专利名称：随钻密度测量仪器的制作方法
技术领域：
随钻密度测量仪器技术领域[0001]本实用新型装置涉及一种用于石油钻井行业中的随钻密度测量仪器。具体地说， 本实用新型涉及一种安全可靠及提高随钻密度测量精度的石油钻井用随钻密度仪器。
背景技术：
[0002]在地球物理勘探中使用的密度测量仪是用放射性伽马源发射的伽马射线照射地层，根据康普顿效应来测量地层体积密度，从而计算井眼周围地层的孔隙度的测井仪器。 常用的放射源是2居里的伽马源，它对人体及环境有着严重的损害，因此放射源的安全使用极为重要。[0003]目前，现有技术中，传统的密度测量仪的测井放射源源仓设计有两类电缆密度测井用源仓方式及随钻密度测井用源仓方式。[0004]在电缆密度测井中源仓由一块完整的高密度材料做成，除正面照准孔外，下方屏蔽性较好。放射源安置于放射源源仓的屏蔽体内，由源仓侧面的2个装源螺钉固定，然后将整个源仓固定在电缆密度仪器上。如果在随钻测量过程中使用这种结构方式的源仓，由于井下恶劣环境如振动、冲击等，会造成装源螺钉脱落、屏蔽体破裂等情况，使得放射源掉入井内，造成极大地安全隐患。[0005]在随钻密度测井方式中，目前公知的是采用放射源与屏蔽体分离的方式，将放射源直接置于钻铤上，放射源与探测器之间楔入屏蔽块以避免放射线不经过地层直射入探测器，造成较大的测量误差。这种结构方式的放射性源仓未考虑通过泥浆流道的放射性，并且由于放射源周围无准直孔设计会使得测量误差增大。实用新型内容[0006]本实用新型要解决的技术问题是提供一种随钻密度测量仪器，该随钻密度测量仪器放射源源仓中的放射源采用反扣螺纹结构，独立安置于随钻密度仪器专用钻铤的源室内，放射性屏蔽体反向密封安置在随钻密度专用钻铤上，结合目前精密的机械加工工艺，不仅安全可靠而且能够提高随钻密度测量精度。[0007]本实用新型是通过如下方式实现的包含有随钻密度仪器专用钻铤、泥浆流道、探测器仓和放射源源仓，其中放射源源仓的放射性源室在随钻密度测井仪器专用钻铤上与探测器仓轴线成90°角的位置，沿放射性源室中心轴线另一端方向加工有杯状放射性屏蔽体仓的杯型槽，内部永久性固定有相配的放射性屏蔽体。[0008]放射性源室旁还加工有准直孔，准直孔内置低密度材料。[0009]具体方案如下在随钻密度测井仪器专用钻铤上与探测器轴线成90°角的位置加工出源室，源室由内到外依次是径向孔、螺纹口、密封槽、卡簧槽，其中卡簧槽位置的卡簧在装卸源的过程中采用专门工具进行远距离拆装；在源室对面的随钻密度测井仪器专用钻铤上加工屏蔽体室，把刻有低密度窗口的放射性屏蔽体安装进去，并进行永久性固定，保证即使屏蔽体破碎，也不会脱落。在随钻密度仪器专用钻铤上放射性源室旁加工准直孔，准直孔中心线位置与探测器轴线位置一致，并且成45°夹角，在准直孔内楔入低密度材料并用专门胶进行封固。[0010]本实用新型的有益效果是由于放射源与屏蔽体分离放置，不会因为随钻恶劣环境导致放射源脱落，另外由于放射源周围都有屏蔽且准直孔设计，提高随钻密度仪器的测量精度，仪器结构设计合理，实现方法简单。[0011]下面结合说明书附图，对本实用新型作进一步描述。
[0012]图1为随钻密度测量仪器的示意图[0013]图2为图1所示随钻密度测量仪器沿A-A线的放大剖面图[0014]图3为放射性源室的放大剖面示意图[0015]1随钻密度仪器专用钻铤 2泥浆流道[0016]4放射性源室5屏蔽体仓[0017]7三翼型扶正器8径向孔[0018]10密封槽11卡簧槽[0019]13低密度窗口。
具体实施方式
[0020]如图1所示，随钻密度测量仪器包括随钻密度仪器专用钻铤1、泥浆流道2、探测器仓3和放射源源仓。在随钻密度仪器专用钻铤1中圆柱面上加工三翼型扶正器7，在其中一个翼型扶正器7的表面纵向开有一个U形槽，作为探测器仓3，密度探测器放入其中。在距离探测器仓3固定长度的位置加工出随钻密度仪放射源源仓，放射源源仓包括放射性源室4、屏蔽体仓5以及准直孔6。[0021]在随钻密度仪器专用钻铤1中有泥浆通道2，泥浆在泥浆通道2中向井底循环，通过钻头水眼流出，然后经过钻铤与地层之间的环形空间返回井口。泥浆不仅携带出岩屑，而且还作为井下信号的传输介质，密度测量值通过MWD以泥浆为载体将数据传到地面。[0022]如图1、图2所示，在随钻密度测井仪器专用钻铤1上，沿放射性源室4中心轴线另一端方向加工出杯状放射性屏蔽体仓5的杯型槽。然后将与杯型槽形状相配合的高密度屏蔽体与杯型槽共同装配成杯状放射性屏蔽体仓5，制作加工保护盖板12后，将保护盖板12 装配在圆形槽内，并将保护盖板12和随钻密度测井仪器专用钻铤1之间的缝隙进行焊接工艺处理，进行永久性固定。保证即使屏蔽体破碎，也不会脱落。其中放射性屏蔽体上也刻有低密度窗口 13与钻铤上的准直孔6相通。[0023]如图1、图2所示，在随钻密度仪器专用钻铤1上加工准直孔6，准直孔6中心线位置与探测器轴线位置一致，并且成45°夹角，在准直孔6内楔入低密度材料并用专门胶进行封固。[0024]如图1、图3所示，在随钻密度仪器专用钻铤1的翼型扶正器7上加工出放射性源室 4，放射性源室4与探测器仓3轴线成90°角。放射性源室4由内到外依次是径向孔8、螺纹孔 9、密封槽10、卡簧槽11，其中卡簧槽11中特制卡簧能够保证放射源在井中恶劣环境下不脱落， 在装卸源的过程中采用专门工具进行远距离拆装以避免对操作人员造成较大的辐射伤害。3探测器仓 6准直孔 9螺纹口 12保护盖板
权利要求1.一种随钻密度测量仪器，包含有随钻密度仪器专用钻铤、泥浆流道、探测器仓和放射源源仓，其特征是放射源源仓的放射性源室在随钻密度测井仪器专用钻铤上与探测器仓轴线成90°角的位置，沿放射性源室中心轴线另一端方向加工有杯状放射性屏蔽体仓的杯型槽，内部永久性固定有相配的放射性屏蔽体。
2.根据权利要求1所述的随钻密度测量仪器，其特征在于放射性源室旁还加工有准直孔，准直孔内置低密度材料。
3.根据权利要求2所述的随钻密度测量仪器，其特征在于所述的准直孔中心线位置与探测器轴线位置一致，且成45°夹角，准直孔内低密度材料为胶封固。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的随钻密度测量仪器，其特征在于所述的放射性源室由内到外依次为径向孔、螺纹孔、密封槽、卡簧槽。
5.根据权利要求2或3所述的随钻密度测量仪器，其特征在于所述的放射性屏蔽体加工有低密度窗口，并且与准直孔相通。
6.根据权利要求4所述的随钻密度测量仪器，其特征在于所述的放射性屏蔽体加工有低密度窗口，并且与准直孔相通。
专利摘要本实用新型涉及一种随钻密度测量仪器，包含随钻密度仪器专用钻铤、泥浆流道、探测器仓和放射源源仓。放射源源仓的放射性源室在随钻密度测井仪器专用钻铤上与探测器仓轴线成90°角的位置；沿放射性源室中心轴线另一端方向加工有杯状放射性屏蔽体仓的杯型槽，内部永久性固定有相配的放射性屏蔽体；放射性源室旁还加工有准直孔，准直孔内置低密度材料。通过在随钻密度仪器专用钻铤上分别加工放射性源室与镶嵌放射性屏蔽体，将放射源与屏蔽体分离放置，保证放射源在随钻的恶劣环境下安全可靠；通过对放射源进行四周屏蔽且准直孔设计，放使射源发射的放射线通过准直孔射入地层，其余放射线被屏蔽体屏蔽，提高随钻密度仪器的测量精度。
文档编号E21B49/00GK202325495SQ20112042248
公开日2012年7月11日 申请日期2011年10月31日 优先权日2011年10月31日
发明者亢武臣, 崔海波, 张海花, 施斌全, 李勇华, 肖红兵 申请人:中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院, 中国石油化工股份有限公司