专利名称：一种钻井用方向性伽马测量短节的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油行业钻井用的无线测井地质参数测量短节，属于石油仪
器领域。
技术背景 目前，在石油行业定向井钻井过程中使用的国产无线随钻测斜仪的伽马测量短 节，是采用1个伽马射线闪烁探测器来测量地层伽马射线，其影响主要与探测器的性能、测 速、耐压容器的几何形状/密度、伽马射线吸收系数、采样密度、泥浆密度、井径及钻铤的厚 度等影响有关。伽马测量短节通过采集来自地层岩石中自然伽马射线强度，再通过一定的 补偿办法，则可以粗略的划分地层岩性。 这种伽马测量短节不论从原理上还是实际使用过程中，它接收来自测量短节周围 0-360°方位所有的自然伽马射线，它只能粗略的划分地层岩性。 一般随钻测量所配备的 伽马测量短节由于不具有方向性，不能及时有效的确定层位，当在实时测量中，尤其是水平 井，无法判别钻进轨迹处于油层的真实方位，导致无法有效指导钻井钻进。
发明内容 本实用新型的目的是针对上述伽马测量短节在使用过程中存在的问题而提供的 一种钻井用方向性伽马测量短节，采用双伽马探头，通过控制可同时采集来自上下两个地 层的自然伽马射线。 本实用新型的目的是这样实现的 —种钻井用方向性伽马测量短节，主要由前段装置、控制模块、高压及电源控制系 统、后端装置及固定装置组成，前段装置与控制模块相临，控制模块与高压及电源控制系统 相临，后端装置固定在高压及电源控制系统与固定装置之间，控制模块、高压及电源控制系 统分别与前段装置和后端装置控制连接。前段装置与后端装置分别设置伽马探测器，并且 相位相差180° 。 伽马探测器内设置有伽马射线屏蔽罩，一侧为采集晶体保护罩，另外一侧为专用 的伽马射线屏蔽罩，两侧挡板相互成180° ，内放置有采集晶体。 固定装置与方位测斜探管由连接线缆连接，中间固定有四棱扶正器；控制模块内 设置有工具面传感器，方位测斜探管内有方位面传感器。 本实用新型通过特质的金属腔，有方向性的对自然伽马射线进行阻挡，2个闪烁探 测器成180° ，保持一定的距离，再通过定位连接器与方位测量短节保持一定的工具角差， 该角差与钻具也成一定的角差，经过2次换算可以很好的保证这种伽马测量短节同时对地 层上、下、前、后的自然伽马射线强度进行测量。 与现有技术相比，本实用新型具有如下优点 1.采用2个闪烁探测器，可以接收来自上、下两个方向的自然伽马射线，并且还有 一定的前后对比性，有利于寻找油层。[0012] 2.短节本身屏蔽罩可根据工具面姿态自由调整角度，保证2个闪烁探测器可靠接 收来自上下两个方向的自然伽马射线。 3.维护简单，采用模块化电路设计，便于维护保养。 4.结构简单，长度为原同类产品的1.2倍，易于安装和运输。 5.适用于水平井定向测量，特别是针对薄油层实施地质导向功能。
图1为本实用新型的结构示意图。 图2为本实用新型伽马射线屏蔽罩主视结构示意图。 图3为本实用新型伽马射线屏蔽罩横剖结构示意图。 图4为本实用新型与方位测斜探管连接结构示意图。 图5为本实用新型与方位测斜探管工具面角差示意图。 图中1为前段装置；2为控制模块；3为高压及电源控制系统；4为后端装置；5为 固定装置；6为采集晶体保护罩；7为采集晶体；8为伽马射线屏蔽罩；9为伽马短节；10为 连接线缆；11为扶正器；12为方位测斜探管；13为伽马测量短节工具面；14为方位测斜短 节工具面。
以下结合附图详细叙述本实用新型的实施例。
具体实施方式
—种钻井用方向性伽马测量短节，主要由前段装置1、控制模块2、高压及电源控 制系统3、后端装置4及固定装置5组成，前段装置1与控制模块2相临，控制模块2与高压 及电源控制系统3相临，后端装置4固定在高压及电源控制系统3与固定装置5之间，控制 模块2、高压及电源控制系统3分别与前段装置1和后端装置4控制连接。前段装置1与后 端装置4分别设置伽马探测器，并且相位相差180° 。 伽马探测器内一侧为采集晶体保护罩6，另外一侧为专用的伽马射线屏蔽罩8，两 侧挡板相互成180° ，内放置有采集晶体7。 固定装置5与方位测斜探管12由连接线缆10连接，中间固定有扶正器11 ;控制 模块2内设置有工具面传感器，方位测斜探管内有方位面传感器。 如图1 :伽马探测器主要用于收集伽马射线。CPU控制模块2内含伽马测量短节工 具面13测量传感器，可在采集伽马测量短节工具面13的同时实现对伽马射线的采集以及 各种控制功能。短节设置有前段装置1和后端装置4两个伽马探测器，可同时采集前后两 个位置，并且相位相差180° 。 如图2 :为伽马射线屏蔽罩，内放置的为采集晶体7，一侧用于普通的硬质铝合金 优质采集晶体保护罩6实现保护，该方向为伽马射线的射入方向。另外一侧为专用的伽马 射线屏蔽罩8，用于阻挡伽马射线的射入。两侧挡板相互成180。。 如图4 :为方向性伽马短节9与方位测斜探管12由连接线缆10连接。连接线缆 10主要有10芯，依次分别为+20V\-20V\GNG\GAMA\DATA\RT\RX\A1\A2\A3，其中DATA为控 制信号线，RTARX为数据通信线，GAMA为计数器输出线，A1\A2\A3为过线。中间连接扶正器 ll，内部中空，走信号线。外部主要实现扶正减震的作用。[0029] 如图5 :为工具面角差示意图。伽马测量短节内部工具面传感器测的工具面13为 小l，方位测斜短节工具面14为小2。两者之间有一定的工具面角度差，主要是由于在短节 连接过程中形成的角度差。最终角度差小=小l-小2。经过内部软件处理，再通过调整钻 头工具面角度，可保证此时采集的伽马射线来自上下两个地层。
权利要求一种钻井用方向性伽马测量短节，主要由前段装置、控制模块、高压及电源控制系统、后端装置及固定装置组成，其特征在于前段装置与控制模块相临，控制模块与高压及电源控制系统相临，后端装置固定在高压及电源控制系统与固定装置之间，控制模块、高压及电源控制系统分别与前段装置和后端装置控制连接，前段装置与后端装置分别设置伽马探测器，并且相位相差180°。
2. 根据权利要求1所述的一种钻井用方向性伽马测量短节，其特征在于伽马探测器内设置有伽马射线屏蔽罩，一侧为采集晶体保护罩，另外一侧为专用的伽马射线屏蔽罩，两侧挡板相互成180。，内放置有采集晶体。
3. 根据权利要求1所述的一种钻井用方向性伽马测量短节，其特征在于固定装置与方位测斜探管由连接线缆连接，中间固定有四棱扶正器；控制模块内设置有工具面传感器，方位测斜探管内有方位面传感器。
专利摘要本实用新型一种钻井用方向性伽马测量短节，主要由前段装置、控制模块、高压及电源控制系统、后端装置及固定装置组成，前段装置与控制模块相临，控制模块与高压及电源控制系统相临，后端装置固定在高压及电源控制系统与固定装置之间，控制模块、高压及电源控制系统分别与前段装置和后端装置控制连接，前段装置与后端装置分别设置伽马探测器，并且相位相差180°；具有维护简单，采用模块化电路设计，便于维护保养；结构简单，长度为原同类产品的1.2倍，易于安装和运输等优点。
文档编号E21B47/02GK201513167SQ20092022717
公开日2010年6月23日 申请日期2009年9月22日 优先权日2009年9月22日
发明者付翠玲, 王德庆, 顾鹏 申请人:东营市金地伟业石油应用工程有限责任公司