专利名称：油气井伽玛射线及井深测量棒的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测量油气井伽玛射线的装置和测量油气井井深的磁定位装置，尤其涉及把测量伽玛射线装置的采样端和磁定位装置的采样端组合在一起的测量棒。
背景技术：
在油气井钻探后，需要测量油气井的岩性，即测量井下岩石是否有伽玛(γ)射线(也包括X射线，下同)以及该射线的放射性强度。目前广泛用到的测量装置中，包括有插入井中的测量棒和通过缆线与测量棒相联的安放在井口上的显示仪。在测量棒中有碘化钠(NaI)晶体、光电倍增管、变压器和相应的电路板。对钻探井和生产井，均还需要测量井深。许多对井深的测量也是通过安装在这同一测量棒中的另一磁定位装置实现的，井深的数值同样在井口上的测量显示仪中显示出来。现有的这类测量棒中，所有的信号线和电源线均是直接与相关零件或元器件联接的；测量伽玛射线的碘化钠晶体等是与磁定位装置安装在一个整体的长管内的；电路板是被夹在两块护板中，再固定在该长管内的。这样一来，在维修和更换测量棒中的材料或元器件时，只能把整个测量棒内部的东西全部取出拆散、把信号线和电源线拆断；在需要维修或更换电路板上的元器件时，还需进一步拆出护板。显然，现有的测量棒在维修或更换材料和元器件时，是非常不方便的。更大问题的是，由于在安装和恢复安装该测量棒时，同样不方便，测量棒在采集相关信号的可靠性和准确性方面就不可能得到保证。
实用新型内容本实用新型的目的是，设计出一种安装和维护、维修方便，从而保证有很高可靠性和准确性的测量棒。
实现本目的的油气井伽玛射线及井深测量棒包括，安装在同一测量棒管体内的测量伽玛射线组件和测量井深的磁定位组件。测量伽玛射线组件包括按从前往后顺序联接的碘化钠晶体、光电倍增管、电路板和变压装置。该变压装置的输入极通过电源线与外界的电源联接，该电路板的信号输出极通过信号线与外界的显示装置联接。磁定位组件包括两个同极相对的磁钢和夹在这两个磁钢之间的感应线圈，该感应线圈通过信号线与外界的显示装置联接。其改进之处是所述测量棒起测量作用的管体部分分为测射线管体和磁定位管体的前后两段，两段管体之间为螺纹联接，测量伽玛射线组件安装在前段的测射线管体内、磁定位组件安装在磁定位管体内。所述磁钢分别定位在固定于感应线圈的铁芯两端的磁钢座内；该磁钢座的侧壁与对应的磁定位管体内壁间呈间隙配合，在该磁钢座侧壁上有二～三条导线槽，两磁钢座两端的有导线孔与该导线槽相通。在这两段管体联接处之内分别固定有配对的三触头动滑环和定滑环(前者也称三芯公滑环，它的一端有三个接线柱，另一端为分别对应接线柱相通、但相互绝缘且位于不同半径上的弹性触头，即三个触头均可以弹性伸缩；后者也称三芯母滑环，它的一端也有三个接线柱，另一端为分别对应接线柱相通、也相互绝缘且与前者的三个弹性触头对应抵触的同心圆和同心圆环的金属片。目前已有标准化、系列化产品)。测量伽玛射线组件的电源线及信号线连接在位于该测射线管体的三触头滑环内侧的接线柱上；在该磁定位管体内的三触头滑环内侧的接线柱上连接有与所述电源线及信号线对应的导线，这些导线穿过一个磁钢座的导线孔、进入导线槽，在该导线槽中又与感应线圈的信号线一道穿过另一个磁钢座的导线孔，所有穿过的导线再与该磁定位管体另一端的另一三触头滑环内侧的接线柱连接，与该另一三触头滑环配对的三触头滑环固定在一个密封接头管体的一端内。该密封接头管体的这一端与磁定位管体呈螺纹联接，该密封接头管体的另一端内固定有三个密封接线柱，与所有导线对应的导线把密封接头管体一端三触头滑环内侧的接线柱与密封接线柱的内端头连接起来，该密封接线柱的外端头通过一条三芯缆线分别与电源和显示装置连接；该密封接头管体的另一端与一个电缆连接管体螺纹联接，该电缆连接管体的另一端与一个电缆帽螺纹联接；在该电缆帽与电缆连接管体之间有一个其上的法兰盘被限止在阳螺纹的外端面和阴螺纹孔底的内端面之间的锥套体，该锥套体有其小端朝向电缆帽的锥孔，有一个与该锥孔匹配的弹性锥套包夹住所述三芯缆线，该三芯缆线穿过该电缆帽的一个中心通孔；所有的螺纹联接部位均有密封圈。
从上述方案中不难看出，本实用新型把所有不同功能或作用的组件、连同安装它们的管体均分成为相互独立的单元了，任何一个功能单元之间没有现有技术那样的直接联接它们的导线；电联接它们的是三触头动滑环和定滑环，机械联接它们管体的是各管体相对端的配对的阴阳螺纹。这样，不但安装和维护、维修方便，而且在维护、维修任何一个功能单元时，不会因导线的牵扯而对另一单元造成不利影响。从而保证了本实用新型有很高可靠性和准确性。另外，由于各功能单元相对独立，所以，在进一步改进某一单元时，也不必在安装空间或位置方面考虑各单元之间的影响。
以下结合附图、用实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1——本实用新型的结构示意图图2——图1中测量伽玛射线组件及其管体(I段)的局部放大图图3——图2中的A段区域的局部放大图图4——图2中的B段区域的局部放大图图5——图2中的C段区域的局部放大图图6——图2中的D段区域的局部放大图图7——图1中磁定位组件及其管体(II段)的局部放大图图8——图1中密封接头管体至电缆帽段(III段)的局部放大图图9——图8中的E段区域的局部放大图图10——图8中的F段区域的局部放大图(差动螺母留在该段上)具体实施方式
实施例1(以下参考图1～7)油气井伽玛射线及井深测量棒，它包括有安装在同一测量棒管体内的测量伽玛射线组件和测量井深的磁定位组件。测量伽玛射线组件包括按从前往后顺序联接的碘化钠晶体45、光电倍增管42、电路板36和变压装置，该变压装置的输入极通过电源线与外界的电源联接，该电路板36的信号输出极通过信号线与外界的显示装置联接；磁定位组件包括两个同极相对的磁钢21和夹在这两个磁钢21之间的感应线圈23，该感应线圈23通过信号线与外界的显示装置联接。其中测量棒上起测量作用的管体部分分为测射线管体44和磁定位管体20的前后两段，两段管体(44、20)之间为螺纹联接，在测射线管体44的另一端固定联接有一个堵头50。测量伽玛射线组件安装在前段的测射线管体44内、磁定位组件安装在磁定位管体20内。所述磁钢21分别定位在固定于所述感应线圈23的铁芯两端的磁钢座18内，该磁钢座18的侧壁与对应的磁定位管体20内壁间呈间隙配合，在该磁钢座18侧壁上有二～三条导线槽，两磁钢座18两端的有导线孔与该导线槽相通。在这两段管体(44、20)联接处之内分别固定有配对的三触头动滑环13和定滑环16，测量伽玛射线组件的电源线及信号线连接在位于该测射线管体44的三触头滑环(本例为动滑环13)内侧的接线柱上，在该磁定位管体20内的三触头滑环(本例为定滑环16)内侧的接线柱上连接有与所述电源线及信号线对应的导线，这些导线穿过一个磁钢座18的导线孔、进入导线槽，在该导线槽中又与感应线圈23的信号线一道穿过另一个磁钢座18的导线孔，所有穿过的导线再与该磁定位管体20另一端的另一三触头滑环(本例为动滑环13)内侧的接线柱连接。其中(参考图7)，把两个磁钢座18固定在感应线圈23的铁芯两端的是两颗沉头螺钉22，把磁钢21分别定位在磁钢座18内的是两个与磁定位管体20同轴、均把磁钢21顶向感应线圈23铁芯的紧定螺钉25。一个磁钢座18的一端抵在磁定位管体20内的一环形底而上，另—个磁钢座18的一端通过沉头螺钉19把所述的另一三触头滑环(即本例的动滑环13)同轴地固定有磁定位管体20内的所述另一端，有一个通过其上的外螺纹拧入磁定位管体20内的扶正环26套住这另一三触头滑环、并压在该磁钢座18对应的端面上，以把全部磁定位组件固定在磁定位管体20内。(以下参考图8～10)与该另一三触头滑环(即前述的动滑环13)配对的三触头滑环(本例为定滑环16)固定在一个密封接头管体10的一端内。该密封接头管体10的这一端与磁定位管体20呈螺纹联接，该密封接头管体10的另一端内固定有三个密封接线柱12，与所有导线对应的导线把密封接头管体一端三触头滑环内侧的接线柱与密封接线柱12的内端头连接起来，该密封接线柱12的外端头通过一条三芯缆线分别与电源和显示装置连接。该密封接头管体10的另一端与一个电缆连接管体6联接——在该电缆连接管体6与密封接头管体10的联接处分别有旋向相同、但螺距不同的阳螺纹，它们是通过一个差动螺母联接上的[为省略视图、避免重复，图8中未画出此处的这种联接结构，该结构与本图中表示出的(实施例2的)一个容线短接管体9与电缆连接管体6的这种联接结构完全相同]；该电缆连接管体6的另一端与一个电缆帽1螺纹联接；在该电缆帽1与电缆连接管体6之间有一个其上的法兰盘被限止在阳螺纹的外端面和阴螺纹孔底的内端面之间的锥套体4，该锥套体4有其小端朝向电缆帽1的锥孔，有一个与该锥孔匹配的弹性锥套5包夹住所述三芯缆线，该三芯缆线穿过该电缆帽1的一个中心通孔(由于显见，也为图面清晰，所有联接线、缆线均未画出，下同)。在弹性锥套5的大端面上有一块套住三芯缆线并可推压该弹性锥套5的推力垫3。该推力垫3与锥套体4的法兰盘均有一个限位缺口，它们被固定在电缆连接管体6对应位置上的同一定位销51周向限位。所有的螺纹联接部位均有密封圈。
实施例2(参考图8、9、10)本例是在实施例1的基础上的补充或改进，故与实施例1相同的不赘述。补充的是在所述密封接头管体10与电缆连接管体6之间还联接有一个容线短接管体9；该容线短接管体9的一端与该密封接头管体10螺纹联接，在该螺纹联接部位有密封圈；在电缆连接管体6与该容线短接管体9的联接处分别有旋向相同、但螺距不同的阳螺纹，它们通过一个差动螺母7联接；该容线短接管体9阳螺纹的外端有一段呈间隙配合地插入该电缆连接管体6内的光轴段，在该光轴段上固定有一个伸向该电缆连接管体6对应段的定位销8，该电缆连按管体6的对应段有与该定位销8匹配的轴向槽口。
实施例3(参考图3、4、5、6)
本例是在实施例1或2基础上的优化结构，相同的部分不赘述。优化的方面是碘化钠晶体45、光电倍增管42、电路板36和变压装置是通过安装在一个固定于所述测射线管体44内的保温瓶29中而安装在该测射线管体44内的，其中的碘化钠晶体45和光电信增管42又是通过安装在一个固定于该保温瓶29中的护筒43而安装在该保温瓶29内的；在碘化钠晶体45一侧的该护筒43端头固定有一个弹簧座47，该碘化钠晶体45通过一根内压簧46压在该弹簧座47的内侧，该护筒43的另一端内安装有压住光电倍增管42管座41的绝缘套40，有一个固定电路板36的支架38的一端压住该绝缘套40并被固定联接在该护筒43的这端；该护筒43端头的弹簧座47外侧通过另一根外压簧48压在保温瓶29的容腔底部，在保温瓶29的瓶口处固定有顺序地压住瓶口的保温瓶塞32、瓶内绝温塞39、变压装置的护架34、电路板36支架38和所述护筒43的保温连接套28，该保温连接套28与所述绝温塞39有让电源线和信号线穿过的导线孔。在保温瓶29的底部的测射线管体44内安装有托住保温瓶29的螺塞49，显然，在该螺塞49与保温瓶29底部之间可以有一软垫层。保温瓶塞32有穿出了保温连接套28的外螺纹段，一个安装所述三触头滑环(本例为动滑环13)滑环座27的一端紧套在该外螺纹段上，有一个通过其上的外螺纹拧入测射线管体44中的扶正环26套住三触头滑环、并压在滑环座27对应的端面上，以把保温瓶29固定在测射线管体44中。
实施例4(参考图4、5)本例是在上述各例基础上的进一步优化，相同的部分不赘述。优化的方面是电路板36支架38的两端是分别插入变压装置护架34和所述护筒43联接部位的联接颈，该联接颈与测量棒管体同轴，该联接颈与其对应的联接部位曲沉头螺钉35锁定；该电路板36支架38固定电路板36的部分的横截面是弓形，该电路板36通过四颗螺钉37固定在弓形弦所对应的平面两端的固定座上。
实施例5(参考图5)本例是在上述各例基础上的进一步优化，相同的部分不赘述。优化的方面是变压装置是柱状的一体化集成高压电源模块33，该电源模块33被定位在所述变压装置护架34上，该护架34上有让电路板36的信号线和电源模块33的电源线通过的导线槽。该护架34的一端通过沉头螺钉35与电路板支架38的联接颈固定联接，另一端通过沉头螺钉35与一个连接套31固定联接；该连接套31通过两颗螺钉30固定在所述绝温塞39的一端。
权利要求1.油气井伽玛射线及井深测量棒，它包括有安装在同一测量棒管体内的测量伽玛射线组件和测量井深的磁定位组件；测量伽玛射线组件包括按从前往后顺序联接的碘化钠晶体(45)、光电倍增管(42)、电路板(36)和变压装置，该变压装置的输入极通过电源线与外界的电源联接，该电路板(36)的信号输出极通过信号线与外界的显示装置联接；磁定位组件包括两个同极相对的磁钢(21)和夹在这两个磁钢(21)之间的感应线圈(23)，该感应线圈(23)通过信号线与外界的显示装置联接；其特征在于，所述测量棒上起测量作用的管体部分分为测射线管体(44)和磁定位管体(20)的前后两段，两段管体(44、20)之间为螺纹联接，测量伽玛射线组件安装在前段的测射线管体(44)内、磁定位组件安装在磁定位管体(20)内；所述磁钢(21)分别定位在固定于所述感应线圈(23)的铁芯两端的磁钢座(18)内，该磁钢座(18)的侧壁与对应的磁定位管体(20)内壁间呈间隙配合，在该磁钢座(18)侧壁上有二～三条导线槽，两磁钢座(18)两端的有导线孔与该导线槽相通；在这两段管体(44、20)联接处之内分别固定有配对的三触头动滑环(13)和定滑环(16)，测量伽玛射线组件的电源线及信号线连接在位于该测射线管体(44)的三触头滑环内侧的接线柱上，在该磁定位管体(20)内的三触头滑环内侧的接线柱上连接有与所述电源线及信号线对应的导线，这些导线穿过一个磁钢座(18)的导线孔、进入导线槽，在该导线槽中又与感应线圈(23)的信号线一道穿过另一个磁钢座(18)的导线孔，所有穿过的导线再与该磁定位管体(20)另一端的另一三触头滑环内侧的接线柱连接，与该另一三触头滑环配对的三触头滑环固定在一个密封接头管体(10)的一端内；该密封接头管体(10)的这一端与磁定位管体(20)呈螺纹联接，该密封接头管体(10)的另一端内固定有三个密封接线柱(12)，与所有导线对应的导线把密封接头管体一端三触头滑环内侧的接线柱与密封接线柱(12)的内端头连接起来，该密封接线柱(12)的外端头通过一条三芯缆线分别与电源和显示装置连接；该密封接头管体(10)的另一端与一个电缆连接管体(6)联接，在该电缆连接管体(6)与密封接头管体(10)的联接处分别有旋向相同、但螺距不同的阳螺纹，它们是通过一个差动螺母联接上的；该电缆连接管体(6)的另一端与一个电缆帽(1)螺纹联接；在该电缆帽(1)与电缆连接管体(6)之间有一个其上的法兰盘被限止在阳螺纹的外端面和阴螺纹孔底的内端面之可的锥套体(4)，该锥套体(4)有其小端朝向电缆帽(1)的锥孔，有一个与该锥孔匹配的弹性锥套(5)包夹住所述三芯缆线，该三芯缆线穿过该电缆帽(1)的一个中心通孔；所有的螺纹联接部位均有密封圈。
2.根据权利要求1所述的油气井伽玛射线及井深测量棒，其特征在于，在所述密封接头管体(10)与电缆连接管体(6)之间还联接有一个容线短接管体(9)；该容线短接管体(9)的一端与该密封接头管体(10)螺纹联接，在该螺纹联接部位有密封圈；在电缆连接管体(6)与该容线短接管体(9)的联接处分别有旋向相同、但螺距不同的阳螺纹，它们通过一个差动螺母(7)联接；该容线短接管体(9)阳螺纹的外端有一段呈间隙配合地插入该电缆连接管体(6)内的光轴段，在该光轴段上固定有一个伸向该电缆连接管体(6)对应段的定位销(8)，该电缆连接管体(6)的对应段有与该定位销(8)匹配的轴向槽口。
3.根据权利要求1或2所述的油气井伽玛射线及井深测量棒，其特征在于，所述碘化钠晶体(45)、光电倍增管(42)、电路板(36)和变压装置是通过安装在一个固定于所述测射线管体(44)内的保温瓶(29)中而安装在该测射线管体(44)内的，其中的碘化钠晶体(45)和光电倍增管(42)又是通过安装在一个固定于该保温瓶(29)中的护筒(43)而安装在该保温瓶(29)内的；在碘化钠晶体(45)一侧的该护筒(43)端头固定有一个弹簧座(47)，该碘化钠晶体(45)通过一根内压簧(46)压在该弹簧座(47)的内侧，该护筒(43)的另一端内安装有压住光电倍增管(42)管座(41)的绝缘套(40)，有一个固定电路板(36)的支架(38)的一端压住该绝缘套(40)并被固定联接在该护筒(43)的这端；该护筒(43)端头的弹簧座(47)外侧通过另一根外压簧(48)压在保温瓶(29)的容腔底部，在保温瓶(29)的瓶口处固定有顺序地压住瓶口的保温瓶塞(32)、瓶内绝温塞(39)、变压装置的护架(34)、电路板(36)支架(38)和所述护筒(43)的保温连接套(28)，该保温连接套(28)与所述绝温塞(39)有让电源线和信号线穿过的导线孔。
4.根据权利要求3所述的油气井伽玛射线及井深测量棒，其特征在于，所述电路板(36)支架(38)的两端是分别插入变压装置护架(34)和所述护筒(43)联接部位的联接颈，该联接颈与测量棒管体同轴，该联接颈与其对应的联接部位由沉头螺钉(35)锁定；该电路板(36)支架(38)固定电路板(36)的部分的横截面是弓形，该电路板(36)通过四颗螺钉(37)固定在弓形弦所对应的平面两端的固定座上。
5.根据权利要求3所述的油气井伽玛射线及井深测量棒，其特征在于，所述变压装置是柱状的一体化集成高压电源模块(33)，该电源模块(33)被定位在所述变压装置护架(34)上，该护架(34)上有让电路板(36)的信号线和电源模块(33)的电源线通过的导线槽。
6.根据权利要求4所述的油气井伽玛射线及井深测量棒，其特征在于，所述变压装置是柱状的一体化集成高压电源模块(33)，该电源模块(33)被定位在所述变压装置护架(34)上，该护架(34)上有让电路板(36)的信号线和电源模块(33)的电源线通过的导线槽。
专利摘要一种油气井伽玛射线及井深测量棒。包括有安装在同一测量棒管体内的测量伽玛射线组件和测量井深的磁定位组件。测量伽玛射线组件包括安装在测射线管体内的按从前往后顺序联接的碘化钠晶体、光电倍增管、电路板和变压装置；磁定位组件包括安装在磁定位管体内的两个同极相对的磁钢和夹在这两个磁钢之间的感应线圈。两段管体之间的联接处之内分别固定有配对的三触头动滑环和定滑环。有一个密封接头管体与磁定位管体的另一端联接，该密封接头管体的另一端通过一个差动螺母与一个电缆连接管体联接，该电缆连接管体的另一端与一个电缆帽联接。本实用新型各功能单元相对独立，在安装和维护、维修时互不影响。在使用时有很高的可靠性和准确性。
文档编号G01V5/12GK2763507SQ20052003314
公开日2006年3月8日 申请日期2005年1月31日 优先权日2005年1月31日
发明者赵巧宏 申请人:赵巧宏