RU168744U1 - Устройство для импульсного нейтронного спектрометрического гамма-каротажа - Google Patents
Устройство для импульсного нейтронного спектрометрического гамма-каротажа Download PDFInfo
- Publication number
- RU168744U1 RU168744U1 RU2016125269U RU2016125269U RU168744U1 RU 168744 U1 RU168744 U1 RU 168744U1 RU 2016125269 U RU2016125269 U RU 2016125269U RU 2016125269 U RU2016125269 U RU 2016125269U RU 168744 U1 RU168744 U1 RU 168744U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gamma
- protection
- coating
- groove
- pipe
- Prior art date
Links
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 16
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 16
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims 1
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V5/00—Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity
- G01V5/04—Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging
- G01V5/08—Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging using primary nuclear radiation sources or X-rays
- G01V5/10—Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging using primary nuclear radiation sources or X-rays using neutron sources
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Использование: для спектрометрического измерения гамма-излучения, используемого для количественной оценки содержания элементов в скважине, определения пористости, нефтенасыщенности и других показателей. Сущность полезной модели заключается в том, что устройство для импульсного нейтронного спектрометрического гамма-каротажа содержит металлический охранный кожух, внутри которого размещены импульсный генератор быстрых нейтронов, экран для защиты от прямого излучения, сцинтилляционные детекторы гамма-излучения, оптически соединенные с фотоэлектронным умножителем. На наружную поверхность охранного кожуха в проточке, выполненной напротив детекторной части устройства, нанесена защита от обратного потока тепловых нейтронов. Защита представляет собой смесь порошка карбида бора и эпоксидного связующего. Проточка с защитой прикрыта тонкостенной металлической трубой, при этом края трубы развальцованы и обварены. Техническим результатом является повышение ресурса. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Полезная модель относится к геофизическим исследованиям скважин, а конкретно к спектрометрическим измерениям гамма-излучения, используемого для количественной оценки содержания элементов в скважине, определения пористости, нефтенасыщенности и других показателей.
Известно устройство для импульсного нейтронного каротажа (Патент РФ RU 2262124, МПК G01V 5/10, 10.10.2005), содержащее размещенные в охранном кожухе импульсный генератор быстрых нейтронов, сцинтилляционный детектор гамма-излучения, оптически соединенный с фотоэлектронным умножителем, экран, блок преобразования «аналог-код», блок центрального процессора, блок приемопередатчика, блоки памяти.
Недостатком данного устройства является отсутствие покрытия, обеспечивающего ослабление обратного потока тепловых нейтронов, приходящих на устройство со стороны породы скважины, что приводит к увеличению фона прибора вследствие реакции этих нейтронов с материалом охранного кожуха и блока детектирования, вследствие чего происходит образование дополнительных гамма-квантов, например, железа, которые также регистрируются детектором и зашумляют спектр излучения, внося в него дополнительный фон.
Известно устройство для проведения спектрометрического каротажа (патент РФ RU 2191413, МПК G01V 5/12, 20.10.2002), содержащее охранный кожух, изготовленный из титана, в котором размещены детектор гамма-излучения, соединенный с фотоэлектронным умножителем, обеспечиваемым питанием от блока питания высокого напряжения и имеющим выход на вход блока преобразования «аналог-код», второй вход которого соединен с выходом блока преобразования вторичных напряжений, а выходы соединены с блоком центрального процессора: один непосредственно, другой через блок накопления амплитудно-временных спектров. Выход блока центрального процессора соединен с блоком питания высокого напряжения, вход которого соединен с выходом блока преобразования вторичных напряжений, выход которого соединен с блоком накопления амплитудно-временных спектров, вход которого соединен с выходом блока коммутации, соединенным с разъемом головки скважинного прибора и проходным разъемом, выход которого соединен с входом блока центрального процессора. Детектор помещен в экран, выполненный из свинца.
Недостатком данного устройства является отсутствие покрытия, обеспечивающего ослабление обратного потока тепловых нейтронов.
В качестве прототипа выбрано скважинное устройство Litho Scanner фирмы Schlumberger, которое описано в [Litho Scanner. Спектрометрия высокого разрешения. - 2012 г.; https://www.slb.ru. Геофизические исследования скважин - ГИС в открытом стволе - Сканеры], состоящее из импульсного нейтронного генератора, защиты от прямого потока нейтронов, сцинтилляционного детектора гамма-излучения, охранного кожуха. Снаружи кожуха в детекторной части имеется проточка. В этой проточке размещено покрытие, содержащее бор и обеспечивающее ослабление потока тепловых нейтронов. Недостатком данного устройства является отсутствие защиты борного покрытия от контакта с породой скважины и скважинным флюидом, что приводит к его истиранию. Быстрый износ покрытия приводит к увеличению фона гамма-квантов, возникающих при рассеивании тепловых нейтронов на охранном кожухе.
Задачей и техническим результатом является повышение ресурса аппаратуры.
Технический результат достигается за счет того, что в устройстве для импульсного нейтронного спектрометрического гамма-каротажа содержатся размещенные внутри охранного кожуха, изготовленного из высокопрочной стали, импульсный генератор быстрых нейтронов, экран для защиты от прямого излучения, сцинтилляционные детекторы гамма-излучения и защиту от обратного потока тепловых нейтронов. Защита от обратного потока тепловых нейтронов представляет собой покрытие из смеси порошка карбида бора и эпоксидного связующего, нанесенного на наружную поверхность охранного кожуха. Покрытие также может быть нанесено с помощью напыления порошка карбида бора. Это покрытие располагается в проточке напротив детекторной части. Снаружи проточка с покрытием защищена металлической трубой, стойкой к механическим воздействиям и герметично соединенной с охранным кожухом.
Новым по отношению к прототипу является использование внешней трубы на проточке с покрытием с целью обеспечения стойкости к ударам и трению о породу и флюиды скважины, что позволит увеличить срок службы.
Сущность полезной модели поясняется фиг. 1, 2.
На фиг. 1 схематично представлена конструкция устройства, где 1 - импульсный генератор быстрых нейтронов, 2 - экраны для защиты от прямого потока нейтронов, 3 - сцинтилляционные детекторы, 4 - фотоэлектронные умножители (ФЭУ), 5 - охранный кожух, 6 - покрытие от обратного потока тепловых нейтронов, 7 - защитная труба.
На фиг. 2. представлен отдельно эскиз охранного кожуха с покрытием от обратного потока тепловых нейтронов, защищенного трубой.
Устройство для импульсного нейтронного спектрометрического гамма-каротажа (фиг. 1) содержит размещенные внутри металлического охранного кожуха 5 импульсный генератор быстрых нейтронов 1, экран для защиты от прямого потока излучения 2, сцинтилляционные детекторы гамма-излучения 3, фотоэлектронные умножители 4. Охранный кожух 5 изготавливается из высокопрочной стали, на внешнюю сторону которого в месте расположения сцинтилляционных детекторов 3 в проточку нанесено покрытие 6 из материала, хорошо поглощающего тепловые нейтроны. В качестве такого материала может быть использована смесь порошка карбида бора с различными эпоксидными связующими и клеями. Покрытие 6 также может быть нанесено с помощью напыления порошка карбида бора. Такая защита позволит уменьшить поток гамма-квантов, возникающих на материалах конструкции самого устройства, в частности на охранном кожухе 5, и элементах блока детектирования (втулки, корпуса и т.д.) вследствие бомбардировки обратным потоком нейтронов (преимущественно теплового), налетающих на устройство со стороны скважины. Для ослабления потока тепловых нейтронов в 100 раз поверхностная плотность изотопов бора должна составлять не менее 100 мг/см2, что соответствует толщине слоя ≈1 мм. Снаружи покрытие защищено тонкостенной трубой 7 из нержавеющей стали с толщиной стенок 1-1,5 мм. Края трубы развальцованы и приварены, что обеспечивает ее герметичность и исключает контакт защиты с внешней средой скважины, предохраняет, в частности, от истирания и ударов об обсадную колонну скважины.
Таким образом, предлагаемое устройство позволит повысить срок службы.
Работа устройства осуществляется следующим образом: импульсный нейтронный генератор инициирует поток быстрых нейтронов. Эти нейтроны, в ходе взаимодействия с ядрами химических элементов породы скважины генерируют ответное гамма-излучение, регистрируемое сцинтилляционными детекторами. Кроме того, часть нейтронов, отразившихся от породы скважины, попадает в виде тепловых нейтронов на охранный кожух устройства, что создает дополнительное гамма-излучение. Использование борного покрытия позволяет минимизировать это гамма-излучение. Сигналы со сцинтилляционных детекторов усиливаются в ФЭУ и представляют собой данные в виде энергетического спектра гамма-излучения.
Claims (8)
1. Устройство для импульсного нейтронного спектрометрического гамма-каротажа, содержащее размещенные внутри металлического охранного кожуха импульсный генератор быстрых нейтронов, экран для защиты от прямого излучения, сцинтилляционные детекторы гамма-излучения и покрытие, обеспечивающее ослабление обратного потока тепловых нейтронов, расположенное в проточке на наружной стороне кожуха, отличающееся тем, что охранный кожух выполнен из высокопрочной стали, при этом снаружи проточка с покрытием защищена трубой, стойкой к механическим воздействиям, герметично соединенной с охранным кожухом.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что края защитной трубы развальцованы и обварены.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что защитная труба изготовлена из металла.
4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что защитная труба изготовлена из нержавеющей стали.
5. Устройство по пп. 1, 3 или 4, отличающееся тем, что толщина стенок защитной трубы составляет 1-1,5 мм.
6. Устройство по пп. 1, отличающееся тем, что покрытие от обратного потока тепловых нейтронов нанесено в виде смеси с эпоксидными связующими.
7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что покрытие от обратного потока тепловых нейтронов нанесено с помощью технологии напыления.
8. Устройство по п. 1, 6 или 7, отличающееся тем, что толщина покрытия составляет 1-1,5 мм.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016125269U RU168744U1 (ru) | 2016-06-24 | 2016-06-24 | Устройство для импульсного нейтронного спектрометрического гамма-каротажа |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016125269U RU168744U1 (ru) | 2016-06-24 | 2016-06-24 | Устройство для импульсного нейтронного спектрометрического гамма-каротажа |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU168744U1 true RU168744U1 (ru) | 2017-02-17 |
Family
ID=58450578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016125269U RU168744U1 (ru) | 2016-06-24 | 2016-06-24 | Устройство для импульсного нейтронного спектрометрического гамма-каротажа |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU168744U1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020170348A1 (en) * | 2001-05-18 | 2002-11-21 | Roscoe Bradley A. | Well logging apparatus and method for measuring formation properties |
| US20040222368A1 (en) * | 2002-03-19 | 2004-11-11 | Odom Richard C. | Apparatus and method for determining density, porosity and fluid saturation of formations penetrated by a borehole |
| RU2523770C1 (ru) * | 2012-12-06 | 2014-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие ЭНЕРГИЯ" | Способ импульсного нейтронного каротажа и устройство для его осуществления |
| RU2551485C1 (ru) * | 2014-03-04 | 2015-05-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | Скважинный излучатель нейтронов |
-
2016
- 2016-06-24 RU RU2016125269U patent/RU168744U1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020170348A1 (en) * | 2001-05-18 | 2002-11-21 | Roscoe Bradley A. | Well logging apparatus and method for measuring formation properties |
| US20040222368A1 (en) * | 2002-03-19 | 2004-11-11 | Odom Richard C. | Apparatus and method for determining density, porosity and fluid saturation of formations penetrated by a borehole |
| RU2523770C1 (ru) * | 2012-12-06 | 2014-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие ЭНЕРГИЯ" | Способ импульсного нейтронного каротажа и устройство для его осуществления |
| RU2551485C1 (ru) * | 2014-03-04 | 2015-05-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | Скважинный излучатель нейтронов |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Litho Scanner, Спектрометрия высокого разрешения, 2012 г.; Геофизические исследования скважин - ГИС в открытом стволе - Сканеры. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103328768B (zh) | 包括电子辐射发生器的随钻测井工具及使用该随钻测井工具的方法 | |
| US7633058B2 (en) | Hermetically sealed packaging and neutron shielding for scintillation-type radiation detectors | |
| CA2377123C (en) | Subsurface radiation phenomena detection with combined and azimuthally sensitive detectors | |
| US20100017134A1 (en) | Gravel pack assessment tool and methods of use | |
| CN101377128A (zh) | 具有固态中子监测器的井下测井仪 | |
| NO344379B1 (no) | Gammastråledetektorer med asimutsensitivitet for utføring av målinger i brønnhull | |
| US8785841B1 (en) | Scintillation detector package having radioactive window therein | |
| US9395464B2 (en) | Scintillation detector package having radioactive reflective material therein | |
| US9715022B2 (en) | Scintillation detector package having radioactive support apparatus | |
| RU2672783C1 (ru) | Комплексная спектрометрическая аппаратура нейтронного каротажа | |
| RU2680102C2 (ru) | Комплексная спектрометрическая аппаратура нейтронного каротажа | |
| RU168744U1 (ru) | Устройство для импульсного нейтронного спектрометрического гамма-каротажа | |
| US20110024613A1 (en) | Materials for use as structural neutron moderators in well logging tools | |
| US7772545B2 (en) | Nuclear logging tool | |
| EP1605281B1 (en) | Logging tool with a parasitic radiation shield and method of logging with such a tool | |
| AU2023200483A1 (en) | Neutron Time Of Flight Wellbore Logging | |
| CN110537113A (zh) | 使用x射线源的未被侵入地层密度测量和光电评估 | |
| CN201943687U (zh) | 一种自然伽马测井仪的防震结构 | |
| CN115755204A (zh) | 使用多个双功能探测器和神经网络来获得地层孔隙度 | |
| CN2737943Y (zh) | 低能伽玛源流体密度测井仪的探测装置 | |
| US9341738B2 (en) | Systems and methods for neutron detection in nuclear logging tools | |
| CN212003157U (zh) | 一种耐高温随钻方位伽玛测井探测器 | |
| RU2788331C1 (ru) | Малогабаритный мультиметодный многозондовый прибор импульсного нейтронного каротажа нефтегазовых скважин | |
| US11275195B2 (en) | Methods and means for azimuthal neutron porosity imaging of formation and cement volumes surrounding a borehole |