CN215632938U - 一种随钻方位伽玛仪器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种随钻方位伽玛仪器，包括：内芯，所述内芯包括依次设置的信息采集处理器、自然伽玛传感器和自适应连接器，所述自然伽玛传感器外部设置有扶正密封装置；外壳，所述内芯可拆卸设置于所述外壳内，所述外壳用于支撑并容纳所述内芯，所述外壳包括探测部和屏蔽部，所述探测部靠近所述自然伽玛传感器设置。本装置中设计的随钻方位伽玛仪器，采用内芯和外壳可拆卸结构，结构简易利于装配，使用自然伽玛传感器，晶体体积大，其伽玛计数率相比以上传统方位伽玛传感器要高，大幅提高伽玛数值准确性。

Description

一种随钻方位伽玛仪器

技术领域

本实用新型涉及石油天然气钻探技术领域，特别涉及一种随钻方位伽玛仪器。

背景技术

方位伽玛测井技术是对现有的平均伽玛探测技术进行改造，使其可对指定区域地层进行测量及明确边界，拾取地层倾角，确定地层厚度，尤其适合地质条件复杂多变且储层后补分布不均的煤层气田开采领域。传统的方位伽玛测井技术是通过传感器本体使用屏蔽材料遮挡传感器部分方向的伽玛射线，使特定方向的伽玛射线能够被探测到。为增大伽玛射线强度，多使用钻铤结构开多槽以放置多个伽玛传感器增强伽玛数值，缺点是使用感传感器数量多价格昂贵，且体积大，结构复杂。

如中国专利公告号CN1676874B公开一种井斜及方位伽玛随钻测量仪，包括：钻铤、两个V形槽、金属屏蔽层、两个伽玛传感器、三轴加速度传感器、信号处理电路模块、高压密封盖板、钻井液导流通道、上滑环连接器、下滑环连接器、导线孔，该仪器将方位伽玛测量功能与井斜测量功能集成在同一个短节中，因此在钻井过程中，不但能够实时测量地层岩性，还能够分辨上下界面岩性特征，有效发现储层的上部盖层，捕捉进入油气储集层的最佳时机，并且在分辨上下界面岩性特征的同时，能够实时无滞后测量该点的井斜及钻具状态，有利于根据地质信息及时调整井眼轨迹，控制钻具穿行在油藏最佳位置，适合于在石油工程中进行地质导向。该技术虽然在伽玛仪器表面使用屏蔽体，实现伽玛仪器的方位测量功能，其缺点是结构复杂，且屏蔽体的厚度大大缩小了传感器晶体的体积，降低计数值，降低伽玛值精确性。

公开号CN112253099A涉及了一种随钻方位居中伽玛测井仪，属于石油天然气钻探领域。一种随钻方位居中伽玛测井仪，扶正器组件和过渡接头分别设在承压外壳的两端；承压外壳内设有减震器组件、方位特性伽玛晶体、电路骨架和防转总成，减震器组件一端与扶正器组件相连，另一端与方位特性伽玛晶体相连，方位特性伽玛晶体的另一端与电路骨架相连，电路骨架的另一端与防转总成相连，防转总成的另一端与过渡接头相连；方位特性伽玛晶体由晶体和位于晶体的柱状铅屏蔽体组成，柱状铅屏蔽体上开设有70°-180°的开窗角度。该装置的随钻方位居中伽玛测井仪，可居中安装在不同规格的钻铤水眼中，可配接外径为3.5in、4.75in、6.75in的钻铤。但由于该技术在钻铤内使用两支伽玛传感器，成本高，结构复杂。

因此，如何使随钻方位伽玛仪器在保证精度的同时，并简化结构，是本领域技术人员函待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种随钻方位伽玛仪器，在保证精度的同时，并简化结构。

为实现上述目的，本实用新型提供一种随钻方位伽玛仪器，包括：

内芯，内芯包括依次设置的信息采集处理器、自然伽玛传感器和自适应连接器，自然伽玛传感器外部设置有扶正密封装置；

外壳，内芯可拆卸设置于外壳内，外壳用于支撑并容纳内芯，外壳包括伽玛射线可以穿过的探测部和伽玛射线不可以穿过的屏蔽部，探测部靠近自然伽玛传感器设置。

进一步的，屏蔽部包括设置于外壳的屏蔽层。

进一步的，探测部的径向长度尺寸大于自然伽玛传感器的径向长度尺寸，探测部的宽度尺寸为外壳圆周尺寸的7/36至1/4。

进一步的，探测部的径向长度尺寸大于自然伽玛传感器的径向长度尺寸，探测部的宽度尺寸为外壳圆周尺寸的1/4。

进一步的，外壳靠近自适应连接器的一端设置有扶正器。

进一步的，信息采集处理器包括数据处理模块和定位器。

进一步的，信息采集处理器远离自然伽玛传感器的一端设置有软连接装置。

采用本实用新型的随钻方位伽玛仪器，采用内芯和外壳可拆卸结构，结构简单易装配，自然伽玛传感器使用常规伽玛晶体传感器，传感器晶体比传统方位伽玛传感器的体积大一倍，其计数率成倍增加，大幅提高伽玛值的精确性，获取地层信息精度大幅提高。本装置可以根据工程所需方位信息进行定位装配随钻方位伽玛仪器内芯，依此固定随钻伽玛仪器的方位信息。同时抗压外筒具有通用性，可适用于普通伽玛探管，根据工程需要将抗压外筒装配于普通伽玛探管，使普通伽玛探管具有方位伽玛仪器功能，大大降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的使用状态结构示意图；

图2为本实用新型的内芯结构示意图；

图3为本实用新型的外壳结构示意图；

图4为图1的右视结构示意图。

图中：1为内芯，101为软连接装置，102为信息采集处理器，103为扶正密封装置，104为自然伽玛传感器，105为自适应连接器；2为外壳，201为屏蔽部，202为探测部，203为扶正器。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种随钻方位伽玛仪器，在保证精度的同时，并简化了装置结构。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图4，本实用新型公开的一种随钻方位伽玛仪器，包括：

内芯1，内芯1包括依次设置的信息采集处理器102、自然伽玛传感器104和自适应连接器105，自然伽玛传感器104外部设置有扶正密封装置103；在具体应用中，自然伽玛传感器104模块的两端分别装有一个扶正密封装置103，通过挤压的方式将传感器固定于抗压外筒。自然伽玛传感器104模块选用常规伽玛晶体传感器，晶体的尺寸比方位伽玛传感器的尺寸大一倍，其计数率成倍增加，大幅提高伽玛值的精确性。仪器在井下不停钻的情况下，自然伽玛传感器104测量地层伽玛值数据，同时将数据传输至信息采集处理模块。信息采集处理模块将仪器方位信息和地层伽玛值数据进行处理，计算输出仪器所在地层的方位伽玛信息。

外壳2，内芯1可拆卸设置于外壳2内，外壳2用于支撑并容纳内芯1，外壳2包括伽玛射线可以穿过的探测部202和伽玛射线不可以穿过的屏蔽部201，探测部202靠近自然伽玛传感器104设置。屏蔽部201包括设置于外壳2的屏蔽层，探测部202为外壳2未设置屏蔽层部分，屏蔽层可以为涂覆在外壳2上的钨镍等高密度屏蔽材料；屏蔽部201也可以为具有屏蔽作用材料制成的外壳2，此时探测部202为外壳2上设置的窗口。

本装置中设计的随钻方位伽玛仪器，采用内芯1和外壳2可拆卸结构，结构简单易装配，自然伽玛传感器104使用常规伽玛晶体传感器，传感器晶体比传统方位伽玛传感器的体积大一倍，其计数率成倍增加，大幅提高伽玛值的精确性，获取地层信息精度大幅提高。本装置可以根据工程所需方位信息进行定位装配随钻方位伽玛仪器内芯1，依此固定随钻伽玛仪器的方位信息。同时抗压外筒具有通用性，可适用于普通伽玛探管，根据工程需要将抗压外筒装配于普通伽玛探管，使普通伽玛探管具有方位伽玛仪器功能，大大降低成本。

在一个具体的实施例中，进一步的，探测部202的径向长度尺寸大于自然伽玛传感器104的径向长度尺寸，探测部202的宽度尺寸为外壳2圆周尺寸的7/36至1/4，即探测部圆周方向的角度为70°至90°，当探测部的角度为90°时，此时仪器可测得所在地层四个象限的伽玛信息，累积数据可完成地层成像。在另一个具体的实施例中，探测部202的宽度尺寸为外壳2圆周尺寸的7/36，此时在保证获取方位信息精确的同时，获取更多的计数值，达到方位最精确与计数值最高的一个平衡，以获取更精确准确的地层伽马信息。在实际工程操作中，探测部202与外壳2也可以为其他尺寸比例。

在一个具体的实施例中，进一步的，外壳2靠近自适应连接器105设置有扶正器203，扶正器203是现有技术，为常用的固井工具，是钻探过程中用来控制钻孔方向，确保钻孔正直的装置。

在一个具体的实施例中，进一步的，信息采集处理器102包括数据处理模块和定位器。将仪器内芯1装配至抗压外筒后，本装置使用定位器测量获取探测部202的方位，依此计算出自然伽玛传感器104的方位信息，并传输至数据处理模块。信息采集处理模块将仪器方位信息和地层伽玛值数据进行处理，计算输出仪器所在地层的方位伽玛信息，本装置同时可以根据工程所需方位信息进行定位装配随钻方位伽玛仪器内芯1。

在一个具体的实施例中，进一步的，信息采集处理器102远离自然伽玛传感器104一端设置有软连接装置101。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种随钻方位伽玛仪器，其特征在于，包括：

内芯(1)，所述内芯(1)包括依次设置的信息采集处理器(102)、自然伽玛传感器(104)和自适应连接器(105)，所述自然伽玛传感器(104)外部设置有扶正密封装置(103)；

外壳(2)，所述内芯(1)可拆卸设置于所述外壳(2)内，所述外壳(2)用于支撑并容纳所述内芯(1)，所述外壳(2)包括伽玛射线可以穿过的探测部(202)和伽玛射线不可以穿过的屏蔽部(201)，所述探测部(202)靠近所述自然伽玛传感器(104)设置。

2.如权利要求1所述的随钻方位伽玛仪器，其特征在于，所述屏蔽部(201)包括设置于所述外壳(2)的屏蔽层。

3.如权利要求2所述的随钻方位伽玛仪器，其特征在于，所述探测部(202)的径向长度尺寸大于所述自然伽玛传感器(104)的径向长度尺寸，所述探测部(202)的宽度尺寸为所述外壳(2)圆周尺寸的7/36至1/4。

4.如权利要求2所述的随钻方位伽玛仪器，其特征在于，所述探测部(202)的径向长度尺寸大于所述自然伽玛传感器(104)的径向长度尺寸，所述探测部(202)的宽度尺寸为所述外壳(2)圆周尺寸1/4。

5.如权利要求1所述的随钻方位伽玛仪器，其特征在于，所述外壳(2)靠近所述自适应连接器(105)的一端设置有扶正器(203)。

6.如权利要求1所述的随钻方位伽玛仪器，其特征在于，所述信息采集处理器(102)包括数据处理模块和定位器。

7.如权利要求1所述的随钻方位伽玛仪器，其特征在于，所述信息采集处理器(102)远离所述自然伽玛传感器(104)的一端设置有软连接装置(101)。

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