隨鉆側(cè)向電阻率測(cè)井儀器電極系結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于油氣井測(cè)井領(lǐng)域，具體涉及隨鉆側(cè)向電阻率測(cè)井儀器電極系結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨鉆側(cè)向電阻率測(cè)井儀器是實(shí)現(xiàn)并應(yīng)用最早的一種隨鉆測(cè)井儀器，與隨鉆電磁波和隨鉆感應(yīng)電阻率測(cè)井儀器相比，它的電阻率測(cè)量范圍更大，且在中、高阻地層測(cè)井具有無(wú)法匹敵的優(yōu)勢(shì)。該類儀器主要有兩種聚焦方法，一種是電路直接給鉆鋌供電流聚焦，另一種是通過(guò)給線圈供電并在鉆鋌上產(chǎn)生感應(yīng)電流聚焦。前一種方法提出并應(yīng)用最早，探測(cè)深度大，聚焦能力強(qiáng)，但受技術(shù)水平局限，目前為止未能成熟和廣泛應(yīng)用；后一種方法提出并應(yīng)用較晚，探測(cè)深度較淺，聚焦能力較弱，但電極系容易實(shí)現(xiàn)，目前已成熟并廣泛應(yīng)用。前一種方法未能成熟和商業(yè)應(yīng)用的主要原因是:儀器電極之間、電極與鉆鋌之間的絕緣及其電極系絕緣帶的耐磨無(wú)法滿足長(zhǎng)時(shí)間、高溫、高壓鉆井環(huán)境的需要。
[0003]隨鉆測(cè)井儀器在井底工作時(shí)受泥漿沖刷、鉆井振動(dòng)、高溫、高壓等影響，工作環(huán)境十分惡劣，且隨鉆側(cè)向電阻率測(cè)井儀電極系長(zhǎng)時(shí)間在井下工作，其絕緣性能很容易降低、受到泥漿沖刷易導(dǎo)致電極環(huán)損壞并脫落井底。電極環(huán)脫落井底需進(jìn)行打撈，無(wú)法打撈則需要進(jìn)行填井，會(huì)造成巨大損失。以前，電路直接給電極供電流聚焦的隨鉆測(cè)向電阻率測(cè)井儀電極系，由于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和制作工藝等原因，其絕緣性能、耐沖刷性能較差。經(jīng)常出現(xiàn)絕緣值在下井后很快降低到很小，絕緣層受到?jīng)_刷嚴(yán)重等現(xiàn)象，造成隨鉆側(cè)向電阻率測(cè)井儀器電極系的損壞，難以滿足隨鉆測(cè)井需要。因此急需新型的電極系結(jié)構(gòu)及制作方法，有效解決高溫高壓絕緣性能低，易沖刷和耐高溫高壓等問(wèn)題，以提高隨鉆側(cè)向電阻率測(cè)井儀器的穩(wěn)定性、可靠性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供隨鉆側(cè)向電阻率測(cè)井儀器電極系結(jié)構(gòu)，該電極系結(jié)構(gòu)能夠提高電極系的絕緣、耐沖刷、抗振和耐高溫高壓性能，滿足電極系在油氣鉆井環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定、可靠工作的需要。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案包括鉆鋌本體、第一、二絕緣層和電極環(huán)，第一、二絕緣層和電極環(huán)沿鉆鋌本體徑向自內(nèi)向外依次設(shè)在鉆鋌本體的表面；所述的第一絕緣層為陶瓷絕緣層或橡膠絕緣層，第二絕緣層為玻璃鋼絕緣層。
[0006]當(dāng)?shù)谝唤^緣層為陶瓷絕緣層時(shí)，第一、二絕緣層之間還設(shè)有用于消除第一絕緣層縫隙的聚四氟乙烯涂層。
[0007]當(dāng)?shù)谝唤^緣層為陶瓷絕緣層時(shí)，第一絕緣層的厚度為0.2mm-0.4mm ;聚四氟乙烯涂層的厚度為0.5mm。
[0008]所述的電極環(huán)包括扣合在一起的電極環(huán)上和電極環(huán)下。
[0009]所述的銷子通過(guò)過(guò)盈配合將電極環(huán)上和電極環(huán)下固定在一起。
[0010]所述的電極環(huán)上和電極環(huán)下均設(shè)有銷子孔，銷子穿進(jìn)銷子孔與電極環(huán)上和電極環(huán)下過(guò)盈配合；電極環(huán)上和電極環(huán)下的扣合處預(yù)留有焊縫，焊縫處點(diǎn)焊有焊點(diǎn)。
[0011]所述的電極環(huán)上和電極環(huán)下均銑有便于安裝銷子的安裝槽。
[0012]所述的電極環(huán)的內(nèi)壁上涂有膠黏劑。
[0013]當(dāng)?shù)谝唤^緣層為橡膠絕緣層時(shí)，第一絕緣層的厚度為2_3mm。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0015]本實(shí)用新型采用的第一絕緣層為陶瓷絕緣層或橡膠絕緣層，第二絕緣層為玻璃鋼絕緣層。本實(shí)用新型所采用的陶瓷絕緣層具有耐高溫、耐磨、耐腐蝕、絕緣特性；當(dāng)本實(shí)用新型第一絕緣層為橡膠絕緣層時(shí)，橡膠絕緣層耐高溫、抗振，耐腐蝕、耐沖刷，因此，本實(shí)用新型電極系結(jié)構(gòu)能夠提高電極系的絕緣、耐沖刷、抗振和耐高溫高壓性能，滿足電極系在油氣鉆井環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定、可靠工作的需要，滿足電極系在油氣鉆井環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定、可靠工作的需要，使電極系的使用壽命大大提高，而且電極系整體結(jié)構(gòu)緊湊、制作工藝嚴(yán)謹(jǐn)可靠性尚°
[0016]進(jìn)一步，電極環(huán)由電極環(huán)導(dǎo)上和電極環(huán)下相扣，通過(guò)銷子固定后點(diǎn)焊的固定方式，改變了以前堆焊時(shí)產(chǎn)生的高溫對(duì)玻璃鋼絕緣層絕緣性的影響，且有效的解決了電極環(huán)脫落的問(wèn)題。
[0017]進(jìn)一步，當(dāng)?shù)谝唤^緣層為陶瓷絕緣層時(shí)，第一、二絕緣層之間還設(shè)有用于消除第一絕緣層的縫隙的聚四氟乙烯涂層；同時(shí)聚四氟乙烯涂層不僅能夠消除陶瓷絕緣層陶瓷材料的縫隙，保證絕緣性；而且還有耐磨、硬度高、耐腐蝕、絕緣好和在任何真空條件下不會(huì)出現(xiàn)脫層的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型第一種隨鉆側(cè)向電阻率測(cè)井儀器電極系結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為圖1中A-A剖面圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型第二種隨鉆側(cè)向電阻率測(cè)井儀器電極系結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為圖3中B-B剖面圖；
[0022]圖5為本實(shí)用新型隨鉆側(cè)向電阻率測(cè)井儀器電極系結(jié)構(gòu)中電極環(huán)的軸向圖；
[0023]圖6為本實(shí)用新型隨鉆側(cè)向電阻率測(cè)井儀器電極系結(jié)構(gòu)中電極環(huán)的徑向圖；
[0024]其中，1、第一絕緣層，2、第二絕緣層，3、電極環(huán)，4、聚四氟乙烯涂層，5、鉆鋌本體，6、電極環(huán)上，7、電極環(huán)下，8、銷子孔，9、銷子，10、安裝槽，11、焊縫。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0026]參見(jiàn)圖1-6，本實(shí)用新型公開(kāi)了兩種隨鉆側(cè)向電阻率測(cè)井儀器電極系結(jié)構(gòu)包括鉆鋌本體5以及第一、二絕緣層I，2和電極環(huán)3，第一、二絕緣層I，2和電極環(huán)3沿鉆鋌本體5徑向自內(nèi)向外依次設(shè)在鉆鋌本體5的表面；所述的第一絕緣層I為陶瓷絕緣層或橡膠絕緣層，第二絕緣層2為玻璃鋼絕緣層。
[0027]參見(jiàn)圖5-6，電極環(huán)3包括扣合在一起的電極環(huán)上6和電極環(huán)下7，電極環(huán)上6和電極環(huán)下7均銑有便于安裝銷子9的安裝槽10，電極環(huán)上6和電極環(huán)下7均設(shè)有銷子孔8，銷子9穿進(jìn)銷子孔8與電極環(huán)上6和電極環(huán)下7過(guò)盈配合，將電極環(huán)上6和電極環(huán)下7固定在一起；電極環(huán)上6和電極環(huán)下7的扣合處預(yù)留有焊縫11，焊縫11處點(diǎn)焊有焊點(diǎn)，電極環(huán)3的內(nèi)壁上涂有膠黏劑，使電極環(huán)3與第二絕緣層2結(jié)合更加牢固；電極環(huán)3的材料選用TCll無(wú)磁不銹鋼，具有耐壓、易加工、材質(zhì)輕、強(qiáng)度高、導(dǎo)電性能好等特點(diǎn)。
[0028]參見(jiàn)圖1和2，當(dāng)?shù)谝唤^緣層I為陶瓷絕緣層時(shí)，第一、二絕緣層1，2之間還設(shè)有用于消除第一絕緣層I縫隙的聚四氟乙烯涂層4，陶瓷絕緣層選用氧化鋁陶瓷，氧化鋁陶瓷具有耐高溫、耐磨、耐腐蝕、絕緣等特性，絕緣值在常溫下可達(dá)到500ΜΩ以上，在高溫高壓(175°C、140MPa)下，絕緣值彡50MΩ，陶瓷絕緣層的厚度為0.2mm-0.4mm ;聚四氟乙烯涂層耐溫260°C，有效的消除了陶瓷絕緣層的縫隙，保證了絕緣性，具有耐高溫、耐磨、高硬度、耐腐蝕、絕緣好且在任何真空條件下不會(huì)出現(xiàn)脫層的特性