CN111766634B - 减振式伽马传感器总成 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及裸眼测井和生产测井技术领域，尤其涉及一种减振式伽马传感器总成。该总成包括：光电倍增管和把式碘化钠晶体，光电倍增管与把式碘化钠晶体通过光敏耦合硅胶片耦合在一起；把式碘化钠晶体远离光电倍增管的一端带有连接把，连接把上穿有圆台形弹性盘根和弹性橡胶垫。本发明提供的减振式伽马传感器总成，可以大幅度提高减振式伽马传感器总成的减振缓冲能力，减少伽马仪传感器总成碎裂的次数，节约仪器维修成本，降低劳动强度，延长仪器使用周期。
Description
技术领域
本发明涉及裸眼测井和生产测井技术领域，尤其涉及一种减振式伽马传感器总成。
背景技术
在裸眼测井和生产测井中，伽马测井仪作为测井仪器串一个测量短接有着至关重要的作用。伽马测井仪用于测量井下地层伽马曲线，通过伽马曲线可以确定井下油、水、气和隔层上下界；校深以确定井下管柱工具和测点深度；确定注入井各层注入量。目前伽马测井仪伽马传感器总成的结构从上至下由上堵头、弹簧、护套、管座、光电倍增管、碘化钠晶体和下堵头组成，并装入护筒。这种伽马传感器总成结构存在两个问题：一是在遇阻遇卡的瞬间，在惯性（超重和失重）作用下，产生的冲力，由于没有有效缓冲，致使光电倍增管与碘化钠晶体玻璃窗体口接触面破裂，绝大多数情况下光电倍增管碎裂；二是光电倍增管和碘化钠晶体通过涂抹光学硅脂提高光子吸收率，一旦光电倍增管和碘化钠晶体碎裂，玻璃渣粘到护筒内壁上清理困难。
为实现伽马传感器总成减振缓冲功能，需要设计减振缓冲结构，但目前伽马测井仪伽马传感器总成的结构不能实现：（1）伽马测井仪伽马传感器总成的结构有两个硬接触面：一是光电倍增管下端和碘化钠晶体上端之间，二是碘化钠晶体下端和下堵头上端之间的硬接触。（2）光电倍增管下端和碘化钠晶体上端之间涂抹光学硅脂提高光子吸收率，但硅油存在高低温变化大，密封效果不佳，影响光子计数率。
为了解决伽马测井仪伽马传感器总成减振缓冲和方便维修问题，迫切需要设计一种减振式伽马传感器总成，用以提高减振式伽马传感器总成减振缓冲能力和维修效率。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明提供了一种减振式伽马传感器总成，以克服遇阻遇卡产生的冲击力，破坏碘化钠晶体和光电倍增管的缺陷。
（二）技术方案
为解决上述问题，本发明提供一种减振式伽马传感器总成，包括：
光电倍增管和把式碘化钠晶体，所述光电倍增管与把式碘化钠晶体通过光敏耦合硅胶片耦合在一起；所述把式碘化钠晶体远离光电倍增管的一端带有连接把，连接把上穿有圆台形弹性盘根和弹性橡胶垫；
带有圆台形弹性盘根的把式碘化钠晶体和带支架结构堵头支架端固定连接；
所述伽马传感器总成安装在在伽马传感器总成护筒中，所述伽马传感器总成护筒的一端和带支架结构堵头固定连接；
所述光电倍增管远离把式碘化钠晶体的一端连接管座，所述管座连接护套，所述护套上装有弹簧，所述管座的引线穿过护套、穿过弹簧，穿过上堵头的中心孔与电路板连接；
所述伽马传感器总成护筒和上堵头固定连接；
所述带支架结构堵头远离支架端的一端连接香蕉插座，香蕉插座孔端连接伽马仪电缆头插针，香蕉插座针端连接伽马仪总线；
其中，所述把式碘化钠晶体将地层中的伽马射线转换成光信号，光信号经过把式碘化钠晶体的玻璃窗体和光敏耦合硅胶片进入光电倍增管，所述光电倍增管将光信号转换成电压信号并进行倍压，电压信号通过管座的引线传输至电路板处理，测量数据通过伽马仪总线和电缆传送至测井地面仪。
优选地，所述光敏耦合硅胶片的一面粘贴把式碘化钠晶体顶部的玻璃窗体表面，其另一面粘贴光电倍增管的平面表面；所述光敏耦合硅胶片由高分子透明硅材料制成。
优选地，所述光电倍增管上排列有管脚插针，所述管座上排列有插孔，所述管脚插针插入所述插孔中，实现光电倍增管和管座的连接。
优选地，所述香蕉插座装入带支架结构堵头一端的孔内，所述香蕉插座表面的设有绝缘垫，通过内卡簧将香蕉插座固定在带支架结构堵头上。
优选地，还包括伽马仪护筒，所述伽马传感器总成护筒和电路板安装在伽马仪护筒中，所述伽马仪护筒的端部装有护帽。
优选地，所述圆台形弹性盘根由橡胶材质制成。
（三）有益效果
本发明提供的减振式伽马传感器总成，可以大幅度提高减振式伽马传感器总成的减振缓冲能力，减少伽马仪传感器总成碎裂的次数，节约仪器维修成本，降低劳动强度，延长仪器使用周期。
附图说明
图1为本发明实施例减振式伽马传感器总成结构示意图。
图中：
1、螺钉； 2、上堵头；3、弹簧；4、护套；5、管座；6、光电倍增管；7、光敏耦合硅胶片；8、把式碘化钠晶体；9、圆台形弹性盘根；10、带支架结构堵头；11、橡胶垫；12、把式连接螺栓；20、香蕉插座；13、绝缘垫；14、内卡簧；15、伽马传感器总成护筒；16、钢垫片；17、伽马仪护筒；18、护帽；19、堵头护筒固定螺丝。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明如下。
如图1所示，本发明实施例提供一种减振式伽马传感器总成，
其包括：螺钉1、上堵头2、弹簧3、护套4、管座5、光电倍增管6、光敏耦合硅胶片7、把式碘化钠晶体8、圆台形弹性盘根9、带支架结构堵头10、橡胶垫11、把式连接螺栓12、香蕉插座20、绝缘垫13、内卡簧14、伽马传感器总成护筒15、钢垫片16、伽马仪护筒17，护帽18和堵头护筒固定螺丝19。
其中，光电倍增管6与把式碘化钠晶体8通过光敏耦合硅胶片7耦合在一起。
现有技术中，光电倍增管6的光学玻璃窗口与把式碘化钠晶体8间有间隙，一般采用硅油进行密封，并填充间隙，硅油起到折射率匹配液的作用，减小不同介质界面的反射使更多的光能向前传递。但硅油存在高低温变化大，密封效果不佳，影响光子计数率。而本发明中采用高分子、透明硅材料的光敏耦合硅胶片7替代硅油，光敏耦合硅胶片7透明度高，低温粘接、拆卸、防震、介电等性能良好。市场中的光敏耦合硅胶片7耐急冷、急热、耐高低温（+250℃～－50℃）；透光率好（约90%）；折射率为1.45左右；折射率匹配效果好减少界面光损耗；弹性密封耦合效果好；抗震性好；高温下不跑油，不流淌耐久性好；化学稳定性好；耐辐照耐老化性能好。因此采用光敏耦合硅胶片7既可以提高光电倍增管光子吸收率，还可以起到减振缓冲作用，减少光电倍增管6和把式碘化钠晶体8玻璃窗体因冲击造成的碎裂，同时方便光电倍增管碎裂时产生的玻璃渣的清理。
所述把式碘化钠晶体远离光电倍增管的一端带有连接把，连接把上穿有圆台形弹性盘根9和橡胶垫11；带有圆台形弹性盘根9的把式碘化钠晶体8和带支架结构堵头10固定连接；在实际应用中，该圆台形弹性盘根9采用橡胶制作，形成圆台形橡胶盘根。该橡胶具有弹性，可以很好的发生形变，起到减振作用。
具体的，把圆台形弹性盘根9穿在把式碘化钠晶体8尾部的把上，然后将把穿过带支架结构堵头10的支架孔，橡胶垫11穿入带支架结构堵头10下端面的把式碘化钠晶体8尾部的把上，在把尾部安装把式连接螺栓12，用螺钉1和钢垫片16连接把式碘化钠晶体8和带支架结构堵头10。最后将伽马传感器总成装入伽马传感器总成护筒15，用堵头护筒固定螺丝19连接伽马传感器总成护筒15和带支架结构堵头10。圆台形橡胶盘根9和光敏耦合硅胶片7不论在伽马仪遇阻还是遇卡的情况下，都处于压缩状态，起到减振缓冲作用。
其中，带支架结构堵头远离支架段的一端连接香蕉插座，香蕉插座孔端连接伽马仪电缆头插针，香蕉插座针端连接伽马仪总线；该香蕉插座起连接导通作用。
具体包括：香蕉插座20装入带支架结构堵头10一端的孔内，绝缘垫13安装在香蕉插座20的表面上，用内卡簧14将香蕉插座20固定在带支架结构堵头10上。
圆台形橡胶盘根9从把式碘化钠晶体8尾部的把穿入，再将把式碘化钠晶体8的把穿过带支架结构堵头10的支架孔内，橡胶垫11穿入带支架结构堵头10下端面的把式碘化钠晶体8尾部的把上，在把式碘化钠晶体8尾部的把上尾部安装把式连接螺栓12，用螺钉1和钢垫片16连接把式碘化钠晶体8和带支架结构堵头10。将光敏耦合硅胶片7粘贴在把式碘化钠晶体8顶部的玻璃窗体表面，光敏耦合硅胶片7另一面粘贴光电倍增管6平面，光电倍增管6的管脚插针插入管座5的插孔中，官座5一线从护套的4的开口穿入，穿过护套的4另一端中心孔，护套4的开口端位于管座5的台阶上，最后将伽马传感器总成整体从伽马传感器总成护筒15接线孔一端穿入。用螺钉1将伽马传感器总成护筒15下端和带支架结构堵头10连接固定在一起。弹簧3从伽马传感器总成护筒15另一端装入，管座5引线穿过弹簧3，弹簧3一端紧贴护套4的圆孔端台槽，管座5引线穿过上堵头2中心孔，用螺钉1将伽马传感器总成护筒15与上堵头2连接固定在一起，该管座5的引线连接电路板。电路板通过螺纹安装在伽马仪护筒17内，护帽18安装在伽马仪护筒17上端。
通过管座5的引线为减振式伽马传感器总成供电和传输信号。把式碘化钠晶体8将地层中的伽马射线转换成光信号，光信号经过把式碘化钠晶体8的玻璃窗体和光敏耦合硅胶片7进入光电倍增管6，光电倍增管6将光信号转换成电压信号倍压，电压信号通过管座5的引线传输至电路板处理，测量数据通过仪器总线和电缆传送至测井地面仪。
上述上堵头、弹簧和伽马传感器总成护筒共同作用顶紧把式碘化钠晶体、光电倍增、管座和护套，同时弹簧遇卡时起减震缓冲作用。
当仪器在井下运动仪器遇阻，圆台形橡胶盘根9和光敏耦合硅胶片7处于压缩状态，对伽马传感器总成受力起到减震缓冲作用；当仪器遇卡时，橡胶垫11、光敏耦合硅胶片7和弹簧3处于压缩状态，对伽马传感器总成受力起到减震缓冲作用。
该总成具有减震缓冲作用，同时该总成维修时方便清理玻璃碎渣。
在实际应用中，该减振式伽马传感器总成主要应用于注入剖面测井同位素五参数（四参数）和相关流量测井。2015年至2019年第五大队累计应用仪器125支次。每年因仪器冲击原因造成的光电倍增管碎裂次数减少25支次，碘化钠晶体碎裂次数减少8支次，因此节约了成本，降低了劳动强度；同时延长了仪器使用周期，单支仪器每月测井35井次，仪器使用周期延长3～4个月；玻璃渣容易清理。五年累计节约仪器维修成本49.5万元；同时仪器使用周期增加，间接创造的经济效益不可估量。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (6)
1.一种减振式伽马传感器总成，其特征在于，包括：光电倍增管和把式碘化钠晶体，所述光电倍增管与把式碘化钠晶体通过光敏耦合硅胶片耦合在一起；所述把式碘化钠晶体远离光电倍增管的一端带有连接把，连接把上穿有圆台形弹性盘根和弹性橡胶垫；
带有圆台形弹性盘根的把式碘化钠晶体和带支架结构堵头支架端固定连接；
所述伽马传感器总成安装在伽马传感器总成护筒中，所述伽马传感器总成护筒的一端和带支架结构堵头固定连接；
所述光电倍增管远离把式碘化钠晶体的一端连接管座，所述管座连接护套，所述护套上装有弹簧，所述管座的引线穿过护套、穿过弹簧，穿过上堵头的中心孔与电路板连接；
所述伽马传感器总成护筒和上堵头固定连接；
所述带支架结构堵头远离支架端的一端连接香蕉插座，香蕉插座孔端连接伽马仪电缆头插针，香蕉插座针端连接伽马仪总线；
其中，所述把式碘化钠晶体将地层中的伽马射线转换成光信号，光信号经过把式碘化钠晶体的玻璃窗体和光敏耦合硅胶片进入光电倍增管，所述光电倍增管将光信号转换成电压信号并进行倍压，电压信号通过管座的引线传输至电路板处理，测量数据通过伽马仪总线和电缆传送至测井地面仪。
2.如权利要求1所述的减振式伽马传感器总成，其特征在于，所述光敏耦合硅胶片的一面粘贴把式碘化钠晶体顶部的玻璃窗体表面，其另一面粘贴光电倍增管的平面表面；所述光敏耦合硅胶片由高分子透明硅材料制成。
3.如权利要求1所述的减振式伽马传感器总成，其特征在于，所述光电倍增管上排列有管脚插针，所述管座上排列有插孔，所述管脚插针插入所述插孔中，实现光电倍增管和管座的连接。
4.如权利要求1所述的减振式伽马传感器总成，其特征在于，所述香蕉插座装入带支架结构堵头一端的孔内，所述香蕉插座表面的设有绝缘垫，通过内卡簧将香蕉插座固定在带支架结构堵头上。
5.如权利要求1所述的减振式伽马传感器总成，其特征在于，还包括伽马仪护筒，所述伽马传感器总成护筒和电路板安装在伽马仪护筒中，所述伽马仪护筒的端部装有护帽。
6.如权利要求1所述的减振式伽马传感器总成，其特征在于，所述圆台形弹性盘根由橡胶材质制成。
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