[发明专利]一种井下单芯总线随钻伽玛测量探管

说明书

本发明提出一种井下单芯总线随钻伽玛测量探管，包括下端接头、下端插针结构、上端插针结构和上端接头；上端接头为带有单芯母插针的螺纹扣型，该螺纹扣型和外部螺纹配合时，单芯母插针和外部公插针连通，实现机械和电气的同步连接；下端接头为带有单芯公插针的螺纹扣型，该螺纹扣型和外部螺纹配合时，单芯公插针和外部母插针连通，实现机械和电气的同步连接；上端插针结构位于上端接头内，用于放置上端插针；下端插针结构位于下端接头内，用于放置下端插针。本发明解决了现有伽玛测量仪器在连接方式和温度性能方面所存在的问题，本发明技术方案中单芯总线同时提供电源和通信，可以减少接线数量，简化连接结构。

技术领域

本发明属于石油钻井随钻设备领域，具体涉及一种井下单芯总线随钻伽玛测量探管。

背景技术

随钻伽玛测量设备是一种典型的地层评价设备，已经在石油钻井开发中广泛使用。随钻伽玛测量设备用于测量地层的本底伽玛辐射，评价地层的伽玛辐射水平，区分储层和岩层。

目前主要使用的随钻伽玛仪器有2种：探管式伽玛仪器和钻铤式伽玛仪器。探管式伽玛仪器采用探管式结构，使用NaI晶体和光电倍增管组合的伽玛探测器，通信协议一般为RS232或RS485等串行总线，耐温性能一般在125℃，连接结构采用螺旋线以及航空插头；钻铤式伽玛采用盖革米勒管传感器，通信协议为1553或CAN总线，连接方式为螺纹扣型和公母滑环。两种结构的伽玛仪器分别存在一定的缺陷：探管式伽玛仪器采用的通信总线耐温性能差，井下通信不稳定，螺旋线式连接结构装配不方便而且在井下振动下容易出现接触不良，测量数据在振动条件下容易受到噪声的影响；钻铤式伽玛结构较为复杂，运输不便利，公母滑环的连接方式也存在井下虚接的问题。

发明内容

本发明提出一种井下单芯总线随钻伽玛测量探管，以解决现有伽玛测量仪器在连接方式和温度性能方面所存在的问题。本发明技术方案中，单芯总线同时提供电源和通信，可以减少接线数量，简化连接结构。

本发明采用如下技术方案来实现：一种井下单芯总线随钻伽玛测量探管，包括下端接头、下端插针结构、上端插针结构和上端接头；上端接头为带有单芯母插针的螺纹扣型，该螺纹扣型和外部螺纹配合时，单芯母插针和外部公插针连通，实现机械和电气的同步连接；下端接头为带有单芯公插针的螺纹扣型，该螺纹扣型和外部螺纹配合时，单芯公插针和外部母插针连通，实现机械和电气的同步连接；上端插针结构位于上端接头内，用于放置上端插针；下端插针结构位于下端接头内，用于放置下端插针。

优选地，所述上端插针和下端插针用导线直接连接。

优选地，所述井下单芯总线随钻伽玛测量探管还包括用于放置探管内部电路的电路骨架和用于放置伽玛传感器的伽玛传感器结构；电路骨架一端与上端插针结构连接，另一端与伽玛传感器结构的一端连接；伽玛传感器结构的另一端与下端插针结构连接。

优选地，所述探管内部电路包括：通信计数板、测量板、高压板和伽玛传感器，高压板分别与通信计数板和伽玛传感器连接，测量板分别与通信计数板和伽玛传感器连接；通信计数板计数伽玛射线并实现单芯总线通信；测量板将伽玛传感器的信号滤波放大后输出给通信计数板；高压板实现伽玛传感器需要的高压；伽玛传感器实现伽玛射线到电子脉冲信号的转换。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

单芯总线同时提供电源和通信，可以减少接线数量，简化连接结构。单芯总线仅使用一个插针就可实现仪器的连接，避免了使用航空插头、螺旋线等结构导致的连接不稳定。单芯总线使随钻伽玛仪器的机械结构更为简化，采用单芯插针和螺纹配合的机械结构，可简化装配操作。本发明专利通过低功耗设计和芯片筛选等方式实现高温性能提升，将耐温提高到150℃。

附图说明

图1为本发明的机械结构示意图；

图2为本发明的电路结构框图；

图3为本发明的总线信号分离示意图；