CN103670370A - 一种核磁共振测井仪固化探头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及井下测量技术领域，特别涉及一种核磁共振测井仪固化探头。一种核磁共振测井仪固化探头，包括用于测量的探头，还包括一个透磁外壳，所述透磁外壳裹在所述探头的外部且与所述探头之间无间隙。本发明相对而言具备抗井下高压能力；另外，不存在压力补偿结构，不必每次下井都进行充油、补油操作，使得下井作业更简便，也不存在被压爆的危险。

Description

一种核磁共振测井仪固化探头

技术领域

本发明涉及井下测量技术领域，特别涉及一种核磁共振测井仪固化探头。

背景技术

众所周知，磁场是发生核磁共振的必要条件，探头短节是核磁共振测井仪器的关键部件，其作用是建立储层流体静磁场，并向地层发射特定的射频脉冲；接收在地层中产生的核磁共振信号，并将接收到的核磁共振信号放大、处理后传到地面。为了避免磁场在外壳内部形成闭合磁场回路，所以核磁仪器探头短节的外壳都采用透磁性较好的玻璃钢材料制成。

但一般玻璃钢材料不具备承受井下高压的能力（井下高压达140MPa），若没有任何压力补偿结构，这种结构的仪器在井下很容易被压裂并导致仪器失效。因此，为了保证仪器的耐高压性能，采用了基于橡胶管的压力补偿设计，使仪器内外压力平衡。这种压力补偿的基本结构是将一个耐高温、耐硫化氢腐蚀的橡胶管套在一个金属管件外面，金属管件四周打孔，利用注油机给金属管件内部注油。当内部油液受温度和压力的影响使体积增大时，这种压力补偿结构利用橡胶的弹性来适应油液体积的增大，当仪器外部压力增大时，橡胶管会被压缩紧包内部金属管，以适应油液体积的减少，从而使仪器内外压力保持平衡，实现仪器耐压性能。以往的压力补偿结构虽然具有上述功能，但其结构存在许多不合理之处。例如，注油采用人工注油，油的量很难把握，总会出现硅油注不饱和或太饱和的情况，若注油不饱和，硅油在井下就起不到压力平衡的作用，仪器外部压力大于仪器内部压力，压力补偿管就会破裂；如果过饱和，由于高温高压的作用，硅油会膨胀，仪器内部压力大于仪器外部压力，压力补偿结构也会破裂，液体进入仪器内部，导致仪器损坏。还有一种情况，就是若油路循环的不彻底，仪器内有气泡，气体在井下遇到高温高压膨胀，也会导致压力补偿结构破裂。

基于上述出现的问题，设计了一种新型核磁共振测井仪探头固化结构，该结构不需要注油，而是使用玻璃钢高温固化，使仪器成为一个实心棒体，有效克服了上述问题，并在实践中取得了非常好的应用效果。

为了解决以上问题，本发明做了有益改进。

发明内容

（一）要解决的技术问题

基于上面提到的问题，本发明的一个要解决的技术问题是提供了一种无需压力补偿装置抗井下压力的核磁共振测井仪固化探头。

本发明还提供了两种该种核磁共振测井仪固化探头的制作方法，以制作该核磁共振测井仪固化探头。

（二）技术方案

对于核磁共振测井仪固化探头的技术主题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种核磁共振测井仪固化探头，包括用于测量的探头，还包括一个透磁外壳，所述透磁外壳裹在所述探头的外部且与所述探头之间无间隙。

进一步，所述透磁外壳缠绕在所述探头的外表面上。

进一步，所述透磁外壳的壳壁在其整个壳壁厚度范围内为实心。

进一步，所述透磁外壳由玻璃钢制成。

进一步，所述透磁外壳耐温200摄氏度。

对于核磁共振测井仪固化探头的制作方法的技术主题，本发明是通过以下两个技术方案实现的：

一种如上所述的核磁共振测井仪固化探头的制作方法，将所述探头压配进所述透磁外壳内，且使所述透磁外壳与所述探头之间无间隙。

一种如上所述的核磁共振测井仪固化探头的制作方法，包括如下步骤：

步骤1，将用来制作所述透磁外壳的材料制成带条状；

步骤2，将带条状的透磁外壳的材料缠绕在所述探头的外表面上，且与所述探头之间无间隙。

（三）有益效果

与现有技术相比，这种设备下井以后除了具备以往探头功能的同时还具备以下优点：1）现有技术采用的是空心玻璃钢，本发明是实心棒体，所以本发明相对而言具备抗井下高压能力。2）不存在压力补偿结构，不必每次下井都进行充油、补油操作，使得下井作业更简便，也不存在被压爆的危险。

附图说明

图1是本发明一种实施方式的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、探头，2、透磁壳体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

背景技术中已经提到，现有的核磁共振测井仪固化探头是在装配完成后，再加装一个玻璃钢外壳，这样在探头与玻璃钢外壳之间有一定的间隙，为了使仪器在下井以后能承受井下高压，然后，在玻璃钢外壳下部加装一个压力补偿橡胶管，该压力补偿橡胶管内充满硅油，也就是说通过在玻璃钢外壳与探头之间充油来缓冲和补偿井下压力的变化，从而使仪器的内外压力基本保持平衡。但这是理想做法，实际在充油的过程中可能会使空气进入仪器内部，或者由于循环不彻底，导致仪器内部会存留气泡，空气和气泡在井下遇到高温会剧烈膨胀，从而挤爆压力补偿橡胶管，导致仪器报废。

图1是本发明一种核磁共振测井仪固化探头的一种优选实施方式，探头1用于测量，透磁壳体2采用耐温200度的高温玻璃钢直接缠绕而成，即在探头1上直接缠绕透磁壳体2，且透磁壳体2紧紧裹在探头1的外围且二者之间无间隙，也就是说，图1是该装置的侧视示意图，探头1是中间的小矩形，透磁壳体2是套在探头1外的整个大矩形，透磁壳体将探头1封闭在内，探头1的外径与透磁壳体2的内径相等。缠绕后的仪器是一个实心棒体，即透磁外壳2与探头1整体形成一个实心棒体。

另一种实施方式可以是透磁壳体2是一个外壳，探头1被压配入所述透磁壳体2的内部。二者之间优选过渡配合。

本实施方式的核磁共振测井仪固化探头使用玻璃钢高温固化，使装置整个成为一个实心棒体，满足了抗压性的要求且不需要注油的装置，因而有效地克服了上述问题，并在实践中取得了非常好的应用效果。

在得到本发明技术方案的过程中，存在有如下技术难度：为了使探头1的外径与透磁壳体2的内径相适配，需对探头1和透磁壳体2的加工精度有较高的要求。比如，探头在缠绕玻璃钢以后，探头外表成不规则形状，需要把这种不规则形状的探头放到机床上进行精加工，从而达到测井仪器所要求的直线度和光洁度。但现有机加工设备大多是由金属制成，而探头是有强磁性的，探头在机床上进行加工时，二者会产生巨大的吸附力，这给机加工增加了巨大的难度。因此，如何克服二者之间的吸附力，保证机加工顺利进行，需要加工、生产专门的工装和刀具。针对这种具有强磁性的探头，需要机床的台面用不导磁的金属制成，并具备特有的装卡功能，探头表面加工采用高硬度、抗磁化的陶瓷刀具。因此对于本领域技术人员来说，磁性装置加工难度大，加工效率低，所以一直没有向这个方向思考解决问题，因此在现有的测井仪探头中，一直都采用前述的在间隙中充油的结构来抵抗井下的压力。

进一步，透磁壳体2的壳壁在整个壳壁厚度范围内也可以优选是实心的，或者说具有一定壁厚，以更好地保证透磁壳体2的抗压能力，防止透磁壳体2变形，进而保护探头1。

与现有技术相比，这种设备下井以后除了具备以往探头功能的同时还具备以下优点：1）现有技术采用的是空心玻璃钢，本发明是实心棒体，所以本发明相对而言具备抗井下高压能力。2）不存在压力补偿结构，不必每次下井都进行充油、补油操作，使得下井作业更简便，也不存在被压爆的危险。

以上所述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围，本领域的技术人员可以刻意对本发明进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些修改和变型在内。

Claims (7)

1.一种核磁共振测井仪固化探头，包括用于测量的探头，其特征在于：还包括一个透磁外壳，所述透磁外壳裹在所述探头的外部且与所述探头之间无间隙。

2.根据权利要求1所述的核磁共振测井仪固化探头，其特征在于：所述透磁外壳缠绕在所述探头的外表面上。

3.根据权利要求1所述的核磁共振测井仪固化探头，其特征在于：所述透磁外壳的壳壁在其整个壳壁厚度范围内为实心。

4.根据权利要求1所述的核磁共振测井仪固化探头，其特征在于：所述透磁外壳由玻璃钢制成。

5.根据权利要求1至4任一所述的核磁共振测井仪固化探头，其特征在于：所述透磁外壳耐温200摄氏度。

6.一种如权利要求1至5任一所述的核磁共振测井仪固化探头的制作方法，其特征在于：将所述探头压配进所述透磁外壳内，且使所述透磁外壳与所述探头之间无间隙。

7.一种如权利要求1至5任一所述的核磁共振测井仪固化探头的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，将用来制作所述透磁外壳的材料制成带条状；

步骤2，将带条状的透磁外壳的材料缠绕在所述探头的外表面上，且与所述探头之间无间隙。