CN207863946U - 一种脉冲中子双向氧活化水流测井仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于石油仪器仪表领域，尤其涉及一种脉冲中子双向氧活化水流测井仪，目的在于解决现有氧活化仪器测井效率低和成本高的问题。包括中子发生器短节、遥测短节和测控短节，所述中子发生器短节的数量为一个，所述测控短节的数量为两个，两个测控短节分别为上测控短节和下测控短节，中子发生器短节设在中间，两个测控短节设在中子发生器短节两端，遥测短节设在任意一个测控短节的另一端，每个测控短节包括至少三个伽马探测器。

Description

一种脉冲中子双向氧活化水流测井仪

技术领域

本实用新型属于石油仪器仪表领域，尤其涉及一种脉冲中子双向氧活化水流测井仪。

背景技术

套管与井眼之间的环形空间内窜槽中水的垂直运动是油田开采注水施工中经常碰到的难题。对于窜槽检测常规的测井方法有：井温法、同位素示踪法、噪声法。由于窜槽具有多样性、复杂性，上述常规的测井方法在窜槽检测中影响因素较多，所要求的测井工艺较复杂，测井解释十分困难。而氧活化水流测井可以有效避免同位素沾染引起的误差；不受地层孔隙大小的影响；不受井内流体的影响，能够真实反映聚合物各层的注入量；不受井内管柱及工具的影响，可以检测管外窜槽。因此，在油田广泛推广具有很好的应用前景。

目前油田现有的氧活化仪器很多为单向方式，一次下井只能测一种方向的水流。当需要测量另一方向的水流时，必须把仪器从井中提出，在地面倒置或换用另一支仪器再下井，导致测井时间增加近一倍，测量效率低。双向测量的氧活化仪器可以在不提出仪器的情况下进行双向水流测量，但中子发生器的数量为两个，中子管价格昂贵且为消耗品，到达使用寿命就得厂家更换，成本较高。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有氧活化仪器测井效率低和成本高的问题，而提供了一种脉冲中子双向氧活化水流测井仪。

一种脉冲中子双向氧活化水流测井仪，包括中子发生器短节、遥测短节和测控短节，其特殊之处在于：所述中子发生器短节的数量为一个，所述测控短节的数量为两个，两个测控短节分别为上测控短节和下测控短节，中子发生器短节设在中间，两个测控短节设在中子发生器短节两端，遥测短节设在任意一个测控短节的另一端，每个测控短节包括至少三个伽马探测器。

进一步地，所述遥测短节、上测控短节、中子发生器短节和下测控短节依次连接。

进一步地，所述遥测短节与上测控短节通过滑环和滑针连接，上测控短节与中子发生器短节通过雷莫插头和雷莫插座连接，中子发生器短节与下测控短节通过滑环和滑针连接，所述下测控短节的另一端设有滑针。

进一步地，所述伽马探测器两端设有减震装置。

进一步地，所述伽马探测器包括设在两端的第一骨架和第二骨架、安装在第一骨架和第二骨架之间的晶体和光电倍增管，所述减震装置包括硅橡胶和减震弹簧，所述硅橡胶设在晶体与第一骨架之间，减震弹簧安装在光电倍增管与第二骨架之间。

进一步地，所述光电倍增管与第二骨架之间光电倍增管底座，所述减震弹簧包括第一减震弹簧和第二减震弹簧，第一减震弹簧安装在光电倍增管与光电倍增管底座之间，第二减震弹簧安装在光电倍增管底座与第二骨架之间。

进一步地，所述光电倍增管上设有第一卡槽，光电倍增管底座上对应的设有第二卡槽，第一减震弹簧设置在第一卡槽与第二卡槽之间；第二骨架上设有安装槽，光电倍增管底座上设有与安装槽匹配并伸入安装槽内的限位杆，第二减震弹簧设在限位杆与安装槽形成的安装空间内。

进一步地，所述遥测短节包括磁定位线圈、压力传感器和温度传感器。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型将中子发生器短节设在两个测控短节之间，遥测短节设在任意一个测控短节的另一个连接端，与现有单向氧活化仪器相比，无需将仪器取出颠倒重新放入即可实现上下水流量的同时测量，节省时间，测量效率较高；与现有双向氧活化仪器相比，该结构仅需一个中子测控短节即可实现相同的测量效果，节省成本。

2、上测控短节与中子发生器短节采用雷莫插头雷莫插座连接，可以减小上测控短节内伽马探测器与中子发生器的距离，从而可以测量更小的上下水流量。

3、遥测短节与上测控短节通过滑环和滑针连接，下测控短节设滑针或滑环，可在遥传短节与上测控短节之间或下测控短节下端增加加长探测短节，可以提高流速测量范围，大大提高仪器的扩展性。

4、所述伽马探测器的晶体端设有硅橡胶，光电倍增管端设有减震弹簧，可以在测井过程中缓冲对仪器探头造成损伤较大的轴向冲击。

附图说明

图1是本实用新型实施例氧活化水流测井仪结构示意图；

图2是本实用新型实施例氧活化水流测井仪的装配图；

图3是图1中上测控短节与中子发生器短节的连接示意图；

图4是本实用新型实施例中伽马探头的减震装置布局图。

图中：1-遥测短节，2-上测控短节，3-中子发生器短节；4-下测控短节，5-滑环，6-滑针，7-伽马探测器，8-雷莫插头，9-雷莫插座，11-磁定位线圈，12-压力传感器，13-温度传感器，71-第一骨架，72-第二骨架，73-晶体，74-光电倍增管，75-光电倍增管底座，76-硅橡胶，77-第一减震弹簧，78-第二减震弹簧。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明：

参见图1至图4，一种脉冲中子双向氧活化水流测井仪，包括一个中子发生器短节3、上测控短节2、下测控短节3和遥测短节1，所述遥测短节1、上测控短节2、中子发生器短节3和下测控短节4依次连接。上测控短节2和下测控短节3均包括三个伽马探测器7。遥测短节1与上测控短节2通过设在二者连接处的滑环5和滑针6连接，上测控短节2与中子发生器短节3通过设在二者连接处的雷莫插头8和雷莫插座9连接，中子发生器短节3与下测控短节4通过设在二者连接处的滑环5和滑针6连接，下测控短节4的另一端设有滑针6。

所述伽马探测器7包括设在两端的第一骨架71和第二骨架72、安装在第一骨架71与第二骨架72之间的晶体73和光电倍增管74、设置在第二骨架72与光电倍增管74间的光电倍增管底座75。每个伽马探测器7两端均设有减震装置，所述减震装置包括硅橡胶76、第一减震弹簧77和第二减震弹簧78，硅橡胶76设在晶体73与第一骨架71之间，第一减震弹簧77安装在光电倍增管74与光电倍增管底座75之间，第二减震弹簧78安装在光电倍增管底座75与第二骨架72之间。进一步地，所述光电倍增管74上设有第一卡槽，光电倍增管底座75上对应的设有第二卡槽，第一减震弹簧77设置在第一卡槽与第二卡槽之间；第二骨架72上设有安装槽，光电倍增管底座75上设有与安装槽匹配并伸入安装槽内的限位杆，第二减震弹簧78设在限位杆与安装槽形成的安装空间内。

遥测短节1除了定时给上测控短节2和下测控短节4要数据，并采集CCL、压力、井温等数据，采集完各短节数据发给地面系统。遥测短节2接收上位机的控制命令，如收到命令发给上测控短节2和下测控短节4。上测控短节2对其内部的3组伽马探头7进行计数，下测控短节4对其内部的3组伽马探头7进行计数，中子发生器3由上测控短节2和下测控短节4共同控制。

本实用新型的测量过程是:

氧活化测井仪通电后启动测井软件，通过地面与井下仪器通讯完成测井过程。首先在井温、压力、磁定位、自然伽马测量模式下进行深度校正，完成深度校正后打开氧活化测井模式进行氧活化测量，地面同时显示6条氧活化实时曲线，通过仪器参数控制窗口可以方便的进行中子发生器的靶压控制、时序切换、灯丝电源控制、阳极开关。实时显示仪器的供电电压、灯丝电流、阳极电流、靶压等工作参数，为操作员了解仪器工作状态、调整中子产额提供了有效参考。

氧活化测量原理：氧活化仪的中子发生器以脉冲的方式发射中子，所产生中子与仪器周围的水发生活化反应，产生活化γ射线。当活化水流到探测器时，仪器会记录活化水发出的γ射线时间谱。通过计算活化水到达探测器的时间，即中子爆发至探测到γ特征峰的平均时间，求出水流动速度；再根据水流所在处的横截面积得到流量，由两个测点的流量差就可以得到两点间的吸入量。

Claims (8)

1.一种脉冲中子双向氧活化水流测井仪，包括中子发生器短节(3)、遥测短节(1)和测控短节，其特征在于：所述中子发生器短节(3)的数量为一个，所述测控短节的数量为两个，两个测控短节分别为上测控短节(2)和下测控短节(4)，中子发生器短节(3)设在中间，两个测控短节分别设在中子发生器短节(3)两端，遥测短节(1)设在任意一个测控短节的另一端，每个测控短节包括至少三个伽马探测器(7)。

2.根据权利要求1所述的脉冲中子双向氧活化水流测井仪，其特征在于：所述遥测短节(1)、上测控短节(2)、中子发生器短节(3)和下测控短节(4)依次连接。

3.根据权利要求2所述的脉冲中子双向氧活化水流测井仪，其特征在于：所述遥测短节(1)与上测控短节(2)通过设在二者连接处的滑环(5)和滑针(6)连接，上测控短节(2)与中子发生器短节(3)通过设在二者连接处的雷莫插头(8)和雷莫插座(9)连接，中子发生器短节(3)与下测控短节(4)通过设在二者连接处的滑环(5)和滑针(6)连接，所述下测控短节(4)的另一端设有滑环(5)或滑针(6)。

4.根据权利要求1-3任一所述的脉冲中子双向氧活化水流测井仪，其特征在于：所述伽马探测器(7)两端设有减震装置。

5.根据权利要求4所述的脉冲中子双向氧活化水流测井仪，其特征在于：所述伽马探测器(7)包括设在两端的第一骨架(71)和第二骨架(72)、安装在第一骨架(71)和第二骨架(72)之间的晶体(73)和光电倍增管(74)，所述减震装置包括硅橡胶(76)和减震弹簧，所述硅橡胶(76)设在晶体(73)与第一骨架(71)之间，减震弹簧安装在光电倍增管(74)与第二骨架(72)之间。

6.根据权利要求5所述的脉冲中子双向氧活化水流测井仪，其特征在于：所述光电倍增管(74)与第二骨架(72)之间设有光电倍增管底座(75)，所述减震弹簧包括第一减震弹簧(77)和第二减震弹簧(78)，第一减震弹簧(77)安装在光电倍增管(74)与光电倍增管底座(75)之间，第二减震弹簧(78)安装在光电倍增管底座(75)与第二骨架(72)之间。

7.根据权利要求6所述的脉冲中子双向氧活化水流测井仪，其特征在于：所述光电倍增管(74)上设有第一卡槽，光电倍增管底座(75)上对应的设有第二卡槽，第一减震弹簧(77)设置在第一卡槽与第二卡槽之间；第二骨架(72)上设有安装槽，光电倍增管底座(75)上设有与安装槽匹配并伸入安装槽内的限位杆，第二减震弹簧(78)设在限位杆与安装槽形成的安装空间内。

8.根据权利要求7所述的脉冲中子双向氧活化水流测井仪，其特征在于：所述遥测短节(1)包括磁定位线圈(11)、压力传感器(12)和温度传感器(13)。