CN110600155B - 一种测井同位素胶囊及其使用分装器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测井同位素胶囊及其使用分装器，测井同位素胶囊包括胶囊和放射性同位素微球，所述胶囊包括胶囊体和胶囊帽，所述胶囊内部填充一定重量的所述放射性同位素微球，所述胶囊的规格有多种，所述胶囊包括胶囊体和胶囊帽表面印制有二维码；分装器包括屏蔽箱、悬臂式机械手、机器视觉系统、高清摄像头、照明灯和操作控制箱。本发明的胶囊解决了放射性同位素微球在装入同位素释放器过程出现的装入量不同问题，分装器解决了放射性同位素微球不会遗漏粘附在同位素释放器上和释放后粘附在同位素释放器上，无放射性泄漏，彻底避免了操作人员和运输人员不会受到放射性同位素的辐射伤害。

Description

一种测井同位素胶囊及其使用分装器

技术领域

本发明涉及油井测井工具技术领域，尤其是涉及一种测井同位素胶囊及其使用分装器。

背景技术

放射性同位素测井是利用人工放射性同位素做为失踪剂研究和观察油井技术状况和采油注水状况的测井方法。测井时用同位素释放器将放射性同位素微球注入油井内，放射性同位素微球在油井内形成固体悬浮物，随着释放器的压力或注水压力将其压入管外通道或进入底层或滤积在射孔道附近的地层上，放射性同位素作为示踪原子，在此前后分别进行伽马测井，对比前后的曲线，就知道示踪原子渗透的地层和地下水运动的特点及油层动态，从而解决与示踪过程有关的各种问题。

同于放射性同位素小球被释放进入油井后，和井内流体融为一体，其运动状态能真实的反应油井内流体的运动，且不受井内磁屑、气体和出砂等井况因素的影响，测井成功率非常高。现在虽然发展出了其他的测井方法，但是其测量时对井况要求太高，导致测井成功率很低。因此放射性同位素测井仍然是当前最主要的测井方法。

测井用的放射性同位素通常选用Zn⁶⁵,Ag¹¹⁰,Ba¹³¹和I¹³¹,尤其是半衰期较短的Ba¹³¹和I¹³¹最为常用，这些同位素不能直接用于测井，在测井前需要生产厂家将放射性同位素吸附在硅质微球上，制成放射性同位素微球，然后将放射性同位素小球放置在铅罐内运输到油田，再用如本公司申请的专利号为CN201521118859.9的一种同位素智能分装设备将放射性同位素微球装入测井用同位素释放器中，然后再运输到油井进行测井使用。

目前的放射性同位素这种方式存在几个问题：1、由于放射性同位素微球非常小，重量非常轻，因此，在装入同位素释放器的过程中，每个同位素释放器的装入量不同；2、由于放射性同位素微球非常小，在装入同位素释放器的过程中，由于是分散装入，会导致有少量的放射性同位素微球没有进入同位素释放器中而是遗漏在释放器外并粘附在同位素释放器上，给同位素释放器运输和测井人员带来辐射危害；3、由于放射性同位素微球是散装在同位素释放器中，因此同位素释放器在测井释放放射性同位素微球后，仍然有微量的放射性同位素微球粘附在同位素释放器上，需要对同位素释放器进行进一步处理，在此过程中，如果不注意，仍然会给测井及运输人员带来辐射危害。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种测井同位素胶囊及其使用分装器，解决了放射性同位素微球在装入同位素释放器过程出现的装入量不同、会遗漏粘附在同位素释放器上和释放后粘附在同位素释放器上给运输和测井人员带来的辐射伤害的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种测井同位素胶囊，包括胶囊和放射性同位素微球，所述胶囊包括胶囊体和胶囊帽，所述胶囊内部填充一定重量的所述放射性同位素微球，所述胶囊的规格有多种，以适应不同规格的同位素释放器，所述胶囊体和胶囊帽上印制有二维码，用于追溯所述放射性同位素微球的放射性同位素种类、生产厂家、生产日期、半衰期放射衰减安全期、规格和用户信息，所述胶囊体和胶囊帽双扣锁合。

进一步的，所述胶囊形状为普通胶囊形状、圆柱体形状、球体形状、橄榄球体形状、哑铃体形状中的一种。

进一步的，所述胶囊体填充所述放射性同位素微球后，盖上所述胶囊帽，所述放射性同位素微球不会从所述胶囊中漏出。

进一步的，所述胶囊体和胶囊帽均为易溶于水或遇水易粉化的材料制成，易溶于水的材料制成的胶囊比如植物胶囊，遇水易粉化的材料制成的胶囊比如用聚乙烯醇或淀粉为粘接剂制成的胶囊。

进一步的，所述胶囊填充放射性同位素微球后直接放置在铅罐中或放置在托板上后再放置到铅罐中，托板上有规则的凹槽用于放置所述胶囊，铅罐用于存储和运输测井同位素胶囊。

一种测井同位素胶囊使用分装器，包括屏蔽箱、悬臂式机械手、机器视觉系统、高清摄像头、照明灯和操作控制箱，所述屏蔽箱为内、外不锈钢板层和铅板夹心层构成的三层板状夹心结构(铅板能够屏蔽放射性同位素的放射性射线)板材制成的柜壁构成，所述屏蔽箱上还设置有箱门，所述箱门为内、外不锈钢板层和铅板夹心层构成的三层板状夹心结构板材制成，所述屏蔽箱内部设置有悬臂式机械手，所述悬臂式机械手上设置有机器视觉系统，所述屏蔽箱内部顶部设置有照明灯和高清摄像头，所述屏蔽箱内部底部一侧设置有铅罐放置板，另一侧设置有同位素释放器放置平台，所述操作控制箱设置在屏蔽箱外侧上。

进一步的，所述悬臂式机械手为XYZ三轴悬臂式机械手、关节式机械手中的一种，当为XYZ三轴悬臂式机械手时，其设置在屏蔽箱的中上部；当为关节式机械手时，其设置在屏蔽箱的底部或顶部。

进一步的，所述悬臂式机械手的头部为夹取装置。

进一步的，所述屏蔽箱箱门上设置有观察窗，观察窗为铅玻璃制成。

进一步的，所述悬臂式机械手、所述机器视觉系统、所述高清摄像头、所述照明灯均电连接操作控制箱。

使用一种测井同位素胶囊时的分装器操作装入同位素释放器的操作步骤如下：

S1：先打开屏蔽箱箱门，将装有测井同位素胶囊的铅罐放置在铅罐放置板上，将铅罐上固定铅罐盖的固定装置松开，然后将需要装填的同位素释放器摆放在同位素释放器放置平台上，并打开同位素释放器的同位素放入口，使同位素释放器上的同位素放入口朝上，关闭屏蔽箱箱门。

S2：打开操作控制箱上电源开关，屏蔽箱内的照明灯、高清摄像头、悬臂式机械手和机器视觉系统通电，其中悬臂式机械手按照设定的程序先将铅罐上的铅罐盖取下放在一旁，再在机器视觉系统的帮助下，从铅罐内抓取一个测井同位素胶囊。

S3：在悬臂式机械手抓取测井同位素胶囊时，操作控制箱的控制系统同时读取高清摄像头拍摄的测井同位素胶囊上的二维码，解码后将信息显示在操作控制箱的显示屏上，并判断胶囊内的同位素是否过衰变期；若已过期，则放回铅罐内，盖上铅罐盖子；若没过期，则继续下一步操作。

S4：将测井同位素胶囊移动到同位素释放器的同位素放入口上方，松开使测井同位素胶囊掉入到同位素释放器中，然后将该同位素释放器的同位素放入口闭合，然后在重复上述动作，直到屏蔽箱内的同位素释放器全部装入测井同位素胶囊为止，最后再抓取放置在一旁的铅罐盖盖在铅罐上。本步骤也可在摄像头的帮助下，人工控制悬臂式机械手的运动，完成上述动作。

S5：打开屏蔽箱的箱门，从中取出同位素释放器，然后放入下一批同位素释放器，关闭箱门，重复步骤S2。

S6：直到铅罐内的测井同位素胶囊全部装入释放器或已经装入测井同位素胶囊的同位素释放器数量满足当天测井需要时，将铅罐上的固定装置紧固住铅罐盖即完成分装工作。

本发明的一种测井同位素胶囊，采用胶囊形式，每个胶囊内的放射性同位素微球的重量相同，解决了放射性同位素微球在装入同位素释放器过程出现的装入量不同问题，同时，由于放射性同位素微球被包括在胶囊内，不被泄漏出来，不会遗漏粘附在同位素释放器上和释放后粘附在同位素释放器上，无放射性泄漏，操作人员和运输人员不会受到放射性伤害。

本发明的与一种测井同位素胶囊配套的分装器，其自动化程度高，人员参与少，同时操作过程迅速、快捷，彻底避免了人员受到放射性同位素的辐射伤害。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明一种测井同位素胶囊及其分装器，对每口油井进行测井的放射性同位素的重量相同，使测井更加准确。

2、本发明一种测井同位素胶囊及其分装器，在使用过程中，放射性同位素微球会遗漏粘附在同位素释放器上和释放后粘附在同位素释放器上，无放射性泄漏，操作人员和运输人员不会受到放射性伤害。

3、本发明一种测井同位素胶囊及其分装器，在分装到同位素释放器的过程中，比现有的分装器操作更加简单，自动化程度高，人员参与时，放射性同位素处于铅罐同位素释放器中，屏蔽防护好，人员不受放射性同位素的放射性伤害。

4、本发明一种测井同位素胶囊及其分装器，比现有的分装器分装效率更高，人员接触时间更短，人员心理压力小。

5、本发明一种测井同位素胶囊及其分装器，胶囊上的二维码，用于追溯放射性同位素微球的放射性同位素种类、生产厂家、生产日期、半衰期放射衰减安全期、规格和用户信息，使用户做到更加科学的使用。

附图说明

图1为本发明一种测井同位素胶囊示意图；

图2为本发明的一种胶囊示意图。

图3为本发明的一种测井同位素胶囊分装器示意图。

图4为本发明的一种测井同位素胶囊分装器屏蔽箱壁结构示意图。

图中：1-胶囊体，2-胶囊帽，3-放射性同位素微球，4-屏蔽箱，5-悬臂式机械手，6-机器视觉系统，7操作控制箱，8-铅罐放置板，9-同位素释放器放置平台，10-铅罐，11-同位素释放器，12-内不锈钢板，13-铅板，14-外不锈钢板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1和图2所示，一种测井同位素胶囊，包括胶囊和放射性同位素微球，所述胶囊形状为普通胶囊形状，所述胶囊包括胶囊体1和胶囊帽2，所述胶囊体和胶囊帽均为植物胶囊，所述胶囊内部填充一定重量的所述放射性同位素微球3，所述胶囊体1填充所述放射性同位素微球3后，盖上所述胶囊帽2，所述放射性同位素微球3不会从所述胶囊中漏出，所述胶囊的直径为37.8mm，配合内筒直径规格为38mm的同位素释放器，所述胶囊体1和胶囊帽2上印制有二维码，用于追溯放射性同位素微球的放射性同位素种类、生产厂家、生产日期、半衰期放射衰减安全期、规格和用户信息，所述胶囊体和胶囊帽双扣锁合。

所述胶囊填充放射性同位素微球后直接放置在铅罐中或放置在托板上后再放置到铅罐中，托板上有规则的凹槽用于放置所述胶囊，铅罐用于存储和运输测井同位素胶囊。

如图3和图4所示，一种测井同位素胶囊使用分装器，包括屏蔽箱4、悬臂式机械手5、机器视觉系统6、高清摄像头、照明灯和操作控制箱7，所述屏蔽箱为内不锈钢板层12、外不锈钢板层14和铅板13夹心层构成的三层板状夹心结构(铅板能够屏蔽放射性同位素的放射性射线)板材制成的柜壁构成，所述屏蔽箱4上还设置有箱门，所述箱门为内不锈钢板层12、外不锈钢板层14和铅板13夹心层构成的三层板状夹心结构板材制成，所述屏蔽箱1内部顶部设置有悬臂式机械手5，所述悬臂式机械手5为关节式机械手，所述关节式机械手设置有夹取装置，所述悬臂式机械手5上设置有机器视觉系统6，所述屏蔽箱1内部顶部设置有照明灯和高清摄像头，所述屏蔽箱1内部底部一侧设置有铅罐放置板8，另一侧设置有同位素释放器放置平台9，所述操作控制箱7设置在屏蔽箱4外侧上，所述悬臂式机械手5、所述机器视觉系统6、所述高清摄像头、所述照明灯均电连接所述操作控制箱7。

实施例二：

一种测井同位素胶囊，包括胶囊和放射性同位素微球，所述胶囊形状为普通圆球形状，所述胶囊包括胶囊体1和胶囊帽2，所述胶囊体1和胶囊帽2均为遇水易粉化的材料制成，为聚乙烯醇为结合剂的胶囊，所述胶囊内部填充一定重量的所述放射性同位素微球3，所述胶囊体1填充所述放射性同位素微球3后，盖上所述胶囊帽2，所述放射性同位素微球3不会从所述胶囊中漏出，所述胶囊的直径为34.8mm，配合内筒直径规格为35mm的同位素释放器，所述胶囊体1和胶囊帽2上印制有二维码，用于追溯放射性同位素微球的放射性同位素种类、生产厂家、生产日期、半衰期放射衰减安全期、规格和用户信息，所述胶囊体和胶囊帽双扣锁合。

所述胶囊填充放射性同位素微球后直接放置在铅罐中或放置在托板上后再放置到铅罐中，托板上有规则的凹槽用于放置所述胶囊，铅罐用于存储和运输测井同位素胶囊。

一种测井同位素胶囊使用分装器，包括屏蔽箱4、悬臂式机械手5、机器视觉系统6、高清摄像头、照明灯和操作控制箱7，所述屏蔽箱为内不锈钢板层12、外不锈钢板层14和铅板13夹心层构成的三层板状夹心结构(铅板能够屏蔽放射性同位素的放射性射线)板材制成的柜壁构成，所述屏蔽箱4上还设置有箱门，所述箱门为内不锈钢板层12、外不锈钢板层14和铅板13夹心层构成的三层板状夹心结构板材制成，所述屏蔽箱1内设置有悬臂式机械手5，所述悬臂式机械手5为XYZ三轴悬臂式机械手，XYZ三轴悬臂式机械手设置有夹取装置，所述悬臂式机械手5上设置有机器视觉系统6，所述屏蔽箱1内部顶部设置有照明灯和高清摄像头，所述屏蔽箱1内部底部一侧设置有铅罐放置板8，另一侧设置有同位素释放器放置平台9，所述操作控制箱7设置在屏蔽箱4外侧上，所述悬臂式机械手5、所述机器视觉系统6、所述高清摄像头、所述照明灯均电连接所述操作控制箱7，所述屏蔽箱箱门上设置有观察窗，观察窗为铅玻璃制成。

使用一种测井同位素胶囊时的分装器操作装入同位素释放器的操作步骤如下：

S1：先打开屏蔽箱4箱门，将装有测井同位素胶囊的铅罐10放置在铅罐放置板8上，将铅罐10上固定铅罐盖的固定装置松开，然后将需要装填的同位素释放器11摆放在同位素释放器放置平台9上，并打开同位素释放器11的同位素放入口，使同位素释放器11上的同位素放入口朝上，关闭屏蔽箱4箱门。

S2：打开操作控制箱7上电源开关，屏蔽箱内的照明灯、高清摄像头、悬臂式机械手5和机器视觉系统6通电，其中悬臂式机械手5按照设定的程序先将铅罐10上的铅罐盖取下放在一旁，再在机器视觉系统6的帮助下，从铅罐10内抓取一个测井同位素胶囊，并将测井同位素胶囊移动到同位素释放器11的同位素放入口上方，松开使测井同位素胶囊掉入到同位素释放器11中，然后将该同位素释放器11的同位素放入口闭合，然后在重复上述动作，直到屏蔽箱4内的同位素释放器11全部装入测井同位素胶囊为止，最后再抓取放置在一旁的铅罐盖盖在铅罐10上。本步骤也可在摄像头的帮助下，人工控制悬臂式机械手5的运动，完成上述动作。

S3：在悬臂式机械手5抓取测井同位素胶囊时，操作控制箱7的控制系统同时读取高清摄像头拍摄的测井同位素胶囊上的二维码，解码后将信息显示在操作控制箱7的显示屏上，并判断胶囊内的同位素是否过衰变期；若已过期，则放回铅罐10内，盖上铅罐盖子；若没过期，则继续下一步操作。

S4：打开屏蔽箱4的箱门，从中取出同位素释放器11，然后放入下一批同位素释放器11，关闭箱门，重复步骤S2。

S5：直到铅罐10内的测井同位素胶囊全部装入释放器或已经装入测井同位素胶囊的同位素释放器11数量满足当天测井需要时，将铅罐10上的固定装置紧固住铅罐盖即完成分装工作。

本发明的一种测井同位素胶囊，采用胶囊形式，每个胶囊内的放射性同位素微球的重量相同，解决了放射性同位素微球在装入同位素释放器过程出现的装入量不同问题，同时，由于放射性同位素微球被包括在胶囊内，不被泄漏出来，不会遗漏粘附在同位素释放器上和释放后粘附在同位素释放器上，无放射性泄漏，操作人员和运输人员不会受到放射性伤害。

本发明的与一种测井同位素胶囊配套的分装器，其自动化程度高，人员参与少，同时操作过程迅速、快捷，彻底避免了人员受到放射性同位素的辐射伤害。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种利用测井同位素胶囊的分装器将测井同位素胶囊分装操作装入同位素释放器的方法，其特征在于，该方法包括的步骤如下：

S1：先打开屏蔽箱箱门，将装有测井同位素胶囊的铅罐放置在铅罐放置板上，将铅罐上固定铅罐盖的固定装置松开，然后将需要装填的同位素释放器摆放在同位素释放器放置平台上，并打开同位素释放器的同位素放入口，使同位素释放器上的同位素放入口朝上，关闭屏蔽箱箱门；

S2：打开操作控制箱上电源开关，屏蔽箱内的照明灯、高清摄像头、悬臂式机械手和机器视觉系统通电，其中悬臂式机械手按照设定的程序先将铅罐上的铅罐盖取下放在一旁，再在机器视觉系统的帮助下，从铅罐内抓取一个测井同位素胶囊；

S3：在悬臂式机械手抓取测井同位素胶囊时，操作控制箱的控制系统同时读取高清摄像头拍摄的测井同位素胶囊上的二维码，解码后将信息显示在操作控制箱的显示屏上，并判断胶囊内的同位素是否过衰变期；若已过期，则放回铅罐内，盖上铅罐盖子；若没过期，则继续下一步操作；

S4：将测井同位素胶囊移动到同位素释放器的同位素放入口上方，松开使测井同位素胶囊掉入到同位素释放器中，然后将该同位素释放器的同位素放入口闭合，直到屏蔽箱内的同位素释放器全部装入测井同位素胶囊为止，最后再抓取放置在一旁的铅罐盖盖在铅罐上；本步骤也可在摄像头的帮助下，人工控制悬臂式机械手的运动，完成上述动作；

S5：打开屏蔽箱的箱门，从中取出同位素释放器，然后放入下一批同位素释放器，关闭箱门；

S6：直到铅罐内的测井同位素胶囊全部装入释放器或已经装入测井同位素胶囊的同位素释放器数量满足当天测井需要时，将铅罐上的固定装置紧固住铅罐盖即完成分装工作；

所述的测井同位素胶囊包括胶囊和放射性同位素微球，所述胶囊包括胶囊体和胶囊帽，所述胶囊内部填充一定重量的所述放射性同位素微球，所述胶囊的规格有多种，以适应不同规格的同位素释放器，所述胶囊体和胶囊帽上印制有二维码，所述胶囊体和胶囊帽双扣锁合；

所述的测井同位素胶囊的分装器包括屏蔽箱、悬臂式机械手、机器视觉系统、高清摄像头、照明灯和操作控制箱，所述屏蔽箱为内、外不锈钢板层和铅板夹心层构成的三层板状夹心结构板材制成的柜壁构成，所述屏蔽箱上还设置有箱门，所述箱门为内、外不锈钢板层和铅板夹心层构成的三层板状夹心结构板材制成，所述屏蔽箱内部设置有悬臂式机械手，所述悬臂式机械手上设置有机器视觉系统，所述屏蔽箱内部顶部设置有照明灯和高清摄像头，所述屏蔽箱内部底部一侧设置有铅罐放置板，另一侧设置有同位素释放器放置平台，所述操作控制箱设置在屏蔽箱外侧上。

2.根据权利要求1所述的利用测井同位素胶囊的分装器将测井同位素胶囊分装操作装入同位素释放器的方法，其特征在于：所述测井同位素胶囊形状为普通胶囊形状、圆柱体形状、球体形状、橄榄球体形状、哑铃体形状中的一种。

3.根据权利要求1或2所述的利用测井同位素胶囊的分装器将测井同位素胶囊分装操作装入同位素释放器的方法，其特征在于：所述胶囊体和胶囊帽均为易溶于水或遇水易粉化的材料制成。

4.根据权利要求1所述的利用测井同位素胶囊的分装器将测井同位素胶囊分装操作装入同位素释放器的方法，其特征在于：所述悬臂式机械手为XYZ三轴悬臂式机械手、关节式机械手中的一种。

5.根据权利要求1所述的利用测井同位素胶囊的分装器将测井同位素胶囊分装操作装入同位素释放器的方法，其特征在于：所述悬臂式机械手、所述机器视觉系统、所述高清摄像头、所述照明灯均电连接操作控制箱。

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