[實用新型]一種隨鉆方位密度測量裝置

有效

• 申請號: 201920217133.2
• 申請日: 2019-02-20
• 公開（公告）號: CN209838398U
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 張堅鋒;于其蛟;李翠;杜海洋;韓春田;馬海;肖紅兵;魯超
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化勝利石油工程有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/12
• 代理公司: 37107 東營雙橋專利代理有限責任公司
• 代理人: 侯華頌;李勇

本實用新型涉及一種隨鉆方位密度測量裝置，該裝置主要包括密度探測器總成、前置放大電路、高壓控制電路、方位測量電路、間隙測量電路、采集控制存儲電路和電源控制電路等。密度探測器總成在兩側分別放置一個0.5微居里的¹³⁷Cs源進行長短源距計數穩譜。通過方位探測電路把周向分為16個扇區，結合扇區信號把密度探測器測量的巖性和密度值轉換為360°成像。通過間隙測量電路可以準確判斷該裝置的井壁貼合情況，并進行巖性和密度值補償。通過采用該裝置及方法，可以較為準確的得到地層的巖性和密度值，對計算地層孔隙度和分析儲層有著十分重要的作用和意義。

技術領域

本實用新型涉及石油鉆井和測井技術領域，特別是涉及到隨鉆測井技術領域中的一種隨鉆方位密度測量裝置。

背景技術

在石油勘探開發過程中，需要測量地層的地質信息。隨著勘探開發的逐步深入，對測量參數結果的準確性要求越來越高，該裝置可以較為準確的得到地層的巖性和密度值，對計算地層孔隙度和分析儲層有著十分重要的作用和意義。

現有的密度測量裝置主要由包括鉆鋌和泥漿通道、密度源倉、密度探測器總成、電路骨架總成和總線信號線路。其中密度探測器總成包括長源距晶體探測器、長源距光電倍增管、短源距晶體探測器、短源距光電倍增管和前置放大電路、高壓控制電路；電路骨架總成包括骨架和固定在骨架上的間隙測量電路、采集控制存儲電路和電源控制電路；采集控制存儲電路包括脈沖調理電路、峰值檢測電路、AD轉換電路、FPGA控制芯片、總線隔離控制器、調制解調器和存儲器。由于其結構和布局設計上的缺陷，不具備方位測量的特性，通過放射性同位素137Cs向地層發射伽馬射線，經由長短源距探測器測量經地層散射回的伽馬射線，來計算密度值，傳統的測量裝置對周向沒有分辨能力，不能進行方位探測。

另外現有的密度測量裝置多采用機械或者液壓推靠的方式，把密度探測器貼合井壁，需要在電路里添加大功率的電機馬達，這不僅大大增大了電路的功耗和復雜性，更無形中降低了裝置本身的可靠性。

實用新型內容

本實用新型就是針對現有技術存在的問題，提供一種能夠準確有效的測量出不同方位上的巖性密度值，用于判斷該地層的巖性的隨鉆方位密度的測量裝置。

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種隨鉆方位密度測量裝置：包括鉆鋌和設置在鉆鋌內的泥漿通道、密度源倉、密度探測器總成、電路骨架總成和總線信號線路，所述密度探測器總成包括長源距晶體探測器、長源距光電倍增管、短源距晶體探測器、短源距光電倍增管和前置放大電路、高壓控制電路，所述電路骨架總成包括骨架和固定在骨架上的方位測量電路、間隙測量電路、采集控制存儲電路和電源控制電路，所述采集控制存儲電路包括脈沖調理電路、峰值檢測電路、AD轉換電路、FPGA控制芯片、總線隔離控制器、調制解調器和存儲器，其中：所述鉆鋌軸向設有貫通的泥漿通道，泥漿通道內設置中心管，鉆鋌上部開設徑向凹槽，徑向凹槽下方的鉆鋌上依次沿徑向開設長U型槽和電路骨架倉，鉆鋌上的徑向凹槽、長U型槽和電路骨架倉外通過防磨蓋板封閉連接；所述密度源倉設置在鉆鋌上端部的徑向凹槽內，并在密度源倉外部包裹有伽馬射線屏蔽體，伽馬射線屏蔽體和其對應的防磨蓋板上開設放射窗口，在防磨蓋板上設置開長源距窗口和短源距窗口；所述密度探測器總成外套一層承壓外殼，承壓外殼整體設置在鉆鋌長U型槽內；所述電路骨架總成通過承壓插頭與密度探測器總成連接。

上述裝置方案進一步包括：

所述密度探測器總成中的長源距晶體探測器、長源距光電倍增管和短源距光電倍增管、短源距晶體探測器兩兩一組間隔設置，并在長源距晶體探測器和短源距晶體探測器對應處的防磨蓋板上設置開長源距窗口和短源距窗口。

長源距窗口和短源距窗口材料由鈹或者鈦或者兩者的組合物構成。

長源距窗口和短源距窗口扇面角度為180°。

所述的密度源倉對應的伽馬射線屏蔽體和防磨蓋板開設放射窗口為向下傾斜窗口。