[发明专利]一种随钻可控中子源独立源仓装置

说明书

本发明涉及一种随钻可控中子源独立源仓装置，包括随钻本体和中子管抗压筒，其特征是：中子管抗压筒上、下端分别通过上堵头和下堵头连接封闭后，通过悬挂螺栓连接使得整个中子管抗压筒紧贴随钻本体的内壁，随钻中子管安装在封闭的中子管抗压筒中，并通过上堵头的密封插针与电源及通讯装置相连，在随钻本体外壁上设置特定的U型槽，U型槽内设置聚四氟和镉的混合体制成的屏蔽体。本发明综合考虑了泥浆流道结构、传感器屏蔽方式、电气连接高压密封方式、电路模块安装连接方式、钻铤抗扭、抗疲劳和承压能力以及加工难度等方面因素，使得随钻可控源中子测井能够较好的实施，随钻中子管靠近钻铤壁，增加了中子管的发射效率，能够满足随钻中子高精度测量的要求。

技术领域：

本发明涉及随钻测井领域一种放射性测量仪器的井下装置，尤其涉及一种用于随钻可控源中子测井中放射性源仓的装置。

背景技术：

随钻中子测井技术的发展非常迅速，国外在随钻测井技术的研究中，除了随钻电阻率、声波之外，对随钻中子的研究也非常重视，从国际钻井行业范围来看，多参数尤其是四参数组合（多深度电阻率、密度、中子和自然伽马）随钻测井仪已成为标准的随钻测井仪器。

传统的中子测量采用放射源，如Am-Be放射源，容易对操作人员造成伤害，如因井下钻具卡钻而无法打捞落入井中，则会严重污染地层。用可控中子源替代放射性化学源即可很好地解决这个问题。取代了Am-Be放射源，极大地减少了放射源在运输和经常操作时所带来的放射性污染。由于随钻中子在随钻测井技术中的重要性，目前国内外石油服务公司均非常重视随钻中子测井技术的研究，一方面在现有采用化学源方式的基础上，完善随钻中子测井技术的安全性和可靠性，另一方面积极开发采用脉冲中子源的随钻中子测井技术，可以预计，由于采用脉冲中子源技术的随钻中子测井具有较高的安全性，该技术将会得到越来越多的关注，并有较快的发展。

国外技术公司只有Schlumber采用脉冲中子发生器PNG（pulsed neutrongenerator），取代了Am-Be放射源，极大地减少了放射源在运输和经常操作时所带来的放射性污染，还可用于没有侧壁安装铯源的地层密度测量，由于技术保密的缘故，尚无相关技术信息的公开。

国内专利CN 202755971 U及CN 104747179 A都提供了一种随钻可控源中子测井仪器，包括钻铤，其特征在于，沿所述钻铤的轴向上间隔成型有多个径向设置的U 型槽，所述测井仪器密封设置于所述U 型槽内，其包括：脉冲中子源，包括氘氚反应中子管，其以脉冲方式向所测地层发射高能中子；探测单元、信号处理及数据分析单元、电源模块也安装在U 型槽内。氘氚反应中子管直径较大，在考虑抗压及屏蔽后尺寸巨大，制作时U 型槽尺寸变大，钻铤壁变小，这种结构在井下是不可靠的。另外，因为尺寸受限，根本无法考虑到屏蔽体的制作。

发明内容：

本发明的目的是针对国外相关技术的封锁和国内技术的缺陷，提供一种用于随钻可控源中子测井的一种随钻可控中子源独立源仓装置。

为实现此目的，本发明提供一种随钻可控中子源独立源仓装置，包括随钻本体和中子管抗压筒，其中：中子管抗压筒上、下端分别通过上堵头和下堵头连接封闭后，通过悬挂螺栓连接使得整个中子管抗压筒紧贴随钻本体的内壁，随钻中子管安装在封闭的中子管抗压筒中，并通过上堵头的密封插针与电源及通讯装置相连， 在随钻本体外壁上设置特定的U型槽， U型槽内设置聚四氟和镉的混合体制成的屏蔽体。

上述方案进一步包括：

所述的下堵头由聚四氟和镉的混合体制作，所述的中子管抗压筒由铍铜或钛合金制作。

所述中子管抗压筒与随钻本体通过3-4个悬挂螺栓孔及悬挂螺栓沉孔与悬挂螺栓连接，悬挂螺栓由铍铜制作的内六方沉孔螺栓，内部设置耐高温高压密封圈。

所述上堵头的密封插针是耐高温高压的密封插针。

所述上堵头和下堵头与中子管抗压筒之间通过耐高温高压的密封圈封闭密封。