集成化雙側向電極系的制作方法
【專利說明】
[0001]技術領域:
[0002]本實用新型涉及石油勘探電法測量儀器領域，尤其是一種集成化雙側向電極系，特別適用于雙側向測井儀器配套使用。
[0003]現有技術:
[0004]普通電法測井是世界上最早發展起來的測井方法，也是石油勘探測井技術中最基本和最常用的測井方法。這類測井方法以地層巖石的導電性質和電化學性質為測井基礎，在劃分鉆井地質剖面和判斷巖性等工作中起著重要作用，因此成為目前不可缺少的測井項目。雙側向測井是一種非常重要的電阻率測井方法，由于其具有較好的聚焦特性，并且可以進行深、淺兩種探測深度的電阻率測量，是目前廣泛使用的一種聚焦式電阻率測井方法。國內外雙側向測井儀器種類繁多，有多種電極系結構，大部分都是芯軸、金屬電極和玻璃鋼隔離套組成，芯軸內徑較小，僅容納儀器貫通線，電極系與電子線路短節是獨立的兩部分，儀器整體總成較長，無法滿足測井儀器日趨小型化、集成化的要求。
[0005]【實用新型內容】:
[0006]本實用新型的目的是針對現有產品存在的不足，提供一種滿足測井儀器日趨小型化、集成化的要求的集成化雙側向電極系。
[0007]其技術方案是:
[0008]1、集成化雙側向電極系，包括上接頭、電極系芯軸、絕緣橡膠體、電極系、轉換接頭、電子線路板、下接頭，上、下接頭與電極系芯軸整體連接構成儀器主體外殼，其中:絕緣橡膠體套裝在電極系芯軸外部；轉換接頭包括分別設置在上、下接頭內的32芯上、下連接頭，其中，32芯上連接頭通過定位銷固定在上接頭內，32芯下連接頭通過承壓塊限定在下接頭內，并分別與電子線路板連接；電子線路板與電子線路板骨架插接配合；電子線路板骨架連同電子線路板和27芯公、母插頭設置在32芯上、下連接頭之間的電極系芯軸內；電極系由金屬電極環組成，由一個主電極，以及主電極兩側對稱分布的兩組監督電極和兩組屏蔽電極、一組輔助監督電極組成，所有電極被間隔分布在電極系芯軸外的絕緣橡膠體上；所有電極引線由位于芯軸和絕緣橡膠體之間的八個單芯塞從電極系芯軸尾端引出后，連接在芯軸空腔內的27芯母插頭上，電子線路板通過27芯公插頭與27芯母插頭和各個電極相連接，線路所有引線最后連接32芯下連接頭。
[0009]上述方案還包括:兩組監督電極之間分別連接2K電阻，屏蔽電極與儀器主體外殼連接，輔助監督電極之間短路連接。
[0010]上述方案進一步包括:儀器主體外殼采用偏心式結構，八個單芯塞(也稱絕緣接頭)分布在電極系芯軸薄壁一側。
[0011]電子線路元器件均采用貼片式，部分線路采用高溫厚膜電路，所有電子線路集成化，縮小電子線路板面積。
[0012]本實用新型的集成化雙側向電極系，首先電子線路元器件均采用貼片式，部分線路采用高溫厚膜電路，所有電子線路集成化，縮小了電子線路板尺寸，全部集成嵌入在電極系內部，縮短了雙側向儀器整體長度，滿足了測井儀器小型化要求。其二，集成化的結構由于縮短了電極環至電子線路連接線長度，避免了模擬信號長距離傳輸導致的干擾和衰減失真，降低了儀器功耗，提高了傳輸速率，提高了儀器精度及其穩定性。其三儀器整體外殼采用偏心式，可以有效解決以前在水平井中提拉造成的儀器彎折問題，增加了整體的強度。
【附圖說明】
[0013]圖1是一種金屬電極系(環)的排列分布圖；圖中，I一主電極AO ;2—監督電極Ml+ ； 3—監督電極Ml-; 4—監督電極M2+; 5—監督電極M2-; 6—屏蔽電極A3+;7—屏蔽電極A3- ;8—輔助監督電極A*+ ;9—輔助監督電極A*- ; 10—加強屏蔽電極A4+ ;11—加強屏蔽電極A4-。
[0014]圖2是集成化雙側向電極系上接頭部分的結構圖；圖中，12—32芯上接頭；13—定位銷；14—32芯護罩；15電子線路骨架；16—儀器主體外殼。
[0015]圖3是集成化雙側向電極系芯軸及下接頭部分的結構圖；圖中，17 — 27芯公插頭；18 — 27芯母插頭；19一絕緣接頭(也就是圖4中的單芯塞);20— 32芯下連接頭；21—承壓快；30—絕緣橡膠體；31—電極系芯軸。
[0016]圖4是圖3中的A-A截面圖，反應所有電極線引出截面圖；圖中，22—M2+電極單芯塞；23—Ml+電極單芯塞；24—M2-電極單芯塞；25—Ml-電極單芯塞；26—A4+、A4-電極單芯塞；27—AO電極單芯塞；28—A3+、A3-電極單芯塞；29—A*+、A*_電極單芯塞。
[0017]圖5是圖3中的B-B截面圖；圖中，30—絕緣橡Jj父體；31—電極系芯軸。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步說明。
[0019]參照圖2和3，集成化雙側向電極系，包括上接頭、電極系芯軸30、絕緣橡膠體31、電極系、轉換接頭、電子線路板、下接頭。其中:上、下接頭與電極系芯軸30整體連接構成儀器主體外殼16 ;絕緣橡膠體31套裝在電極系芯軸30外部；轉換接頭包括分別設置在上、下接頭內的32芯上連接頭12和32芯下連接頭20，為了便于與上下其它儀器連接，上下連接頭之間構成插接配合關系；32芯上連接頭12通過定位銷13固定在上接頭內，32芯下連接頭20通過承壓塊21限定在下接頭內，并分別與電子線路板連接；電子線路板與電子線路板骨架15插接配合；電子線路板骨架15連同電子線路板和27芯公、母插頭(17、18)設置在32芯上、下連接頭(12、20)之間的電極系芯軸30內。
[0020]參照圖1，電極系包括11個電極(金屬電極環)，具體是AO主電極I，Ml+與Ml-監督電極(2、3)，M2+與M2-監督電極(4、5)^3+與六3-屏蔽電極(6、7)^*+與八*_輔助監督電極(8、9)，A4+與A4-屏蔽電極(10、11)。其中，A4+與A4-屏蔽電極(10、11)與儀器上、下外殼連接。Ml+與Ml-監督電極(2、3)之間有2K電阻，M2+與M2-監督電極(4、5)之間有2K電阻，A3+與A3-屏蔽電極(6、7)短路引出一根導線，A*+與A*-輔助監督電極(8、9)短路引出一根導線，A4+與A4-屏蔽電極(10、11)均接儀器外殼引出一根導線。所有電極引線由位于電極系芯軸30和絕緣橡膠體31之間的八個單芯塞19從電極系芯軸30尾端引出(如圖3所示)，連接在電極系芯軸30空腔內的27芯母插頭18上，整個電子線路從電極系上端插入其內部空腔，通過27芯公插頭17與27芯母插頭18和各個電極相連接，線路所有引線最后由芯軸下部32芯連接頭20引出。
[0021]參照附圖5，儀器主體外殼16 (尤其是電極系芯軸30部分)采用偏心式結構，八個單芯塞19分布在電極系芯軸薄壁一側。
[0022]電子線路元器件均采用貼片式，部分線路采用高溫厚膜電路，所有電子線路集成化，縮小電子線路板面積。電極系芯軸30采用鈦鋼材料制作，增加了承壓強度，芯軸內部孔徑設計為42mm,雙側向電子線路板40mm寬，全部集成在電極系內腔。拆卸上接頭以后，雙側向電子線路可以很方便地放入電極系內倉。
【主權項】
1.集成化雙側向電極系，包括上接頭、電極系芯軸、絕緣橡膠體、電極系、轉換接頭、電子線路板、下接頭，上、下接頭與電極系芯軸整體連接構成儀器主體外殼，其特征是:絕緣橡膠體套裝在電極系芯軸外部；轉換接頭包括分別設置在上、下接頭內的32芯上、下連接頭，其中，32芯上連接頭通過定位銷固定在上接頭內，32芯下連接頭通過承壓塊限定在下接頭內，并分別與電子線路板連接；電子線路板與電子線路板骨架插接配合；電子線路板骨架連同電子線路板和27芯公、母插頭設置在32芯上、下連接頭之間的電極系芯軸內；電極系由金屬電極環組成，由一個主電極，以及主電極兩側對稱分布的兩組監督電極和兩組屏蔽電極、一組輔助監督電極組成，所有電極被間隔分布在電極系芯軸外的絕緣橡膠體上；所有電極引線由位于芯軸和絕緣橡膠體之間的八個單芯塞從電極系芯軸尾端引出后，連接在芯軸空腔內的27芯母插頭上，電子線路板通過27芯公插頭與27芯母插頭和各個電極相連接，線路所有引線最后連接32芯下連接頭。
2.根據權利要求1所述的集成化雙側向電極系，其特征是:兩組監督電極之間分別連接2K電阻，屏蔽電極與儀器主體外殼連接，輔助監督電極之間短路連接。
3.根據權利要求1或2所述的集成化雙側向電極系，其特征是:儀器主體外殼采用偏心式結構，八個單芯塞分布在電極系芯軸薄壁一側。
4.根據權利要求3所述的集成化雙側向電極系，其特征是:電子線路元器件均采用貼片式，部分線路采用高溫厚膜電路，所有電子線路集成化，縮小電子線路板面積。
【專利摘要】一種集成化雙側向電極系。其包括上接頭、電極系芯軸、絕緣橡膠體、電極系、轉換接頭、電子線路板、下接頭，上、下接頭與電極系芯軸整體連接構成儀器主體外殼，其中：絕緣橡膠體套裝在電極系芯軸外部；轉換接頭包括分別設置在上、下接頭內的32芯上、下連接頭；電子線路板與電子線路板骨架插接配合并與27芯公、母插頭設置在32芯上、下連接頭之間的電極系芯軸內；電極系由金屬電極環組成，由一個主電極，以及主電極兩側對稱分布的兩組監督電極和兩組屏蔽電極、一組輔助監督電極組成，所有電極被間隔分布在電極系芯軸外的絕緣橡膠體上。其具有整體集成化，提高了儀器精度及其穩定性，增加了整體的強度。
【IPC分類】E21B47-00
【公開號】CN204591243
【申請號】CN201520066209
【發明人】于其蛟, 葛承河, 孫景麗, 郭紅旗, 王學員, 王玉浩
【申請人】中石化石油工程技術服務有限公司, 中石化勝利石油工程有限公司測井公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年1月30日