CN110486006B - 一种电阻率测量极板及制作方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电阻率测量极板及制作方法，电阻率测量极板包括极板托架、复合极板和电极组件；所述电极组件安装在所述复合极板上，所述复合极板安装在所述极板托架上；所述复合极板包括第一绝缘体、第二绝缘体和电极触头，所述第一绝缘体与所述第二绝缘体连接，所述电极触头穿过所述第一绝缘体，且所述电极触头一端埋在所述第二绝缘体内，另一端露出用于与所述电极组件连接。电阻率测量极板制作方法包括以下步骤：a)将电极触头穿过第一绝缘体并与第一绝缘体固定；b)将安装有电极触头的第一绝缘体与第二绝缘体硫化固定，形成复合极板；c)将电极组件安装在复合极板上；d)将安装有电极组件的复合极板安装在极板托架上。
Description
技术领域
本申请涉及但不限于石油测井仪器领域，特别是一种电阻率测量极板及制作方法。
背景技术
微球聚焦测井仪是微电阻率测井的方法之一，它通过改变电极组件系的排列和供电方式，使测量的冲洗带电阻率(Rxo)既不受低阻泥饼的影响，又不受原地层电阻率的影响，因而能更准确的测量出地层冲洗带电阻率，而微电阻率球形聚焦测量极板是微球聚焦测井仪的关键部件，微电阻率球形聚焦测量极板的性能好坏直接影响微球聚焦测井仪的最终测量结果。
发明内容
本申请提供了一种电阻率测量极板及制作方法，电阻率测量极板可有效避免在井下环境中的磨损损坏情况，提高使用寿命，极板制作方法有助于提高电阻率测量极板的工作可靠性。
为了达到本申请的目的，本申请采取的技术方案如下：
本申请提供了一种电阻率测量极板，电阻率测量极板包括极板托架、复合极板和电极组件；
所述电极组件安装在所述复合极板上，所述复合极板安装在所述极板托架上；
所述复合极板包括第一绝缘体、第二绝缘体和电极触头，所述第一绝缘体与所述第二绝缘体连接，所述电极触头穿过所述第一绝缘体，且所述电极触头一端埋在所述第二绝缘体内，另一端露出用于与所述电极组件连接。
本申请还提供了一种电阻率测量极板的制作方法，制作方法包括以下步骤：
a)将电极触头穿过第一绝缘体并与第一绝缘体固定；
b)将安装有电极触头的第一绝缘体与第二绝缘体硫化固定，形成复合极板；
c)将电极组件安装在复合极板上；
d)将安装有电极组件的复合极板安装在极板托架上。
相比于现有技术，本申请具有以下有益效果：
本申请提供的电阻率测量极板，通过采用复合极板，可有效提升该结构的耐磨性能，从而降低电阻率测量极板整体的磨损情况，并且，将复合极板安装在极板托架上，极板托架可对复合极板有一定的保护作用，从而进一步减少对复合极板的磨损，大大增加电阻率测量极板的使用寿命及工作可靠性。本申请提供的电阻率测量极板结构相对简单，工作可靠性高，使用寿命长，大大提高了该定位系统的实用性。
本申请提供的电阻率测量极板制作方法，将第一绝缘体与第二绝缘体硫化固定形成复合极板，大大提高了复合极板的耐磨性能，从而降低电阻率测量极板整体的磨损情况，并且，将复合极板安装在极板托架上，极板托架可对复合极板有一定的保护作用，从而进一步减少对复合极板的磨损，大大增加电阻率测量极板的使用寿命及工作可靠性。此外，本申请提供的电阻率测量极板制作方法操作简单，便于流程化处理。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本申请实施例所述的电阻率测量极板的分解结构示意图；
图2为图1中A部结构的放大图；
图3为本申请实施例所述的复合极板的结构示意图；
图4为图3中B-B向剖视图；
图5为本申请实施例所述的电阻率测量极板制作方法的流程示意图。
图示说明：
1-极板托架，11-耐磨块，12-支撑部，2-复合极板，21-第一绝缘体，22-第二绝缘体，23-电极触头，3-电极组件，31-电极框。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
目前国内的微球极板主要是橡胶材质的极板，但橡胶极板存在耐磨性差，下井变形磨损严重且不能恢复，长井段测井存在橡胶极板撕裂的情况，不能满足高温井以及长裸眼段测量；国外微球聚焦测井仪中多使用聚醚醚酮(PEEK)极板，但存在长时间使用后由于井下液体的侵入导致极板绝缘性能下降，并且多次使用后磨损也较为明显，影响测量效果。
本申请实施例提供了一种电阻率测量极板，如图1所示，电阻率测量极板包括极板托架1、复合极板2和电极组件3；电极组件3安装在复合极板2上，复合极板2安装在极板托架1上；复合极板2包括第一绝缘体21、第二绝缘体22和电极触头23，第一绝缘体21与第二绝缘体22连接，电极触头23穿过第一绝缘体21，且电极触头23一端埋在第二绝缘体22内，另一端露出用于与电极组件3连接。
电极触头23使用铍铜制成，铍铜是力学、物理、化学综合性能良好的一种合金，经过淬火调质后，具有高的强度，弹性，耐磨性，耐疲劳性和耐热性，同时其还具有很高的导电性，导热性，耐寒性和无磁性。此外，该材料有很好的耐腐蚀性能，在大气，淡水和海水等环境中可以长时间使用。
本申请提供的电阻率测量极板，通过采用复合极板2，可有效提升该结构的耐磨性能，从而降低电阻率测量极板整体的磨损情况，该复合极板2能避免在1000米以上井段测量中出现撕裂的情况并显著提高在高温井中的测井质量。而且，将复合极板2安装在极板托架1上，极板托架1可对复合极板2有一定的保护作用，从而进一步减少对复合极板2的磨损，大大增加电阻率测量极板的使用寿命及工作可靠性。本申请提供的电阻率测量极板结构相对简单，工作可靠性高，使用寿命长，大大提高了该定位系统的实用性。
在一示例性实施例中，如图1所示，极板托架1上设置有支撑部12，复合极板2固定在支撑部12上。支撑部12两端设置有耐磨块11，耐磨块11上端高于复合极板2的上端，耐磨块11的下端低于复合极板2的下端。
极板托架1上设有支撑部12，支撑部12两端的两侧分别设置有一个耐磨块11(即，共设置4个耐磨块11)，复合极板2固定在支撑部12上，4个耐磨块11上端均高于复合极板2，下端均低于复合极板2，以使耐磨块11更好的对复合极板2进行防护以及对复合极板2进行定位。复合极板2两端为弧形，耐磨块11的内侧面也具有弧度以与复合极板2两端匹配贴合。当电阻率测量极板下井工作后，外界环境首先磨损耐磨块11的表面，当耐磨块11磨损后才会磨损复合极板2。并且，可通过在耐磨块11上涂耐磨层达到耐磨的效果，当耐磨块11受到磨损后，可再次对耐磨块11表面喷涂耐磨层，使得该结构可多次重复使用，更好地保护了复合极板2不受损坏，同时也避免了多次更换耐磨结构产生高额的使用成本。
在一示例性实施例中，如图1至图4所示，复合极板2为盾状，复合极板2表面开设有多个槽体，第一绝缘体21固定在对应于槽体的下表面上，第一绝缘体21设置有多个通孔以安装电极触头23，第一绝缘体21在通孔下端的部分还开设有凹槽以固定第二绝缘体22。
复合极板2表面可开设多个同心的槽体体，用于安装电极组件3，第一绝缘体21固定在复合极板2的下方，第一绝缘体21上设置有多个通孔，第一绝缘体21上在通孔下端的部分还开设有凹槽以固定第二绝缘体22，电极触头23穿过通孔，一端埋在第二绝缘体22内，另一端露出用于与电极组件3连接。应当注意的是，此处所述的方向“下”和图4中并不对应(由于剖面方向问题)，此处的“下”应对应图4中的方向“左”。
在一示例性实施例中，第一绝缘体21为聚醚醚酮材料，第二绝缘体22为氟橡胶材料，第一绝缘体21与第二绝缘体22通过硫化固定连接。
第一绝缘体21使用PEEK-1000(聚醚醚酮)制造而成，该材料使用纯的聚醚醚酮树脂为原料制造，在所有PEEK材料级别中韧性最好，抗冲击性能最佳，其玻璃化温度高达151℃，熔点为348℃，可长期使用温度为260℃。该材料在高温、高压、高速、高湿等环境下仍然具有优异的绝缘性和稳定的电性能。此外，该材料具有极低的吸水率和线性热膨胀系数，其制品在各种应用环境下有优异的尺寸稳定性。第二绝缘体22使用氟橡胶制造而成，该材料有优异的耐热性、抗氧化性、耐油性、耐腐蚀性和耐大气老化性，氟橡胶的耐高温性能在250℃下可长期使用，300℃下短期使用；并且电性能较好，吸湿性比其他弹性体低，能够起到较好的绝缘效果，可在低频低压下使用，可在井下恶劣条件中可靠工作。第一绝缘体21和第二绝缘体22硫化固定，形成一体结构，使复合极板2兼顾耐磨性能及绝缘性能。复合极板2为第一绝缘体21(聚醚醚酮)和第二绝缘体22(氟橡胶)复合，聚醚醚酮在上层，与井壁直接接触，起到耐磨作用，氟橡胶在下层(电极触头23的一端伸到第二绝缘体22内)，提高各电极组件3的绝缘性。
在一示例性实施例中，如图1所示，电极组件3包括多个电极框31，电极框31上设置有与电极触头23另一端相连的连接孔。
电极组件3包括多个矩形的电极框31，复合极板2上设置有多个对应的槽体(如图2和图3所示)，电极框31通过螺钉及高强度胶双重方式嵌入固定在复合极板2上。
在一示例性实施例中，如图4所示，电极触头23与第一绝缘体21的接触面为锥面。
第一绝缘体21上设置有通孔，电极触头23穿过该通孔并与第一绝缘体21接触固定，且接触面为锥面，即，通孔的内表面也为锥面。
在一示例性实施例中，电极触头23与第一绝缘体21通过胶粘固定。
在电极触头23的表面涂抹非金属与金属的粘接胶后压入第一绝缘体21的通孔中，使电极触头23与第一绝缘体21固定，电极触头23的一端伸入第二绝缘体22中与第二绝缘体22固定(可直接卡接，也可涂抹粘结胶进行固定)。
本申请实施例还提供了一种电阻率测量极板的制作方法，如图5所示，制作方法包括以下步骤：a)将电极触头23穿过第一绝缘体21并与第一绝缘体21固定；b)将安装有电极触头23的第一绝缘体21与第二绝缘体22硫化固定，形成复合极板2；c)将电极组件3安装在复合极板2上；d)将安装有电极组件3的复合极板2安装在极板托架1上。
本申请提供的电阻率测量极板制作方法，将第一绝缘体21与第二绝缘体22硫化固定形成复合极板2，大大提高了复合极板2的耐磨性能，从而降低电阻率测量极板整体的磨损情况，并且，将复合极板2安装在极板托架1上，极板托架1可对复合极板2有一定的保护作用，从而进一步减少对复合极板2的磨损，大大增加电阻率测量极板的使用寿命及工作可靠性。此外，本申请提供的电阻率测量极板制作方法操作简单，便于流程化处理。
在一示例性实施例中，步骤a)中，在电极触头23表面涂抹粘接胶用于与第一绝缘体21固定。
电极触头23表面涂抹粘接胶与第一绝缘体21固定，电极触头23一端伸入第二绝缘体22内，另一端与电极组件3相连。
在本申请中的描述中，需要说明的是，术语“多个”是指两个或更多个，“上”、“下”、“左”、“右”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”、“安装”应做广义理解，例如，术语“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请描述的实施例是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的技术方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它技术方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的技术方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。
Claims (10)
1.一种电阻率测量极板，其特征在于：包括极板托架、复合极板和电极组件；
所述电极组件安装在所述复合极板上，所述复合极板安装在所述极板托架上；
所述复合极板包括用于耐磨的第一绝缘体、第二绝缘体和电极触头，所述第一绝缘体与所述第二绝缘体连接以提高所述复合极板的耐磨性，所述电极触头穿过所述第一绝缘体，且所述电极触头一端埋在所述第二绝缘体内，所述第二绝缘体设置为提高所述电极触头端部周围的绝缘性，所述电极触头另一端露出用于与所述电极组件连接。
2.根据权利要求1所述的电阻率测量极板，其特征在于，所述极板托架上设置有支撑部，所述复合极板固定在所述支撑部上。
3.根据权利要求2所述的电阻率测量极板，其特征在于，所述支撑部两端设置有耐磨块，所述耐磨块上端高于所述复合极板的上端，所述耐磨块的下端低于所述复合极板的下端。
4.根据权利要求1所述的电阻率测量极板，其特征在于，所述复合极板为盾状，所述复合极板表面开设有多个槽体，所述第一绝缘体固定在对应于所述槽体的下表面上，所述第一绝缘体设置有多个通孔以安装所述电极触头，所述第一绝缘体在所述通孔下端的部分还开设有凹槽以固定所述第二绝缘体。
5.根据权利要求4所述的电阻率测量极板，其特征在于，所述第一绝缘体与所述第二绝缘体通过硫化固定连接。
6.根据权利要求1所述的电阻率测量极板，其特征在于，所述电极组件包括多个电极框，所述电极框上设置有与所述电极触头另一端相连的连接孔。
7.根据权利要求1所述的电阻率测量极板，其特征在于，所述电极触头与所述第一绝缘体的接触面为锥面。
8.根据权利要求7所述的电阻率测量极板，其特征在于，所述电极触头与所述第一绝缘体通过胶粘固定。
9.一种电阻率测量极板的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
a）将电极触头穿过第一绝缘体并与第一绝缘体固定，电极触头的一端伸出于第一绝缘体用于埋在第二绝缘体内；
b）将安装有电极触头的第一绝缘体与第二绝缘体硫化固定，形成复合极板，第一绝缘体用于提高复合极板的耐磨性，第二绝缘体提高电极触头端部周围的绝缘性；
c）将电极组件安装在复合极板上；
d）将安装有电极组件的复合极板安装在极板托架上。
10.根据权利要求9所述的电阻率测量极板的制作方法，其特征在于，步骤a）中，在电极触头表面涂抹粘接胶用于与第一绝缘体固定。
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