CN112240201A - 一种用于测井的同位素胶囊 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于测井的同位素胶囊，包括胶囊体、同位素固体示踪剂、胶囊盖和添加剂；胶囊体和胶囊盖连接组成胶囊；同位素固体示踪剂和添加剂均位于胶囊的空腔内；添加剂包括苦味剂和臭味剂。通过采用胶囊外壳将同位素固体示踪剂粉末固装在密闭的空间内，提高了同位素的可控性，从同位素源头控制了其污染渠道，出厂、运输、分装使用等过程全程密封不存在二次污染；根据生产井注入剖面测井的最小用量确定装入胶囊外壳内的同位素固体示踪剂的用量，胶囊同位素制作完成后，分配、配装过程避免了二次分装环节，提高配装使用环节的时效性，同位素出现衰减现象后操作人员可进行现场重新配装，操作更加安全高效、简洁便利，避免对人身造成伤害。

Description

一种用于测井的同位素胶囊

技术领域

本发明属于石油测井领域，涉及一种用于测井的同位素胶囊。

背景技术

同位素测井又称放射性示踪测井(ra-dioactive tracer logging)。在钻孔中，利用放射性同位素作为示踪原子，以达到划分渗透性地层、研究地下水运动特点和油层动态、检查钻孔技术情况和水力压裂效果等一整套方法，统称为放射性同位素测井。随着原子能工业的发展，在测井中可以使用的放射性同位素种类不断增多,应用范围也在不断扩大。

目前，同位素测井过程中注入剖面施工所用的同位素固体示踪剂出厂后为粉末状，在运输、配置、施工现场等各个环节都存在开放性操作，极易造成含放射性粉尘飘散污染，对环境及施工人员带来了极大的放射性污染隐患。常规工艺注入剖面由于上述问题的限制，在同位素固体示踪剂二次封装配制、施工剂量控制、同位素风险管控等环节都存在较大的不确定性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于测井的同位素胶囊。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种用于测井的同位素胶囊，包括胶囊体、同位素固体示踪剂、胶囊盖和添加剂；

胶囊体和胶囊盖连接组成胶囊；同位素固体示踪剂和添加剂均位于胶囊的空腔内；

添加剂包括苦味剂和臭味剂。

本发明进一步的改进在于：

胶囊的外壳上设置产品标示和放射性标示。

产品标示和放射性标示喷涂在胶囊外壳上，并采用有机纤维素作为喷涂材料。

产品标示为包含产品信息的产品二维码。

胶囊体和胶囊盖螺纹连接。

胶囊体和胶囊盖的材质均为可降解淀粉。

苦味剂为含地那铵苯甲酸盐、苯甲地钠铵、苯甲酸变性托宁和苯酸苄铵酰胺中的一种或几种。

臭味剂为大蒜素臭味剂、狐臭臭味剂或甲烷臭味剂。

胶囊空腔内至少能够容纳7～10g同位素固体示踪剂，胶囊直径小于同位素电机弹射释放器源仓的直径，胶囊长度不大于40mm。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

通过胶囊体和胶囊盖连接组成胶囊；将同位素固体示踪剂和添加剂均置于胶囊的空腔内，将同位素固体示踪剂粉末固装在密闭的空间内，提高了同位素固体示踪剂的可控性，从同位素固体示踪剂源头控制了其污染渠道，出厂、运输、分装使用等过程全程密封不存在二次污染。可根据生产井注入剖面测井的最小用量确定装入胶囊外壳内的同位素固体示踪剂的用量，同位素胶囊制作完成后，分配、配装过程避免了二次分装环节，提高同位素固体示踪剂配装使用环节的时效性，同位素出现衰减现象后操作人员可进行现场重新配装，操作更加安全高效、简洁便利避免对人身造成伤害。胶囊空腔内除了同位素固体示踪剂以外，还有含臭味剂、苦味剂等警示信息的添加剂，通过人体嗅觉感官可直接判断本同位素胶囊存在危害，确保同位素胶囊在生产使用环节不失控、在意外环节危害不扩散。

进一步的，胶囊的外壳上设置产品标示和放射性标示，能够快速或者同位素胶囊信息，确保同位素胶囊在运输、存储、使用、报废等环节可做到全程监管。

进一步的，产品标示和放射性标示喷涂在胶囊外壳上，并采用有机纤维素作为喷涂材料，确保在产品标示和放射性标示常规条件下不变形、不褪色，满足快速水溶性，水溶后无残留物。

进一步的，胶囊体和胶囊盖螺纹连接，确保连接的紧固性，提高胶囊的密封效果。

进一步的，胶囊体和胶囊盖的材质均为可降解淀粉，具有密封性强、水溶性好、不易破损、不易变形的优点，能够保证运输及使用安全。

进一步的，胶囊空腔内至少能够容纳7～10g同位素固体示踪剂，胶囊直径小于同位素电机弹射释放器源仓的直径，胶囊长度不大于40mm；可以储存在同位素电机弹射释放器源仓内且满足一次测井施工所需剂量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的外壳的结构示图。

其中：1-胶囊体；2-同位素固体示踪剂；3-胶囊盖；4-气味添加剂；5-产品标识；6-放射性标识。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1和2，本发明用于测井的同位素胶囊，包括胶囊体1、同位素固体示踪剂2、胶囊盖3、添加剂、产品标示和放射性标示。

胶囊体1和胶囊盖3连接组成胶囊；同位素固体示踪剂2和添加剂均位于胶囊的空腔内。其中，胶囊体1和胶囊盖3螺纹连接，可确保胶囊体1和胶囊盖3连接紧固，密封效果好。

添加剂包括苦味剂和臭味剂。苦味剂为含地那铵苯甲酸盐、苯甲地钠铵、苯甲酸变性托宁和苯酸苄铵酰胺中的一种或几种，臭味剂为大蒜素臭味剂、狐臭臭味剂或甲烷臭味剂，通过人体嗅觉感官可直接判断本同位素胶囊存在危害。

胶囊的外壳上设置产品标示5和放射性标示6，产品标示5和放射性标示6喷涂在胶囊外壳上，并采用有机纤维素作为喷涂材料，确保产品标示5和放射性标示6在常规条件下不变形、不褪色，并满足快速水溶性，水溶后无残留物。

下面介绍本发明的原理：

首先，用于测井的同位素胶囊必须满足快水溶性，选择胶囊封装同位素后，试验了如工业明胶、甘油、植物软胶等上百种胶囊体材料在不同水温下的水溶速度，分解效率，通过室内溶解试验及实际使用需求对比及物质沾附试验测试，确定在35℃-40℃水温下的可降解淀粉材料为最终胶囊体主要构成，保证胶囊外形具有结构稳定不易变形的优点，便于运输使用。其次，设计了多种胶囊规格，配合多种释放器源仓及使用剂量的试验，最终确认根据电机弹射释放器的源仓规格设计的38mm*17mm的胶囊规格，可确保胶囊不会被挤压变形，无法弹出释放器源仓等不利因素，可满足设备配套使用的要求。同位素胶囊根据电机弹射释放器的源仓规格设计，尺寸较源仓要小，可以储存在源仓内且满足一次测井施工所需剂量。

最后，胶囊外壳表面表喷涂标识通过各类墨水类喷雾试验均不能满足设计需求，采用有机纤维素纳米喷涂可保证胶囊喷涂标识不变形、不褪色、快速水溶水溶后无残留，因此确定选择有机纤维素进行胶囊产品标示5和放射性标示6的喷涂，产品标示5为包含产品信息的产品二维码，包含胶囊空腔内的同位素的类型、质量等信息。为了确保胶囊空腔内的同位素安全不扩散，通过增加人体嗅觉感官可直接判断该物质存在危害的警示信息，选用含地那铵苯甲酸盐、苯甲地钠铵、苯甲酸变性托宁和苯酸苄铵酰胺等苦味剂和狐臭、大蒜素等臭味剂。

由于要采用胶囊去密封同位素固体示踪剂2颗粒，因此对于胶囊的密封性能要求较高。为保证胶囊的密封性，胶囊体1的制作过程尤为重要，通过压铸法和滴铸法两种制作工艺的对比，最终采用原材料压制胶片后利用自动旋转轧囊机进行生产的压铸法进行制作，通过磨具制作带螺纹的胶囊体1，提高胶囊的密封性能。胶囊制作完成后，利用同位素自动装配系统，称量后逐一将称量好的同位素固体示踪剂2粉末填充到单独的胶囊空腔内便于运输使用。

为了确保同位素胶囊运输、使用各环节的全程监控，在同位素胶囊制作完成后装载于类似弹夹的半自动托盘内，存放于安装GPS定位系统的智能源罐内，确保同位素胶囊的安全可控，将释放器配接于智能源罐的出药孔，通过操作人员按压智能源罐的出药开关，自动将胶囊弹入释放器源仓，半自动推进设备将弹夹内的同位素胶囊重新复位到待出药状态，且智能源罐的计数开关根据弹夹出药数量记录所使用胶囊数量，便于现场操作人员准确的掌握，胶囊同位素的数量、使用时效及装配时限。

本发明通过采用胶囊外壳将同位素固体示踪剂2粉末固装在密闭的空间内，提高了同位素的可控性，从同位素源头控制了其污染渠道，出厂、运输、分装使用等过程全程密封不存在二次污染；根据生产井注入剖面测井的最小用量确定装入胶囊外壳内的同位素固体示踪剂2的用量(计量)，胶囊同位素制作完成后，分配、配装过程避免了二次分装环节，提高同位素固体示踪剂2配装使用环节的时效性，同位素出现衰减现象后操作人员可进行现场重新配装，操作更加安全高效、简洁便利避免对人身造成伤害；胶囊外壳为环保可降解材料遇到水基井液可迅速融化，胶囊表面及溶解残留物不具有沾附特性，无残留物；胶囊外壳内除了同位素固体示踪剂以外，还有含臭味剂、苦味剂等警示信息的添加物，胶囊外表面喷涂有二维码和危险物质标示等信息，确保同位素胶囊在运输、存储、使用、报废等环节可做到全程监管，确保同位素胶囊在生产使用环节不失控、在意外环节危害不扩散；与同位素电机弹射释放器和智能源罐配套使用，经过改进的同位素电机弹射释放器取代原释放器火药推送的模式，从而取消吸水剖面测井火工品的使用与大同位素胶囊两者相结合，更有利于提高测井施工中对火工品的控制和污染的降低，配套智能源罐的使用增加同位素使用环节中智能化操作，提升工作效率，降低同位素使用风险。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于测井的同位素胶囊，其特征在于，包括胶囊体(1)、同位素固体示踪剂(2)、胶囊盖(3)和添加剂；

胶囊体(1)和胶囊盖(3)连接组成胶囊；同位素固体示踪剂(2)和添加剂均位于胶囊的空腔内；

添加剂包括苦味剂和臭味剂。

2.根据权利要求1所述的用于测井的同位素胶囊，其特征在于，所述胶囊的外壳上设置产品标示(5)和放射性标示(6)。

3.根据权利要求2所述的用于测井的同位素胶囊，其特征在于，所述产品标示(5)和放射性标示(6)喷涂在胶囊外壳上，并采用有机纤维素作为喷涂材料。

4.根据权利要求2或3所述的用于测井的同位素胶囊，其特征在于，所述产品标示(5)为包含产品信息的产品二维码。

5.根据权利要求1所述的用于测井的同位素胶囊，其特征在于，所述胶囊体(1)和胶囊盖(3)螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的用于测井的同位素胶囊，其特征在于，所述胶囊体(1)和胶囊盖(3)的材质均为可降解淀粉。

7.根据权利要求1所述的用于测井的同位素胶囊，其特征在于，所述苦味剂为含地那铵苯甲酸盐、苯甲地钠铵、苯甲酸变性托宁和苯酸苄铵酰胺中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的用于测井的同位素胶囊，其特征在于，所述臭味剂为大蒜素臭味剂、狐臭臭味剂或甲烷臭味剂。

9.根据权利要求1所述的用于测井的同位素胶囊，其特征在于，所述胶囊空腔内至少能够容纳7～10g同位素固体示踪剂(2)，胶囊直径小于同位素电机弹射释放器源仓的直径，胶囊长度不大于40mm。

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