CN202788798U - 井下脉冲中子发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井下脉冲中子发生器，属于石油测井技术领域。该井下脉冲中子发生器包括中子管、高电压发生器、高压电传输线及聚酰亚胺绝缘筒，中子管包括离子源端及靶极端；高压电传输线连接高电压发生器的输出端和靶极端；绝缘筒包括第一段筒、第二段筒及阶梯孔，第一段筒的直径大于第二端筒的直径，第二段筒和第一段筒交接处形成有阶梯面，阶梯面和第二段筒的外周之间形成有阶梯凹口；高压电发生器容置在阶梯孔的大端内，中子管位于阶梯凹口处，且离子源端面向阶梯面。由于绝缘筒的第一段筒和第二端筒为一体化结构，其间没有接缝，因此，高电压发生器的输出端的高电位和离子源端的低电位之间被绝缘筒隔绝，避免了高电压爬电击穿的危险。

Description

井下脉冲中子发生器

技术领域

本实用新型属于石油测井技术领域，特别涉及一种脉冲中子类测井仪的井下脉冲中子发生器。

背景技术

石油测井用井下脉冲中子发生器是脉冲中子类测井仪的重要组成部分。一般来说，井下脉冲中子发生器由中子管、高电压发生器及控制电路三部分组成。为了减小中子管自身占据的源距，以增大中子屏蔽的空间，使探头免受中子活化。中子管的靶极应该从传统的安装方式旋转180度，这样可以腾挪出成倍的空间进行中子屏蔽，达到更好的测井效果，这种结构称为中子管倒装结构。

现有的井下脉冲中子发生器的中子管的离子源端靠近高电压发生器的输出端，而中子管的靶端在远离高压发生器的输出端的另一端。高电压发生器产生的高电压从高电压发生器的输出端经过高压传输线引向中子管的靶极端，而高电压传输线在从高电压发生器的输出端引向中子管的靶极端的过程中要途径中子管的离子源外壳，这样高电压会沿着表面与外壳形成爬电回路，造成爬电击穿危险。

实用新型内容

为了解决上述井下脉冲中子发生器易造成爬电击穿危险的技术问题，本实用新型实施例提供了一种井下脉冲中子发生器。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种井下脉冲中子发生器，其包括中子管、高电压发生器及高压电传输线，中子管包括面向高压电发生器的离子源端及背离高压电发生器的靶极端，高电压发生器包括输出端；高压电传输线分别连接输出端和靶极端；井下脉冲中子发生器还包括一个聚酰亚胺绝缘筒，绝缘筒包括一体成型的第一段筒和第二段筒，且第一段筒的直径大于第二端筒的直径，第二段筒的外周和第一段筒外周的交接处形成有阶梯面，且阶梯面和第二段筒的外周之间形成有阶梯凹口；绝缘筒还设有一个贯穿第一段筒和第二段筒的阶梯孔，阶梯孔的大端位于第一段筒内，阶梯孔的小端位于第二段筒内；高压电发生器容置在阶梯孔的大端内，中子管位于阶梯凹口处，且离子源端面向阶梯面。

进一步地，输出端面向阶梯面，靶极端背离阶梯面。

进一步地，第二段筒的外周面上还固定套设有一个绝缘套筒，且绝缘套筒的直径大于第一段筒的直径，绝缘套筒的内壁和第二段筒的外周面在阶梯凹口处形成一个收容中子管的收容腔。

进一步地，绝缘套筒呈一端开口一端封闭的筒状，绝缘套筒包括一个封闭端，且封闭端与第二段筒的端面之间留有间隙。

进一步地，绝缘套筒通过若干个绝缘螺钉固定连接在第二段筒的外周面上。

进一步地，井下脉冲中子发生器还包括有密封外钢管，绝缘筒、高电压发生器、中子管及绝缘套筒均容置在密封外钢管内。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型的井下脉冲中子发生器切断爬电回路，避免爬电击穿的危险。具体地，本实用新型的井下脉冲中子发生器在高压电从输出端传输至靶极端的过程中，由于绝缘筒的第一段筒和第二端筒为一体化结构，其间没有接缝，因此，高电压发生器的输出端的高电位和离子源端的低电位之间被绝缘筒隔绝，避免了高电压爬电击穿的危险。此外，高电压发生器及高压电传输线均被包裹在一个与密封外钢管隔绝的绝缘筒和绝缘套筒里传输到中子管的靶极端，使高压电传输全程与地面之间有绝缘隔离，且绝缘路径从平行爬电方式改为垂直穿透方式，切断了爬电回路，避免爬电击穿的危险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的井下脉冲中子发生器的剖面结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

参见图1，本实用新型实施例提供的井下脉冲中子发生器包括绝缘筒1、安装在绝缘筒1内的高电压发生器3、中子管5、绝缘套筒7及密封外钢管9。其中，绝缘筒1、高电压发生器3、中子管5及绝缘套筒7安装完成后整体容置在密封外钢管9内进行密封处理。

绝缘筒1由聚酰亚胺棒料制成，不但提高了电压耐受程度，还大大提高绝缘性能。绝缘筒1包括第一段筒11、与第一段筒11一体成型的第二段筒13及贯穿第一段筒11和第二段筒13的阶梯孔15。其中，第一段筒11的直径大于第二端筒13的直径；阶梯孔15的大端位于第一段筒11内，阶梯孔15的小端位于第二段筒13内。第一段筒11和第二段筒13具有部分相同的外周面，但是轴线不同。第二段筒13的外周和第一段筒11外周的交接处形成有阶梯面17，且阶梯面17和第二段筒13的外周之间形成有阶梯凹口（图未标号）。

高电压发生器3安装在绝缘筒1的阶梯孔15的大端内，且高电压发生器3包括面向阶梯面17的输出端31。

绝缘套筒7的截面呈U形。具体地，绝缘套筒7呈一端开口一端封闭的筒状结构，其包括一个封闭端71。绝缘套筒7的直径大于绝缘筒1的第一段筒11的直径。绝缘套筒7套装并固定在绝缘筒1的第二段筒13的外周面上，且封闭端71与第二段筒13的端面之间留有间隙。优选地，在本实施方式中，绝缘套筒7通过若干个绝缘螺钉（图未示）固定连接在第二段筒13的外周面上。由于绝缘套筒7的直径比第二段筒13的直径大，因此，第二段筒13的外周面和绝缘套筒7的内周壁之间在阶梯凹口处形成一个收容中子管5的收容腔73。

中子管5包括离子源端51、与离子源端51相对的靶极端53及玻璃外壳（未标号）。其中，离子源端51面向绝缘筒1的阶梯面17；靶极端53面向绝缘套筒7的封闭端71。高电压发生器3的输出端31通过高压电传输线6与靶极端53连接，以将高压电从输出端31传输至靶极端53。

在高压电从输出端31传输至靶极端53的过程中，由于绝缘筒1的第一段筒11和第二端筒13为一体化结构，其间没有接缝，因此，高电压发生器3的输出端31的高电位和离子源端51的低电位之间被绝缘筒1隔绝，避免了高电压爬电击穿的危险。此外，高电压发生器3及高压电传输线6均被包裹在一个与密封外钢管9隔绝的绝缘筒1和绝缘套筒7里传输到中子管5的靶极端53，使高压电传输全程与地面之间有绝缘隔离，且绝缘路径从平行爬电方式改为垂直穿透方式，切断了爬电回路，避免爬电击穿的危险。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种井下脉冲中子发生器，其包括中子管（5）、高电压发生器（3）及高压电传输线（6），所述中子管（5）包括面向所述高压电发生器（3）的离子源端（51）及背离所述高压电发生器（3）的靶极端（53），所述高电压发生器（3）包括输出端（31）；所述高压电传输线（6）分别连接所述输出端（31）和所述靶极端（53）；

其特征在于，所述井下脉冲中子发生器还包括一个聚酰亚胺绝缘筒（1），所述绝缘筒（1）包括一体成型的第一段筒（11）和第二段筒（13），且所述第一段筒（11）的直径大于所述第二端筒（13）的直径，所述第二段筒（13）的外周和所述第一段筒（11）外周的交接处形成有阶梯面（17），且所述阶梯面（17）和所述第二段筒（13）的外周之间形成有阶梯凹口；

所述绝缘筒（1）还设有一个贯穿所述第一段筒（11）和所述第二段筒（13）的阶梯孔（15），所述阶梯孔（15）的大端位于所述第一段筒（11）内，所述阶梯孔（15）的小端位于第二段筒（13）内；

所述高压电发生器（3）容置在所述阶梯孔（15）的大端内，所述中子管（5）位于所述阶梯凹口处，且所述离子源端（51）面向所述阶梯面（17）。

2.根据权利要求1所述的井下脉冲中子发生器，其特征在于，所述输出端（31）面向所述阶梯面（17），所述靶极端（53）背离所述阶梯面（17）。

3.根据权利要求1所述的井下脉冲中子发生器，其特征在于，所述第二段筒（13）的外周面上还固定套设有一个绝缘套筒（7），且所述绝缘套筒（7）的直径大于所述第一段筒（11）的直径，所述绝缘套筒（7）的内壁和所述第二段筒（13）的外周面在所述阶梯凹口处形成一个收容所述中子管（5）的收容腔（73）。

4.根据权利要求3所述的井下脉冲中子发生器，其特征在于，所述绝缘套筒（7）呈一端开口一端封闭的筒状，所述绝缘套筒（7）包括一个封闭端（71），且所述封闭端（71）与所述第二段筒（13）的端面之间留有间隙。

5.根据权利要求3所述的井下脉冲中子发生器，其特征在于，所述绝缘套筒（7）通过若干个绝缘螺钉固定连接在所述第二段筒（13）的外周面上。

6.根据权利要求3所述的井下脉冲中子发生器，其特征在于，所述的井下脉冲中子发生器还包括有密封外钢管（9），所述绝缘筒（1）、所述高电压发生器（3）、所述中子管（5）及所述绝缘套筒（7）均容置在所述密封外钢管（9）内。

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