установка для калибровки скважинных приборов гамма-каротажа

Формула изобретения

1. Установка для калибровки скважинных приборов гамма-каротажа, содержащая излучатель с источником гамма-излучения и отнесенные от излучателя на фиксированные расстояния калибруемый скважинный прибор с детектором и экран, который расположен между излучателем и детектором на линии соединения центра источника излучения с центром детектора скважинного прибора, отличающаяся тем, что экран выполнен в виде цилиндрической кассеты, закрытой крышкой с коллимационным окном, полость кассеты разделена на равные секторы, заполненные прокалиброванными поглотителями с различной степенью поглощения гамма-излучения, при этом кассета установлена с возможностью вращения относительно крышки вокруг оси, параллельной линии соединения центра источника излучения с центром детектора скважинного прибора, таким образом, что коллимационное окно крышки и один сектор всегда находятся на указанной линии, а установка дополнительно снабжена устройством вращения кассеты и блоком сопряжения устройства вращения кассеты со скважинным прибором и управляющим компьютером.

2. Устройство для калибровки скважинных приборов гамма-каротажа по п.1, отличающееся тем, что поглотители изготовлены из образцов горных пород.

Описание изобретения к патенту

Устройство относится к области метрологического обеспечения геофизической аппаратуры, в частности аппаратуры гамма-каротажа.

Известна установка поверочная гамма-каротажа УПГК (С.И. Дембицкий. "Оценка и контроль качества геофизических измерений в скважинах". М.: Недра, 1991, с.47), содержащая расположенные на одной линии источник гамма-излучения и калибруемый геофизический прибор с детектором, между которыми установлен свинцовый экран.

Калибровка на известной установке осуществляется путем автоматического перемещения источника излучения на заданное расстояние от детектора калибруемого скважинного прибора при фиксированной толщине экрана, либо при фиксированном расстоянии от источника излучения до детектора калибруемого скважинного прибора, но со сменными свинцовыми экранами различной толщины.

При автоматическом смещении источника излучения для обеспечения высокой точности калибровки скважинного прибора необходимо источник излучения перемещать от детектора скважинного прибора на расстояние до четырех метров. То есть установка должна занимать достаточно большое помещение, оборудованное всеми необходимыми средствами безопасности и защиты обслуживающего персонала от радиации.

Во втором случае, при фиксированном расстоянии от источника излучений до детектора скважинного прибора, габаритные размеры установки существенно снижаются, но смена экранов производится вручную. Это приводит к значительным временным затратам, снижает точность результатов калибровки в связи с влиянием человеческого фактора, требует дополнительных мер для защиты обслуживающего персонала.

Задачей настоящего изобретения является повышение эксплуатационных возможностей поверочной установки за счет автоматизации процесса калибровки и удобства эксплуатации с сохранением малых габаритных размеров прототипа.

Поставленная задача решается следующим образом.

В установке для калибровки скважинных приборов гамма-каротажа, содержащей излучатель с источником гамма-излучения и отнесенные от излучателя на фиксированные расстояния калибруемый скважинный прибор с детектором и экран, расположенный между излучателем и детектором на линии соединения центра источника излучения с центром детектора, последний выполнен в виде цилиндрической кассеты, закрытой крышкой с коллимационным окном, полость кассеты разделена на равные секторы, заполненые прокалиброванными поглотителями с различной степенью поглощения гамма-излучения. При этом кассета установлена с возможностью вращения относительно крышки вокруг оси, параллельной линии соединения центра источника излучения с центром детектора, таким образом, что коллимационное окно крышки и один поглотитель всегда находятся на указанной линии, а установка дополнительно снабжена устройством вращения кассеты и блоком сопряжения устройства вращения кассеты со скважинным прибором и с управляющим компьютером. При этом поглотители изготовлены из образцов горных пород.

Предложенное техническое решение имеет следующие существенные отличия от прототипа:

- выполнение экрана в виде кассеты с набором прокалиброванных поглотителей и крышки с коллимационным окном позволяет посредством разворота кассеты относительно крышки с коллимационным окном в процессе калибровки скважинного прибора последовательно изменять интенсивность излучения в заданном диапазоне;

- наличие крышки с коллимационным окном, перекрывающей секторы кассеты при работе с одним из них, предотвращает попадание гамма-излучения в рабочий конус установки через соседние секторы кассеты и, тем самым, существенно снижает погрешность калибровки скважинного прибора;

- использование в качестве поглотителей образцов горных пород вместо свинцовых экранов, как у прототипа, обеспечивает возможность получить спектральный состав гамма-излучения, идентичный скважинным условиям;

- наличие устройства вращения кассеты позволяет производить дистанционный разворот кассеты как в автоматическом, так и в ручном режиме, сведя к минимуму время, затрачиваемое на смену одного поглотителя на другой;

- наличие блока сопряжения устройства вращения кассеты со скважинным прибором и управляющим компьютером позволяет производить калибровку скважинного прибора в автоматическом режиме с выдачей протокола калибровки в рабочем порядке с минимальным привлечением обслуживающего персонала;

- наличие в кассете одного сектора, полностью поглощающего гамма-излучение, позволяет использовать установку в качестве контейнера для временного хранения источника гамма-излучения, например, при перерыве в работе, что расширяет функциональные возможности последней;

- организованный узкий рабочий конус гамма-излучения установки и возможность автоматического дистанционного управления установкой обеспечивают безопасное обслуживание оператором.

Предложенное техническое решение просто в практической реализации. Для изготовления узлов конструкции не требуется специальных материалов и оборудования.

Заявителю не известны технические решения, содержащие сходные признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа.

На фиг.1 представлена структурная схема установки для калибровки скважинных приборов гамма-каротажа.

На фиг.2 показана кассета экрана.

На фиг.3 показано расположение экрана между источником излучения и детектором.

Установка для калибровки скважинных приборов гамма-каротажа (далее по тексту - установка) содержит излучатель 1 с источником гамма-излучения, калибруемый скважинный прибор 2 с детектором 3, отнесенный от излучателя 1 на фиксированное расстояние, и расположенный на фиксированном расстоянии между излучателем 1 и детектором 3 экран. Экран выполнен в виде цилиндрической кассеты 4, полость которой разделена на равные секторы 5, заполненные прокалиброванными поглотителями 6 с различной степенью поглощения (фиг.3). При этом один из секторов 5 (не показан) заполнен веществом, полностью поглощающим гамма-излучение. Кассета 4 снабжена неподвижной крышкой 7 с коллимационным окном 8 и установлена таким образом, что коллимационное окно 8 и один из секторов 5 кассеты 4 всегда находятся на линии соединения центра источника излучения 1 с центром детектора 2 калибруемого скважинного прибора 3. Установка снабжена устройством вращения 9 кассеты 4 в виде ротора с электромотором (не показано), обеспечивающим возможность вращения кассеты 4 относительно крышки 7 вокруг оси, параллельной линии соединения центра источника излучения 1 с центром детектора 2 калибруемого скважинного прибора 3. Устройство вращения 9 посредством блока сопряжения 10 соединено со скважинным прибором 3 и с управляющим компьютером 11. Излучатель 1 с источником гамма-излучения закрыт дополнительным свинцовым экраном 12 с коллимационным окном 13, которое в совокупности с коллимационным окном 8 крышки 7 организуют рабочий конус излучения установки.

Установка работает следующим образом.

Калибруемый скважинный прибор 3 с детектором 2 устанавливают на фиксированном расстоянии от излучателя 1 с эталонным источником гамма-излучения. Излучатель 1 закрывают экраном 12 с коллимационным окном 13. По запускающему импульсу от управляющего компьютера 11 устройство вращения 9 разворачивает кассету 4 до тех пор, пока луч от излучателя 1, проходящий через коллимационное окно 8 крышки 7, не перекроется сектором кассеты 4 с полным поглощением. В этот момент блок сопряжения 10 выдаст на управляющий компьютер 11 нулевой сигнал, по которому запускается программа калибровки скважинного прибора 3. То есть по команде управляющего компьютера 11 устройство вращения 9 разворачивает кассету 4 относительно крышки 7, последовательно меняя секторы 5 с поглотителями. Интенсивность излучения от излучателя 1 через коллимационное окно 8 посредством детектора 2 калибруемого скважинного прибора 3 фиксируется блоком сопряжения 10, анализатор которого регистрирует число импульсов, проходящих через каждый из секторов 5 при их последовательном перекрытии коллимационного отверстия 8, и выдает соответствующую информацию на управляющий компьютер 11.

После полного оборота кассеты 4 экрана (при возвращении к исходному сектору) управляющий компьютер 11 подает сигнал о завершении калибровки и выдает распечатку сертификата калибровки скважинного прибора гамма-каротажа.

В зависимости от условий эксплуатации данной установки разворот кассеты 4 может осуществляться как в автоматическом, так и в ручном режиме по команде оператора.

Таким образом, предложенная установка для калибровки скважинных приборов гамма-каротажа при сохранении малых габаритных размеров прототипа обеспечивает высокую точность калибровки, высокую производительность установки за счет автоматизации процесса калибровки и высокую безопасность обслуживающего персонала.