专利名称：射孔弹质量的γ射线检测装置的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种用γ射线散射技术检测石油射孔弹质量的装置，具体地说是将放射源置于射孔弹的锥形空腔内，放射源放出的γ射线打在射孔弹药型罩的内表面上，通过比较不同检测点上γ射线的散射强度，得出药型罩上金属粉末的分布，射孔弹的整体同轴度等情况，进而判断出射孔弹质量优劣的无损检测装置，属于G01V5/12类。
在石油勘探和采油时，如
图1所示要对油田先进行钻井及下套管，再把套管与地层之间用水泥加固，通常也叫“固井”，然后把装有射孔弹的射孔枪下入套管内适当深度，使装有炸药的射孔弹在管壁和油层之间爆轰射孔，射孔弹装置如图2所示，是由弹壳，炸药和聚能药型罩组成。实践证明射孔质量(孔深、孔径及无污染)对油田的油气产量关系极大，常被称之为足球场上的“临门一脚”。而射孔质量又决定于射孔弹质量，射孔弹射孔利用的是“聚能效应”，它对射孔弹的对称性，一致性要求很高。而在我国，装金属粉末药型罩的射孔弹起步较晚，生产工艺落后，且无科学的检测手段，造成大量劣质射孔弹流入油田，而油田又无科学的方法对射孔弹的质量进行鉴别，结果是低水平的弹射出低质量的孔，使产油率下降，油田蒙受了不应有的损失，有时不得不复射、补射，有的甚至造成炸枪，损坏井下设备等恶性事故，给国家造成巨大的经济损失。为了对劣质射孔弹进行必要的限制，国家在大庆建立了射孔弹质量检测中心，方法是进行破坏性射孔试验，[两年检一次，一次抽样3000发，再从其中随意抽250发，在特制的靶上射孔，以打靶的结果(孔深、孔径、污染情况即流动性)给射孔弹的质量做结论]。这样的检测耗资巨大，劳民伤财，更重要的是抽样的复盖面太小，根本无法保证每年涌入油田的数百万发射孔弹的质量，因此，研制一种科学的无损检测装置，使油田在使用之前，能对射孔弹的质量进行一番检测，以保证下井射孔弹性能，已成了我们面前的重要课题。理论和实践的结果证明，射孔弹内金属粉末药型罩是决定射孔弹质量的关键，是射孔弹的“心脏”。药型罩上的金属粉末分布的均匀性，对称性以及装备后药型罩与弹体的同轴度等，对射孔弹的质量起着决定性的作用。
本实用新型就是针对药型罩的这个决定射孔弹质量的关键，提供一种用低能γ射线散射技术检验药型罩上金属粉末分布情况，以及装备后药型罩与弹体的同轴度，进而对射孔弹质量作出判断的无损检测装置，它可以使我们少做，甚至不做耗费大量人力、资金的破坏性射孔试验，迅速简便地选出优质产品、淘汰劣质射孔弹，以此保证油田的稳产高产。
本实用新型是这样实现的，一种无损检测装置，包括放射源系统、被检射孔弹、探测器、导向系统、自动旋转系统、信号处理系统和结果输出系统，其特点是放射源置于被检射孔弹内部的锥形空腔内，放射源窗口与射孔弹药型罩内表面相对，放射源轴线和药型罩法线间的夹角大于0°小于60°，探测器置于被检射孔弹的口部，探头面向药型罩内表面，探测器轴线与放射源轴线成φ角，φ角大于60°，小于120°。放射性同位素采用低能镅241源，为带准直系统的平面源，放射源窗口为圆形或矩形。
探测器采用闪光碘化钠探头或盖革计数器，被检射孔弹放在夹持器上，夹持器和放射源底座同轴相对放置，外套导向套，三者同轴，可相互滑动，自动旋转系统的动力机械采用步进电机，本装置可采用步进电机带被检射孔弹和夹持器一起转动，放射源不动；亦可采用步进电机带放射源转动，而被检射孔弹和夹持器不动。
由于采用了上述方案，本实用新型石油射孔弹质量γ射线检测装置将放射源置于射孔弹的锥形空腔内，这样从放射源窗口发出的γ射线都打在药型罩内表面的被检微元上，由于γ射线具有很强的粒子性，当它穿过药型罩时，就会和药型罩内金属粉末原子碰撞，发生散射，其散射强度与药型罩上原子数量成正比也就是与药型罩上金属粉末的密度(或厚度)成正比，另外，散射强度的检测结果还和源到被检微元的距离有关，由于放射源底座和被检射孔弹弹体和夹持器三者同轴，又被套在导向套内，以保证在整个检则过程中，三者总是同轴，因此这个距离的变化反映的是装备后药型罩和弹体的同轴度，即在任何一垂直于轴的剖面上、药型罩、装药和弹体三者是否同心。而以上上诸方面正是影响射孔质量的最重要的几个因素。这样本装置通过检测射孔弹药型罩上某一圆周上若干点的γ射线的散射程度，得出药型罩上的质量分布情况以及射孔弹整体同轴度等，进而对射孔弹质量做出科学的合理的判断。本装置避免了以往浪费人力物力及资金，又有很大危险性的破坏射孔试验，对射孔弹实现了快速简便的无损检测。
以下结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。
图1是石油勘探与采油的油井示意图图2是普通石油射孔弹结构示意图图3是射孔弹引爆后以一定速度喷出的金属射流示意图图4是本实用新型射孔弹质量γ射线检测装置示意图图5是本实用新型应用的放射源的放置和结构示意图图6是本实用新型射孔弹质量γ射线检测装置的导向系统示意图图7是本实用新型放射源转动、被检射孔弹静止的部分装置示意图图1所示，在石油采油时，要对油田钻井后下套管1，再把套管1与地层3之间用水泥环2加固，然后把射孔器5装入射孔枪4内，下插入套管1内适当深度。射孔弹结构如图2所示，操作时使装有炸药502的射孔器5在射孔枪4内引爆后，装药502爆轰产生几十万大气压的高压，从四周压向镶在空心装药内表面的药型罩503，药型罩因此向中心塌垮，在轴线上碰撞形成高速运动的金属射流，如图3所示。这个高速运动的射流的质量(高速度、一致、连续)决定着射孔的效果(孔深、孔径、孔壁无污染)而这个射流的质量又是由药型罩的均匀性对称性以及射孔弹整体的同轴度决定的。
图4是本实用新型的实施例一，其特点是放射源系统6置于被检射孔弹5的锥形空腔内，放射源窗口603面对被检射孔弹5的药型罩503内表面。探测器7置于射孔弹5的口部，探测器7的探头面701对着药型罩503内表面，探测器7的轴线与放射源6的轴线成Φ角，Φ角大于60°，小于120°。这里放射源用的是镅241平面源，探测器7采用碘化钠闪光探头(或盖革计数管)转动部分的动力机械采用步进电机901，由控制器902控制，进行等角度A和等时间隔t旋转，步进电机901带动被检射孔弹5和夹持器803一起旋转，夹持器803和放射源底座802被套在导向套801内，三者同轴，间隙配合，可相互滑动，以保证测量过程中放射源系统6、被检射孔弹5和探测器7间的距离不变。检测方法是将射孔弹的一周360°分成N份，每份角度相等都是A，且A=360°/N。每隔一份为一个检测点，每个点检测时间相同，都是t，检测点数N和每点检测时间都事先定好，由计算机键盘入，检测从任意位置开始，经过t秒后，第一点检测完毕，步进电机转过A角，开始检测第二点，以后类推，直到N个点全部检完，然后计算机处理结果，给出结论。本装置检测过程是全自动的，总检测时间一般不超过90秒。在本装置中，自动旋系统9的步进电机901带动被检射孔弹5和夹持器803一起旋转，为活动部颁分。放射源系统6和探测器7装在导向套801之中，为固定件。
图7是本实用新型的实施例二，其特点是步进电机901带放射源系统6探测器7，以及放射源底座802一起旋转，这几件为活动部分。而被检测射孔弹5和夹持器803装导向套801之中，为固定件。本实施例其它部分的结构和要求基本与实施例一一致，本实施例对检测较大的射孔弹(直径＞50毫米)比较适用。
权利要求1.一种射孔弹质量γ射线检测装置，包括被检射孔弹5、放射源系统6、探测器7、导向系统8、自动旋转系统9、信号处理系统10和数据整理和结果输出系统11，其特征是放射源系统6置于被检射孔弹5的锥形空腔内，探测器7置于射孔弹5的口部，探测面701朝着射孔弹药型罩503的内表面，放射源系统6和被检测射孔弹5间的相对位置靠导向系统8控制，射孔弹内受检位置的改变由自动旋转系统9完成。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是放射源601中的同位索采用能放出低能γ射线的镅241，放射源601为平面源，装有准直系统602，窗口603为圆形或矩形。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征是放射源系统6置于被检射孔弹5的空腔内，放射源窗口603面向药型罩503的内表面，放射源系统6的轴线与药型罩503的法线Ⅰ角，Ⅰ角大于0°，小于60°。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征是控测器7置于被检测射孔弹5的口部，探测器探头表面701面向药型罩503的内表面，探测器7的轴线与放射源系统6的轴线成φ角，φ角小于120°，大于60°。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征是导向系统8中的导向套801套在放射源底座802和被检射孔弹夹持器803外，三者同轴，三者之间间隙配合，可滑动。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征是自动旋转系统9的步进电机901带动被检射孔弹5和夹持器803一起旋转，为活动部分放射源系统6探测器7装在导向套801之内，为固定件。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征是自动旋转系统9的步进出机901带动放射源系统6，探测器7以及放射源底座802一起旋转，为活动部分；而夹持器803被检射孔弹5，装在导向套801之内，为固定件。
专利摘要一种用γ射线散射技术检测石油射孔弹质量的装置,它包括放射源、探测器,导向系统,自动旋转系统,信号处理系统,数据整理和结果输出系统,其特点是放射源置于被检射孔弹的锥形空腔内,放射源窗口和射孔弹药型罩内表面相对,探测器置于射孔弹口部,以接收受检微元上散射出来的γ射线,通过比较药型罩上某一高度圆周上N个点的γ射线散射强度,得出药型罩上的质量分布是否合理,药型罩射孔弹的同轴度如何等情况,并以此为依据,对射孔弹质量做出科学合理的结论。
文档编号G01N23/02GK2310993SQ9620947
公开日1999年3月17日 申请日期1996年5月17日 优先权日1996年5月17日
发明者史慧生 申请人:史慧生