CN111236926A - 井下工具内的高电压保护和屏蔽 - Google Patents

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Abstract

井下工具可以在壳体内包括电压倍增器。电压倍增器可以将到井下工具的输入功率从第一电压转换为高于第一电压的第二电压。井下工具还可包括至少围绕电压倍增器的多个屏蔽环，以减小井下工具内的电场应力。另外，井下工具可以包括位于屏蔽环和壳体之间的绝缘体。

Description

井下工具内的高电压保护和屏蔽
技术领域
本公开总体上涉及用于井下工具中的高电压电源以及核或光子辐射发生器的电保护和屏蔽的系统和方法。
背景技术
本部分旨在向读者介绍可能与本技术的各个方面有关的本领域的各个方面，下面将对此进行描述和/或要求保护。相信该讨论有助于向读者提供背景信息以促进对本公开的各个方面的更好理解。因此，应当理解，这些陈述应从这种角度来阅读，而不是作为任何形式的承认。
从钻入地质地层的井眼生产碳氢化合物是一项非常复杂的工作。在许多情况下，与碳氢化合物勘探和生产有关的决策可以通过被输送到井眼中的井下测井工具的测量结果得出。这些工具可用于推断井眼周围的地质地层的特性和特征，从而做出明智的决策。其中一些工具可能包括用于用核辐射照射井眼的辐射发生器和用于根据井眼对辐射的响应进行推断的传感器。
通常，诸如X射线发生器、伽马射线发生器或中子发生器之类的电动辐射发生器可以使用电力来产生辐射，以促进确定周围环境(例如地层)的特性。因此，辐射发生器可以在各种情况下使用，例如井下工具或用于材料分析。为了实现高能量辐射，可以实施高电压电源。考虑到井下工具的尺寸限制，可以将高电压电源和辐射发生器包装在相对较小的壳体中。但是，将高电压部件(例如高电压倍增器梯部件)靠近彼此和/或相对接地放置可能会导致高电场应力和/或电气复杂性。保护和屏蔽此类电事件可提高高电压电源、辐射发生器和/或井下工具的有效性、可靠性和/或寿命。
发明内容
下面阐述本文公开的某些实施例的概述。应当理解，提出这些方面仅仅是为了向读者提供这些某些实施例的简要概述，并且这些方面不旨在限制本公开的范围。实际上，本公开内容可以包括以下可能未阐述的多个方面。
诸如核辐射发生器之类的电动井下工具可以使用电力来产生辐射(例如，X射线、伽马射线、中子等)，以促进确定其周围环境的特征。为了实现高能量辐射，可以实施高电压电源，例如电压倍增器(例如，考克罗夫特-瓦尔顿(Cockcroft-Walton)高电压梯或其他合适的电压倍增器)。然而，在井下工具的范围内，可操作地保持在高电势(例如，大于100千伏(kV))的电气部件可能会在电气部件和相对接地之间产生高电场。为了对抗电场并减少或消除电事件，例如电弧、跟踪、场发射和/或电晕效应，可以在井下工具的高电压部件周围实施电气保护和屏蔽。
在一个实施例中，井下工具可以包括在壳体内的电压倍增器。电压倍增器可以将到井下工具的输入功率从第一电压转换为高于第一电压的第二电压。井下工具还可包括至少围绕电压倍增器的多个屏蔽环，以减小井下工具内的电场应力。另外，井下工具可以包括位于屏蔽环和壳体之间的绝缘体。
在另一个实施例中，一种方法可以包括至少部分地围绕具有多个环形的屏蔽环的井下工具的高电压电源，以减小屏蔽环的直径内的电场应力。该方法还可包括将火花隙电极电耦合至屏蔽环中的至少两个。火花隙电极可以将电弧传播到地。该方法还可以包括用绝缘体包裹屏蔽环并且将绝缘气体密封在井下工具的壳体内。
在另一个实施例中，井下工具系统可以包括核辐射发生器，其发射核辐射；以及高电压电源，其将输入功率从第一电压转换为第二电压，并将第二电压提供给核辐射发生器。井下工具系统还可包括电连接到高电压电源的倍增级的第一组同轴屏蔽环和电连接到核辐射发生器的发生器级的第二组同轴屏蔽环。发生器级可以在核辐射发生器内产生电场，以将带电粒子加速进入目标以产生核辐射。井下工具系统还可包括在第一组屏蔽环的相邻对之间的火花隙，以响应于大于至少一个相邻对的屏蔽环之间的阈值的电压差而传播电弧。井下工具系统还可包括围绕第一组同轴屏蔽环、第二组屏蔽环或两者的塑料绝缘体。
可以相对于本公开的各个方面对上述特征进行各种改进。在这些各个方面中也可以结合其他特征。这些改进和附加特征可以单独存在或以任何组合存在。例如，以下关于一个或多个所示实施例讨论的各种特征可以单独地或以任何组合结合到本公开的上述方面中的任何一个中。上面呈现的简要概述旨在使读者熟悉本公开的实施例的某些方面和背景，而不限于所要求保护的主题。
附图说明
通过阅读以下详细描述并参考附图，可以更好地理解本公开的各个方面，其中：
图1是根据一实施例的井下工具系统的示例；
图2是根据一实施例的用于产生核辐射的示例性井下工具的截面图，该井下工具包括电绝缘体；
图3是根据一实施例的用于产生核辐射的示例性井下工具的截面图，该井下工具包括屏蔽环和绝缘体；
图4A是根据一实施例的在不使用屏蔽环的情况下的电场的图；
图4B是根据一实施例的使用屏蔽环的电场的图；
图5是根据一实施例的用于产生核辐射的示例性井下工具的截面图，该井下工具包括屏蔽环、绝缘体和火花隙；
图6A是根据一实施例的没有灌封材料的电场的图。
图6B是根据一实施例的具有灌封材料的电场的图；和
图7是根据一实施例的用于在井下工具内实施电屏蔽的流程图。
具体实施方式
以下将描述本公开的一个或多个具体实施例。这些描述的实施例是当前公开的技术的示例。另外，为了提供对这些实施例的简要描述，在说明书中可能没有描述实际实施方式的特征。应当理解，在任何此类实际实施方式的开发中，例如在任何工程或设计项目中，可以做出许多特定于实施方式的决策来实现开发人员的特定目标，例如遵守与系统相关和与业务相关的约束，这可能因实施方式而异。此外，应当理解，这种开发工作可能是复杂且耗时的，但是对于受益于本公开的普通技术人员而言，这将是设计、制造和制造的例行工作。
当介绍本公开的各种实施例的元件时，冠词“一(a)”，“一个(an)”和“该(the)”旨在表示存在一个或多个元件。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是包括性的，并且意味着除所列元件之外，可能还有其他元件。另外，应当理解，对本公开的“一个实施例”或“一实施例”的引用不旨在解释为排除也包含所述特征的其他实施例的存在。
石油和天然气工业包括许多子行业，例如勘探、钻探、测井、开采、运输、提炼、零售等。在勘探和钻探过程中，可能会因发现、观察或开采资源等原因将井眼钻入地下。这些资源可能包括石油、天然气、水或地下元素的任何其他组合。
井眼，有时也称为钻孔，可以是钻入地下的直孔或弯孔，可从中发现，观察或开采资源。在井眼形成期间和/或之后，可以进行测井。测井可能包括对井眼所穿透的地质地层进行详细记录，并且通常是资源发现和观测的一部分。
可以通过包括地面和井下技术在内的多种方法来完成对地下物体的勘探。使用井下技术发现和观察资源通常是通过井下工具在井眼中进行的。这些井下工具可以是可以附接到钻或其他井下装置的工具串的一部分。
一种特定类型的井下可以包括用于产生核辐射(例如中子、伽马射线，x射线等)的电动辐射发生器，以促进确定地层的特征(例如孔隙度和/或矿物学)。如本文所使用的，核辐射应包括核粒子和/或光子粒子的辐射。取决于要确定的期望特性，可以使用各种类型的电动辐射发生器，例如X射线发生器、伽马射线发生器或中子发生器。例如，在井下工具中，辐射发生器可以有助于至少部分地基于辐射的计数(例如中子或伽马射线的数量)确定周围地层的孔隙度和/或至少部分地基于检测器(例如，闪烁器)测量的辐射光谱来确定周围地层的矿物学来。
然而，不同类型的电动辐射发生器可以使用高电压电源来促进核辐射的产生。例如，高电压可用于产生电场以将粒子(例如，离子或电子)加速朝向目标。当粒子撞击目标原子时，可能会产生辐射并从井下工具输出辐射。辐射然后可以与周围环境(例如，地层)中的原子相互作用并且检测到响应。
高电压电源可以包括例如Cockcroft-Walton高电压梯或其他合适的倍增器，以产生这样的高电压(例如，大于50千伏(kV)，大于100kV或大于400kV)。然而，在井下工具的范围内，在电气部件和相对接地之间可能会出现高电场应力。此外，由于极为靠近电气部件和/或它们靠近相对接地，因此小型(例如，直径小于8英寸，直径小于5英寸或直径小于3英寸)的井下工具可能更容易受到不利的电气影响。这样，可以在高电压电源和/或辐射发生器的电气部件周围实施屏蔽环和/或绝缘材料，以减少或消除井下工具内的电弧、跟踪、场发射和/或电晕效应。
屏蔽环可以通过例如使屏蔽环的圆周内的电场的变化最小化来帮助减小井下工具的电气部件周围的电场应力。在一些实施例中，也可以在相邻的屏蔽环之间实现火花隙，以将放电引导离开井下工具的电气部件。附加地或替代地，在一些实施例中，屏蔽环可以被灌封在非导电或微导电(例如，具有大于10-16西门子每米(S/m)的电导率)的材料中，以进一步减小电场应力。此外，在一些实施例中，绝缘体(例如，塑料绝缘体)可以围绕屏蔽环实施，以进一步使高电压与例如井下工具的壳体的相对接地绝缘。应当理解，本文所述的实施例，尽管在具有辐射发生器的井下工具的上下文中示出了，但是可以在采用高电压部件的任何合适的井下工具中实施以进行电气保护和屏蔽。
考虑到前述，图1示出了可以采用本公开的系统和方法的测井系统10。测井系统10可用于经由井眼16将井下工具12输送通过地质地层14。在图1的示例中，井下工具12经由测井绞车系统(例如，车辆)20在电缆18上输送。虽然测井绞车系统20在图1中被示意性地示出为由卡车携带的移动式测井绞车系统，但是测井绞车系统20可以是基本上固定的(例如，基本上是永久的或模块化的长期安装)。可以使用用于测井的任何合适的电缆18。电缆18可绕线或退绕在鼓22上，并且辅助电源24可向测井绞车系统20和/或井下工具12提供能量。
此外，尽管将井下工具12描述为缆线井下工具，但是应当理解，可以使用任何合适的输送装置。例如，井下工具12可替代地作为随钻测井(LWD)工具作为钻柱的井底钻具组件(BHA)的一部分被输送在钢丝上或通过连续油管输送等等。为了本公开的目的，井下工具12可以是使用高电压电源的任何合适的井下工具12，例如，以在井眼16内(例如，井下环境)产生核辐射。如下面进一步讨论的，井下工具12可以例如从辅助电源24或其他具有足够电能的存储/源接收能量，并且转换电压以用于产生核辐射。此外，所供应的能量可以例如经由井下工具12内或附近的高电压电源转换成井眼16内的较高电压。
控制信号26可以从数据处理系统28传送到井下工具12，并且与地层14的响应有关的数据信号26可以从井下工具12返回到数据处理系统28。处理系统28可以是可用于执行本公开的系统和方法的任何电子数据处理系统28。例如，数据处理系统28可以包括处理器30，其可以执行存储在存储器32和/或存储装置34中的指令。这样，数据处理系统28的存储器32和/或存储装置34可以是任何合适的可以存储指令的制造品。存储器32和/或存储装置34可以是只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、光存储介质或硬盘驱动器，仅举几个示例。显示器36可以是任何合适的电子显示器，可以显示由处理器30生成的图像。数据处理系统28可以是测井绞车系统20的本地部件(例如，在井下工具12内的)、分析来自其他测井绞车系统20的远程设备、紧邻钻井作业定位的装置或其任何组合。在一些实施例中，数据处理系统28可以是移动计算装置(例如，平板电脑、智能电话或膝上型计算机)或远离测井绞盘系统20的服务器。
如上所述，如图2所示，井下工具12可包括容纳在壳体42内的高电压电源38和辐射发生器40。尽管在同一壳体42内示出，但是在一些实施例中，辐射发生器40和高电压电源38可以在分离的壳体42中实施。高电压电源38可以包括例如输入变压器44和电压倍增器46。在一些实施例中，电压倍增器46可以包括二极管48和/或电容器50，其布置在单极或双极梯中以产生高电压(例如，大于50kV，大于100kV或更大)以例如输出到辐射发生器40。电压倍增器46可以包括例如Cockcroft-Walton电压倍增器梯，其派生物或用于在井下工具12的范围内产生高电压的任何合适的电路。在一些实施例中，可以在高电压电源38和辐射发生器40之间使用电涌电阻器52，以减小或消除例如由于氩气引起的电涌的影响。
辐射发生器40可以使用由高电压电源38产生的高电压功率来产生中子、伽马射线、X射线或其他核辐射。在一些实施例中，偏压电阻器54可以使所产生的高电压在辐射发生器40的整个长度上下降，以产生渐变电场，在该电场中带电粒子(例如，电子、离子等)被加速。在一实施例中，辐射产生器40可将粒子加速到目标中以产生核辐射。为了产生电势差，从而产生辐射发生器40中的电场，可以例如通过壳体42引入参考电压(例如，相对接地)。将壳体42保持在相对接地还可以减少电干扰和/或通过壳体42排放到环境。然而，由于高电压部件(例如，二极管48、电容器50、电阻器(例如，电涌电阻器52、偏压电阻器54或其他电阻器)和/或导线、焊点及其引线)用于如此极为靠近(例如，小于三英寸)彼此和壳体42在相对接地处，电场应力可能会导致电气事件56(例如，电弧、绝缘击穿、表面跟踪、电晕事件、场发射等等。)。
在一些实施例中，绝缘气体58(例如，空气、六氟化硫(SF6)等)或真空可以气密地密封在井下工具12内，以帮助防止电事件56。附加地或替代地，可以沿着壳体42的内边缘使用具有高介电强度的绝缘体60(例如，全氟烷氧基(PFA)、氟化乙烯丙烯(FEP)和/或塑料，卡普顿(Kapton)或特氟龙(Teflon)材料)。在一些实施例中，绝缘体60可以至少从电压倍增器46的开始62延伸到电压倍增器46的末端64。此外，绝缘体60还可以延伸到放射线产生器40的末端66。绝缘体60可以是固定在井下工具12的壳体42上和/或固定在井下工具12的内部部件(例如，高电压电源38、辐射发生器40、其他电屏蔽件等)上。在一些实施例中，绝缘体60可以被实施为围绕内部部件周围的屏蔽环68缠绕的膜，如图3所示。
屏蔽环68可以围绕电压倍增器46和/或辐射发生器40以同轴布置来实施，以减小靠近井下工具12的电子部件的电场应力。在一个实施例中，屏蔽环68可以通常是导电的并且可以由任何合适的金属材料或其他导体制成。此外，在一个实施例中，屏蔽环68可以由半导体塑料制成。电压倍增器46的倍增器级70和/或辐射发生器40的辐射器级72可以电连接到各个屏蔽环68。这样，相邻的屏蔽环68可以保持在不同的电位。通过将各个屏蔽环68电连接到径向上与其相邻的电气部件，可以将屏蔽环68保持在与相邻电气部件相同或近似的电位(例如，在20kV之内或40kV之内)。通过将屏蔽环68保持在与屏蔽环68的圆周内的电气部件大致相同的电位，可以减小屏蔽环68内的电场和相应的电场应力。此外，减小的电场可以导致减少的电事件56。
在一些实施例中，可能需要从屏蔽环68的圆周内到屏蔽环68外部的磁耦合。例如，隔离变压器可以被实施为井下工具12的电路的一部分，或者输入变压器44可以被部分地封闭在屏蔽环68内。这样，在一个实施例中，屏蔽环68可以形成局部环，例如具有大于180度且小于360度的弧角，以增加从屏蔽环68内部到屏蔽环68外部的磁耦合，同时仍使屏蔽环68内的电场应力最小。
为了帮助说明屏蔽环68的作用，图4A和4B分别是不使用和使用屏蔽环68的情况下围绕尖点80的电场78的图示74，76。出于说明目的，尖点80可以代表井下工具12处于高电压下的部件，例如电线端，辐射发生器40的拐角，或焊接点。通常，尖点80在光滑表面上引起增加的电场应力，并且可以用来说明对电场78的影响。这样，在尖点80和/或边缘处更可能发生电事件56。为了说明的目的，在图4A的图示74中的尖点80被保持在400kV，并感应出大电场78(例如，大于每米100兆伏(MV/m))。当实施屏蔽环68时，如图4B的图示76所示的，尖点80周围的电场78减小。屏蔽环68内的电场78的减小可以帮助保护电气部件免受电事件56的影响，例如电晕事件和/或表面跟踪，这继而可以增加井下工具12的效率和/或寿命。将认识到，给出图示74，76是出于说明的目的，并且取决于实施方式，可能出现其他电场78和/或电压。
在一个实施例中，可以在电压倍增器46和辐射发生器40周围实施屏蔽环68。通过减小辐射发生器40周围的电场，如上所述，可以减少辐射发生器40上的电事件56。另外，辐射发生器40的内部电场，例如用于加速带电粒子，可以被屏蔽免收干扰。这样，可以减小单独的井下工具12之间的辐射发生的可变性。
图5是示例性井下工具12的截面图，该示例性井下工具实施了屏蔽环68、绝缘体60、绝缘气体58以及在相邻的屏蔽环68之间的一个或多个火花隙82。火花隙82可以帮助保护在发生电事件56(例如，电弧)的情况下井下工具12的电气部件。为了防止电子部件内产生电弧，当电压差超过给定阈值时，火花隙82可相对于相对接地(例如，壳体42)短路。例如，如果电压差超过阈值，例如在两个屏蔽环68之间，则电弧可以经由一系列电极传播到相对接地，在它们之间形成火花隙82，而不是使电气部件短路。组合地，屏蔽环68和火花隙82有助于保护高电压部件免受电晕事件、电弧和/或电流泄漏，同时还增加了井下工具12的可靠性和/或寿命，同时还允许为小型的。
在一些实施例中，屏蔽环68可以被灌封(例如，包围和/或包封)在不导电或稍微导电的材料中，以进一步减小如在图6B中所描述的电场应力。例如，灌封材料84可具有大于10-16S/m的电导率和/或小于10-4S/m，小于10-8S/m或小于10-13S/m的电导率。此外，在一些实施例中，灌封材料84可以比绝缘体60和/或屏蔽环68更导电。此外，灌封材料84可以具有在绝缘体60和屏蔽环68之间的导电性。在一个实施例中，诸如具有硅弹性体(例如，硅酮树脂(Sylgard))的氮化硼的灌封材料84可以实施在屏蔽环68的表面上，在相邻的屏蔽环68之间，和/或在屏蔽环68和绝缘体60之间。这样，灌封材料84可以在屏蔽环68的外边缘上形成圆柱形管，并且在一些实施例中，包封屏蔽环68。为了帮助说明灌封材料84的效果，图6A和6B分别是没有和具有灌封材料84的屏蔽环68和绝缘体60的图示86，88。如图6B的图示88所示，与没有灌封材料84的图6A的图示86相比，围绕用灌封材料84灌封的屏蔽环68的电场78减小。屏蔽环68的外部上的电场应力的减小可以进一步减小电事件56如电弧的可能性。如将意识到的，给出图示86，88是出于说明的目的，并且取决于实施方式可以出现其他电场78。
图7是用于在井下工具12内实施以上讨论的电保护和屏蔽的示例过程的示例性流程图90。在一个实施例中，屏蔽环68可放置成围绕高电压电源38或其一部分(例如，电压倍增器46)和/或辐射发生器40(过程框92)。各个屏蔽环68也可以电连接到电压倍增器46的倍增器级70和/或辐射发生器40的发生器级72(处理框94)。火花隙82可以实施在屏蔽环68之间(过程框96)。屏蔽环68也可以至少部分地封装在灌封材料84中(过程框98)。用或不用灌封实施的屏蔽环68可以例如经由多层绝缘膜包裹在绝缘体60(过程框100)中。此外，可以将井下工具12的部件密封在壳体42中(过程框102)。另外，可以用绝缘气体58对电气部件附近的区域加压(过程框104)。尽管以给定的顺序示出了上面参照的流程图90，但是在某些实施例中，所描绘的步骤可以被重新排序，改变，删除和/或同时发生。另外，所参照的流程图90被作为说明性工具给出，并且取决于实施方式，可以增加进一步的决策和/或过程框。
在一个或多个实施例中，辐射发生器被构造为发射核辐射，并且多个屏蔽环至少围绕辐射发生器。
在一个或多个实施例中，辐射发生器包括多个发生器级，其中多个屏蔽环中的每一个电耦合至多个发生器级中的单个发生器级。
在一个或多个实施例中，一种方法包括至少部分地围绕具有多个屏蔽环的井下工具的高电压电源，其中多个屏蔽环包括环形形状，其中多个屏蔽环被构造为减小多个屏蔽环的直径内的电场应力。将火花隙电极电耦合到多个屏蔽环中的至少两个，其中，火花隙电极被构造为将电弧传播到地面；用绝缘体包裹多个屏蔽环。将绝缘气体密封在井下工具的壳体内。
该方法还可以包括将围绕高电压电源的多个屏蔽环中的每个屏蔽环电耦合到不同电势处的高电压电源的不同的电气部件。该方法还可包括将多个屏蔽环灌封在包括第一导电率的材料中，其中第一导电率大于绝缘体的第二导电率。该方法还可以包括用绝缘体包裹多个屏蔽环，包括将灌封的多个屏蔽环包裹在多层塑料膜中。该方法还可以至少部分地围绕具有多个屏蔽环的井下工具的核辐射发生器；以及将围绕核辐射发生器的多个屏蔽环中的每个屏蔽环电耦合到保持在不同电势的核辐射生成器级，其中，多个屏蔽环被构造为减小在围绕核辐射发生器的多个屏蔽环的直径内对核辐射生成器的电场干扰。
在一个或多个实施例中，井下工具系统可包括构造成发射核辐射的核辐射发生器；高电压电源，其被构造为将输入功率从第一电压转换为第二电压，并将第二电压提供给核辐射发生器；第一多个同轴屏蔽环，其电耦合到高电压电源的倍增器级；第二多个同轴屏蔽环，其电耦合到核辐射发生器的发生器级，其中，所述发生器级被构造为在核辐射发生器内产生电场以将带电粒子加速到目标以产生核辐射；在所述多个第一同轴屏蔽环的相邻的成对屏蔽环之间的多个火花隙，其中所述火花隙被构造为响应于大于相邻的成对屏蔽环中的至少一对之间的阈值的压差而传播电弧；以及塑料绝缘体，围绕第一多个同轴屏蔽环、第二多个同轴屏蔽环或两者。
在一个或多个实施例中，该系统可包括径向位于塑料绝缘体和第一多个同轴屏蔽环之间的灌封材料。
在一个或多个实施例中，灌封材料包括圆柱形的氮化硼管，其具有包封第一多个同轴屏蔽环的硅弹性体。
已经通过示例示出了上述特定实施例，并且应当理解，这些实施例可能易于进行各种修改和替换形式。应当进一步理解，权利要求书并不旨在限于所公开的特定形式，而是覆盖落入本公开的精神和范围内的修改、等同形式和替代形式。

Claims (10)

1.一种井下工具，包括：
壳体；
壳体内的电压倍增器，该电压倍增器被构造为将到井下工具的输入功率从第一电压转换为第二电压，其中第二电压大于第一电压；
多个屏蔽环，该多个屏蔽环至少围绕电压倍增器并被构造为减小井下工具内的电场应力；和
位于多个屏蔽环和壳体之间的绝缘体。
2.根据权利要求1所述的井下工具，其中，所述电压倍增器包括多个倍增器级，其中，所述多个屏蔽环中的每个电耦合至所述多个倍增器级中的单个倍增器级。
3.根据权利要求1所述的井下工具，其中，所述多个屏蔽环包括金属导电材料。
4.根据权利要求1所述的井下工具，其中，所述多个屏蔽环包括半导体材料。
5.根据权利要求1所述的井下工具，其中，所述绝缘体包括围绕所述多个屏蔽环的外周包裹的全氟烷氧基(PFA)膜。
6.根据权利要求1所述的井下工具，其中，所述壳体被保持在相对接地电位。
7.根据权利要求1所述的井下工具，其中，所述壳体是密封的，并且其中，所述壳体的内部包括靠近所述电压倍增器的压缩的六氟化硫(SF6)气体。
8.根据权利要求1所述的井下工具，其中，所述多个屏蔽环包括至少一个局部环，该局部环包括大于180度且小于360度的弧角，其中，所述至少一个局部环有助于从所述至少一个局部环内部到至少一个局部环外部的磁耦合。
9.根据权利要求1所述的井下工具，包括在所述多个屏蔽环中的至少两个屏蔽环之间的火花隙。
10.根据权利要求1所述的井下工具，其中，所述屏蔽环被灌封在灌封材料中，其中所述灌封材料包括氮化硼。
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