一种高温高压数字地热测井系统技术方案

本发明专利技术涉及一种高温高压数字地热测井系统，其特征在于：包括同轴设置的承压外管和保温内管，承压外管的一端被仪器下接头完全封闭，承压外管的另一端通过仪器上接头封闭，保温内管的一端封闭，另一端通过仪器上接头和温度传感器接头封闭，保温内管中设置有测量组件，测量组件包括温度传感器、压力传感器以及NaI晶体、光电倍增管。本发明专利技术中，能够同时进行井温测井、压力测井和伽玛射线测井，有利于更加全面的测量各项参数，且承压外管、保温内管分别形成一个独立的密封腔体；顺利实现保温内管内、外的隔热隔压，可靠工作温度区间达到‑10℃—+250℃，承压达到55MPa，顺利实现在高温、高压工况下的测井。

High temperature and high pressure digital geothermal logging system

The invention relates to a high temperature geothermal digital logging system, which comprises a bearing arranged coaxially outer tube and inner tube insulation, end bearing outer tube joint equipment was completely closed, the other end of the outer pipe joints sealed by pressure instruments, one end closed insulating tube, the other end is closed by the instrument on the joint and the temperature sensor connector, thermal insulation tube is arranged in the measurement module, the measuring assembly comprises a temperature sensor, a pressure sensor and a NaI crystal and photomultiplier tube. In the invention, capable of simultaneously temperature logging, pressure logging and gamma ray logging, to measure the parameter of a more comprehensive, and the bearing outer tube, insulation tube respectively to form a separate sealing cavity; the smooth realization of the heat preservation inner tube inside and outside the heat insulation pressure, reliable working temperature interval reached 10 C and C +250, pressure up to 55MPa, the smooth realization of logging in high pressure and high temperature.

【技术实现步骤摘要】
一种高温高压数字地热测井系统
本专利技术涉及一种测井仪，特别涉及一种高温数字地热测井系统。
技术介绍
测井也叫地球物理测井或矿场地球物理，属于应用地球物理方法（包括重、磁、电、震、核）之一，是利用岩层的电化学特性、导电特性、声学特性、放射性等地球物理特性来测量地球物理参数的方法。测井的方法由很多种，例如井温测井、自然伽马测井、中子测井、声幅测井、井斜测井、地层压力测井等。测井时，通过把利用电、磁、声、热、核等物理原理制造的各种测井仪器，由测井电缆下入井内，使地面电测仪可沿着井筒连续记录随深度变化的各种参数，通过表示这类参数的曲线，结合地下岩层的物理参数来间接的识别地下岩层的物理特性。测井作为勘探与开发油气田的重要方法技术，它在油气勘探、开发和生产的全过程中发挥着巨大的作用。但随着科技进步和测井应用的发展，测井技术及设备也需要不断发展。例如，近年来随着地热资源开发，饮用水资源开发，以及各类建井工程需要，常规的井温、压力及井温梯度等测井方法变得越来越受人们重视。但是，目前已知的井温测井仪、压力测井仪在应用至上述地热资源、饮用水资源开发时，由于其结构设计限制，井温测井仪温度工作范围在-5-210℃之间，压力测井仪的压力工作范围则在0-40MPa之间，在此领域使用时，易出现无法正常工作，测量数据误差大等问题，已经无法满足测井的要求。因此，开发一种新型的高温高压数字地热测井系统势在必行。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能够在高温高压环境下顺利实现测井的数字地热测井系统。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种高温高压数字地热测井系统，其创新点在于：包括一承压外管，所述承压外管为一横截面为圆环的管体结构，限定承压外管在沿其自身管体轴线延伸方向上的一端为第一端，另一端为第二端，所述承压外管的第一端内壁上自第一端向第二端依次设有密封配合段和内螺纹段，承压外管的密封配合段内径记为R1，承压外管的内螺纹段大径记为R2，R1＞R2，所述承压外管的第二端具有一个尾部内台阶孔；一用于对承压外管第二端进行封闭的仪器下接头，所述仪器下接头具有一个刚好可嵌入尾部内台阶孔的环形凸台，所述环形凸台嵌入承压外管的尾部内台阶孔后与承压外管焊接固定实现承压外管第二端的封闭；一同轴内置于承压外管中的保温内管，所述保温内管为一横截面为圆环的管体结构，限定保温内管在沿其自身管体轴线延伸方向上的一端为第三端，另一端为端部封闭的第四端；所述保温内管的第三端靠近承压外管的第一端，并位于承压外管的内螺纹段处，所述保温内管的第四端靠近承压外管的第二端，且第四端端面抵住仪器下接头的环形凸台端面实现保温内管的第四端限位；一用于保温内管定位的压紧螺母，所述压紧螺母具有一个可与承压外管内螺纹段配合的外螺纹段，压紧螺母的中心具有一个直径大于保温内管内径的圆孔，并在压紧螺母的端面上开有贯通的连接孔；所述压紧螺母与承压外管通过内、外螺纹段螺纹连接并抵住保温内管的第三端端面实现保温内管的第三端限位；一仪器上接头，所述仪器上接头为一与承压外管同轴设置的台阶状回转体结构，限定仪器上接头在沿其自身管体轴线延伸方向上的一端为第五端，另一端为第六端；台阶状回转体结构的外表面在沿自身轴线方向上，自第五端向第六端依次设置第一外圆柱段、外导向圆锥段、拆卸圆柱段、第一密封圆柱段、第一过渡圆柱段、第一锁紧圆柱段、第二密封圆柱段和隔热体连接圆柱段；所述第一密封圆柱段的外圈上沿自身轴线方向均匀分布有数道沿外圈圆周方向延伸的第一密封槽，第一锁紧圆柱段外圈设置有可与承压外管内螺纹段配合的外螺纹段，第二密封圆柱段的外圈上沿自身轴线方向均匀分布有数道沿外圈圆周方向延伸的第二密封槽，所述隔热体连接圆柱段的外圈上钻有保温套连接孔；所述拆卸圆柱段的外径记为R3，第一密封圆柱段的外径记为R4，过渡圆柱段的外径记为R5，第一锁紧圆柱段的外螺纹段大径记为R6，第二密封圆柱段的外径记为R7，隔热体连接圆柱段的外径记为R8，R3＞R4＞R6＞R5＞R7＞R8，且第一密封圆柱段外径R4与承压外管的密封配合段R1相匹配，第二密封圆柱段外径R7与保温内管的内径相匹配；所述拆卸圆柱段与第一密封圆柱段之间的台阶面抵住承压外管的第一端端面，第一密封圆柱段刚好嵌入承压外管的密封配合段内，并在第一密封圆柱段的第一密封槽与密封配合段之间形成的环形空腔内嵌入第一密封圈组；第一锁紧圆柱段与承压外管的内螺纹段配合锁紧实现仪器上接头与承压外管的连接固定；第二密封圆柱段穿过压紧螺母的中心圆孔后刚好嵌入保温内管的第三端内壁中，并在第二密封圆柱段的第二密封槽与保温内管内壁之间形成的环形空腔内嵌入第二密封圈组；所述隔热体连接圆柱段外套装有保温套，所述保温套通过与保温套连接孔螺纹连接的螺钉固定在隔热体连接圆柱段上；台阶状回转体结构的中心在沿自身轴线方向上，自第五端向第六端依次设置密封配合圆孔段、锁紧圆孔段、第一过渡圆孔段、锥孔段和第二过渡圆孔段，锁紧圆孔段上设置有内螺纹；一传感器接头，该传感器接头沿其自身轴线方向依次分为吊环连接部、测量部和上接头连接部，吊环连接部通过螺纹与一吊环连接固定，测量部具有一沿传感器接头自身径向延伸并贯通传感器接头侧壁的测量腔，上接头连接部内设置有温度传感器安装腔和压力传感器安装腔，所述温度传感器安装腔、压力传感器安装腔的一端与测量腔连通，另一端贯穿上接头连接部的轴端面；所述上接头连接部的外表面同样为台阶状回转体，上接头连接部沿其自身轴线方向自吊环连接部侧向上接头连接部侧依次设置有第二外圆柱段、第三密封圆柱段、第二锁紧圆柱段，所述第三密封圆柱段的外圈上沿自身轴线方向均匀分布有数道沿外圈圆周方向延伸的第三密封槽，第二锁紧圆柱段外圈设置有可与仪器上接头锁紧圆孔段内螺纹配合的外螺纹段，所述第二外圆柱段的外径记做R9，第三密封圆柱段的外径记做R10，第二锁紧圆柱段的外螺纹段大径记做R11，R9＞R10＞R11，第二外圆柱段与第三密封圆柱段之间的台阶面抵住仪器上接头的第五端端面，第三密封圆柱段刚好嵌入仪器上接头的密封配合圆孔段内，并在第三密封圆柱段的第三密封槽与密封配合圆孔段之间形成的环形空腔内嵌入第三密封圈组，第二锁紧圆柱段的外螺纹段与仪器上接头的锁紧圆孔段螺纹配合锁紧实现仪器上接头与传感器接头的锁紧；一测量组件，所述测量组件主要包括安装在保温内管中的NaI晶体、光电倍增管、主线路板、电源板、WIFI模块、锂电池，以及安装在传感器接头内的温度传感器、压力传感器；所述NaI晶体、光电倍增管、主线路板、电源板、WIFI模块、锂电池在保温内管的轴线上自第四端向第三端依次排列，主线路板上安装有微处理单元、甄别器、放大器和数模转换模块；所述光电倍增管具有一个光阴极、一个阳极以及倍增级，光阴极紧贴设置在NaI晶体一侧，倍增级由锂电池通过电源板供电，阳极依次通过放大器、甄别器将脉冲电流信号输出至微处理单元；所述WIFI模块通过接线、主线路板接入微处理单元，WIFI模块包括天线座、天线发射板、电源开关、充电插座；所述温度传感器密封安装在传感器接头的温度传感器安装腔内，温度传感器的头部伸入测量腔，温度传感器的尾部通过接线与主电路板上的数模转换模块连接；所述压力传感器密封安装在传感器接头的压力传感器安装腔内，压力传感器的头部伸入测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温高压数字地热测井系统，其特征在于：包括一承压外管，所述承压外管为一横截面为圆环的管体结构，限定承压外管在沿其自身管体轴线延伸方向上的一端为第一端，另一端为第二端，所述承压外管的第一端内壁上自第一端向第二端依次设有密封配合段和内螺纹段，承压外管的密封配合段内径记为R1，承压外管的内螺纹段大径记为R2，R1＞R2，所述承压外管的第二端具有一个尾部内台阶孔；一用于对承压外管第二端进行封闭的仪器下接头，所述仪器下接头具有一个刚好可嵌入尾部内台阶孔的环形凸台，所述环形凸台嵌入承压外管的尾部内台阶孔后与承压外管焊接固定实现承压外管第二端的封闭；一同轴内置于承压外管中的保温内管，所述保温内管为一横截面为圆环的管体结构，限定保温内管在沿其自身管体轴线延伸方向上的一端为第三端，另一端为端部封闭的第四端；所述保温内管的第三端靠近承压外管的第一端，并位于承压外管的内螺纹段处，所述保温内管的第四端靠近承压外管的第二端，且第四端端面抵住仪器下接头的环形凸台端面实现保温内管的第四端限位；一用于保温内管定位的压紧螺母，所述压紧螺母具有一个可与承压外管内螺纹段配合的外螺纹段，压紧螺母的中心具有一个直径大于保温内管内径的圆孔，并在压紧螺母的端面上开有贯通的连接孔；所述压紧螺母与承压外管通过内、外螺纹段螺纹连接并抵住保温内管的第三端端面实现保温内管的第三端限位；一仪器上接头，所述仪器上接头为一与承压外管同轴设置的台阶状回转体结构，限定仪器上接头在沿其自身管体轴线延伸方向上的一端为第五端，另一端为第六端；台阶状回转体结构的外表面在沿自身轴线方向上，自第五端向第六端依次设置第一外圆柱段、外导向圆锥段、拆卸圆柱段、第一密封圆柱段、第一过渡圆柱段、第一锁紧圆柱段、第二密封圆柱段和隔热体连接圆柱段；所述第一密封圆柱段的外圈上沿自身轴线方向均匀分布有数道沿外圈圆周方向延伸的第一密封槽，第一锁紧圆柱段外圈设置有可与承压外管内螺纹段配合的外螺纹段，第二密封圆柱段的外圈上沿自身轴线方向均匀分布有数道沿外圈圆周方向延伸的第二密封槽，所述隔热体连接圆柱段的外圈上钻有保温套连接孔；所述拆卸圆柱段的外径记为R3，第一密封圆柱段的外径记为R4，过渡圆柱段的外径记为R5，第一锁紧圆柱段的外螺纹段大径记为R6，第二密封圆柱段的外径记为R7，隔热体连接圆柱段的外径记为R8，R3＞R4＞R6＞R5＞R7＞R8，且第一密封圆柱段外径R4与承压外管的密封配合段R1相匹配，第二密封圆柱段外径R7与保温内管的内径相匹配；所述拆卸圆柱段与第一密封圆柱段之间的台阶面抵住承压外管的第一端端面，第一密封圆柱段刚好嵌入承压外管的密封配合段内，并在第一密封圆柱段的第一密封槽与密封配合段之间形成的环形空腔内嵌入第一密封圈组；第一锁紧圆柱段与承压外管的内螺纹段配合锁紧实现仪器上接头与承压外管的连接固定；第二密封圆柱段穿过压紧螺母的中心圆孔后刚好嵌入保温内管的第三端内壁中，并在第二密封圆柱段的第二密封槽与保温内管内壁之间形成的环形空腔内嵌入第二密封圈组；所述隔热体连接圆柱段外套装有保温套，所述保温套通过与保温套连接孔螺纹连接的螺钉固定在隔热体连接圆柱段上；台阶状回转体结构的中心在沿自身轴线方向上，自第五端向第六端依次设置密封配合圆孔段、锁紧圆孔段、第一过渡圆孔段、锥孔段和第二过渡圆孔段，锁紧圆孔段上设置有内螺纹；一传感器接头，该传感器接头沿其自身轴线方向依次分为吊环连接部、测量部和上接头连接部，吊环连接部通过螺纹与一吊环连接固定，测量部具有一沿传感器接头自身径向延伸并贯通传感器接头侧壁的测量腔，上接头连接部内设置有温度传感器安装腔和压力传感器安装腔，所述温度传感器安装腔、压力传感器安装腔的一端与测量腔连通，另一端贯穿上接头连接部的轴端面；所述上接头连接部的外表面同样为台阶状回转体，上接头连接部沿其自身轴线方向自吊环连接部侧向上接头连接部侧依次设置有第二外圆柱段、第三密封圆柱段、第二锁紧圆柱段，所述第三密封圆柱段的外圈上沿自身轴线方向均匀分布有数道沿外圈圆周方向延伸的第三密封槽，第二锁紧圆柱段外圈设置有可与仪器上接头锁紧圆孔段内螺纹配合的外螺纹段，所述第二外圆柱段的外径记做R9，第三密封圆柱段的外径记做R10，第二锁紧圆柱段的外螺纹段大径记做R11，R9＞R10＞R11，第二外圆柱段与第三密封圆柱段之间的台阶面抵住仪器上接头的第五端端面，第三密封圆柱段刚好嵌入仪器上接头的密封配合圆孔段内，并在第三密封圆柱段的第三密封槽与密封配合圆孔段之间形成的环形空腔内嵌入第三密封圈组，第二锁紧圆柱段的外螺纹段与仪器上接头的锁紧圆孔段螺纹配合锁紧实现仪器上接头与传感器接头的锁紧；一测量组件，所述测量组件主要包括安装在保温内管中的NaI晶体、光电倍增管、主线路板、电源板、WIFI模块、锂电池，以及安装在传感器接头内的温度传感器、压力传...

【技术特征摘要】
1.一种高温高压数字地热测井系统，其特征在于：包括一承压外管，所述承压外管为一横截面为圆环的管体结构，限定承压外管在沿其自身管体轴线延伸方向上的一端为第一端，另一端为第二端，所述承压外管的第一端内壁上自第一端向第二端依次设有密封配合段和内螺纹段，承压外管的密封配合段内径记为R1，承压外管的内螺纹段大径记为R2，R1＞R2，所述承压外管的第二端具有一个尾部内台阶孔；一用于对承压外管第二端进行封闭的仪器下接头，所述仪器下接头具有一个刚好可嵌入尾部内台阶孔的环形凸台，所述环形凸台嵌入承压外管的尾部内台阶孔后与承压外管焊接固定实现承压外管第二端的封闭；一同轴内置于承压外管中的保温内管，所述保温内管为一横截面为圆环的管体结构，限定保温内管在沿其自身管体轴线延伸方向上的一端为第三端，另一端为端部封闭的第四端；所述保温内管的第三端靠近承压外管的第一端，并位于承压外管的内螺纹段处，所述保温内管的第四端靠近承压外管的第二端，且第四端端面抵住仪器下接头的环形凸台端面实现保温内管的第四端限位；一用于保温内管定位的压紧螺母，所述压紧螺母具有一个可与承压外管内螺纹段配合的外螺纹段，压紧螺母的中心具有一个直径大于保温内管内径的圆孔，并在压紧螺母的端面上开有贯通的连接孔；所述压紧螺母与承压外管通过内、外螺纹段螺纹连接并抵住保温内管的第三端端面实现保温内管的第三端限位；一仪器上接头，所述仪器上接头为一与承压外管同轴设置的台阶状回转体结构，限定仪器上接头在沿其自身管体轴线延伸方向上的一端为第五端，另一端为第六端；台阶状回转体结构的外表面在沿自身轴线方向上，自第五端向第六端依次设置第一外圆柱段、外导向圆锥段、拆卸圆柱段、第一密封圆柱段、第一过渡圆柱段、第一锁紧圆柱段、第二密封圆柱段和隔热体连接圆柱段；所述第一密封圆柱段的外圈上沿自身轴线方向均匀分布有数道沿外圈圆周方向延伸的第一密封槽，第一锁紧圆柱段外圈设置有可与承压外管内螺纹段配合的外螺纹段，第二密封圆柱段的外圈上沿自身轴线方向均匀分布有数道沿外圈圆周方向延伸的第二密封槽，所述隔热体连接圆柱段的外圈上钻有保温套连接孔；所述拆卸圆柱段的外径记为R3，第一密封圆柱段的外径记为R4，过渡圆柱段的外径记为R5，第一锁紧圆柱段的外螺纹段大径记为R6，第二密封圆柱段的外径记为R7，隔热体连接圆柱段的外径记为R8，R3＞R4＞R6＞R5＞R7＞R8，且第一密封圆柱段外径R4与承压外管的密封配合段R1相匹配，第二密封圆柱段外径R7与保温内管的内径相匹配；所述拆卸圆柱段与第一密封圆柱段之间的台阶面抵住承压外管的第一端端面，第一密封圆柱段刚好嵌入承压外管的密封配合段内，并在第一密封圆柱段的第一密封槽与密封配合段之间形成的环形空腔内嵌入第一密封圈组；第一锁紧圆柱段与承压外管的内螺纹段配合锁紧实现仪器上接头与承压外管的连接固定；第二密封圆柱段穿过压紧螺母的中心圆孔后刚好嵌入保温内管的第三端内壁中，并在第二密封圆柱段的第二密封槽与保温内管内壁之间形成的环形空腔内嵌入第二密封圈组；所述隔热体连接圆柱段外套装有保温套，所述保温套通过与保温套连接孔螺纹连接的螺钉固定在隔热体连接圆柱段上；台阶状回转体结构的中心在沿自身轴线方向上，自第五端向第六端依次设置密封配合圆孔段、锁紧圆孔段、第一过渡圆孔段、锥孔段和第二过渡圆孔段，锁紧圆孔段上设置有内螺纹；一传感器接头，该传感器接头沿其自身轴线方向依次分为吊环连接部、测量部和上接头连接部...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘彦广，陆川，王思琪，李亭昕，李龙，李学文，蔺文静，朱喜，陆晨，
申请(专利权)人：中国地质科学院水文地质环境地质研究所，
类型：发明
国别省市：河北,13