用于定向和伽马射线测量的无线随钻测量设备的制作方法

用于定向和伽马射线测量的无线随钻测量设备
【技术领域】
1.本实用新型涉及探钻测量工具领域，具体涉及一种用于定向和伽马射线测量的无线随钻测量设备。


背景技术：

2.目前，在对岩层钻探操作都是利用钻头预先在岩层中形成钻孔，再在钻孔内部放置相应的探测器来对岩层进行检测。但是岩层内部结构复杂以及其内部温度较高，若直接将探测器吊挂放置于钻孔内部，很容易造成探测器的损坏和无法获得可靠的探测数据。此外，上述探测方式还需要将探测器从钻孔内部取回后才能读取其探测得到的数据，从而在对岩层探测过程中同步获得相应的探测数据。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供的用于定向和伽马射线测量的无线随钻测量设备。该无线随钻测量设备能够在对岩层进行钻探过程中随着钻头同步进入到岩层内部进行相应的探测，并且其能够在探测过程中同步将探测数据发送回地面，适应岩层内部的高温环境以及对岩层进行长时间稳定的探测。
4.为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
5.用于定向和伽马射线测量的无线随钻测量设备，其包括下部组件、脉冲产生组件、伽马射线探测器、定向探管、电池组件和打捞头；
6.所述下部组件的一端与所述脉冲产生组件的一端连接；所述脉冲产生组件的另一端与所述伽马射线探测器的一端通过第一扶正器连接；所述伽马射线探测器的另一端与所述定向探管的一端通过第二扶正器连接；所述定向探管的另一端与所述电池组件的一端通过第三扶正器连接；所述电池组件的另一端与所述打捞头的一端通过第四扶正器连接；
7.所述下部组件包括第一金属杆和无线通信接头杆，所述无线通信接头杆螺纹连接设置在所述第一金属杆的一端，所述无线通信接头杆包括无线信号发射器；
8.所述脉冲产生组件包括脉冲产生器和第二金属杆，所述脉冲产生器的一端与所述第一金属杆的另一端螺纹连接，所述脉冲产生器的另一端与所述第二金属杆的一端螺纹连接，所述第二金属杆的另一端与所述第一扶正器螺纹连接；
9.所述伽马射线探测器包括第一金属保护管和设置在所述第一金属保护内部的伽马射线传感器；所述第一金属保护管的一端与所述第一扶正器螺纹连接，所述第一金属保护管的另一端与所述第二扶正器螺纹连接；
10.所述定向探管包括第二金属保护管和设置在所述第二金属保护管内部的重力加速度传感器；所述第二金属保护管的一端与所述第二扶正器螺纹连接，所述第二金属保护管的另一端与所述第三扶正器螺纹连接；
11.所述电池组件包括第三金属保护管和设置在所述第三金属保护管内部的蓄电池组；所述第三金属保护管的一端与所述第三扶正器螺纹连接，所述第三金属保护管的另一
端与所述第四扶正器螺纹连接；
12.所述打捞头包括基座和打捞弯钩；所述基座的一端与所述第四扶正器螺纹连接，所述基座的另一端与所述打捞弯钩连接。
13.本实用新型中的用于定向和伽马射线测量的无线随钻测量设备进一步设置为：
14.所述第一扶正器、所述第二扶正器、所述第三扶正器和所述第四扶正器均包括中空金属套管，所述中空金属套管的两端内壁面上均设置有螺纹结构，所述中空金属套管的外周面上沿周向方向均匀设置有若干凸起片结构；所述中空金属套管与所述凸起片结构一体成型。
15.所述蓄电池组包括第一锂蓄电池、第二锂蓄电池和电源切换芯片；所述第一锂蓄电池和所述第二锂蓄电池均与所述电源切换芯片连接；所述无线信号发射器、所述脉冲产生器、所述伽马射线传感器和所述重力加速度传感器均与所述电源切换芯片连接。
16.所述重力加速度传感器为石英重力加速度传感器。
17.所述第一金属杆、所述第二金属杆、所述第一金属保护管、所述第二金属保护管、所述第三金属保护管、所述基座、所述打捞弯钩、所述中空金属套管均由不锈钢材料制成。
18.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：上述的用于定向和伽马射线测量的无线随钻测量设备集成设置有下部组件、脉冲产生组件、伽马射线探测器、定向探管、电池组件和打捞头，其外壳主体结构由不锈钢材料制成，该无线随钻测量设备能够随着岩层钻头进入到岩层内部，并同时对岩层内部的伽马射线进行探测，还能够将探测得到的伽马射线数据同步反馈至地面，其能够适应于岩层内部的高温环境、在探测过程中随时对设备进行定向检测，从而提高对岩层探测的可靠性和实时性。
【附图说明】
19.图1是本实用新型提供的用于定向和伽马射线测量的无线随钻测量设备的整体结构示意图。
20.图2是本实用新型提供的用于定向和伽马射线测量的无线随钻测量设备的第一扶正器、第二扶正器、第三扶正器或第四扶正器的外观结构示意图。
21.图中：1、下部组件，2、脉冲产生组件，3、伽马射线探测器，4、定向探管，5、电池组件，6、打捞头，7、第一扶正器，8、第二扶正器，9、第三扶正器，10、第四扶正器，11、第一金属杆，12、无线通信接头杆，13、脉冲产生器，14、第二金属杆，15、第一金属保护管，16、第二金属保护管，17、第三金属保护管，18、基座，19、打捞弯钩，20、中空金属套管，21、凸起片结构。
【具体实施方式】
22.下面通过具体实施例对本实用新型所述的用于定向和伽马射线测量的无线随钻测量设备作进一步的详细描述。
23.如图1至图2所示，为本实用新型实施例提供的用于定向和伽马射线测量的无线随钻测量设备的整体结构示意图以及第一扶正器、第二扶正器、第三扶正器或第四扶正器的外观结构示意图。
24.该用于定向和伽马射线测量的无线随钻测量设备包括下部组件1、脉冲产生组件2、伽马射线探测器3、定向探管4、电池组件5和打捞头6。该下部组件1主要用于实现无线随
钻测量设备与地面之间的无线通信；该脉冲产生组件2用于产生脉冲信号，以此实现无线随钻测量设备的脉冲计时等功能；该伽马射线探测器3用于检测岩层中的伽马射线强度；该定向探管4用于在无线随钻测量设备随同钻头进入到岩层过程中检测无线随钻测量设备的定向信息；该电池组件5用于对下部组件 1、脉冲产生组件2、伽马射线探测器3和定向探管进行供电；该打捞头6用于将无线随钻测量设备整体与钻头进行固定，从而保证无线随钻测量设备能够跟随钻头同步进入到岩层内部。
25.该下部组件1的一端与该脉冲产生组件2的一端连接；该脉冲产生组件2的另一端与该伽马射线探测器3的一端通过第一扶正器7连接；该伽马射线探测器3的另一端与该定向探管4的一端通过第二扶正器8连接；该定向探管4的另一端与该电池组件5的一端通过第三扶正器9连接；该电池组件5的另一端与该打捞头6的一端通过第四扶正器10连接；第一扶正器7、第二扶正器8、第三扶正器9和第四扶正器10用于将下部组件1、脉冲产生组件2、伽马射线探测器3、定向探管4、电池组件5和打捞头6依次进行固定连接，从而便于对无线随钻测量设备进行任意组装固定；
26.该下部组件1包括第一金属杆11和无线通信接头杆12，该无线通信接头杆12螺纹连接设置在该第一金属杆11的一端，该无线通信接头杆12包括无线信号发射器；将无线通信接头杆12与第一金属杆11固定连接，能够提高下部组件1整体的机械强度，从而避免在进入岩层过程中下部组件1发生形变，其中无线通信接头杆2可为但不限于包含5g信号发射器；
27.该脉冲产生组件2包括脉冲产生器13和第二金属杆14，该脉冲产生器13的一端与该第一金属杆11的另一端螺纹连接，该脉冲产生器13的另一端与该第二金属杆14的一端螺纹连接，该第二金属杆14的另一端与该第一扶正器7螺纹连接；将脉冲产生器13与第二金属杆14固定连接，能够提高脉冲产生组件2整体的机械强度，从而避免在进入岩层过程中脉冲产生组件2发生形变，其中脉冲产生器13可为但不限于是可挂接旋转阀脉冲产生器或者下座键式脉冲产生器，这里对于脉冲产生器的型号不做具体限定，实际上现有技术的任何商用脉冲产生器均可应用到其中；
28.该伽马射线探测器3包括第一金属保护管15和设置在该第一金属保护内部的伽马射线传感器；该第一金属保护管15 的一端与该第一扶正器7螺纹连接，该第一金属保护管15的另一端与该第二扶正器8螺纹连接；该第一金属保护管15用于容纳该伽马射线传感器，从而对该伽马射线传感器进行有效保护，以避免在进入岩层内部过程中该伽马射线传感器发生损坏，其中该伽马射线传感器可为现有技术的任意商用伽马射线传感器，这里不做具体型号限定，该伽马射线传感器用于检测岩层内部岩石的自然伽马射线强度；
29.该定向探管4包括第二金属保护管16和设置在该第二金属保护管16内部的重力加速度传感器；该第二金属保护管16 的一端与该第二扶正器8螺纹连接，该第二金属保护管16的另一端与该第三扶正器9螺纹连接；该第二金属保护管16用于容纳重力加速度传感器，能够对重力加速度传感器进行有效保护，以避免在进入岩层内部过程中该重力加速度传感器发生损坏，该重力加速度传感器用于检测无线随钻测量设备在进入到岩层内部过程中的定向位姿；
30.该电池组件5包括第三金属保护管17和设置在该第三金属保护管17内部的蓄电池组；该第三金属保护管17的一端与该第三扶正器9螺纹连接，该第三金属保护管17的另一端
与该第四扶正器10螺纹连接；该第三金属保护管17用于容纳该电池组件5，能够对该电池组件5进行有效保护，从而避免在进入岩层内部过程中该电池组件5发生损坏，该电池组件5主要包括蓄电池，从而为无线随钻测量设备供电；
31.该打捞头6包括基座18和打捞弯钩19；该基座18的一端与该第四扶正器10螺纹连接，该基座18的另一端与该打捞弯钩19连接；该打捞头6通过其中的打捞弯钩19与岩层钻头相互固定，从而保证无线随钻测量设备能够同步跟随岩层钻头进入到岩层内部。
32.可选地，该第一扶正器7、该第二扶正器8、该第三扶正器9和该第四扶正器10均包括中空金属套管20，该中空金属套管20的两端内壁面上均设置有螺纹结构，该中空金属套管 20的外周面上沿周向方向均匀设置有若干凸起片结构21；该中空金属套管20与该凸起片结构21一体成型。该第一扶正器 7、该第二扶正器8、该第三扶正器9和该第四扶正器10作为连接中介结构，其中该中空金属套管20的两端内壁面设置螺纹结构，这样扶正器能够通过螺接的方式与其他功能部件稳固连接，而在该中空金属套管20的外周免上沿周向方向均匀设置若干凸起片结构21能够提高扶正器整体的机械强度。
33.可选地，该蓄电池组包括第一锂蓄电池、第二锂蓄电池和电源切换芯片；该第一锂蓄电池和该第二锂蓄电池均与该电源切换芯片连接；该无线信号发射器、该脉冲产生器13、该伽马射线传感器和该重力加速度传感器均与该电源切换芯片连接。通过设置第一锂蓄电池和第二锂蓄电池对无线随钻测量设备进行双电源供电，并且通过该电源切换芯片实现第一锂蓄电池和第二锂蓄电池之间的切换供电，能够延长无线随钻测量设备的工作时间，其中该电源切换芯片可为但不限于是uc3875n dip20电源切换芯片。
34.可选地，该重力加速度传感器为石英重力加速度传感器。该重力加速度传感器可为航空级别的石英重力加速度传感器，这样能够提高重力加速度传感器的定性位姿检测精度。
35.可选地，该第一金属杆11、该第二金属杆14、该第一金属保护管15、该第二金属保护管16、该第三金属保护管17、该基座18、该打捞弯钩19、该中空金属套管20均由不锈钢材料制成。采用不锈钢材料制成该第一金属杆11、该第二金属杆 14、该第一金属保护管15、该第二金属保护管16、该第三金属保护管17、该基座18、该打捞弯钩19、该中空金属套管20，能够提高无线随钻测量设备整体的机械强度。
36.上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本实用新型；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。