МОДУЛЬ ГАММА-КАРОТАЖА

Предложенная полезная модель относится к области геофизических исследований скважин методом гамма-каротажа и может быть использовано в модулях гамма-каротажа, входящих в состав комплексных скважинных приборов.
Известен гибкий динамический корпус гамма-детектора, имеющий цилиндрическую внешнюю форму и содержащий модуль сцинтилляционного элемента, состоящий из сцинтилляционного элемента, герметизированного в жестком корпусе сцинтиллятора, окна, электронного модуля, включающего фотоумножительную трубку, содержащуюся в жестком корпусе электронного модуля и оптически связанную со сцинтилляционным элементом посредством окна, а также из внутренней совокупности раздельных удлиненных пружин, окружающих жесткий корпус сцинтиллятора и жесткий корпус электронного модуля, при этом каждая удлиненная пружина проходит продольно вдоль, по существу, всей длины жестких корпусов сцинтиллятора и электронного модуля, и внутреннего гибкого корпуса, окружающего внутреннюю совокупность раздельных удлиненных пружин (патент РФ на ИЗ №2299452, кл. G01T 1/20).
Недостатком известного гибкого динамического корпуса гамма-детектора является то, что плоские металлические пружины могут входить в резонанс с частотой внешних вибраций, что ухудшает амортизационные свойства.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является сцинтилляционный блок для скважинного прибора, содержащий сцинтилляционный узел и электронный модуль, упруго установленные в жестком корпусе, снабженном гайкой и опорной втулкой, причем сцинтилляционный узел содержит детектор гамма-излучения, установленный в опорный амортизатор, выполненный в виде втулки из эластичного материала, снабженной с двух сторон внутренними круговыми уступами, а электронный модуль содержит фотоумножитель и делитель. При этом на наружной и внутренней цилиндрических поверхностях опорного амортизатора выполнены равномерно расположенные по окружности продольные пазы, а делитель электронного модуля содержит выполненные из электроизоляционного материала полую цилиндрическую ножку с фланцем, втулку, снабженную фланцем, колпачок и электронную схему, причем фланцы снабжены отверстиями, равномерно расположенными по окружности, а наружная цилиндрическая поверхность втулки снабжена ребрами, расположенными между отверстиями, в которые установлены контактные электропроводящие гнезда. Во втором варианте выполнения сцинтилляционного блока жесткий корпус выполнен из стеклопластика, армированного токопроводящими жилами, которые снабжены электрическими соединителями (патент РФ на ИЗ №2319175, кл. G01T 1/20).
Недостатками указанного устройства являются:
1) Отсутствует элемент оптической связи между сцинцилляторным элементом и фотоэлектронным умножителем. Известно, что при сборе светового потока из сцинтиллятора на выходное окно детектора (либо входное окно фотоприемника) значительные потери происходят на границе сцинтиллятор-стекло и связаны с их различными показателями преломления. Эти потери складываются из френелевского отражения и полного внутреннего отражения, в случае отсутствия оптического контакта между сцинтиллятором и фотоприемником для известных сцинтилляторов, показатели преломления которых лежат в пределах 1,8-2,4, френелевское отражение только для нормального падающего потока составит 16-30%. При этом потери на полное внутреннее отражение составляют 60-70%.
Таким образом, в случае отсутствия оптического контакта потери светового сигнала на полное внутреннее отражение являются решающими. Это обуславливает необходимость оптической связи между сцинтиллятором и фотоприемником.
2) В данном устройстве требуемый уровень амортизации достигается только в жестком кожухе сцинтилляторного блока, что не позволяет использовать увеличенные сцинтилляционные элементы или фотоумножительные трубки.
3) Сложность конструкции, обусловленная использованием жесткого корпуса, армированного токопроводящими жилами.
Технической задачей полезной модели является повышение надежности работы модуля гамма-каротажа за счет повышения вибропрочности и ударопрочности узлов за счет применения многоступенчатой амортизации.
Поставленная задача решается предлагаемым модулем гамма-каротажа, размещенным в защитном кожухе из титанового сплава и содержащим шасси электроники с платами, жестко закрепленного винтами с кожухом гамма-детектора, в продольном пазе кожуха распложены транзитные провода и установлены с двух сторон составные самоцентрирующиеся амортизаторы и соединители, причем в кожухе гамма-детектора расположен фотоэлектронный умножитель, установленный в заполненном силиконовым компаундом корпусе и соединенный оптически прозрачной силиконовой прокладкой со сцинцилляторным элементом, умножитель и сцинтиллярный элемент помещены между торцевыми амортизаторами из эластичного материала и амортизатором, выполненным в виде втулки из эластичного материала, для компенсации вибрации и ударов в осевом и радиальном направлении внутри кожуха гамма-детектора.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, где показан модуль гамма-каротажа, внешний вид и продольный разрез.
Предлагаемый модуль гамма-каротажа расположен в защитном кожухе 1 из титанового сплава и содержит шасси электроники с платами 2, жестко закрепленное винтами 11 с кожухом 6 гамма-детектора, в продольном пазе которого распложены транзитные провода 14, и установленные с двух сторон составные самоцентрирующиеся амортизаторы 5 и соединители 7, 8.
В кожухе 6 гамма-детектора расположен фотоэлектронный умножитель 12, установленный в заполненном силиконовом компаундом корпусе 13 и соединенный оптически прозрачной силиконовой прокладкой 4 со сцинцилляторным элементом 3. Фотоэлектронный умножитель и сцинтилляторный элемент помещены между торцевыми амортизаторами 9 из эластичного материала и амортизатором 10, выполненным в виде втулки из эластичного материала. Составные самоцентрирующиеся амортизаторы 5, выполненные в виде втулки из эластичного материала и снабженные с двух сторон опорными гайками из немагнитного материала, гасят механические вибрации в осевом и радиальном направлениях внутри защитного кожуха из титанового сплава 1. По наружной поверхности кожуха 6 гамма-детектора выполнен продольный паз для размещения транзитных проводов 14.
Предлагаемый модуль гамма-каротажа работает следующим образом.
Силиконовый компаунд в корпусе 13 и оптически прозрачная силиконовая прокладка 4 в совокупности обеспечивают гарантированный оптический контакт фотоэлектронного умножителя 12 со сцинцилляторным элементом 3 посредством компенсации зазоров и возникающих вибраций.
Сборка фотоэлектронного умножителя 12 со сцинцилляторным элементом 3 с каждой стороны снабжена торцевым амортизатором 9 из эластичного материала, а так же помещена в амортизатор 10, выполненный в виде втулки из эластичного материала, для компенсации вибрации и ударов в осевом и радиальном направлении внутри кожуха гамма-детектора 11.
Составные самоцентрирующиеся амортизаторы 5, выполненные в виде втулки из эластичного материала и снабженные с двух сторон опорными гайками из немагнитного материала, гасят механические вибрации в осевом и радиальном направлениях внутри защитного кожуха из титанового сплава. На наружной поверхности кожуха 6 гамма-детектора выполнен продольный паз для размещения транзитных проводов 14. Модуль гамма-каротажа, таким образом, отличается многоступенчатой амортизацией.
Применение многоступенчатой амортизации позволило повысить надежность работы модуля гамма-каротажа за счет повышения его вибропрочности и ударопрочности. Возможность прокладки транзитных проводов по кожуху гамма-детектора и наличие соединителя с каждой стороны модуля гамма-каротажа позволила использовать данный модуль в любом месте компоновки многомодульного скважинного прибора.