一种新型可控中子源补偿中子测井仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于测井设备技术领域，具体涉及一种用于在钻井过程中利用中子源测量井眼周围地层孔隙度的测井仪器。
【背景技术】
[0002]补偿中子测井又称热中子测井，是由发生器(或同位素源)向地层发射快中子，在源距离不同的两个点上，用热中子探测器测量经地层慢化并散射回井眼来的热中子，并以两个探测器计数率的比值测定地层孔隙度。
[0003]现有大部分中子测井仪器的化学中子源都依赖进口，且存在化学中子源辐射污染严重的问题，不可避免对环境和人员造成较大损害，且使用、运输及储藏成本高。
【实用新型内容】
[0004]为解决上述现有技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种新型可控中子源补偿中子测井仪，以实现仅在通电工作时产生固定能量和波长的中子射线，最大限度减少对环境污染及人体伤害。
[0005]为实现上述技术目的，本实用新型所采取的技术方案如下:
[0006]一种新型可控中子源补偿中子测井仪，其特征在于，包括:
[0007]用于产生中子的中子管；
[0008]用于数据传输的数传单元；
[0009]用于输出一定频率正玄波并由此产生中子管靶压的高压控制电路单元；
[0010]用于输出电荷量的探测器H63管；
[0011]用于将探测器He3管输出的电荷量转换为成正比的电压脉冲信号并放大输出的前置放大电路；
[0012]用于将电压脉冲转换计数并串型输出至数传单元的信号采集电路；
[0013]用于控制阳极电离的电流与灯丝电流以调控中子管内部工作气压的控制电路；
[0014]以及用于监测阳极电离的电流与中子管靶压的监测采集电路；
[0015]其中，所述高压控制电路单元同中子管相连接，所述中子管同探测器H/管相连接，所述探测器H/管同前置放大电路相连接，所述前置放大电路同信号采集电路相连接，所述信号采集电路同数传单元相连接，所述中子管还连接有控制电路，所述控制电路同监测采集电路相连接，所述监测采集电路同信号采集电路相连接。
[0016]优选的，所述中子管为氘-氘中子发生器，产生2.5MeV快中子。
[0017]优选的，所述高压控制电路单元包括相互连接的高压控制电路与高压电路。
[0018]通过以上技术方案，本实用新型的有益效果在于:
[0019]1、改变传统中子测井仪的工作方式，实现通电工作时产生固定能量和波长的中子射线，最大限度减少对环境污染及人体伤害；
[0020]2、便于使用、储藏和运输，有效降低仪器成本；
[0021]3、使用时产生的射线能量单一，波长稳定，取得的中子测井资料受杂波影响小，对岩层的定量分析准确。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型结构示意图；
[0023]图2为本实用新型电路连接原理图。
【具体实施方式】
[0024]为使本实用新型的结构特征、工作原理及技术效果易于理解，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明，但不应视为对本实用新型的限定。
[0025]如图1所示，一种新型可控中子源补偿中子测井仪，被配置为自上而下紧密连接的数据采集与通讯短节1、气密封短节2和中子管控制短节3，其中:
[0026]数据采集与通讯短节I包含用于输出电荷量的探测器H63管1-1、用于将探测器H63管1-1输出的电荷量转换为成正比的电压脉冲信号并放大输出的前置放大电路1-2、用于将电压脉冲转换计数并串型输出至数传单元的信号采集电路1-3，以及用于数据传输的数传单元1-4 ；
[0027]气密封短节2内设置有用于产生中子的中子管2-1及高压控制电路单元3-1中的高压电路部分；
[0028]中子管控制短节3包含用于输出一定频率正玄波并由此产生中子管2-1靶压的高压控制电路单元3-1中的高压控制电路、用于控制阳极电离的电流与灯丝电流以调控中子管内部工作气压的控制电路3-2，以及用于监测阳极电离的电流与中子管靶压的监测采集电路3-3 ；
[0029]其中，高压控制电路单元3-1同中子管2-1相连接，中子管2-1同探测器H/管1_1相连接，探测器H/管1-1同前置放大电路1-2相连接，前置放大电路1-2同信号采集电路1-3相连接，信号采集电路1-3同数传单元1-4相连接，中子管1-1还连接有控制电路3-2，控制电路3-2同监测采集电路3-3相连接，监测采集电路3-3同信号采集电路1-3相连接。
[0030]本实施例中，中子管1-1为氘-氘中子发生器，产生2.5MeV快中子。
[0031]本实用新型的工作原理如下:
[0032]工作时，由高压控制电路单元3-1提供的高供电压推动高压发生器，产生中子管1-1需要的30-100kV可变直流高压(即:中子管靶压)，使氘离子加速获得能量产生核反应，从而得到能量单色性很好的快中子源，向地层发射快中子能量为2.5MeV ;控制电路3-2同时提供中子管1-1必须的阳极高压2500V和灯丝电流，阳极高压维持中子管的离子源电离，供给核反应所需的足够能量的氘离子流，而充足的离子流来源于给中子管储存器加热释放氘气的灯丝电流；中子管1-1是电真空器件，其内部的气压决定中子管1-1工作稳定性和安全性，因此，需要随时监测气压大小变化情况；通过监测采集电路3-3监视阳极电离的电离电流来及时控制灯丝电流，达到控制中子管1-1储存器释放氘气的能力，从而控制了中子管1-1内部工作气压，并通过信号采集电路1-3、数传单元1-4的模拟通道采集，送至地面进行适时监测；同时被采集送至地面进行适时监测的另一模拟量为阳极电离电流Ia，通过监视这两参数，可适时地掌握中子管1-1的工作状况。
【主权项】
1.一种新型可控中子源补偿中子测井仪，其特征在于，包括: 用于产生中子的中子管； 用于数据传输的数传单元； 用于输出一定频率正玄波并由此产生中子管靶压的高压控制电路单元； 用于输出电荷量的探测器H63管； 用于将探测器H/管输出的电荷量转换为成正比的电压脉冲信号并放大输出的前置放大电路； 用于将电压脉冲转换计数并串型输出至数传单元的信号采集电路； 用于控制阳极电离的电流与灯丝电流以调控中子管内部工作气压的控制电路； 以及用于监测阳极电离的电流与中子管靶压的监测采集电路； 其中，所述高压控制电路单元同中子管相连接，所述中子管同探测器H/管相连接，所述探测器H/管同前置放大电路相连接，所述前置放大电路同信号采集电路相连接，所述信号采集电路同数传单元相连接，所述中子管还连接有控制电路，所述控制电路同监测采集电路相连接，所述监测采集电路同信号采集电路相连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型可控中子源补偿中子测井仪，其特征在于:所述中子管为氘-氘中子发生器，产生2.5MeV快中子。
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型可控中子源补偿中子测井仪，包括依次连接的高压控制电路单元、中子管、探测器He3管、前置放大电路、信号采集电路以及数传单元，其中中子管还连接有控制电路，控制电路连接监测采集电路，监测采集电路同信号采集电路相连接；本实用新型改变传统中子测井仪的工作方式，实现仅在通电工作时产生固定能量和波长的中子射线，最大限度减少对环境污染及人体伤害。
【IPC分类】E21B49-00
【公开号】CN204476402
【申请号】CN201520133174
【发明人】王雅利, 李多, 武成安, 佛新锋
【申请人】西安瑞达物探设备有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月9日