一种固井组合测井仪的制作方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
[0002]本实用新型涉及矿场地球物理测井技术领域中的一种用来测量套管井水泥胶结质量专用固井组合测井仪器，利用其测井资料评价套管与水泥环、水泥环与地层水泥胶结质量，自然伽马用来做深度校正。
[0003]现有技术:
[0004]目前国内固井测井需要测量地层自然伽马曲线、声波幅度和变密度测井资料，并且将测井信号传送到地面系统后处理解释，测井时需要将自然伽马、声波、传输短节三支仪器连接后下井测量。国内不同的测井系统配备不同的测井仪器，可谓是种类繁多，型号不一，但都是三支仪器连接后测井。其缺点是:一、仪器连接后长度大。数字声波和遥传短节连接后长度达9.2m，测井施工中井口对接相对麻烦，仪器总重量230kg，工作人员劳动强度大。由于仪器比较长，增加了测井施工风险，尤其是声系较长、强度低容易发生折曲，遇阻遇卡过程中发生断裂可能性较大。二、仪器制造和维护成本高。数字声波和遥传短节加自然伽马测井仪能够完成裸眼井测井和套管井测井任务，由于不是专用的固井测井仪器，测量的测井资料质量不高，而且价格非常昂贵，仪器的后期维修保养成本相对较高。
[0005]【实用新型内容】:
[0006]本实用新型的目的是为了解决现有测井仪器需要三支独立仪器连接后完成地层自然伽马曲线、声波幅度和变密度测量所带来的仪器体积大、使用费用高和测井资料质量差的问题，提出一种固井组合测井仪。
[0007]本实用新型的技术方案是:
[0008]—种固井组合测井仪，主要由电子线路和声系两部分组成，其中电子线路部分包括电源电路、逻辑生成电路、声波发射控制电路、自然伽马探头、通讯编码电路和信号放大处理电路，声系部分包括声波发射探头、声波短源距接收探头和声波长源距接收探头，其特征是:所述电子线路集成后固定在一个仪器壳体内的骨架上，声系部分的声波发射探头、声波短源距接收探头和声波长源距接收探头依次通过隔声体间隔固定在仪器壳体下部的支架总成上，内部注满硅油；所述电源电路输出包括:一组输出+5V和+24V为逻辑电路供电，一组输出±15V和160V为各个电路的工作电源，一组输出作为自然伽马高压电源，并将+24V倍压后给自然伽马探头的光电倍增管提供工作高压；逻辑生成电路产生声波所需要的发射、接收和控制信号；声波发射控制电路在发射逻辑的控制下完成对声波发射探头的发射，并产生声波增益控制逻辑调整声波输出信号的幅度；自然伽马探头接收地层中的自然伽马射线并转换成电脉冲信号，送到信号放大处理电路；声波短源距接收探头和声波长源距接收探头接收到的声波信号送到信号放大处理电路进行放大、滤波处理；信号放大处理电路把自然伽马脉冲信号分频整形后输出脉冲到通讯编码电路，与其他信号一起进行编码，并与通讯编码电路建立连接；通讯编码电路与地面系统建立通讯联系，测井数据编码后通过电缆上传到地面系统。
[0009]上述方案进一步包括:
[0010]信号放大处理电路采用单片机，声波发射探头与声波短源距接收探头和声波长源距接收探头距离分别为3英尺和5英尺，发射探头是两个12条条状压电陶瓷晶体，短源距接收探头和长源距接收探头均是两个8条条状压电陶瓷晶体，电子线路在逻辑生成电路的控制下向发射探头提供4000V以上高压发射脉冲。
[0011]电子线路配有保温瓶；仪器外壳和支架总成均由不锈钢材料制成，并采用螺纹连接为整体，在仪器外壳和支架总成整体两端设有钛钢螺纹套丝扣的上下接头，仪器上下电气连接采用多芯插针连接。
[0012]实用新型效果:
[0013]本实用新型的固井组合测井仪则具有以下特点:
[0014]仪器结构简单。固定组合测井仪器由电子电路和声系两部分组成，仪器总长度只有5.2m。是原来固井仪器长度的一半，总重量减轻了一半。仪器短小精悍，测井施工中连接使用方便，降低了测井施工风险。
[0015]仪器制造成本低。固井组合测井仪一支仪器可以完成声幅、变密度测井、自然伽马测井、数据编码传输功能，一支仪器即可替代原有的三支仪器，集成度高极大降低了仪器制造和后期维修保养成本，价格只有原来仪器的五分之一。仪器探头和电路设计针对固井测井目的，减少了仪器由于碰撞摩擦引起的干扰，测井资料符合地层变化规律。采用了单片机控制，编码传输信号，井下高速AD转换，简化集成电路。
[0016]附图及附图的简单说明:
[0017]图1是本实用新型的一种固井组合测井仪仪器外观结构简图；图中，1-仪器外壳(内置电子线路)，2-支架总成(设置声系)，3-声波发射探头，4-声波短源距接收探头，5-声波长源距接收探头。
[0018]图2是仪器电路结构框图；图中，11_+5V、+24V电源电路，12_± 15V、+160V电源电路，13-自然伽马高压电源，14-逻辑生成电路，15-通讯编码电路，16-声波发射控制电路，17-信号放大处理电路，18-自然伽马探头，9-声波发射探头(同图1中的声波发射探头3)，10-声波接收探头(包括短源距接收探头4、长源距接收探头5)。
[0019]【具体实施方式】:
[0020]下面结合附图和具体实施例对本实用新型组进一步说明。
[0021]固井组合测井仪属于一种专用测井仪器，主要由电子线路和声系组成。电子线路内部8块电路板固定在仪器骨架上，电路设计利用AltiumDesigner软件设计电路原理图和PCB印刷电路板，电子元器件焊接在印刷电路板上，单片机软件编程采用C语言编写。仪器外壳由不锈钢材料制成，上下接头采用钛钢螺纹套丝扣连接其他仪器，仪器上下电气连接采取19芯插针保持供电和信号传输。声系采用单发双收探头结构，声波发射探头(也称发射晶体)和声波接收探头(也称接收晶体)侵泡在硅油内保证声波信号耦合性，支架总成(也称声系外壳)为隔声体结构延长直达波到达时间。
[0022]如图1所示:该仪器包括1、2两大部分，其中I是仪器外壳，内部有电子线路(图2中A部分);2是支架总成，上面布置声波发射探头3、声波短源距接收探头(也称短源距接收晶体)4、声波长源距接收探头(也称长源距接收晶体)5。
[0023]如图2所示:电子线路内部有8部分电路组成。地面系统给下井仪器180V交流，电源电路11提供+