[實用新型]用于測井儀承壓外殼上的熱中子屏蔽套

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420502546.2
• 申請日: 2014-09-02
• 公開（公告）號: CN204116626U
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 岳愛忠;石麗云;李曉;何緒新;何子忠;林延棟;王樹聲
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團測井有限公司
• 主分類號: G01V5/10
• 分類號: G01V5/10
• 代理公司: 北京華沛德權(quán)律師事務(wù)所 11302
• 代理人: 劉杰

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及石油井下測井儀器，特別涉及一種用于測井儀承壓外殼上的熱中子屏蔽套。

背景技術(shù)

油氣藏勘探開發(fā)常用到地層元素測井儀器，地層元素測井儀通過測量中子在地層中產(chǎn)生的俘獲伽馬能譜，或者同時測量俘獲伽馬能譜和非彈性散射伽馬能譜，獲取地層巖石骨架中Si、Ca、Fe、S、Ti、Gd、Mg、K、Mn、Al、H、Cl、C和O等元素含量，確定巖性和骨架參數(shù)。該儀器采用镅-鈹中子源或者可控脈沖中子源，中子源發(fā)射快中子，快中子與周圍(地層、井眼和儀器本身)的物質(zhì)發(fā)生非彈性散射和彈性散射，能量逐漸降低，成為只能處于熱運動狀態(tài)的中子—熱中子，熱中子最終被周圍核素俘獲而消失。在非彈性散射和熱中子俘獲反應(yīng)中，會放出伽馬射線，地層元素測井儀器測量這些次生伽馬，并進行能譜分析，獲取元素含量。

近幾年，隨著復(fù)雜巖性(火成巖、變質(zhì)巖、碳酸鹽巖、礫巖等)油氣藏、頁巖氣、致密氣等非常規(guī)油氣藏勘探開發(fā)的深入，地層元素測井的作用得到越來越多重視，應(yīng)用日益廣泛，例如，在頁巖氣和致密氣勘探中，地層元素測井已經(jīng)成為必測項目。這是因為弄清巖性和骨架參數(shù)是測井解釋的基礎(chǔ)，對非常規(guī)油氣藏而言，尤為重要。地層元素測井可以直接、準確確定巖性，這是其它測井方法無法比擬的。

熱中子屏蔽套是地層元素測井儀的一個重要部件，作用是吸收儀器周圍的熱中子，防止它們與儀器中所含的Fe、Ti、Al等核素發(fā)生俘獲反應(yīng)，因為，此反應(yīng)產(chǎn)生的俘獲伽馬射線與來自地層的這些核素的俘獲伽馬射線相同，會影響對地層核素次生伽馬能譜的測量，導(dǎo)致地層元素含量的計算出現(xiàn)錯誤。因此，屏蔽套對周圍熱中子的屏蔽效果直接影響到地層元素測井的準確性。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種用于測井儀承壓外殼上的熱中子屏蔽套，能夠有效屏蔽測井儀周圍的熱中子，滿足地層元素測井方法的要求。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種用于測井儀承壓外殼上的熱中子屏蔽套，包括屏蔽襯套，設(shè)置在所述屏蔽襯套上的屏蔽罩，及設(shè)置所述屏蔽襯套和所述屏蔽罩之間的屏蔽層，其中，所述屏蔽襯套為測井儀承壓外殼。

進一步地，所述屏蔽層厚度為4-5mm。

進一步地，所述屏蔽層包括熱中子吸收劑與有機基底材料，所述熱中子吸收劑為核素材料硼-10(¹⁰B)或/和鎘(Cd)，所述有機基底材料為不含地層測井測量分析元素Fe、S、Si、Ti和Ca的橡膠或塑料，所述熱中子吸收劑在所述有機基底材料中的摻入質(zhì)量百分比濃度為45％-55％。

進一步地，所述屏蔽襯套是由耐腐蝕性的金屬材料制作而成，與所述測井儀承壓外殼相連結(jié)。

進一步地，所述屏蔽罩是由與所述測井儀承壓外殼外徑相同的金屬筒加工成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，與所述屏蔽襯套連接在一起。

本實用新型提供的用于測井儀承壓外殼上的熱中子屏蔽套，其屏蔽層的有機基底材料中不含F(xiàn)e、S、Si、Ti、Ca等地層元素測井測量分析的元素，其屏蔽層中的熱中子吸收劑選用的是硼10(¹⁰B)或鎘(Cd)核素材料，其屏蔽層對熱中子的俘獲截面較高，并且俘獲熱中子后放出的伽馬射線能量沒處于1.6-10MeV的范圍內(nèi)，保證了對熱中子98％以上的吸收率。故能夠有效屏蔽測井儀周圍的熱中子，滿足了地層元素測井方法的要求。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的用于測井儀承壓外殼上的熱中子屏蔽套的主視圖。

圖2為本實用新型實施例提供的用于測井儀承壓外殼上的熱中子屏蔽套的B-B剖視圖。

圖3為本實用新型實施例提供的用于測井儀承壓外殼上的熱中子屏蔽套的屏蔽襯套結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實用新型實施例提供的用于測井儀承壓外殼上的熱中子屏蔽套的屏蔽罩的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實用新型實施例提供的用于測井儀承壓外殼上的熱中子屏蔽套的安裝示意圖。

具體實施方式

參見圖1和圖2，本實用新型實施例提供的用于測井儀承壓外殼上的熱中子屏蔽套，包括設(shè)置在測井儀承壓外殼6上的屏蔽襯套1，設(shè)置在屏蔽襯套1上的屏蔽罩3，及設(shè)置屏蔽襯套1和屏蔽罩3之間屏蔽層2。其中，屏蔽層2是本實用新型熱中子屏蔽套的核心部分，屏蔽襯套1和屏蔽罩3連接在一起對屏蔽層2起保護作用，保證測井儀在井下運動過程中熱中子屏蔽套不會脫落，并減小井壁對熱中子屏蔽套的磨損。