一种基于电磁波的柱状持水率检测探头的制作方法

本发明涉及一种基于电磁波的柱状持水率检测探头，用于石油勘探测井领域持水率仪器的探测器。

背景技术：
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在石油生产测井仪器领域中，涉及一种利用电磁波相移大小与井下油水混合比例之间的关系进行测井的仪器；在这种生产测井仪器中，常用的探头为同轴式电磁波相位法探头，由于受这种探头测量方式和内外导体比例关系的限制，探头尺寸较大，现有的结构无法满足大斜度井和水平井的阵列测量要求，并且探头等效长度较短，分辨率低。

技术实现要素：
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本发明的目的是为了提高探测器分辨率，增加探测深度，缩小探测器体积，提供了一种基于电磁波相位法的柱状螺旋线探头，其安装尺寸小，分辨率高，能够满足适用于大斜度井和水平井的阵列式仪器的设计需求，结构简单、使用方便，实际意义重大。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现的：

一种基于电磁波的柱状持水率检测探头，包括自下而上一体化成型的底部安装座、四方锁紧柱以及螺旋槽柱体；其中，

底部安装座的周向上开设有用于与电磁波持水率仪器壳体锁紧连接的外螺纹，螺旋槽柱体的周向上开设有6条平行设置的T型螺旋槽，底部安装座和四方锁紧柱的中心处开设有过线块安装孔，T型螺旋槽一端通过螺旋槽柱体底部周向上开设的6个斜过线孔与过线块安装孔连通，T型螺旋槽另一端通过螺旋槽柱体顶部开设的3个水平平行的水平过线孔两两对应连通。

本发明进一步的改进在于，底部安装座与四方锁紧柱之间还设置有第一轴肩。

本发明进一步的改进在于，底部安装座与第一轴肩之间还开设有密封圈安装槽。

本发明进一步的改进在于，四方锁紧柱与螺旋槽柱体之间还设置有第二轴肩。

本发明进一步的改进在于，螺旋槽柱体的顶部为锥体状。

本发明进一步的改进在于，还包括过线块，过线块内沿平行于其轴线的周向上均匀开设有6个过线孔，工作时，过线块设置在过线块安装孔。

本发明进一步的改进在于，工作时，3条螺旋型导体穿过3个过线孔后从3个斜过线孔引出，并缠绕在3个T型螺旋槽内，并从3个水平过线孔引出后缠绕在另外3个T型螺旋槽内，最后穿过另外3个过线孔引出，其中，3条螺旋型导体的一端与发射与接收电路的发射端相连，另一端与发射与接收电路的接收端相连。

本发明进一步的改进在于，该柱状持水率检测探头采用耐高温耐高压绝缘材料制成。

本发明进一步的改进在于，6条平行设置的T型螺旋槽等间距排列。

与现有技术相比，本发明提供的一种基于电磁波的柱状持水率检测探头，为大斜度井和水平井的产业剖面持水率测量提供了新的技术支撑，为阵列成像仪器的设计奠定了基础。体积为同轴式探测器的1/10，有效长度为同轴式探测器的3倍，动态范围由240提高到810，探测深度与分辨率均有了明显提高。

附图说明：

图1为柱状持水率检测探头的结构示意图；

图2为过线块的结构示意图；

图3为柱状持水率检测探头的底部示意图；

图4为柱状持水率检测探头的连接示意图。

图中：1-底部安装座，2-密封圈安装槽，3-第一轴肩，4-四方锁紧柱，5-第二轴肩，6-螺旋槽柱体，7-过线块，8-螺旋型导体；

101-过线块安装孔，601-斜过线孔，602-T型螺旋槽，603-水平过线孔，701-过线孔。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。

参照附图1至图3，本发明提供的一种基于电磁波的柱状持水率检测探头，包括自下而上一体化成型的底部安装座1、四方锁紧柱4以及螺旋槽柱体6；其中，底部安装座1的周向上开设有用于与电磁波持水率仪器壳体锁紧连接的外螺纹，螺旋槽柱体6的周向上开设有6条平行设置的T型螺旋槽602，底部安装座1和四方锁紧柱4的中心处开设有过线块安装孔101，T型螺旋槽602一端通过螺旋槽柱体6底部周向上开设的6个斜过线孔601与过线块安装孔6连通，T型螺旋槽602另一端通过螺旋槽柱体6顶部开设的3个水平平行的水平过线孔603两两对应连通。其中，底部安装座1与四方锁紧柱4之间还设置有第一轴肩3，底部安装座1与第一轴肩3之间还开设有密封圈安装槽2，密封槽是用来安装密封圈，以确保持水率仪器内仓与外界高温高压环境的隔离。四方锁紧柱4与螺旋槽柱体6之间还设置有第二轴肩5。其中，四方锁紧柱4是在柱状持水率检测探头上设计的一个四方柱体结构，方便柱状持水率检测探头安装时夹具着力。底部安装座周向上的外螺纹用于柱状持水率检测探头与电磁波持水率仪器壳体锁紧连接。所述螺旋型导体8由表面绝缘的良导体构成，所述螺旋型导体8安装于上述T型螺旋槽602内，安装后导体高于柱体表面。

工作时，将加工好的螺旋型导体8安装在T型螺旋槽602内，螺旋型导体8在柱状结构顶部通过3个平行的水平过线孔603两两连通；螺旋型导体8从柱状结构下端T型螺旋槽602对应的6根斜过线孔601穿入，汇聚于柱状基体末端安装过线块7的过线孔701内，并由过线块7的过线孔701引出。将6根螺旋型导体的末端分别插入过线块6个过线孔的一端，并以缓慢均匀的速度将6根导体从过线孔另一端引出，牵住6根导体螺旋线末端，保持平行，然后缓慢将过线孔推入柱状基体底部的安装孔内；参照附图4所示，将3根螺旋线连接通过同轴射频线连接到发射与接收电路。

另外，为了保证良好柱状持水率检测探头的性能，有以下3点要求：

1、螺旋型导体8的材料热膨胀系数要与柱状持水率检测探头基本一致，材料具有较好的延展性；

2、各T型螺旋槽的机械结构，包括装配形位公差，都要有较高的一致性要求。

3、柱状持水率检测探头上的T型螺旋槽要光滑，无毛刺，螺旋型导体确保完全安装在T型螺旋槽内，螺旋型导体要与T型螺旋槽槽底紧密接触；

4、柱状持水率检测探头的材料耐高温高压、耐酸碱腐蚀。