CN108119130A - 一种测井仪承压极板 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油地质勘探仪器配套设备技术领域，尤其涉及一种测井仪承压极板，该种测井仪承压极板可有效的解决极板内部有空腔，且需要内置相关测量装置类极板的承压问题。一种测井仪承压极板，包括：极板底壳；极板底壳的两端分别设置有上接头、下接头，上接头开口处插接有承压插头；极板底壳正上方安装上极板壳体，上极板壳体安装有电极；上接头处设置有上注油口，下接头处设置有下注油口；其中，上注油口、下注油口分别与极板底壳、上极板壳体安装完成后所形成的内部空腔相导通。
Description
技术领域
本发明属于石油地质勘探仪器配套设备技术领域，尤其涉及一种测井仪承压极板。
背景技术
目前，有些测井仪极板，需要将前置放大电路，甚至全部的测量电路嵌入安装在极板内部的空腔中。例如：水基泥浆电成像测井仪极板普遍采用金属钢壳作为承压外壳，依靠金属材料具备的较高的机械强度提供承压能力。最近几年国内也有测井仪样机进入实验阶段的报到，其测量极板的承压结构仍然采用和水基泥浆电成像极板相同的金属外壳承压结构。对这种金属外壳的极板而言，当极板面积较大，需要提供较大的内部空间时，而金属外壳的厚度不可能做得太厚，此时其承压能力就很难达到工程需求；还有一种情况是，当由于测量的需要，极板壳体的大部分不能采用金属材料，而只能采用非金属绝缘材料时，由于非金属材料的机械强度较金属材料低得多，仅靠非金属材料本身的机械强度根本不可能满足石油勘探领域仪器在数千米井下的承压要求。
发明内容
本发明提供了一种测井仪承压极板，本发明的主要目的是解决内部有空腔且需要内置相关测量装置类的测井仪极板的承压问题。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
一种测井仪承压极板，包括：极板底壳、上极板壳体、下接头、上接头、承压插头、平衡活塞；
极板底壳；
极板底壳的两端分别设置有上接头、下接头，上接头开口处插接有承压插头；极板底壳正上方安装有上极板壳体，上极板壳体外表面设计有电极，极板底壳与上极板壳体之间形成极板内部的空腔；
上接头处设置有上注油口，下接头处设置有下注油口；其中，上注油口、下注油口分别与极板底壳、上极板壳体安装完成后所形成的内部空腔相导通。
下接头上安装有平衡活塞。
优选的，极板底壳与上极板壳体之间形成内部空腔内加注有绝缘油。
较为优选的，上接头的上注油口处匹配设置有上注油口螺丝以及上密封圈。
较为优选的，下接头的下注油口处匹配设置有下注油口螺丝以及下密封圈。
优选的，所述承压插头为双向承压插头。
优选的，所述上极板壳体材料由金属材料或绝缘材料制备形成。
优选的，所述平衡活塞上安装密封圈。
本发明提供了一种测井仪承压极板，该种测井仪承压极板包括有极板底壳、极板底壳的两端分别设置有上接头、下接头、上接头开口处插接有承压插头，极板底壳正上方安装有上极板壳体，上极板壳体外表面设计有电极，极板底壳与上极板壳体之间形成极板内部的空腔。具有上述结构特征的测井仪承压极板可以应对油气田井下复杂的压力温度环境，测井仪承压极板结构牢靠，内外压力平衡性好，不易发生破损。
附图说明
图1为本发明提供的一种测井仪承压极板的爆炸结构示意图；
图2为对图1所示一种测井仪承压极板组装后的结构示意图；
图3为活塞压力平衡示意图。
附图标记：1、极板底壳；2、上接头；3、下接头；4、承压插头；5、上极板壳体；6a、上注油口；6b、上注油口螺丝；7a、下注油口；7b、下注油口螺丝；8、平衡活塞；9、绝缘油；10、泥浆；11、活塞密封圈。
具体实施方式
本发明提供了一种测井仪承压极板，本发明的主要目的是解决内部有空腔且需要内置相关测量装置类的测井仪极板的承压问题。
具体的，如图1或图2所示，本发明提供了一种测井仪承压极板，包括有极板底壳、上极板壳体、上接头、下接头；其中，上接头、下接头分别设置在极板底壳的两端；而上接头的开口处进一步插接有承压插头。在极板底壳的正上方安装有上极板壳体；上极板壳体上设置有电极；上接头上设置有上注油口，下接头上设置有下注油口；上注油口、下注油口分别与极板底壳、上极板壳体安装完成后所形成的内部空腔相导通。
上接头上还安装有用于密封上注油口的上注油口螺丝以及上密封圈。同样的，下接头上还安装有平衡活塞，及用于密封下注油口的下注油口螺丝以及下密封圈。
值得注意的是，为承接上接头处的双向压力，承压插头的双向耐受压力不应小于140Mpa；而上极板壳体优选由绝缘材料制备形成，其目的在于保证其上安装的电极相互绝缘，并为这些电极提供承载体；而极板底壳、上极板壳体安装完成后所形成的内部空腔可用来放置测量需要的电路板总成。
进一步如图2所示，该测井仪承压极板组装成型后，即可向内部空腔中灌注绝缘油。在灌注绝缘油的过程中，同时进行抽真空操作，以保证内部没有气泡残留。灌注完成后，调节下接头上的平衡活塞，并拧紧上、下注油口螺丝，调整活塞在合适的位置。当该测井仪承压极板使用过程中，外部压力大于内部压力时，平衡活塞在压力差的作用下会向里滑动，压缩填充绝缘油的内部空间，随着平衡活塞向内滑动绝缘油的压强增大，直至平衡活塞内外表面承受压力重新相等，即达到平衡状态；相反，当内部压力大于外部压力时，平衡活塞会向外移动，直至平衡活塞内外表面承受压力相等，达到新的压力平衡状态。（参考图3，其平衡活塞一侧为绝缘油，另一侧有泥浆，平衡活塞外围为优选设置的活塞密封圈）通过上述手段，本发明提供的测井仪承压极板达到了内外压力平衡的效果，因此在机械结构角度而言，其牢靠性得到了保证。
最后需要补充说明的是，为了防止外部压力过大超出平衡活塞的调控里程，或者绝缘油受热膨胀而导致的平衡活塞外滑过度等极端因素对极板的影响，还需要对平衡活塞的调控行程进行考虑算计。鉴于此，我们可通过对注油量的设计，合理确定平衡活塞的补偿体积以及平衡活塞的调控行程。
具体可以参照如下步骤：首先假设极板内部空间总容积为V，也就是极板注油的总体积。其中，绝缘油膨胀系数满足公式（1）：
△V=α×V×△T （1）
其中，公式（1）α为绝缘油膨胀系数，V为极板注油体积，△T为温度差，即常温与仪器最高工作温度之间的温差；绝缘油的膨胀系数可以自己通过实验获得，或者通过厂家的技术参数获得。利用上述公式（1）可计算获得绝缘油的膨胀体积△V。为保证平衡活塞从最里端到最外端滑动所产生的空间△Vc的变化余量，至少应满足△Vc>△V；优选△Vc≥1.5～2△V。而在确定平衡活塞从最里端到最外端滑动所产生的空间△Vc之后，结合平衡活塞的尺寸直径，即可以估算得到平衡活塞的调控行程。
本发明提供了一种测井仪承压极板，该种测井仪承压极板包括有极板底壳、极板底壳的两端分别设置有上接头、下接头、上接头开口处插接有承压插头，极板底壳正上方安装有上极板壳体，上极板壳体外表面设计有电极，极板底壳与上极板壳体之间形成极板内部的空腔。具有上述结构特征的测井仪承压极板可以应对油气田井下复杂的压力温度环境，测井仪承压极板结构牢靠，内外压力平衡性好，不易发生破损。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种测井仪承压极板，其特征在于，包括：极板底壳、上极板壳体、下接头、上接头、承压插头、平衡活塞；
极板底壳；
极板底壳的两端分别设置有上接头、下接头，上接头开口处插接有承压插头；极板底壳正上方安装有上极板壳体，上极板壳体外表面设计有电极，极板底壳与上极板壳体之间形成极板内部的空腔；
上接头处设置有上注油口，下接头处设置有下注油口；其中，上注油口、下注油口分别与极板底壳、上极板壳体安装完成后所形成的内部空腔相导通；
下接头上安装有平衡活塞。
2.根据权利要求1所述的一种测井仪承压极板，其特征在于，极板底壳与上极板壳体之间形成内部空腔内加注有绝缘油。
3.根据权利要求1所述的一种测井仪承压极板，其特征在于，上接头的上注油口处匹配设置有上注油口螺丝以及上密封圈。
4.根据权利要求1所述的一种测井仪承压极板，其特征在于，下接头的下注油口处匹配设置有下注油口螺丝以及下密封圈。
5.根据权利要求1所述的一种测井仪承压极板，其特征在于，所述承压插头为双向承压插头。
6.根据权利要求1所述的一种测井仪承压极板，其特征在于，所述上极板壳体材料由金属材料或绝缘材料制备形成。
7.根据权利要求1所述的一种测井仪承压极板，其特征在于，所述平衡活塞上安装密封圈。
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