随钻测井系统机械结构论文(共3270字).doc
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1、随钻测井系统机械结构论文(共3270字)系统工作原理及组成电磁波电阻率随钻测量系统主要由发射天线、接收天线、电路仓体和对接结构等几大部分组成。天线系统采用“四发双收”的方式和结构,工具上端和下端各有个发射天线,工具中部设有个接收天线。工具侧壁设有测量控制电路仓体,工具中心设有泥浆通道,两端的公扣和母扣端有数据对接系统,用来实现与上下相邻工具之间数据交换与供电的功能。电磁波电阻率随钻测量是一种重要的电阻率测井方法,在各种不同类型的钻井液中都能够进行测量。它的工作原理基于电磁波在穿越地层时产生的衰减和相位移。由于穿越不同的地层会导致产生不同的衰减和相位移,通过测量电磁波的衰减和相位移就可以确定地层
2、的介电常数和电阻率。电磁波电阻率随钻测量系统就是利用这一原理,由发射线圈向地层发射电磁波,再由不同的接收线圈接收电磁波,根据接收到的电磁波的相位差和幅度比来确定地层的电阻率。技术难点电磁波电阻率随钻测量系统受结构尺寸的影响,设计空间小,机械结构较为复杂,强度和可靠性要求高,具有以下几个主要的设计难点:)设计空间小,受工具直径尺寸的限制,中心预留泥浆通道后,可供使用的空间极为有限,对机械设计工作带来了很多的限制。)机械结构较为复杂,工具设有个发射天线,个接收天线,天线内设有线圈,需要与控制电路进行连接通讯,整体结构较为复杂。)系统处于高温高压的工作环境下,并且要传递钻压和转矩,对工具的强度和可靠
3、性提出了很高的要求。)系统工作在流动的高压泥浆中,系统内部的电路控制系统和天线线圈需要进行隔离绝缘处理,对整个系统的密封性能提出了很高的要求。解决方案针对系统机械设计中遇到的技术难点,经过科学论证和反复试验,提出了点解决方案。)根据随钻工具轴向尺寸大、径向空间小的特点,充分利用空间,精简结构进行设计。)在系统机械设计中,避免出现导致强度储备不足的薄弱环节,对强度薄弱的部位进行优化改进,以减少应力集中,增加强度储备。)采用多重密封设计,密封圈采用耐高温的橡胶材料,以避免橡胶高温失效造成泄露。利用软件设计平台,设计完成的电磁波电阻率随钻测量系统中子孔隙度随钻测量系统系统工作原理及组成中子孔隙度随钻
4、测量系统工作时,由同位素中子源发出快中子,在地层运动过程中和地层中的各种原子核发生弹性散射,而逐渐损失能量、降低速度,成为热中子。中子的减速长度反映了孔隙度的大小,越小,计数率越低,孔隙度越大。系统通过采集热中子计数率,则可识别岩性并转换为中子孔隙度。中子孔隙度随钻测量系统主要由中子发生器、中子检测器、测控电路和数据对接系统组成。其中,中子发生器位于水眼中心,中子检测器需要贴近井壁以便接收反射回来的中子,测控电路位于系统的侧壁中,中心留有泥浆通道,系统两端设有数据对接系统,用来实现相邻系统之间的数据通讯和功率的传输。技术难点中子孔隙度随钻测量系统在机械设计中,受工作原理的需求、空间结构的限制和
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