[发明专利]一种用于近地表多参数岩性探测的无线式探头

说明书

技术领域

本发明涉及地表岩性探测工具，具体地说是一种用于近地表多参数岩性探测的无线式探头。

背景技术

目前石油地震勘探中，近地表岩性探测方法主要有岩性取心与静力探测两种。而静力探测基本方法是通过电缆连接的方法在压入探杆的过程中测量记录探头所穿过的地层信息。在特定的情况下都存在一定的局限性。例如在含水率较大的地区，取心器的扰动，造成取心结果并不可靠；另一方面，高含水导致依靠应力差异划分岩性的结果与真实情况相差甚远。

同时现有电缆探测方法中所应用到的探测装置存在运输不方便的缺陷，施工操作复杂，效率低下，没有实现自动化。

近地表伽马测井技术就是利用不同岩性的地层所含放射性同位素类型与浓度差异，造成的伽马光子能级和放射性强度差别来识别岩性、划分地层、研究沉积环境及其他若干地质问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于近地表多参数岩性探测的无线式探头，解决了现有技术探测装置存在的自动化不高和不方便操作的问题。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种用于近地表多参数岩性探测的无线式探头，包括自前至后依次相连的传感器、信号处理电路、计算机控制系统。

所述传感器包括三参数孔压传感器、自然伽马传感器，所述三参数孔压传感器位于自然伽马传感器前方，所述三参数孔压传感器前端设计成尖锥形。

还包括承压外壳，所述依次相连的自然伽马传感器、信号处理电路、计算机控制系统同时设置在承压外壳内部，承压外壳前端与三参数孔压传感器的后端密封式连接。

所述承压外壳内部还设置有电池，所述传感器、信号处理电路、计算机控制系统均与电池连接。

所述电池为可充电电池，并且位于计算机控制系统后方，所述承压外壳内设置有一个与电池连接的电源开关。

所述承压外壳后端设置有用来连接机械探杆的后接头。

所述的承压外壳是一个用防磁不锈钢材料制作的管装零件。

所述三参数孔压传感器在工作时将地层的阻力、压力信号转换成三个模拟电压信号送给信号处理电路进行放大和数字转换，所述三参数孔压传感器连续地测量以下地层参数：锥尖阻力、侧壁阻力、摩阻比、孔隙水压力；所述的自然伽马传感器主要由一个NaI（Tl）晶体和伽马射线装置组合而成，其功能是将伽马射线能量转换成光脉冲,然后通过光电倍增管进行光电转换和电流倍增放大，从而得到与伽马射线强度成比例的电脉冲信号。

所述计算机控制系统按照一定的时间间隔对前述的模拟电压信号和电脉冲信号进行记录，分析，并按照一定的格式记录在可擦出的电子存储器中。

所述无线式探头通过标准的计算机串行接口与计算机系统终端进行通讯，通讯内容是：操作人员通过专门的软件从其它计算机系统终端向探头发送命令，以便控制探头的工作状态；操作人员通过专门的软件从探头读取探头所存储的全部测量数据；这些测量数据包括以下地层参数信息：自然伽马射线强度；锥尖阻力；侧壁阻力；摩阻比；孔隙水压力。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明利用近地表静力探测技术与计算机自动控制技术的有机结合，利用先进的计算机自动控制技术对测量过程进行自动测量、并存储实际测量数据。成功的避开了静力触探的电缆连接方式传输数据带来的操作不利因素之影响，大大提高了静力触探的自动化水平，降低了劳动强度，明显提高了静力触探的作业效率，具有极大的现场应用前景。

本发明的意义在于将电缆式静力探测技术进行全面的技术升级，一方面提高了探测作业的自动化水平；另一方面简化了作业操作流程，提高了探测作业时效。

施工时，上述探头以机械方式连接在静探系统的探杆的最下端，依靠液压装置的力量将探头压入待测量地层自动实现地层信息的测量、记录和存储。探测完毕并取出探杆后，利用探头的数据端口可以把已经存储在探头内部的存储器中测量数据快速读出。

附图说明

图1为本发明的一种用于近地表多参数岩性探测的无线式探头的结构示意图；

图2为近地表多参数岩性探测成果图。

图中：1、三参数孔压传感器；2、自然伽马传感器；3、信号处理电路；4、计算机控制系统；5、可充电电池。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。