专利名称：地层倾角测井仪极板的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油地球物理测井领域，特别是指一种地层倾角测井仪探测器的探测头即极板。
在油田勘探开发过程中，必须测出地层的倾角和倾斜方向，以便掌握地下地质构造的特点，才能制定油田开发方案。目前在地球物理测井领域中采用地层倾角测井仪来探测地层的倾角和倾斜方向，该仪器有4个推靠臂，每个推靠臂上安装有一块探测头即极板，工作时极板被推靠到井壁，以探测不同岩层的不同电阻率，仪器内的井斜仪再测出井斜角等参数，通过对仪器测量值的计算，可得到地层倾斜的各种信息。
现有的极板结构是将安装有一或两只钮扣电极及其变压器的滑块与极板小托架组装在一起，然后再安装到推靠臂的极板大托架上，且对装有变压器的空腔是采用胶结物封装，因此其结构复杂、工艺要求高、加工难度大、维修困难，从而也加大了制造和测井成本。
本实用新型的目的在于提供一种结构简单可靠、采用油压平衡保护、密封性能良好、使用寿命较长、可在150℃高温和100 MPa环境压力下保证电极与极板主体间的绝缘度大于200MΩ的地层倾角测井仪极板。
本实用新型以如下方式实现。
本实用新型主要由极板主体、后盖板、电极、变压器、密封垫、盖板等组成。其中由金属材料制成的极板主体是将传统极板的滑块和小托架合为一体，其外型尺寸为168毫米×70毫米×25毫米。极板主体的一面为曲率半径R100的圆弧面，而另一面为平面。在圆弧面中心线两侧距下端60毫米处对称分布有两个直径大于10毫米的电极安装孔，安装孔的轴线与圆弧面轴线间的夹角为9度。在电极安装孔内，电极通过套在其外部的瓷环与极板主体绝缘，并使用高温绝缘胶将电极、瓷环与极板主体胶结为一体。在与电极安装孔相对应的极板主体平面上加工有一个同电极安装孔相通的空腔，两个变压器安装在空腔的底部，空腔内装满硅油后用橡胶密封垫和中心带有圆孔的金属盖板封装，以达到高压密封和油压平衡保护的目的。在极板主体上部加工有一平台，用于安装4根密封导线和一根地线，并用带有穿线孔的金属后盖板封装保护。极板通过其两端的安装销安装在推靠臂的极板大托架上，并可有一定角度的转动。
本实用新型有如下优点。
本实用新型的极板主体将传统极板的小托架和滑块合为一体，结构简单，加工方便；采用油压平衡结构、瓷环绝缘、高温环氧树脂胶结，具有耐高温、密封性能好、维修方便、使用寿命长的特点，在150℃高温和100 MPa环境压力下，电极与极板主体间的绝缘度大于200兆欧。
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图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型结构剖视图。
图3为本实用新型俯视图。
以下结合附图详述本实用新型实施例。
参照图1图2图3，本实用新型由极板主体1、后盖板2、瓷环8、电极12、盖板14、橡胶密封垫15、变压器16等组成。其中由金属材料制成的极板主体1是将传统极板的滑块和小托架合为一体，其外型尺寸为168毫米×70毫米×25毫米。极板主体1的一个表面为曲率半径R100的圆弧面，而另一个表面为平面。在其圆弧面中心线两侧距下端60毫米处对称各加工有一个直径大于10毫米的电极安装孔，在与电极安装孔相对应的极板主体1的平面上，加工有一个同两个电极安装孔相通的空腔18，由铜质材料制成的直径为10毫米的丁字型电极12安装在电极安装孔内，其一端的表面与极板主体1的圆弧面相吻合，而另一端则伸入空腔18内，两个电极12的轴线与极板主体1的园弧面轴线间的夹角均为9度。电极12通过套在其外部的瓷环8与极板主体1绝缘，并使用高温绝缘胶11将电极12、瓷环8与极板主体1胶结为一体，高温绝缘胶为自行配制的高温环氧树脂。在井下150℃高温和100MPa环境压力下，密封性能良好，且电极12与极板主体1之间的绝缘度大于200兆欧。在空腔18的底部与两个电极安装孔的中心线相垂直的轴线上，对称加工有两个凹槽，用以安装变压器16，并使用高温绝缘胶11将变压器16的外壳与极板主体1胶结在一起。两个变压器16的初级的一端分别与用镙钉9固定在空腔18底部的单头焊片10相接，而另一端则与两个电极12相连。在空腔18内装满硅油后，再用镙钉17、橡胶密封垫15和中间带有圆孔的金属盖板14将空腔18的开口封装，利用空腔18里的硅油传递井内高压，使空腔18内外达到压力平衡，从而改善空腔18内外所有装配件的承压状况，提高密封件的可靠性和极板的使用寿命，且维修方便，降低制造和测井成本。
参照图2在极板主体1的上部加工有一个平台22，在平台22上加工有4个与空腔18相通的安装孔21，如图2B-B向所示，用以安装4个与变压器16的次级相连的密封插针7。连接测井仪的4根绝缘导线分别插接到4个密封插针7上，再用胶套5、O型密封圈6紧固和密封。在平台22上还安装有一个接线柱3，用以连接测井仪地线即供电回路线。带有出线孔20的金属后盖板2用于封装平台22，并通过4个沉头镙钉4与极板主体1固定在一起，在平台22和后盖板2之间的空间内注满硅脂19。在平台22上的4根密封导线和一根地线通过出线孔20与测井仪内相连。在极板两端同一水平轴线上各压装有一个安装销13，测井时，极板通过安装销13装配到推靠臂的大托架上，并可有一定角度的转动。
权利要求1.一种地层倾角测井仪极板，主要由极板主体(1)、后盖板(2)、电极(12)、变压器(16)、密封垫(15)、盖板(14)等组成，其特征在于由金属材料制成的极板主体(1)是将传统极板的滑块和小托架合为一个整体，它的一面为曲率半径R100的圆弧面，其另一面为平面，在圆弧面中心线两侧距下端60毫米处对称分布有两个直径大于10毫米的电极安装孔，与之相对应的平面上加工有一个同电极安装孔相通的空腔(18)，由铜质材料制成的直径为10毫米的丁字型电极(12)安装在电极安装孔内，其一端与极板主体(1)的圆弧面相吻合，另一端则伸入空腔(18)内，电极(12)通过套在其外部的瓷环(8)与极板主体(1)绝缘，使用高温绝缘胶(11)将电极(12)、瓷环(8)与极板主体(1)胶结为一体；在空腔(18)的底部安装有两个变压器(16)和一个用镙钉(9)固定在极板主体(1)上的单头焊片(10)，变压器(16)的初级两端分别与单头焊片(10)以及电极(12)相连，空腔(18)内装满硅油，并用镙钉(17)、橡胶密封垫(15)及中间带有圆孔的金属盖板(14)将空腔(18)的开口封装固紧；在极板主体(1)的上部加工有一平台(22)，在平台上加工有4个与空腔(18)相通的安装孔(21)和安装有一个接线柱(3)，用于安装4根与变压器(16)的次级及与测井仪相连接的密封导线和一根测井仪供电回路线即地线，并用带有穿线孔(20)的金属后盖板(2)将平台(22)封装保护，极板通过其两端的安装销(13)安装在推靠臂的大托架上，并使其有一定角度的转动。
2.根据权利要求1所述的地层倾角测井仪极板，其特征在于套在电极(12)外部的瓷环(8)为99瓷环。
3.根据权利要求1所述的地层倾角测井仪极板，其特征在于将电极(12)、瓷环(8)、极板主体(1)胶结为一体的高温绝缘胶(11)为高温环氧树脂。
4.根据权利要求1所述的地层倾角测井仪极板，其特征在于两个电极(12)的轴线与极板主体(1)圆弧面轴线间的夹角均为9度。
专利摘要本实用新型提供一种地层倾角测井仪的极板,属于石油测井领域。它主要是由小托架和滑块合为一体的极板主体、两钮扣电极、变压器、盖板等组成。采用油压平衡结构和99瓷环绝缘、高温环氧树脂胶结,有效改善空腔内外所有装配件的承压状况,且在150℃高温和100MPa环境压力下,电极与极板主体间的绝缘度可大于200兆欧。具有结构简单可靠、密封性能良好、使用寿命较长、降低测井成本等优点,特别适用于深井测井作业。
文档编号E21B47/02GK2479210SQ0121318
公开日2002年2月27日 申请日期2001年4月12日 优先权日2001年4月12日
发明者田丰永, 田芳, 钟明, 孟学民 申请人:西安石油勘探仪器总厂