CN207249137U - 一种用于脉冲中子饱和度测井仪的伽马探测器 - Google Patents
一种用于脉冲中子饱和度测井仪的伽马探测器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种用于脉冲中子饱和度测井仪的伽马探测器，其特征在于：长晶体外壳一端通过螺钉安装在探测器安装座上，长晶体一端安装在长晶体外壳另一端的端口上，长晶体另一端安装在短晶体外壳一端端口上，短晶体外壳另一端安装有探测器端盖，短晶体设置在探测器端盖内，光电倍增管座Ⅰ设置在靠近探测器安装座这一端的长晶体外壳内，光电倍增管Ⅰ的管脚安装在光电倍增管座Ⅰ上，光电倍增管Ⅰ与长晶体耦合，光电倍增管座Ⅱ设置在靠近长晶体一端的短晶体外壳内，光电倍增管Ⅱ的管脚安装在光电倍增管座Ⅱ上，光电倍增管Ⅱ与短晶体耦合。本实用新型可以覆盖更广的探测范围，提高探测器的探测精度，从而进一步扩大脉冲中子饱和度测井仪的应用范围。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油测井仪器领域，具体涉及一种用于脉冲中子饱和度测井仪的伽马探测器。
背景技术
在石油勘探开发中，基于脉冲中子的放射性储层监测技术，能确定油层、提供剩余油饱和度、水淹程度、地层空隙度、地层岩性及元素含量比例参数，为油田开发挖潜、油层改造、区分油水界面、确定水淹等级、地层元素分析等提供依据。为此，特研制了一种PNSL脉冲中子饱和度测井仪。
PNSL脉冲中子饱和度测井仪以一定频率发射高能（14MeV）脉冲中子轰击地层，射入地层的快中子，与地层元素的原子核发生作用并交换部分能量，获得了能量的原子核被激活，处于不稳定激发状态，会在极短的时间内回到自己的稳定状态（核物理学称为退激），以伽马射线的方式释放能量。这种由中子诱导产生的伽玛射线称为次生伽马射线。次生伽马射线的能量与原子核的特性有关，称为特征伽马射线。能量为14MeV的快中子在地层中与元素的原子核作用主要是非弹性碰撞、弹性碰撞、俘获与活化等，并产生非弹性、俘获与活化γ射线。由于地层中各元素产生的特征伽马射线能量不同，因此，对地层中各元素产生的特征伽马射线进行采集和能量强度分析，就可以确定地层中所含有的元素种类及各种元素的含量。
现有技术的套管井饱和度测井仪在实际测井应用中，有诸多不足。比如，井下仪分为上半节和下半节，测井时需要现场对接，操作不便；井下仪长度太长，井口操作困难，尤其下井后在套管有变形或有曲率的斜井中容易卡住，产生事故；井下仪工作最高温度只有125℃，应用范围受限。
实用新型内容
本实用新型提供一种用于脉冲中子饱和度测井仪的伽马探测器，旨在提高脉冲中子饱和度测井仪的探测精度和应用范围。
为了实现本实用新型的目的，拟采用以下技术方案：
一种用于脉冲中子饱和度测井仪的伽马探测器，其特征在于：包括探测器安装座、长晶体外壳、长晶体、短晶体、短晶体外壳、探测器端盖、光电倍增管Ⅰ、光电倍增管座Ⅰ、光电倍增管Ⅱ和光电倍增管座Ⅱ，
所述长晶体外壳一端通过螺钉安装在所述探测器安装座上，所述长晶体一端安装在所述长晶体外壳另一端的端口上，所述长晶体另一端安装在所述短晶体外壳一端端口上，所述短晶体外壳另一端安装有所述探测器端盖，所述短晶体设置在所述探测器端盖内，
所述光电倍增管座Ⅰ设置在靠近所述探测器安装座这一端的所述长晶体外壳内，所述光电倍增管Ⅰ的管脚安装在所述光电倍增管座Ⅰ上，所述光电倍增管Ⅰ与所述长晶体耦合，
所述光电倍增管座Ⅱ设置在靠近所述长晶体一端的所述短晶体外壳内，所述光电倍增管Ⅱ的管脚安装在所述光电倍增管座Ⅱ上，所述光电倍增管Ⅱ与所述短晶体耦合。
进一步的，所述探测器安装座与所述长晶体外壳之间设置有探测器安装座垫片。
进一步的，所述短晶体与所述探测器端盖内壁之间设置有短晶体套。
进一步的，所述光电倍增管座Ⅰ与所述长晶体外壳内壁之间设置有探测器护套Ⅰ和探测器护套Ⅱ。
进一步的，所述光电倍增管座Ⅰ嵌入在所述探测器护套Ⅱ内，所述探测器护套Ⅱ嵌入所述探测器护套Ⅰ内。
进一步的，所述光电倍增管座Ⅰ与所述探测器护套Ⅰ之间设置有探测器压环Ⅱ。
进一步的，所述探测器护套Ⅰ外侧设置有探测器减震垫，所述探测器减震垫外侧设置探测器压环Ⅰ，所述探测器减震垫与所述探测器压环Ⅰ之间设置有探测器垫片。
进一步的，所述光电倍增管座Ⅱ与所述长晶体外壳内壁之间设置有探测器护套Ⅰ和探测器护套Ⅱ。
进一步的，所述光电倍增管座Ⅱ嵌入在所述探测器护套Ⅱ内，所述探测器护套Ⅱ嵌入所述探测器护套Ⅰ内。
进一步的，所述探测器护套Ⅰ顶部设置有探测器压环Ⅲ。
本实用新型的有益效果是：设计了长晶体和短晶体组成的长源距和短源距两个探头，可以覆盖更广的探测范围，提高探测器的探测精度，从而进一步扩大脉冲中子饱和度测井仪的应用范围。
附图说明
图1示出了本实用新型的结构示意图；
图2示出了本实用新型的工作过程示意图。
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
1、探测器安装座，2、探测器安装座垫片，3、长晶体外壳，4、探测器压环Ⅰ，5、探测器垫片，6、探测器减震垫，7、探测器护套Ⅰ，8、探测器护套Ⅱ，9、探测器压环Ⅱ，10、光电倍增管扶正套，11、长晶体，12、探测器压环Ⅲ，13、短晶体，14、短晶体外壳，15、短晶体套，16、探测器端盖，17、光电倍增管Ⅰ，18、光电倍增管座Ⅰ，19、光电倍增管Ⅱ，20、光电倍增管座Ⅱ。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
如图1所示，一种用于脉冲中子饱和度测井仪的伽马探测器，其特征在于：包括探测器安装座1、长晶体外壳3、长晶体11、短晶体13、短晶体外壳14、探测器端盖16、光电倍增管Ⅰ17、光电倍增管座Ⅰ18、光电倍增管Ⅱ19和光电倍增管座Ⅱ20，
长晶体外壳3一端通过螺钉安装在探测器安装座1上，长晶体11一端安装在长晶体外壳3另一端的端口上，长晶体11另一端安装在短晶体外壳14一端端口上，短晶体外壳14另一端安装有探测器端盖16，短晶体13设置在探测器端盖16内，
光电倍增管座Ⅰ18设置在靠近探测器安装座1这一端的长晶体外壳3内，光电倍增管Ⅰ17的管脚安装在光电倍增管座Ⅰ18上，光电倍增管Ⅰ17与长晶体11耦合，
光电倍增管座Ⅱ20设置在靠近长晶体11一端的短晶体外壳14内，光电倍增管Ⅱ19的管脚安装在光电倍增管座Ⅱ20上，光电倍增管Ⅱ19与短晶体13耦合。
进一步的，探测器安装座1与长晶体外壳3之间设置有探测器安装座垫片2。
进一步的，短晶体13与探测器端盖16内壁之间设置有短晶体套15。
进一步的，光电倍增管座Ⅰ18与长晶体外壳3内壁之间设置有探测器护套Ⅰ7和探测器护套Ⅱ8，光电倍增管座Ⅰ18嵌入在探测器护套Ⅱ8内，探测器护套Ⅱ8嵌入探测器护套Ⅰ7内，光电倍增管座Ⅰ18与探测器护套Ⅰ7之间设置有探测器压环Ⅱ9。
进一步的，探测器护套Ⅰ7外侧设置有探测器减震垫6，探测器减震垫6外侧设置探测器压环Ⅰ4。
进一步的，探测器减震垫6与探测器压环Ⅰ4之间设置有探测器垫片5。
进一步的，光电倍增管座Ⅱ20与长晶体外壳3内壁之间也设置有探测器护套Ⅰ7和探测器护套Ⅱ8，光电倍增管座Ⅱ20嵌入在探测器护套Ⅱ8内，探测器护套Ⅱ8嵌入探测器护套Ⅰ7内，探测器护套Ⅰ7顶部设置有探测器压环Ⅲ12。
图2展示了本探测器的工作原理，测井仪中子发生器发射的中子诱导地层产生伽玛射线，伽玛射线照射到长晶体11和短晶体13上，长晶体11和短晶体13发出荧光，通过光电倍增管Ⅰ17和光电倍增管Ⅱ19放大调理后，输出到测井仪测控组件中，从而完成地层数据的采集。
探头组件包括短源距和长源距两个探头,每个探头均包含一个脉冲放大器、一个FMT高压源、一个光电倍增管(PMT)和一个碘化钠晶体(NaI)，接收地层中各种元素的原子核退激时所产生的0.6 MeV～8.5 MeV范围内的特征伽马射线。探头脉冲信号电压幅度与入射伽马射线能量成正比。
本实用新型设计了长晶体11和短晶体13组成的长源距和短源距两个探头，可以覆盖更广的探测范围，提高探测器的探测精度，从而进一步扩大脉冲中子饱和度测井仪的应用范围。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于脉冲中子饱和度测井仪的伽马探测器，其特征在于：包括探测器安装座（1）、长晶体外壳（3）、长晶体（11）、短晶体（13）、短晶体外壳（14）、探测器端盖（16）、光电倍增管Ⅰ（17）、光电倍增管座Ⅰ（18）、光电倍增管Ⅱ（19）和光电倍增管座Ⅱ（20），
所述长晶体外壳（3）一端通过螺钉安装在所述探测器安装座（1）上，所述长晶体（11）一端安装在所述长晶体外壳（3）另一端的端口上，所述长晶体（11）另一端安装在所述短晶体外壳（14）一端端口上，所述短晶体外壳（14）另一端安装有所述探测器端盖（16），所述短晶体（13）设置在所述探测器端盖（16）内，
所述光电倍增管座Ⅰ（18）设置在靠近所述探测器安装座（1）这一端的所述长晶体外壳（3）内，所述光电倍增管Ⅰ（17）的管脚安装在所述光电倍增管座Ⅰ（18）上，所述光电倍增管Ⅰ（17）与所述长晶体（11）耦合，
所述光电倍增管座Ⅱ（20）设置在靠近所述长晶体（11）一端的所述短晶体外壳（14）内，所述光电倍增管Ⅱ（19）的管脚安装在所述光电倍增管座Ⅱ（20）上，所述光电倍增管Ⅱ（19）与所述短晶体（13）耦合。
2.根据权利要求1所述的一种用于脉冲中子饱和度测井仪的伽马探测器，其特征在于：所述探测器安装座（1）与所述长晶体外壳（3）之间设置有探测器安装座垫片（2）。
3.根据权利要求1所述的一种用于脉冲中子饱和度测井仪的伽马探测器，其特征在于：所述短晶体（13）与所述探测器端盖（16）内壁之间设置有短晶体套（15）。
4.根据权利要求1所述的一种用于脉冲中子饱和度测井仪的伽马探测器，其特征在于：所述光电倍增管座Ⅰ（18）与所述长晶体外壳（3）内壁之间设置有探测器护套Ⅰ（7）和探测器护套Ⅱ（8）。
5.根据权利要求4所述的一种用于脉冲中子饱和度测井仪的伽马探测器，其特征在于：所述光电倍增管座Ⅰ（18）嵌入在所述探测器护套Ⅱ（8）内，所述探测器护套Ⅱ（8）嵌入所述探测器护套Ⅰ（7）内。
6.根据权利要求5所述的一种用于脉冲中子饱和度测井仪的伽马探测器，其特征在于：所述光电倍增管座Ⅰ（18）与所述探测器护套Ⅰ（7）之间设置有探测器压环Ⅱ（9）。
7.根据权利要求4所述的一种用于脉冲中子饱和度测井仪的伽马探测器，其特征在于：所述探测器护套Ⅰ（7）外侧设置有探测器减震垫（6），所述探测器减震垫（6）外侧设置探测器压环Ⅰ（4），所述探测器减震垫（6）与所述探测器压环Ⅰ（4）之间设置有探测器垫片（5）。
8.根据权利要求1所述的一种用于脉冲中子饱和度测井仪的伽马探测器，其特征在于：所述光电倍增管座Ⅱ（20）与所述长晶体外壳（3）内壁之间设置有探测器护套Ⅰ（7）和探测器护套Ⅱ（8）。
9.根据权利要求8所述的一种用于脉冲中子饱和度测井仪的伽马探测器，其特征在于：所述光电倍增管座Ⅱ（20）嵌入在所述探测器护套Ⅱ（8）内，所述探测器护套Ⅱ（8）嵌入所述探测器护套Ⅰ（7）内。
10.根据权利要求8所述的一种用于脉冲中子饱和度测井仪的伽马探测器，其特征在于：所述探测器护套Ⅰ（7）顶部设置有探测器压环Ⅲ（12）。
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| CN201721263439.9U CN207249137U (zh) | 2017-09-29 | 2017-09-29 | 一种用于脉冲中子饱和度测井仪的伽马探测器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111766634A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-10-13 | 中国石油天然气股份有限公司 | 减振式伽马传感器总成 |
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2017
- 2017-09-29 CN CN201721263439.9U patent/CN207249137U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| CN111766634A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-10-13 | 中国石油天然气股份有限公司 | 减振式伽马传感器总成 |
| CN111766634B (zh) * | 2020-06-19 | 2023-01-24 | 中国石油天然气股份有限公司 | 减振式伽马传感器总成 |
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