出，而後連接至相應的中子脈衝控制單元。
採用本實用新型中提供的技術方案，改變中子管在金屬管12中的擺放位置，讓中子管8儘量少的佔用空間，以增加可以安放的鎢屏蔽體的長度，可有效節約中子管所佔用的空間，增大了鎢屏蔽體的長度；此外本實用新型改變了現有技術中所採用的將控制電纜7從金屬管外穿過的結構形式，該結構形式如圖2所示，本實用新型所作出的這一改進，降低了對控制電纜絕緣性能的要求，因此在一定程度上降低了測井工作的成本。
權利要求1.一種井下中子管調頭式脈衝中子發生器，包括金屬管(12)、具有聯結短接的密封堵頭(1)、中子管(8)、位於絕緣套管(10)中的高壓倍加器(13)和高壓變壓器(14)、帶充氣嘴(16)的密封堵頭(15)以及中子脈衝控制單元，其特徵在於中子管(8)置於一個封閉端與密封堵頭(1)相觸的絕緣套(29)中，中子管(8)的鈦氚靶端(9)位於絕緣套(29)的封閉端側，其離子源端位於絕緣套(29)的開口端側，絕緣套(29)的開口端與絕緣套管(10)相對接，絕緣套管(10)上開有導線引出孔(30)，其外管壁與金屬管(12)的內管壁之間有一供控制電纜(7)穿過的空腔。
2.根據權利要求1所述的井下中子管調頭式脈衝中子發生器，其特徵在於中子管(8)的鈦氚靶端(9)與高壓倍加器(13)之間通過高壓電纜(24)連接，所述高壓電纜(24)位於絕緣套(29)與絕緣套管(10)對接後形成的空腔內。
3.根據權利要求1或2所述的井下中子管調頭式脈衝中子發生器，其特徵在於由導線孔(30)穿出的包含有中子管(8)離子源陽極、陰極、燈絲引出線的控制電纜(7)以及高壓變壓器(14)的引出線由密封堵頭(15)上的密封引線塞(2)引出。
專利摘要一種應用於油田測井領域中的井下中子管調頭式脈衝中子發生器。主要解決現有的井下中子管脈衝中子發生器所發出的中子容易照射到探測器中的探測晶體上進而導致儀器的靈敏度降低的問題。其特徵在於中子管(8)置於一個封閉端與密封堵頭(1)相觸的絕緣套(29)中，中子管(8)的鈦氚靶端(9)位於絕緣套(29)的封閉端側，其離子源端位於絕緣套(29)的開口端側，絕緣套(29)的開口端與絕緣套管(10)相對接，絕緣套管(10)上開有導線引出孔(30)，其外管壁與金屬管(12)的內管壁之間有一供控制電纜穿過的空腔。具有可增加安放鎢屏蔽體的長度進而防止快中子直接照射到測量晶體上的特點，提高了本儀器進行測井時區分油、氣、水層的靈敏度。
文檔編號H05H3/06GK2688019SQ20042000770
公開日2005年3月23日 申請日期2004年3月24日 優先權日2004年3月24日
發明者郭清生 申請人:郭清生