CN206248842U - 多探头集成式伽马测井探测器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于核测井技术领域，特别涉及一种伽马测井探测器。一种多探头集成式伽马测井探测器，它包括：集成式闪烁探测器模块、上端屏蔽体、中段封闭式屏蔽体、末端封闭式屏蔽体、纵向拉筋、数据采集处理模块、电源模块、CAN总线上传模块、多芯专用航空转接公头、外壳座以及外壳；本实用新型对不同探测模块的屏蔽体进行了针对性设计，调整了屏蔽体凹形空腔的深度，使溴化镧晶体的有效体积均可裸露于各屏蔽体的凹形空腔外，同时采用纵向拉筋减小壳体的屏蔽效果，可更有效地探测地层伽马射线。探测器的优化设计可增强对地层的准直探测效果，提高测井纵向分辨能力。同时也最大程度上消除外界环境干扰和系统互扰，提高系统稳定性。
Description
技术领域
本实用新型属于核测井技术领域，特别涉及一种伽马测井探测器。
背景技术
在石油测井和煤层测井过程中，自然伽马、伽马能谱测井常用于岩层划分、地层U、Th、K含量测量和沉积层分析。随着石油、煤炭的搜寻难度增大、井况的恶化，针对薄层探测的要求愈来愈高。目前现有的地层伽马测量仪器其纵向分辨只能到0.6米。部分研究人员利用数学手段，包括正则化反褶积法、中值滤波法、逐点分层法，进行了真实数据的实验修正。在正则反褶积处理过程中，正则化因子非常复杂很难确定，并未起到实际的修正效果。中值滤波法对真实数据进行了逐次平滑，一定程度上降低了统计涨落，但造成了真实数据的损失，在探测效率差的状况下，对仪器影响更为明显。逐点分层法通过计算各个分层的贡献权值，校正了测井值，但由于地层吸收系数对测井值有非常大的影响，其贡献权无法精准取值，易导致结果失真。
发明内容
本实用新型的目的是：为增强对地层的准直探测效果，提高测井纵向分辨能力提供一种多探头集成式伽马测井探测器。
本实用新型的技术方案是：一种多探头集成式伽马测井探测器，它包括：集成式闪烁探测器模块、上端屏蔽体、中段封闭式屏蔽体、末端封闭式屏蔽体、纵向拉筋、数据采集处理模块、电源模块、CAN总线上传模块、多芯专用航空转接公头、外壳座以及外壳；
集成式闪烁探测器模块包括：安装在模块封壳内的溴化镧闪烁体单元、光电倍增管、前置放大器单元、-HV电源单元、模块封壳以及波形弹簧；溴化镧闪烁体单元用于接收地层的天然伽马射线，其窗口表面涂覆导光硅脂，通过波形弹簧产生的压力与光电倍增管的光电面耦合；光电倍增管的光阴极接收到闪烁光子后，激发出光电子，在倍增极间直流负高压的加速下，增大为电流，通过RC电路转换成核脉冲，输入到前置放大器单元；-HV电源单元用于产生输入到光电倍增管的直流负高压；
上端屏蔽体为实心圆柱体；中段封闭式屏蔽体与末端封闭式屏蔽体为带有凹形空腔的圆柱体；多个集成式闪烁探测器模块安装在多个中段封闭式屏蔽体与末端封闭式屏蔽体的凹形空腔的圆柱体内，每个集成式闪烁探测器模块中的溴化镧闪烁体单元的有效体积裸露于凹形空腔的圆柱体外；
纵向拉筋将上端屏蔽体、中段封闭式屏蔽体以及末端封闭式屏蔽体同轴固定连接，在上端屏蔽体、中段封闭式屏蔽体以及末端封闭式屏蔽体外壁设有过线槽，过线槽用于容纳贯通线、CAN总线、电源线、地线；
外壳包裹在纵向拉筋的外部，外壳的一端固定连接外壳座，另一端安装有数据采集处理模块、电源模块、CAN总线上传模块以及多芯专用航空转接公头；
电源模块为数据处理模块、CAN总线上传模块、集成式闪烁探测器模块提供电源；
数据采集处理模块接受来自前置放大器单元的谱数据信号，并通过双层屏蔽线接入CAN总线上传模块；
多芯专用航空转接公头接入贯通线、CAN总线、电源线、地线，用于与外界母头连接。
有益效果：1、本实用新型通过内部结构优化，使用了探测效率更高，能量分辨率更好的溴化镧晶体组成集成式伽马探测器，提高了对地层射线的探测效率，实现了一次下井可完成地层天然核素的识别和含量分析。通过屏蔽体特殊结构设计，增强了对地层的准直探测效果，从原理结构上提高了测井纵向分辨率，有利于薄层井测量和泥质含量分析。
2、本实用新型通过对各探测器模块分别进行了多段封闭式屏蔽，降低了各单元之间的电磁干扰和系统互扰；通过探测器一体化设计，使用固定长度的纵向拉筋连接各屏蔽体，提高了探测效率，减短了整支仪器的长度，降低了仪器生产成本，使仪器的使用更为便捷。
附图说明
图1为本实用新型的结构组成爆炸图；
图2为本实用新型的集成式探测器模块爆炸图；
图3为本实用新型的探测器模块及屏蔽体、拉筋组装图；
图4为本实用新型整体结构组装图。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。
参见附图，一种多探头集成式伽马测井探测器，它包括：集成式闪烁探测器模块1、上端屏蔽体2、中段封闭式屏蔽体3、末端封闭式屏蔽体4、纵向拉筋5、数据采集处理模块6、电源模块7、CAN总线上传模块8、多芯专用航空转接公头9、外壳座10以及外壳11；
集成式闪烁探测器模块1包括：安装在模块封壳1-5内的溴化镧闪烁体单元1-1、光电倍增管1-2、前置放大器单元1-3、-HV电源单元1-4、模块封壳1-5以及波形弹簧1-6；溴化镧闪烁体单元1-1用于接收地层的天然伽马射线，同能量的天然伽马射线将在溴化镧晶体中产生闪烁光子，溴化镧晶体的Cs137-662keV分辨率极好，探测效率高于其他闪烁体；溴化镧闪烁体单元1-1窗口表面涂覆导光硅脂，通过波形弹簧1-6产生的压力与光电倍增管1-2的光电面耦合；光电倍增管1-2优选使用的高灵敏度光电倍增管，其光阴极接收到闪烁光子后，激发出光电子，在倍增极间直流负高压的加速下，增大为电流，通过RC电路转换成核脉冲，并通RG-316型双层屏蔽线输入到前置放大器单元1-3；-HV电源单元1-4用于产生输入到光电倍增管1-2的直流负高压；
上端屏蔽体2为实心圆柱体；中段封闭式屏蔽体3与末端封闭式屏蔽体4为带有凹形空腔的圆柱体；上端屏蔽体2、中段封闭式屏蔽体3、末端封闭式屏蔽体4的材质优选为钨合金或者贮存期超过二十年以上的陈铅；多个集成式闪烁探测器模块1安装在多个中段封闭式屏蔽体3与末端封闭式屏蔽体4的凹形空腔的圆柱体内，每个集成式闪烁探测器模块1中的溴化镧闪烁体单元1-1的有效体积裸露于凹形空腔的圆柱体外，以便探测地层伽马射线；
纵向拉筋5采用直径的沉头螺钉将上端屏蔽体2、中段封闭式屏蔽体3以及末端封闭式屏蔽体4同轴固定连接，在上端屏蔽体2、中段封闭式屏蔽体3以及末端封闭式屏蔽体4外壁设有宽度10mm、深度为3mm的过线槽，过线槽用于容纳贯通线、CAN总线、电源线、地线；
外壳11包裹在纵向拉筋5的外部，外壳11的一端固定连接外壳座10，另一端安装有数据采集处理模块6、电源模块7、CAN总线上传模块8以及多芯专用航空转接公头9；
电源模块7为数据处理模块6、CAN总线上传模块8、集成式闪烁探测器模块1提供电源；
数据采集处理模块6接受来自前置放大器单元1-3的谱数据信号，并通过RG-316型双层屏蔽线接入CAN总线上传模块8；数据采集处理模块6进一步包括：AMP主放大单元、MCA多道脉冲幅度分析单元以及数据存储单元，数据采集处理模块6将数据存储单元中的谱数据，通过CAN总线上传模块8输出至地面系统。
多芯专用航空转接公头9使用175℃高温焊锡接入贯通线、CAN总线、电源线、地线，用于与外界母头连接。
进一步的，外壳11的两端采用卡销锁定，避免探测器模块脱落。
综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。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 (5)
1.一种多探头集成式伽马测井探测器，其特征是，它包括：集成式闪烁探测器模块(1)、上端屏蔽体(2)、中段封闭式屏蔽体(3)、末端封闭式屏蔽体(4)、纵向拉筋(5)、数据采集处理模块(6)、电源模块(7)、CAN总线上传模块(8)、多芯专用航空转接公头(9)、外壳座(10)以及外壳(11)；
所述集成式闪烁探测器模块(1)包括：安装在模块封壳(1-5)内的溴化镧闪烁体单元(1-1)、光电倍增管(1-2)、前置放大器单元(1-3)、-HV电源单元(1-4)、模块封壳(1-5)以及波形弹簧(1-6)；所述溴化镧闪烁体单元(1-1)用于接收地层的天然伽马射线，其窗口表面涂覆导光硅脂，通过所述波形弹簧(1-6)产生的压力与所述光电倍增管(1-2)的光电面耦合；所述光电倍增管(1-2)的光阴极接收到闪烁光子后，激发出光电子，在倍增极间直流负高压的加速下，增大为电流，通过RC电路转换成核脉冲，输入到所述前置放大器单元(1-3)；所述-HV电源单元(1-4)用于产生输入到所述光电倍增管(1-2)的直流负高压；
所述上端屏蔽体(2)为实心圆柱体；所述中段封闭式屏蔽体(3)与所述末端封闭式屏蔽体(4)为带有凹形空腔的圆柱体；多个所述集成式闪烁探测器模块(1)安装在多个所述中段封闭式屏蔽体(3)与所述末端封闭式屏蔽体(4)的凹形空腔的圆柱体内，每个所述集成式闪烁探测器模块(1)中的所述溴化镧闪烁体单元(1-1)的有效体积裸露于凹形空腔的圆柱体外；
所述纵向拉筋(5)将所述上端屏蔽体(2)、所述中段封闭式屏蔽体(3)以及所述末端封闭式屏蔽体(4)同轴固定连接，在所述上端屏蔽体(2)、所述中段封闭式屏蔽体(3)以及所述末端封闭式屏蔽体(4)外壁设有过线槽，所述过线槽用于容纳贯通线、CAN总线、电源线、地线；
所述外壳(11)包裹在所述纵向拉筋(5)的外部，所述外壳(11)的一端固定连接外壳座(10)，另一端安装有所述数据采集处理模块(6)、所述电源模块(7)、所述CAN总线上传模块(8)以及所述多芯专用航空转接公头(9)；
所述的电源模块(7)为所述数据处理模块(6)、所述CAN总线上传模块(8)、集成式闪烁探测器模块(1)提供电源；
所述数据采集处理模块(6)接受来自所述前置放大器单元(1-3)的谱数据信号，并通过双层屏蔽线接入所述CAN总线上传模块(8)；
所述多芯专用航空转接公头(9)接入所述贯通线、所述CAN总线、所述电源线、所述地线，用于与外界母头连接。
2.如权利要求1所述的一种多探头集成式伽马测井探测器，其特征是，所述光电倍增管(1-2)选用的高灵敏度光电倍增管。
3.如权利要求1或2所述的一种多探头集成式伽马测井探测器，其特征是，所述上端屏蔽体(2)、所述中段封闭式屏蔽体(3)、所述末端封闭式屏蔽体(4)的材质为钨合金或者贮存期超过二十年以上的陈铅。
4.如权利要求1或2所述的一种多探头集成式伽马测井探测器，其特征是，数据采集处理模块(6)包括：AMP主放大单元、MCA多道脉冲幅度分析单元以及数据存储单元。
5.如权利要求1或2所述的一种多探头集成式伽马测井探测器，其特征是，所述外壳(11)的两端采用卡销锁定。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108252704A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-07-06 | 中国船舶重工集团公司第七八研究所 | 一种泵出式小直径伽马能谱测井仪探头过线结构 |
| CN111236926A (zh) * | 2018-11-29 | 2020-06-05 | 斯伦贝谢技术有限公司 | 井下工具内的高电压保护和屏蔽 |
| CN112627808A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-04-09 | 国仪石油技术(无锡)有限公司 | 一种井下仪器方位伽玛模块化结构 |
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2016
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| CN108252704B (zh) * | 2017-12-29 | 2022-01-21 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 一种泵出式小直径伽马能谱测井仪探头过线结构 |
| CN111236926A (zh) * | 2018-11-29 | 2020-06-05 | 斯伦贝谢技术有限公司 | 井下工具内的高电压保护和屏蔽 |
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