[发明专利]一种适用于深部自然伽马能谱探测的小口径探管

说明书

本发明属于铀矿勘探深部自然伽马能谱测井技术领域，涉及一种适用于深部自然伽马能谱探测的小口径探管，具体包括：探管头、三角堆焊模块、承压外管、上部吸热模块、真空腔内壁、探测器、下部吸热模块、抽真空模块和承压尾管；解决了深部自然伽马能谱探测时耐高温高压问题，使我国铀矿勘探领域小口径自然伽马能谱探测深度由1500米突破至3000米深度，是我国铀矿勘探攻深找盲，扩大铀资源储量，提高深部探测能力的重要技术突破。

技术领域

本发明属于铀矿勘探深部自然伽马能谱测井技术领域，涉及一种适用于深部自然伽马能谱探测的小口径探管。

背景技术

现有用于铀矿测井的伽马总量测井技术,针对铀矿床，伽马总量能够满足应用需求，但对于铀钍混合矿床，由于受到钍的干扰，伽马总量测井已不能准确提供铀含量。因此发展伽马能谱测井技术，对于铀钍混合矿床的铀、钍含量准确测量具有重要意义。

近年来，我国南方的热液型铀矿再次成为铀矿勘查的重点类型，向深部发展，攻深找盲、扩大铀资源储量，提高深部探测能力，成为我国铀矿勘探领域发展的重要方向。

目前现有技术研发的铀矿勘查综合测井仪的仅适用于温度不超过70℃，压力不超过20MPa常规应用环境条件，其探测深度只能达到1500米。而且由于自然伽马能谱测井探管中的闪烁晶体、探测器等对温度波动较为敏感，易受井下高温环境影响而使其性能发生变化，导致测量结果不准确。尤其是在我国南方热液型铀矿地区，地温梯度变化较大，3000米深度时井温近110℃。虽然，技术角度上可以通过稳谱、死时间修正、探测效率修正等方法进行高温条件下的测量结果处理，但是该类处理技术属于一种补偿手段，没有从根本上解决问题。并且，在实际应用中修正方法存在众多不便，例如每个闪烁体受温度影响衰减速率不同，各个探测器都需要单独刻度温度变化影响时的修正因子，除此外某些参数的衰减并不呈线性，因此修正手段并不能完全解决自然伽马能谱深部探测应用时存在问题。

综上，自然伽马能谱测井技术在深部探测应用时，尚存在以下问题需解决：

(1)如何实现井下高温环境条件时，自然伽马能谱测井探管内部的温度保持在常规温度条件，使得常规技术手段得以应用，以此来解决井下深部探测时耐高温问题。

(2)铀矿勘探钻孔不同于石油煤炭领域，一般钻孔直径约为90mm，如何实现小口径探管条件下的耐温和承压问题，也是自然伽马能谱测井技术应用于深部探测时需要解决的问题。

(3)在解决井中高温条件下耐温问题后，探管内部电路的热功耗随着工作时间的增加带来的探管内局部空间温升也会对自然伽马能谱正常工作带来影响，不同于常规条件下该部分热量可以通过管壁扩散至井液，在深部探测应用中，内部温升也是需要解决的关键问题。

因此，设计研究一种适用于深部自然伽马能谱探测耐高温高压环境的小口径测井探测器具有重要技术突破意义。

发明内容

本发明的目的：针对我国铀矿勘探向深部探测发展的需求及现有技术存在的不足，提供一种适用于深部自然伽马能谱探测的小口径探管,以解决现有技术中自然伽马能谱测井探管内部井下深部探测时无法耐高温、小口径探管条件下承压和探管内部电路易升温的技术问题。

本发明的技术方案是：

一种适用于深部自然伽马能谱探测的小口径探管，包括：探管头1、三角堆焊模块2、承压外管3、上部吸热模块4、真空腔内壁5、探测器6、下部吸热模块7、抽真空模块8和承压尾管9；所述探测器6内部安装有探测器电路支路，探测器6外部环套承压外管3；探测器6上部安装有探管头1，探测器6下部安装有承压尾管9；所述承压外管3一端通过三角堆焊模块2与探管头1堆焊焊接，承压外管3另一端通过三角堆焊模块2与承压尾管9堆焊焊接；所述探测器6上、下两端分别设置有上部吸热模块4和下部吸热模块7；所述承压外管3、探管头1与抽真空模块8共同构成隔热真空腔；所述下部吸热模块7与抽真空模块8固定连接并焊接于真空腔的真空腔内壁5上。